基于加窗插值FFT算法的智能电站谐波检测

介绍新型智能电站的谐波检测,研究智能电站谐波检测中的加窗插值FFT算法的数学模型及其在定点DSP上的实现。通过与FFT算法的MTALAB仿真结果进行对比,验证了该算法的准确性与快速性。     

基于十项余弦窗插值FFT的谐波相量算法

提出了一种基于十项余弦窗的插值FFT算法,分析了余弦组合窗的特性,从旁瓣特性的优势出发,运用旁瓣峰值较低的十项余弦窗,并用双谱线插值算法推导出其对应的修正公式.仿真计算结果表明,谐波幅值误差小于0.001%,相位误差小于0.001%.新的插值FFT算法与常用的Hannning窗、Blackman窗插值FFT算法的测量结果对比,进一步说明了该算法可以有效提高电力系统谐波测量精度,具备实际应用价值.     

应用插值FFT算法精确估计电网谐波参数

深入研究了插值快速傅里叶变换(FFT)算法在电网谐波参数估计中的应用。加窗宽度和窗函数的类型是影响插值FFT算法分析精度的主要因素。通过对常用窗函数的特性分析，得出了加窗宽度关于分析精度的估计公式。电网信号的基波幅值远大于各次谐波幅值，分析表明，Hanning窗比较适合分析电网信号，同时给出了基于Hanning窗的电网谐波幅值、频率和相位的显式计算公式。仿真结果证明，应用上述分析结果，电网谐波幅度、频率和相位的估计达到了预期的分析精度。     

FFT算法在电网谐波分析中的仿真应用

采用FFT对电力系统谐波进行分析时,由于非同步采样造成了频谱泄漏,直接影响谐波分析的结果.本文分析了FFT的泄漏原因,详细阐述了几种常用余弦组合窗的特性,对比了加Hanning窗、Blackman窗和Blackman-Harris窗对电力系统谐波分析的效果,仿真结果表明加Blackman-Harris窗时谐波分析效果更好.采用加Blackman-Harris窗插值修正算法,并通过改变相关参数进一步提高了测量结果精度.     

电力系统谐波检测的FFT加窗插值算法与小波分析方法的比较

对电力系统谐波检测中常用的FFT加窗插值算法和小波分析算法进行了分析比较:FFT加窗插值算法具有检测精度高、实现简单、功能多且使用方便的优点,但计算量较大,因而实时性不够好;小波分析实时性好,能够获取较精确的基波信号,然而对于其他整数次谐波的幅值和相位则较难精确的获得,且难于构造分频严格、能量集中的小波,检测精度也有待改善.并通过仿真实验验证上述结论.     

基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了加窗FFT插值算法的原理,对比分析了几种重要的窗函数的频谱特性,提出了将Nuttall窗插值FFT算法引入LabVIEW平台的方案,给出了算法的具体程序,并进行了仿真和实验验证.结果表明,基于Nuttall窗插值FFT的电力谐波虚拟测量仪精度高,实现方便,开发周期短,能快速地在普通PC机上完成高精度的谐波分析.     

多项Rife-Vincent窗插值谐波分析方法

提出了一种用于数字化变电站的多项Rife-Vincent窗的插值FFT谐波测量方法.介绍了Rife-Vincent窗的通用表达式,讨论了该类余弦组合窗的特性,指出可以通过增加窗函数项数的方式牺牲主瓣特性换来更好的旁瓣特性,并利用曲线拟合方法求出仅为单项式的双谱线插值修正公式.理论推导和实验证明,该插值算法的基波频率、幅值和相位的相对误差分别达到了9.8×10-11、2.9×10-9、2.5×10-6,对高次谐波的分析精度也普遍高于现有的加窗插值算法;同时由于采用了更简单的修正公式,使得谐波分析的计算量更小、实时性更强,更加适用于数字化变电站的在线谐波分析.     

LabVIEW实现电力系统谐波测量加窗插值算法

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了电力系统谐波测量非同步采样加窗插值算法的原理,给出了用LabVIEW系统实现该算法的具体程序,并进行了仿真验证.仿真结果表明,用LabVIEW实现该算法准确性高,实现方便,能快速地在普通PC机上完成信号的频谱分析.     

加窗傅里叶变换谐波检测算法及其插值改进研究

直接采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析无法避免栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得准确的各次谐波参数.为此,针对谐波检测的加窗傅里叶变换进行研究,应用插值算法对窗傅里叶变换进行改进,提出一种基于逐幅谐波消去法的插值.理论分析和仿真表明,该改进算法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法研究

为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小频谱泄漏和谐波等给频率测量带来的干扰,且该方法采用的频率偏移量计算公式简单.为了减小加四项余弦窗FFT的计算量,采用加四项余弦窗递推DFT的方法对传统方法进行了改进,有效减小了算法的计算量,提高了频率的计算精度.仿真计算结果验证了所提算法的计算精度.     

