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.     

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.     

一种新的余弦组合窗插值FFT谐波分析算法

非同步采样和非整数周期截断造成的频谱泄漏会影响谐波测量结果的准确性.提出了一种新的余弦组合窗,并将该窗用于双谱线插值FFT的电力谐波算法.该方法构造出了一个新型的余弦组合窗,并利用曲线拟合函数求出实用的双谱线插值修正公式.该新型的余弦组合窗具有主瓣窄,旁瓣峰值小衰减幅度大且衰减快的特性.仿真及实验结果表明:该谐波分析方法在非同步采样和非整数周期截断条件下,频率、幅值和相位的计算相对于Blackman-harris窗和Nuttall窗来说,具有更高的精度,更小的计算量,实用性强.     

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.     

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.     

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。     

基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。     

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.     

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

Nuttall窗的光伏系统间谐波分析方法

传统谐波分析由于很难达到同步采样和整周期截断,给谐波参数的计算带来不可避免的误差,加窗插值算法可以改善由非同步采样带来的频谱泄露和栅栏效应,依据快速傅里叶变换理论,采用双谱线加窗插值FFT算法对间谐波参数进行估计,并给出了Nuttall窗的间谐波频率、相位和幅值的插值修正公式.通过对模拟谐波信号的仿真发现,该算法能够在对信号谐波准确分析的基础上实现对间谐波的精确检测,并且比其它对比窗函数具有更高的精确度.     

针对同步采样误差的电网谐波检测算法研究

讨论了基于FFT的电网谐波检测算法的原理;研究了用于减小同步采样误差的加窗插值FFT法和线性内插软同步采样法,仿真结果表明这两种方法各有优缺点,均可以有效的减小电网谐波检测中的同步采样误差。     

基于分裂基快速傅立叶变换的电力系统谐波分析

基于快速傅立叶变换（FFT）的电力系统谐波分析难以实现同步采样和整数周期截断,易造成频谱泄漏,影响谐波分析精度.为提高FFT的精度,比较几个典型的窗函数,提出基于加凯瑟窗的插值分裂基快速傅立叶变换算法.仿真分析结果表明该算法能提高FFT计算精度,满足谐波参数测量的精度要求.     

降低可见光通信OFDM系统峰均比的非线性压扩变换研究

针对指数压扩（EC）方法在可见光通信OFDM系统中误码率（BER）性能较差的问题,提出了一种基于余弦分布的非线性压扩方法。光正交频分复用（O OFDM）信号的概率密度函数服从高斯分布,基于余弦分布的非线性压扩方法使O OFDM信号经过压扩变换后服从余弦分布。与EC方法相比,基于余弦分布的非线性压扩方法使系统的峰值平均功率比（PAPR）增大了1.5dB,但是系统的BER性能却提升了5dB。与经典方法u law变换相比,在相同PAPR性能的情况下,基于余弦分布的非线性压扩方法使系统的BER性能提升了1dB左右。通过3种方法的仿真对比,采用基于余弦分布的非线性压扩方法后压扩信号频谱的旁瓣功率最小。     

一种提高DSSS信号载波频率估计精度的算法

针对快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）算法频率估计误差较大的问题,采用离散时间傅里叶变换（discrete time Fourier transform,DTFT）辅助FFT估计频率谱峰值,以提高直接序列扩频（direct sequence spreadspectrum,DSSS）信号多普勒测量精度的算法。该算法利用FFT估计频谱最高峰值及次高峰,在对应频点之间平均取10个频率点做DTFT,求幅值的极大值点,以确定频率谱峰值精确位置。仿真实验结果表明,该算法可有效提高捕获过程中DSSS信号频率的测量精度。     

改进的数字化测量方法在介损测量中的应用

介绍了目前关于介损测量的方法,介绍了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题,分析了改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法,并通过仿真实验和现场测量进行了验证,结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性.     

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.     

FFT结合神经网络的低频振荡主导模式识别

为提高电力系统低频振荡主导模式识别的抗噪性,提出一种FFT结合神经网络的识别方法.首先,基于加窗插值FFT算法求解各振荡模式的频率及其能量权重;然后利用神经网络分段逼近低频振荡信号,根据相邻两段的幅值变化求解衰减因子;最后拟合求出低频振荡信号的幅值和相位.仿真结果表明,该方法能可靠、准确地识别低频振荡主导模式,与Pro...     

基于全相位FFT的电磁法有效相位信息提取

电磁法的相位相比于振幅,变化的幅度更大,在一定地质条件下具有更高的分辨能力。以往的研究一般采用传统加窗FFT(Fast Fourier Transformation)方法提取相位信息,该方法存在2个方面的缺点,首先是测量精度受频谱泄漏的影响比较严重,其次需要严格的“同步采样”。在实际应用中抗噪能力较差,导致无法获得有效的相位信息。为了提高抑制频谱泄漏能力,同时不受“同步采样”以及频率偏离的影响,采用全相位傅里叶变换方法进行了类脉冲、类充放电三角波、类方波以及高斯白噪声等典型干扰波形的仿真实验,结果表明:在同步采样的情况下,无论是否存在噪声干扰,传统的FFT方法与全相位傅里叶变换方法的相位测量误差均小于1%;而在非同步采样的情况下,传统FFT方法无法获得准确的相位值,而全相位FFT方法无论是否含有噪声干扰均能获得有效相位信息。因此,全相位FFT法具有传统加窗FFT法所具有的优点,能有效地抑制高斯噪声,对电磁法典型的干扰波噪声有着良好的抑制效果。