邻近基波/谐波的间谐波检测算法

新能源大规模并网所引发的低频振荡,其频率分量通常可表现为一个低频信号对基波/谐波信号的调制,也即电力信号中会出现关于基波/谐波对称的邻近间谐波对。在使用离散傅里叶变换(DFT)对这类间谐波进行检测时,频域间的主瓣干扰会影响间谐波参数的准确估计。该文以单峰谱线插值算法为例,分析了传统插值算法在谐波和间谐波发生主瓣干扰时检测失效的原因,并提出了一种多分量频谱叠加算法对邻近基波/谐波的单个间谐波及间谐波对进行分析。首先根据信号DFT后紧邻基波/谐波的间谐波谱线的幅值特性,判别邻近基波/谐波的间谐波分量数;然后将间谐波的频谱按其频率分量数进行矢量叠加,并用紧邻基波/谐波的间谐波谱线构建谱线方程组得到其频率估计值;根据估计出的频率利用窗谱函数构建的关联矩阵求解其幅值和相位。仿真和工程实测分析表明,该方法能有效抑制由主瓣干扰引起的检测误差,在不增加采样数据长度的条件下准确检测出邻近基波或谐波的间谐波。