基于改进FFT的电力系统谐波频谱分析

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)是电力谐波检测分析中运用最广泛的方法之一,但受到频谱泄露的影响,测量精度有待进一步提高。针对以上问题,在使用FFT对电力谐波进行分析时,从改变采样时长、加窗函数和相位差法三方面进行算法改进,并进行仿真研究。研究结果表明,采样时间为信号周期的整数倍可以有效减小因频谱泄露而引起的测量误差,使用不同窗函数在抑制谐波频谱泄漏方面的性能各有不同,相位差法可以校正幅值和频率。改进FFT算法有利于提高电力谐波分析的精度,得到精度更高的信号频谱。     

基于加窗傅立叶变换的电力系统谐波分析算法

采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果.在分析了DFT和FFT原理的基础上,对FFT的泄漏原因进行了分析,通过使用加窗算法(Blackman - Harris窗)改善了由于频谱泄漏所造成的计算谐波频率、相位和幅值准确度降低的问题,并通过...     

一种基于加窗的插值FFT重构Hilbert变换方法

提出了一种基于加窗的插值FFT算法重构Hilbert变换来测量无功功率的方法。该方法通过离散傅里叶变换及逆变换,能够准确地将各次谐波的电压进行90°移相,并利用加海明窗的插值FFT算法对各次谐波的频率、相位,以及幅值进行计算,克服频谱泄露所带来的影响,消除测量时产生的误差。仿真结果表明该方法具有很高的测量精度。     

基于LabVIEW的FFT加窗插值算法在谐波检测中的应用

在对信号进行FFT变换时,由于非同步采样与非整周期截断,会产生频谱混叠与泄漏,影响测量精度。引入布莱克曼窗函数,采用双谱线插值修正算法,改善测量精度,并用LabVIEW搭建了虚拟实验平台,进行仿真分析。仿真结果表明：谐波测量准确度等级达到A级,抗干扰能力增强。     

基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法

直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式,并利用MATLAB多项式逼近函数求出简洁实用的基于Blankman-harris窗的双谱线插值修正公式的逼近多项式.仿真分析表明,该修正多项式的算法实现容易,而且精度高.     

改进的间谐波分析法——加窗插值MUSIC法

邻近谐波或基波的间谐波,是导致电压闪变的直接原因,准确检出该成分,对于改善电能质量具有重要意义.针对真实电网宽带多频的信号特性,提出了一种改进的间谐波分析法—加窗插值MUSIC法,该方法克服了加窗插值和MUSIC算法的局限.Matlab仿真表明加窗插值MUSIC法频率分辨率和精度优于加窗插值,相对传统求根MUSIC不需...     

基于最快衰减余弦窗全相位FFT的电力谐波分析

傅里叶变换是电力谐波分析的常用算法,但在非同步采样情况下会出现频谱泄漏,从而影响谐波分析的精度.为抑制频谱泄漏,提出了基于最快衰减余弦窗全相位FFT的电力谐波分析方法.该方法将最大旁瓣衰减速率余弦窗与全相位频谱分析技术相结合,利用前者旁瓣衰减快与后者泄漏抑制能力强的双重优势实现谐波分析,推导了方便实用的谐波幅值校正公式,通过仿真测试,验证了该算法抑制频谱泄漏的能力强、谐波分析的精度高.     

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断,使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏,影响测量精度的问题,提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法： 三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理,并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏,减小了测量误差,提高了谐波的测量精度.     

基于五次Hermite插值的时间有限元全域算法求解结构动力响应

提出了一种时间有限元全域算法来计算结构动力响应.基于五次Hermite插值,采用加权残值伽辽金法在时间域离散构造了求解结构动力学2阶线性微分方程组的全域时间有限元算法.该方法稳定性好、正确性和可靠性高,无需复杂中间计算过程.此外,该方法的一个重要特点是建立在整个时间域上来求解结构动力响应,严格按照有限元的基本思想,是真正意义上的时间有限元法.利用本法求解了2个典型的算例,计算结果表明本方法的结果是可靠和精确的.     

基于PSO算法的电力系统稳定器参数优化

针对电力系统稳定器的参数优化问题,提出一种基于微粒群优化算法的整定方法。算法选择Δω作为输入信号,以ITAE指标作为微粒群优化算法的目标函数,对电力系统稳定器增益Ki和时间常数T1i、T3i三个参数进行优化设计。仿真结果验证了算法的有效性和优越性。