实序列的离散傅里叶变换方法选择与应用

在综述介绍了复序列和实序列的离散傅里叶变换（ＤＦＴ）的各种算法的基础上，着重分析了实序列的ＤＦＴ的各种常见算法的特点，以及如何在实际应用中选择合适的算法，并将该方法应用于软件开发，取得了良好的效果。     

实序列的离散傅里叶变换方法选择与应用

在综述介绍了复序列和实序列的离散傅里叶变换（ＤＦＴ）的各种算法的基础上，着重分析了实序列的ＤＦＴ的各种常见算法的特点，以及如何在实际应用中选择合适的算法，并将该方法应用于软件开发，取得了良好的效果。     

半周波富氏算法及其修正方法的研究

一 前言 富氏变换是目前在微机保中应用最多的一种算法。由于运算简单且有很强的抑制直流分量和谐波分量的能力。所以在国内外巳得到了广泛的应用。但全周波富氏算法有两个问题:①数据窗较长。为了保证精度一般取一个周波的采样值,对于快速保护不能满足要求。②在短路的暂态过程中,在衰减的非周期分量的作用下精度不佳。对于快速保护必须考虑采用适当的方法尽可能消除非周期分量对计算精度的影响。本文就是针对上述两个问题提出通过在线求取衰减的非周期分量对采样数据进行修正的半周波富氏算法,通过仿真结果表明本文所提出的方法具有数据窗短,精度高且不受衰减的非周期分量影响等优点,是一种非常实用的算法。     

风机齿轮箱振动信号的稀疏傅里叶变换分析

风电机组齿轮箱振动信号的在线频谱分析对信号处理算法的快速性要求很高,提出采用稀疏快速傅里叶变换（ＳＦＦＴ）算法进行风机齿轮箱的频谱分析。SFFT算法主要利用窗函数过滤信号,然后散列傅里叶系数,最后进行定位与估值运算,能快速地计算出信号频谱中k（信号的稀疏度）个拥有最大值的傅里叶系数。该算法结构简单,运行时间相对于信号长度n呈亚线性。通过对风电机组齿轮箱的实际振动信号分析,验证了SFFT算法较之FFT算法运行速度快,非常适合振动信号的在线频谱分析。     

磁各向异性常数的快速傅立叶变换估算方法与实现

论述了磁各向异性常数的快速傅立叶变换（ＦＦＴ）的估算原理、实现方法以及实现中磁转矩函数周期的识别、样本的取舍、傅氏级数的系数选取等问题。并给出一个实际计算的例子,该方法在应用中比其它方法更简单、更快。     

电力系统谐波分析的高精度FFT算法

快速搏立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对ＦＦＴ的泄漏误差进行了分析,根据ＪＡＩＮＴ ｒａｎｄｋｅ提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对ＦＦＴ的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之适用于电力系统的准确谐波分析。     

适用于微机定时交流采样的改进富氏算洁

基于富里叶变换的微机交流采样计算方法在电力系统中已得到了广泛应用。根据富里叶变换可以很方便地计算出电压或电流的基波分量有效值，以及计算出有功、无功等电气量。然而当采样周期有误差时，则计算结果有较大误差。本文分析了产生误差的原因，并提出了新算法。算例表明，新算法具有较高的精度，适用于微机定时采样。因此，本文提出的微机交流定时采样和新算法在电力系统自动控制和智能化仪器、仪表等方面有广泛的应用前景。     

测量气体绝缘变电站中快速暂态过电压的微分积分方法

提出了一种新的快速暂态过电压（ＶＦＴＯ）测量方法－微分积分方法,其特点是不需对ＧＩＳ作任何改造。在同轴传输单元上对研制的微积分系统的响应特性进行了校验,并首次在国内５００ｋＶ的ＧＩＳ上进行了ＶＦＴＯ实测,测量结果与分析计算一致,表明微积分系统是一种较好的ＶＦＴＯ测量方法。     

