几种FFT加窗三次样条插值的间谐波检测方法的比较

在非整周期采样的情况下,快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)存在较大的误差。文章通过在Matlab中对构造的信号模型进行仿真,比较了几种基于三次样条插值的加窗FFT算法的间谐波检测精度,并以Blackman-Harris窗三次样条插值FFT算法为例,对其进行了公式推导,得到了该算法信号频率、幅值和相位的计算公式。仿真结果表明,文中的几种基于三次样条插值的加窗FFT算法的间谐波检测精度较高,频率平均误差可达到0.02%以内,幅值平均误差可达到0.3%以内,有效地减小了非整周期采样对FFT的影响。     

距离保护的快速算法、误差补偿和网络实现

主要介绍了一种提高距离保护基频分量估计计算法速度和精度的新方法,该方法采用递推全周富氏算法,实现微机距离保护在１段范围内采用“反时限动特性”;采用网络处理方式消除衰减周期分量、非整次谐波分量等影响,仿真结果表明,本算法能很有效地减少计算时间,并且有受衰减非周期分量、非整次谐波分量等的。另外,对所实现的宰经网络式微 护也作了简要介绍,并给出测试结果。     

基于小波包分解和虚拟仪器的传导干扰信号检测

小波包分解(WPD)不仅能检测非平稳信号的整次谐波,还能检测信号的非整次谐波,且小波变换本身对信号的奇异点十分敏感,常常用来跟踪开关电源传导干扰信号.在虚拟仪器(VI) LabVIEW 6.i平台上,基于小波包变换算法设计了VI程序,实现了开关电源传导干扰信号实时检测系统.该系统具有信噪分离、测量传导干扰功率谱、伴有噪声的原始振动波形和噪声波等测量功能,实测结果表明该方法是可行的和有效的.     

非正弦周期信号的电网功率测量方法

电力系统中,非整数次谐波的存在使得基于傅里叶（Fourier）变换的传统非正弦功率测量方法不再适用。提出了一种基于扩展Prony谐波分析的功率测量方法,首先采用Prony算法分析系统中电压、电流信号的整数次和非整数次谐波成分,求得各频率谐波成分的幅值、频率和相位信息,计算出各个频率的有功和无功功率。基于IEEE标准定义的有功功率,给出了Budeanu功率在含有非整数次谐波情况下的表达形式,进一步求得电网的有功功率和无功功率。通过仿真算例说明了本文方法的合理性和可行性,克服了传统基于Fourier变换方法仅适用于倍频谐波的缺陷,在含有非整数次谐波的情况下可以精确的测量各频率的电功率和电网的电功率,为电力系统非正弦情况下的功率测量和谐波治理提供了一条有效的途径和依据。     

基于全相位谱线插值的电力谐波检测方法研究

传统基于FFT的谐波检测方法在非同步采样或非整周期截断情况下会产生严重的频谱泄漏,为抑制频谱泄漏对谐波检测精度的影响,提出基于全相位谱线插值的电力谐波检测新方法.该方法使用全相位谱实际频点附近的三根离散谱线获得频率和幅值校正量,并利用离散全相位谱峰值谱线相位即为对应的实际频率相位的特点,无需另加校正即可实现较高的相位精度.利用全相位谱旁谱线相对于主谱线按平方衰减的特性,并结合旁瓣衰减速度快的Nuttall四项五阶余弦窗,可有效抑制基于FFT谱线插值算法相邻谐波成分的相互干扰,提高谐波检测精度.通过与三谱线插值法和全相位时移相位差法的仿真对比实验,结果表明文中提出的算法具有更好的谐波检测精度.     

参数在线模糊整定与递推积分PI控制的并联三相四线APF

针对传统的比例积分PI控制在有源电力滤波器电流跟踪控制中动态响应慢和补偿电流与实际补偿电流误差大而谐波补偿效果不理想问题,为了提高有源电力滤波器的谐波补偿性能,加快动态响应速度,提出了模糊调节参数在线整定与递推积分PI控制相结合的控制算法。设计的算法结合了递推积分PI控制对采样点误差逐个周期积分的特点和PI参数模糊自适应在线整定算法的优点,MATLAB仿真实验表明:本文方法比传统PI控制谐波含量降低了4.59%,证明了新算法的可行性与正确性。     

间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现

提出一种快速傅里叶变换(FFT)的改进算法,该算法利用FFT的衰减特性,只需要对FFT算法做简单的变换,就可以有效地消除频谱泄漏分量,实现非整数次谐波的精确检测,克服了传统FFT的缺陷. 该算法与加窗体FFT相比,具有相近的特性,在算法构造方面又比加窗体FFT算法更简单,因此该算法更加适合应用于存储资源有限的微处理器上. 为证明该算法应用于微处理器的方便性,设计了一套基于数字信号处理(DSP)的谐波检测装置,并对该算法进行了验证.     

