Kaiser窗三谱线插值电力谐波分析

在非同步采样以及非整数周期截断情况下,快速傅里叶变换会产生频谱泄露和栅栏效应,使计算结果存在较大误差,无法得到准确参数。常用窗函数固定的旁瓣性能制约了已有加窗插值算法的误差修正效果。而凯赛(Kaiser)窗的主旁瓣高度之间的比重可依据需要自由选择,其主旁瓣能量的比例也近乎最大。文中提出基于Kaiser窗的三谱线插值FFT的电力谐波分析方法,推导了基波以及各次谐波的幅值、频率和初相位的插值修正公式。仿真结果表明,所提算法设计灵活且易于实现,在基波频率波动以及白噪声干扰下都有较高的谐波参数估计准确度,验证算法能够有效消除泄露和栅栏效应的影响,提高了谐波分析的准确性。     

基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

针对快速傅里叶变换（FFT）处理信号时出现的频谱泄漏和栅栏效应问题,利用真实频点附近幅值最大的谱线及其两侧的谱线,给出了基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波分析方法,并结合最小二乘及多项式拟合方法,推导出谐波参数的修正公式.仿真实验结果表明,相较于传统FFT方法,基于经典余弦窗三谱线插值FFT法能够更好地抑制频谱泄漏和栅栏效应的影响,谐波参数检测精度也进一步提升.     

基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法

电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强.     

全相位DFT抑制谱泄漏原理及其在频谱校正中的应用

为精确估计噪声环境中的信号频率和幅值,数学证明了全相位DFT优良的抑制频谱泄漏的性质.理论分析了基于全相位DFT的双谱线法的频谱校正原理.仿真结果表明,相比于传统能量重心法,该方法的频率估计精度可获得0.01~0.001级频率分辨率的改善,并且适用于传统方法无法校正的密集频谱分布和存在强干扰频率的场合.此外,该方法的抗噪性能好.     

FFT谱上频率的位置对加窗泄漏影响的研究

通过固定观察点而让主频率移动的方法,研究了单一频率成分的波形在加矩形窗函数时FFT（Fast Fourier Transformation)谱泄漏的机理和主频率在FFT谱上的不同位置对泄漏产生影响的一般规律,导出了计算幅值、频率和相位精确值的公式,算例结果表明,该计算公式正确。     

基于MSLDSMC窗的谐波与间谐波参数估计算法

快速傅里叶变换(FFT)方法在谐波检测过程中会出现频谱泄漏和栅栏效应,导致谐波与间谐波参数的检测精度不高.为了提高估计精度,利用最大旁瓣衰减窗(MSLD)进行乘积和卷积运算,构建出旁瓣性能优越的MSLD自乘-卷积窗(MSLDSMC),并在此基础上设计了一种三谱线插值的高精度谐波与间谐波参数估计算法.在不同复杂场景下进行仿真实验,实验结果验证了基于MSLDSMC窗三谱线插值的谐波与间谐波参数估计算法检测的准确性.     

全相位时移相位差频谱校正法

为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位,提出了基于全相位FFT谱分析的时移相位差频谱校正法．此方法需对存在时移关系的两输入序列分别进行全相位FFT,直接取主谱线的相位值无需校正即可得到初始相位的估计;利用主谱线上的相位差值即可获得精确的频率估计．同时阐述了传统相位差法向全相位时移相位差法的衍生关系．由于全相位FFT具有良好的抑制频谱泄漏特性,因而该法的频率和相位估计精度非常高,无噪时频率误差处于10^12分辨率级,相位误差可达10^-9度．     

基于精确相位HNM的语音谐波估计方法

文章介绍了一种利用精确相位HNM估计汉语语音谐波的方法。利用该方法估计的谐波比普通HNM提供的零相位法更接近实际语音谐波,从而能够提高合成语音的自然度和语音质量。     

基于全相位的超声信号的时延估计

针对在实际的超声波传输时间的测量中,接收波形起始点不能确定,导致脉冲计数不准的问题,提出全相位相位差时延估计方法,该方法根据全相位的“时不变特性”得到超声波信号的时延估计。首先分别对超声波正逆程信号做全相位频谱分析,根据频谱分析的结果计算出正逆程信号的相位差,再根据相位差与时间差的关系推导出时间差,得到超声波信号的时延估计。当超声波流量计的基波频率为1 Mhz,采样频率为12.5 Mhz,采样点数为507,A/D采样位数为11位时,用该算法分别求超声波大流量数据、干扰数据、静态水数据的时间差,实验结果表明,该时延估计方法能有效地减小超声波传输时间的测量误差,测量误差分别约为33 ns、44 ns、6.5 ns,比数据延拓式相关法的时间差测量精度高,从而提高超声波流量计的流量测量精度。     