电器试验中计算机数据检测与处理技术

如何利用计算机对有触点电器试验中的电气参数的数据进行检测、处理与显示,如电压、电流、频率和功率因数等参数,是计算机控制电器试验装置的关键技术之一。先介绍电器试验中的电压、电流信号的计算机检测技术;然后介绍采用快速傅立叶变换（ＦＦＴ）计算电压频率和功率因数的方法。     

用于电网谐波分析的自适应整周期采样算法

分析推导了非整周期采样时ＦＦＴ泄漏误差的解析估计分式，得出了在输入信息含基波和高镒谐波分量的情况下，利用ＦＦＴ迭代计算来实现自适应整周期采样的一种新算法。仿真计算表明，该算法能有效地减少泄漏误差。     

基于混合谱线插值算法的谐波分析方法

快速傅里叶变换（FFT）是电力系统谐波分析的常用方法,但FFT在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大误差,无法获得较精确的谐波参数。采用基于5项Rife～Vincent（I）窗插值FFT的谐波分析算法,现有双峰谱线插值修正算法可以有效改善谐波数据准确度,但算法的精度很大程度上取决于信号频率校正系数的计算精度。而采用混合谱线插值修正算法,可得到精确的频率校正系数。仿真结果验证了该方法的可行性与有效性,并可提高谐波的检测精度。     

消除非周期分量影响的改进傅里叶算法

傅里叶算法不仅具有滤除整数次谐波的能力,也具有很强的抑制非整数次谐波的能力,在电力系统信号分析中得到了广泛使用,但是传统傅里叶算法会受非周期分量的影响而产生较大的计算误差。在定量分析非周期分量可能造成的计算误差基础上,提出了一种改进傅里叶算法。先通过对两个不同工频周期下的采样值进行积分,计算出非周期分量参数,再从传统傅里叶算法的计算结果中将误差剔除。将泰勒级数的误差计算方法进行了拓展推导,并设置了应用条件以及优化措施,使改进傅里叶算法能够较好地兼顾速度与精度。分别采用静态模型信号和Matlab/Simulink仿真信号进行验证。结果表明,相比于传统傅里叶算法而言,改进傅里叶算法有效消除了非周期分量的影响,具有良好的计算精度和实用效果。     

傅氏算法的滤波特性分析

目前的一些文献普遍认为,全波傅氏算法能够滤除整数次谐波,半波傅氏算法能够滤除奇数次谐波,但该文认为这种观点是有待商榷的。文章根据正弦信号采样的不确定性,分析了电力系统中的信号采样结果与采样频率的关系,并分析了傅氏算法的频率响应函数的性质,总结了傅氏算法的滤波性能特点,并进一步分析了衰减非周期分量以及频谱泄露对傅氏算法造成的影响。     

一种实用的软件测频算法

使用离散傅里叶变换法计算出给定的交流电压的向量,通过计算其向量的实部或虚部值的2个相邻同方向变化的过零点之间的时间,计算其周期和频率,继而推出交流量本身的周期和频率。以正弦曲线为例,从理论上证明了离散傅里叶变换计算输出的向量实部或虚部值是按以时间为自变量的正弦函数形式变化,且其变化频率等于正弦曲线自身变化频率;使用二次插值法计算正弦曲线的过零点时刻,2个相邻的同方向变化的过零点间的时间即是信号变化周期,从而计算其频率,分析了二次插值法用于计算正弦曲线的过零点时刻的理论误差;构造了该测频方案的详细实现方法,并分析了该测频方案的整体测量误差。试验测试结果表明:该算法可以消除谐波、直流分量的影响,计算的频率值离散小、精度高。     

引入赫希曼指数的电力系统谐波分析

快速傅里叶变换是进行电网谐波分析的最主要方法,但是由于实际应用中只能截取有限长序列分析,从而必然产生误差.为了提高谐波分析的精度,该文提出了引入垄断经验学中的赫希曼指数(HHI),来衡量频谱的集中程度,从而得到参与傅里叶变换的最佳序列长度.其中,采用Good-Thomas算法对任意长度序列进行快速准确地基本快速傅里叶变...     

