采样时间和采样频率对基于加窗插值算法介损角测量的影响

为减少非同步采样时DFT算法计算介损角的误差,将加汉宁(Hanning)窗插值谐波分析法和加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角的测量。介绍了两种算法的原理,比较了两种算法受采样时间和采样频率影响上的差别。结果表明:两种算法误差随采样时间增加呈振荡下降趋势,加汉宁窗插值算法极小误差值点为0.02 s的整数倍附近,极大误差值点为0.01 s的奇数倍附近,加布莱克曼-哈里斯窗插值算法在0.01 s的整数倍附近有极小误差,中间存在极大误差值;两种算法达到基本的精度时要求采样时间至少为3~5个工频周期左右,采样频率不小于500 Hz即可;在一定范围内,前者计算所得介损角的精确度对采样时间较敏感,前者的精确度对采样频率不敏感,后者的精确度对采样时间和采样频率都较敏感。     

两种高精度FFT算法在介损测量中的应用

直接采用基于FFT的谐波分析法进行介损测量时,采样的非同步性使测量精度大大降低。为了减小频率波动引起的非同步采样对傅立叶变换的影响,提高介损的测量精度,通过加窗插值和修正理想频率对原算法进行了改进。先对非同步采样的泄漏效应进行了简要的分析,然后就提出的两种改进算法在介损测量中的应用进行了详尽论述,理论推导表明二者都能很好地满足介损的精度要求。最后借助MATLAB软件进行了数值仿真,仿真结果进一步验证了改进算法的有效性和可行性。     

Matlab实现电网谐波测量加窗插值算法

简述了电网谐波测量非同步采样加窗插值算法的原理,给出了用Matlab系统实现该算法的具体程序和仿真方法,仿真结果表明,用Matlab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.     

牛顿法与Levenberg-Marquardt算法的比较及在介损角测量中的应用

首先分析了牛顿法和Levenberg-Marquardt算法的原理,给出了它们在介损角测量中的计算公式和计算步骤。仿真信号的计算结果表明,电压和电流信号都能准确获得时这两种算法均能有效计算介损角,但Levenberg-Marquardt算法具有更好的性能。     

基于DFT的UWB—OFDM信道估计算法

在基于OFDM技术的UWB系统中,由于信号在无线信道中传输,多径现象使得信号幅度发生衰落,相位发生偏移,为了保证通信的可靠性和有效性,接收机采用信道估计方法来预知信道的传输特性,补偿信道对超宽带信号造成的影响。在直接DFT估计方法的基础上,提出一种加窗DFT信道估计算法,用汉宁窗在时域上对信道冲激响应进行处理,有效地抑制频域响应的频谱泄漏。理论分析和仿真结果都表明在没有增加信道估计复杂度的基础上,提出的信道估计方法性能优于直接DFT估计方法。     

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.     

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.     

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.     

基于无线传感网络和GPS的电容器介损角的在线监测

目前变电站电容器的在线监测主要是针对电容器组展开的,只能确定某组发生故障,难以确认故障的具体电容器.研究围绕变电站的各台电容器的故障诊断开展在线监测.鉴于各层电容器存在高电位差无法使用电缆实现信号传输,而使用光纤投资又高的问题,设计并实现了一种基于Zigbee无线传感网络的电容器在线监测系统.在无线监测方案中,电容器电流、电压信号的精确同步采样是技术难点.提供了一个基于GPS授时模块秒脉冲的精确对时机制,实测同步误差小于1μs,这样可使介损角测量误差小于0.34′.针对变电站PT型号不统一问题,还提出了一种PT角差的估算方法.最后通过实验分析,提出的系统达到了在线监测要求,并在晋中某变电站投入应用.     

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...     

基于FWT的在线检测介损角的计算

基于多分辨分析的快速小波变换（FWT）原理,及其在电力系统在线检测装置计算绝缘介质损耗时的检测数据的分析原理和方法,并将小波变换和FFT这两种分析方法进行了比较,仿真结果表明对瞬时干扰和白噪声有很好的滤波效果,其误差也较为平滑．     

基于DSP的高压容型电气设备介质损耗测量仪设计

针对电气设备易受电网频率波动和非整周期采样的影响,造成介质损耗因数tanδ测量精度和分辨率偏低的问题,提出一种基于DSP的高压电气设备介质损耗因数测量仪设计方案.将归一化工频电压信号和电流信号分别移相90°构成Hilbert变换对,再将两组复信号构造新的复三角信号模型实现对采样信号的去角频率处理.介绍了tanδ测量原理,给出了硬件各主要模块和系统软件实现方案.试验结果表明：该测量装置有效地解决了由于频率波动引起的非同步采样和非整周期截断问题,tanδ实际测量的绝对误差小于0.000 1,具有一定的实际推广价值.     

介质损耗数字化测量方法综述

介质损耗(简称介损)是一个微小值,外界干扰容易给介损测量造成大的影响,而实时性也是在线监测追求的一个指标,因此高精确度、快速的介损数字化测量方法是介损在线监测系统的关键部分。介绍了目前介损测量时用到的各种数字化测量方法,即对数字化过零比较法、相关函数法、正弦拟合法、傅立叶变换及其改进算法和神经网络法等进行了综合评述,给出了它们的基本原理、分析了它们的性能和优缺点。最后,对介损数字化测量的发展趋势和研究动态提出了看法。     

基于FPGA的变压器介质损耗的在线监测系统

设计了一种新型高精度的数字变压器套管末屏介质损耗在线监测系统.通过利用FPGA(现场可编程门阵列)作为主控芯片,同时实现系统测频、相位差校定等功能,可以有效消除由于硬件电路元件参数不一致及元件零点漂移等原因引起的相位测量误差,同时考虑到电源频率波动、电网谐波影响等原因引起的频谱泄漏和栅栏效应带来的误差,采用加窗FFT算法对介质损耗角进行软件计算.通过软硬件方法结合可以大大提高系统的测量精度,同时可以充分利用FPGA的并行处理能力实现多任务及内部IP核来极大的简化系统硬件结构设计.经过实验室和现场测试结果表明,该系统具有较高的测量精度.     

介质损耗tanδ测量的非同步采样改进算法及仿真研究

针对介质损耗因数测量中非同步采样下存在不同程度误差,提出一种非同步采样改进算法.利用复三角函数性质,结合Hilbert变换特性,通过理论推导出介质损耗角表达式,最后建立电气设备的等效模型对改进算法进行仿真实验.仿真结果表明该算法有效地解决了由频率波动引起的非同步采样和非整周期采样问题,提高了介质损耗因数测量精度.     

海洋高压电机绕组中介质损耗角的校正算法

介绍了一种海洋高压电机绕组中介质损耗角的校正算法。详述了基于谐波分析法的介质损耗角的计算过程,通过分析谐波算法带来的误差原因,根据误差主要原因窗泄露以及栅栏效应提出了将二者合二为一的校正方法,使用汉明窗加权函数和快速傅里叶变换的校正方法,分别对频率、幅值和相位角进行校正改进,改进的谐波分析法得出的介质损耗值受频率变化波动非常小,在现场测量中得到了充分的验证。