時延傅立葉變換測頻法精確計算電力諧波參數方法

2023-08-06 11:57:21 2

專利名稱：時延傅立葉變換測頻法精確計算電力諧波參數方法
技術領域：
本發明涉及一種用於各種電網電壓和電流波形畸變的分析儀器和自動監測裝置的自動監測方法，特別是一種時延傅立葉變換測頻法精確計算電力諧波參數方法。
背景技術：
隨著電力電子技術和器件的發展，非線性負荷在電力系統中的應用越來越廣泛， 電力系統諧波汙染日益嚴重，諧波已成為影響電能質量的主要問題。對諧波分量參數的高精度估計將有利於電能質量的評估和採取相應的必要治理措施。快速傅立葉變換(FFT)是諧波分析最快捷的工具。但是，FFT精確分析頻譜的前提是保證對信號的同步採樣和整周期截斷。實際電網頻率通常在工頻附近波動的，因此而造成非同步採樣和非整數周期截斷，這將產生頻譜洩漏和譜間幹擾，使譜分析產生誤差。解決上述問題有二種方案一種技術方案是通過硬體或軟體的鎖相環技術來解決同步採樣和整數周期截斷問題；由於電網頻率並非恆定值，而鎖相環響應需要時間，因而不能保證完全同步採樣。另一種技術方案是通過選擇譜能量主要集中在主瓣，旁瓣譜能量小、且幅值衰減快的窗函數，以減小譜間幹擾，即頻譜的長範圍洩漏；通過在頻域內插值或雙譜線擬合來修正，以減小柵欄效應，進而提高諧波估計精度。採用加窗插值法都有效地提高了諧波估計的精度，但隨著插值修正曲線擬合函數的階次增高及諧波含有次數的增多，諧波估計精度提高的同時計算量大量增加。

發明內容
本發明的目的是要提供一種時延傅立葉變換測頻法精確計算電力諧波參數方法， 是對電網電壓和電流波形畸變的分析和電力諧波參數自動監測計算的方法，用於各種電網電壓和電流波形畸變的分析儀器和自動監測裝置。本發明的目的是這樣實現的該方法步驟如下
步驟a.以採樣周期為J；採樣被分析電力信號即電壓或電流信號得對均，根據測量精度要求，選擇適當的對稱窗函數< II截斷已被採樣的電力信號得 、(》)=砌)1K )耽[O1JV-II，#為窗函數的數據截斷長度，並對截斷信號進行快速傅立葉變換(簡稱FFT)得
權利要求
1. 一種時延傅立葉變換測頻來精確計算電力諧波參數方法，其特徵是該方法步驟如下步驟a.以採樣周期為I；採樣被分析電力信號即電壓或電流信號得x(B)，根據測量精度要求，選擇適當的對稱窗函數截斷已被採樣的電力信號得 Xm(M)=Minywiny wep,JV-ij, #為窗函數的數據截斷長度，並對截斷信號進行快速傅立葉變換(簡稱FFT)得
全文摘要
一種時延傅立葉變換測頻法精確計算電力諧波參數方法，屬於用於各種電網電壓和電流波形畸變的分析儀器和自動監測裝置的自動監測方法。首先用對稱窗函數截斷已採樣的電力諧波信號，並對截斷信號進行快速傅立葉變換(簡稱FFT)，而後對已採樣的電力諧波信號時延L點用同一對稱窗函數再截斷相同長度的已採樣電力信號，也進行FFT；依據2次FFT的相位差角精確計算出基波和各次諧波的頻率，進而用在對稱窗函數頻域內插值的方法計算出基波和各次諧波的校正係數，最後，計算出各次電力諧波的幅值和相位。本發明與其它加窗FFT插值校正分析方法在計算耗時上有明顯優勢，最適合用於具有硬體FFT的DSP數位訊號處理器，是一種很實用的算法。
文檔編號G01R23/16GK102539915SQ20121000207
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者於正華, 唐軼, 孫瑜欣, 尹遠, 張躍, 方永麗, 李建華, 漸偉, 谷露, 陳雷 申請人:中國礦業大學