基于匹配追踪和变分模态分解的电气化铁路谐波检测

为了治理牵引供电谐波问题,将变分模态分解(VMD)算法运用到电气化铁路的谐波检测中,提出一种基于匹配追踪(MP)算法和VMD算法的牵引供电系统谐波检测方法;该方法利用MP算法将原始信号稀疏分解并降噪,运用VMD算法实现各模态的有效分离,通过快速傅里叶变换得出特征信息。仿真实验结果和实测数据表明了该方法的有效性,与现有的几种谐波电流的检测方法进行对比分析,证明该方法能够更准确地检测出牵引供电系统的谐波含量。     

基于全相位FFT时移相位差的电网间谐波检测

电网间谐波所造成的危害越来越引起人们的重视,电网间谐波的实际测量结果是间谐波问题研究的主要依据。为克服传统FFT检测间谐波误差大的缺陷,提出一种全相位FFT(apFFT)时移相位差的间谐波检测方法。用apFFT算法,同时调整采样率能抑制包括基波的所有0.1次整数倍谐波的频谱泄漏,用主谱线的相位差来校正频率值和幅值,相位值无需校正,直接取apFFT主谱线上的相位值。此算法概念清晰,结果直接,具有抗谐波间干扰强的优点。仿真结果表明,该方法能高精度地检测间谐波的大小、相位和频率,为电网间谐波检测和分析提供了一种新的有效途径。     

基于Nuttall自卷积窗四谱线插值FFT的电力谐波分析方法

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在非同步采样条件下难以实现谐波的高精度检测,而加窗和插值算法可以提高谐波检测的准确度。文章在分析Nuttall自卷积窗频谱特性的基础上,提出了基于Nuttall自卷积窗四谱线插值FFT算法。该算法通过对加窗信号离散频点处幅值的分析,利用谐波频点附近的四根谱线进行加权运算,进一步提高谐波幅值、相位和频率检测的精度;采用多项式拟合的方式得到基于Nuttall自卷积窗四谱线插值修正公式。仿真数据表明,该算法具有较高的谐波检测精度,Nuttall自卷积窗有效地抑制了频谱泄露。     

α噪声背景下谐波恢复方法研究

为解决α 噪声背景下的谐波恢复问题,提出了归一化循环相关结合多重信号分类算法。该算法包含两种 多重信号分类算法( MUSIC: Multiple Signal Classification) : 样本空间MUSIC 算法和特征空间MUSIC 算法。 这两种MUSIC 算法充分利用信号子空间和噪声子空间,在空域内做谱峰搜索以求取谐波频率。该算法不仅能 估算谐波信号频率,同时也能提高谐波估计的精度。计算机仿真结果表明,使用这两种算法可完成谐波信号频 率有效估算,而且效果比原有分数低阶矩及其派生的分数低阶统计量更优,且有效地解决了非整数算子造成的 相位扭曲问题,应用前景广泛。     

基于相关法的差分式科氏流量计幅值检测算法

为提高差分式科氏流量计幅值检测的精度,提出了基于相关法的幅值检测算法。首先构造两路与采样信号同频的参考信号,然后分别与采样信号进行互相关得到互相关信号,估计出采样信号的初相位,最后检测出采样信号的幅值。理论分析表明:该方法不受信号非整周期采样的影响。仿真实验结果表明:该方法提高了检测精度,在信噪比45d B时,测量相对误差低于0.25%。     

基于极限学习机的谐波电流检测方法

谐波电流检测的实时性和准确度直接影响有源电力滤波器的谐波补偿效果.针对基于传统神经网络谐波检测方法的不足,提出了一种基于极限学习机的谐波电流检测新方法.首先详细给出了极限学习机的训练样本的组成和训练方法,然后构造检测模型实现对谐波电流幅值和相位的检测.仿真结果表明,该谐波电流检测方法的检测精度普遍达到10-6,在有白噪声影响的情况下检测精度达到10-4,与基于传统神经网络的谐波检测方法相比具有更高的检测精度和更强的泛化能力,更加适用于谐波源固定的场合.     