改善电力系统谐波分析的加窗插值算法和递推傅氏算法

傅里叶变换进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响谐波分析的效果;通过加窗和插值可以改善谐波分析的准确度。采用基于两根谱线的加权平均来修正幅值的算法,利用多项式逼近的方法得到频率和幅值的修正公式;同时,提出了用傅里叶递推算法来改善谐波分析的实时性。仿真结果验证了算法的有效性和可行性。     

消除暂态过程影响的滤波算法及其在故障测距中的应用

电力系统故障暂态过程中,电压、电流信号包含着衰减直流等暂态分量,这必然对故障暂态过程电气量的获取精度产生影响.通过构建精确求解基频及整次谐波分量的非线性方程以及将其转化为线性方程进行求解,并针对离散化积分引入的误差进行修正,提出一种能完全滤除衰减直流分量的高精度、高稳定的滤波算法.通过对各种典型信号及幅频特性的分析,验证了该算法计算精度高、稳定性好,且对非整次谐波等故障暂态分量具有较强的抗干扰能力和抑制作用,其在故障测距中的应用表明该算法能有效提高故障暂态过程中的测距精度.     

基于改进DFT变换的高精度实时电网频率跟踪算法

采用DFT进行电力系统谐波分析时由于很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏严重影响谐波分析的效果。提出了一种适于高精度实时电力谐波分析的自适应调整采样频率的电网频率跟踪算法。该算法先采用加窗DFT得到精确的电网频率,然后采用加窗的递推DFT,动态调整采样频率,以实时跟踪电网频率。MATLAB仿真结果证实了此算法的有效性。     

电力系统谐波源及谐波检测方法研究

近年来,谐波污染已成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素之一。文章在总结谐波检测方法的研究基础上,首先对整流性负荷和冲击性负荷两种谐波源的谐波产生机理进行了简要分析,阐明电力系统中主要存在的谐波成分;再介绍目前常用的FFT变换和小波变换两种谐波检测方法;最后,通过Matlab仿真软件对模拟构建的谐波模型和变电站实测数据进行分析,并对比了两种检测方法的优势和不足。分析证明,傅里叶分析是能够准确地反映信号幅值和相位的频域特征,而小波变换能直观地显示基波和各次谐波在时域和频域的波形信息。在实际的工程应用中需要选择适当的算法,结合各种谐波检测方法的优势,以便得到快速准确的结果。     

用加Hanning窗插值高阶正弦拟合法测介损角

电力系统频率偏离50Hz时常规的傅立叶变换用于频谱分析时易产生频谱泄漏和栅栏效应,使介损角计算产生误差。高阶正弦拟合法以信号的基波频率、谐波幅值和相角作为变量对信号进行拟合,该法能有效减轻谐波存在和频率波动的影响,精确测量电气设备的介损角。高阶正弦拟合法的关键是最小二乘的计算,通常使用傅立叶变换结果作为最小二乘法的初始值,当频率偏离50Hz较多时,傅立叶变换结果与谐波分析的真实值相差较大,将其作为初值的最小二乘计算量大,影响了高阶正弦拟合法的实时性。加Hanning窗插值谐波分析法通过加窗和插值能有效减轻频率偏离50Hz时的频谱泄漏和栅栏效应,且有快速算法较之傅立叶变换增加的计算量很少。为提高高阶正弦拟合法计算介损角时的实时性,将加Hanning窗插值谐波分析法的结果作为高阶正弦拟合法的初始值,所得初始值与精确值的差值减少,最小二乘法的迭代次数从2次减到1次,容性设备仿真信号的计算时间从约0.82ms减到约0.45ms,结果表明所提出的方法能有效减少介损角的计算时间,提高介损角测量的实时性。