ADSL子信道划分的核心算法及优化的合入处理方案

在分析ADSL的DMT子信道划分及比特流分配的核心算法基础上,考虑到计算结果非整数,需要进行合入处理,提出了一种简便易行的优化舍入处理算法,并从两个方面进行了计算机模拟．     

基于改进小波变换法的风电场谐波检测

为了提高风电并网电力系统谐波检测的快速性与准确性,提出一种改进小波变换的谐波检测方法。首先,把风电并网系统电压信号的频域空间分割成低频区段与高频区段,针对低频区段信号采用小波多尺度算法分解,针对高频区段信号采用小波包进行分解,得到信号中的基波和各次谐波分量;然后,通过有效地提取出特定频率段的谐波分量进行重构来检测风电并网电力系统谐波;最后,利用MATLAB进行了仿真实验。实验结果表明:该方法能快速有效检测出谐波分量,提高了谐波检测准确度和快速性。     

基于盖氏圆与TAM的电力系统谐波检测

电力系统中谐波检测是无功补偿、谐波滤除等电能质量分析与控制的前提。针对传统电力系统中谐波检测方法存在的问题,结合盖氏圆和TAM算法进行谐波检测。该算法以信号空间为模型,首先用盖氏圆检测出信号源数,然后结合信号子空间和噪声子空间的正交性以及子空间的旋转不变性,估计出信号的频率,最后由全最小二乘法(TLS)计算得到信号的幅值。仿真实验与实际数据分析结果表明:该方法速度快、精确度高,具有一定的应用前景。     

基于SRFFT算法的快速小波变换谐波检测法

为快速准确的提取谐波分量及克服传统的FFT方法无时域局部性的缺点,提出一种基于复序列加窗插值分裂基快速傅里叶变换算法(SRFFT)的快速小波变换谐波检测法,以便准确快速的提取谐波.该方法采用凯瑟窗函数作为窗函数,通过改变β值和采样点数在主瓣宽度与旁瓣衰减之间进行选择;运用SRFFT算法、Mallat算法以及离散小波变换(DWT)算法对信号进行快速分解及重建.模拟分析结果表明,该方法运算精度很高,可以快速准确的提取谐波信号参数.     

基于复序列加窗插值SRFFT的快速小波变换检测算法

提出一种基于复序列加窗插值SRFFT的快速小波变换检测算法，通过模拟分析证明该检测算法运算比较简单，易于实现和调整，且运算精度很高，可以达到快速提取谐波信号参数的目的。     

基于DSP的FFT算法在电网谐波检测中的应用

谐波检测是研究和分析谐波问题的出发点和主要依据。本文介绍基于数学变换的几种方法并讨论其优缺点,提出了一种实用且成熟的谐波分析方法,并对该算法中出现的问题进行分析从而提出解决方案。该算法采用汇编语言实现,然后用C语言结合每个模块,并采用目前控制领域最高性能的处理器TMS320C5509对采样信号进行FFT（FastFourierTransform）运算,可以快速检测电网中的三相电压、电流谐波以进行谐波的实时分析。仿真结果验证了算法的正确性和高速性。     

一种用于有源滤波器的改进谐波检测法

对谐波进行准确、快速检测是有源滤波器发挥良好效果的基础,针对快速、准确检测的需求,提出一种abc坐标直接投影谐波检测法。对广义的IP-IQ检测法进行简单介绍;并在此基础上提出abc直接投影谐波检测法,该检测法直接对旋转坐标进行投影,相对于IP-IQ法省去了坐标变换的中间环节,具有易于编程、计算量相对较小的特点。同时指出该方法存在低通滤波器延时的缺陷;并针对此缺陷进行改进,应用滑动均值算法来替代原检测法中的低通滤波器,缩短了算法延时且省去了复杂的低通滤波器设计环节,将计算量分散开,且编程较为简易。通过搭建MATLAB/Simulink仿真平台对改进的谐波检测算法进行仿真,结果显示,该算法具有准确性高、延时量小的特点,可以满足有源滤波器的谐波检测需要。