对电力系统谐波的参数方法的功率谱估计及滤波处理

基于MATLAB建立电力系统谐波的几种参数方法功率谱估计模型,用差分滤波技术滤除谐波,并通过分析AR模型这种方法功率谱估计的谱特点,得出它的应用范围和条件,针对应用普遍算法最简单的AR模型进行详细分析,将它与经典功率谱估计进行比较,得出谱估计和差分滤波幅频特性的一些特点.     

基于瞬时无功功率理论的p-q-r法在谐波检测中的研究

介绍了基于三维坐标变换的p-q-r谐波检测法,并从理论上详细分析了该检测方法的局限性。从而得出结论,p-q-r谐波检测法要经过适当的改造方能在实践中取得预期的效果。     

基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法

离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)求解容型设备介质损耗角存在较大误差,对引起误差原因的频谱泄漏进行了详细分析和阐述,指出电网频率波动是造成测量介质损耗角不准确的主要因素,其带来的非整周期采样造成信号能量发散,各频率处信号能量相关性不为0.通过加余弦窗函数平滑信号陡度,对DFT相位频谱校正给出了2种不同的方法:加窗插值算法和离散频谱相位差校正法,并通过校正频率偏移量,在频谱峰值最大值处获得信号相位.通过Matlab仿真分析表明,2种算法实现方便,精度高,具有一定的实用性.     

基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制

介绍了一种基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制方案.该改进型检测方法用积分、延时和增益环节代替传统ip,iq检测方式中的低通滤波器,检测延时可减少到1/6个电源周期,同时这种方法可以推广到单相、三相四线电路和三相不平衡负载的场合中.采用三角载波方法进行电流闭环跟踪,主电路器件开关频率固定且补偿电流准确跟踪指令电流.基于能量平衡原理并借助检测环节实现了逆变器直流侧电压的闭环控制.仿真结果验证了该控制方案的正确性,采用该方案后,电源电流得到有效改善.     

DSP技术在电力系统谐波测量中的应用

介绍了DSP在电力系统谐波测量中的应用及其系统的硬件和软件设计.系统采用DSP芯片TMS320LF2407A和高精度A D芯片MAX125实现谐波分析的功能,与传统的单片机测量系统相比,在实时性、精度等方面有了较大的提高,且硬件软件实现简单.     

基于功率谱灵敏度的子结构损伤识别方法

提出功率谱灵敏度与子结构缩聚技术结合的损伤识别方法,在分析响应功率谱对结构单元面积灵敏度的过程中采用差分法,解决了求解参数的偏微分较困难的问题;并将整体结构划分为若干子结构,对未损伤子结构采用Guyan缩聚技术,通过功率谱灵敏度分析的方法对缩聚结构进行损伤识别,该方法只需测量结构的少数几个自由度的响应就可以达到损伤检测的目的.最后,通过1个三层两跨的刚架模型验证了该方法的有效性.     

功率谱分析方法在周期分析中的应用

以谱估计理论为基础,对周期图谱分析方法和最大熵谱分析方法进行了简要阐述。通过模拟信号验证了它们分析周期的可行性,并把这两种方法应用到提取太阳黑子数1750年至2008年的平滑月均值的周期分析中,获得被分析资料中隐含的平均周期分别是10.1年、11.1年、11.9年、105.3年,这个结论和实际观测非常一致。并对这两种周期分析方法进行了比较。     

一种基于扩展频谱通信技术的集中抄表系统

根据电力系统现代化的需要,采用电力线作为底层网络的通信媒介,设计出基于扩展频谱通信技术的抄表系统。通过分析扩频通信技术原理,提出利用直接序列扩频通信技术的方法,以克服电力线作为传输媒介的缺陷,最后给出了运用于电力线通信的调制解调器的总体设计。实验证明,该系统具有多种通信方式和灵活的地区适应性。     

基于FPGA电力系统谐波检测

针对目前电力系统谐波检测方法都存在的一定的缺点与不足,分析了各种检测方法的利弊,提出了一种基于FPGA电力系统谐波检测的新方法,结合FFT谐波检测理论的特点,通过理论分析和硬件电路设计,实现了FFT算法的高测量精度检测.采用MATLAB的SimPowerSystems和Simulink模块对系统进行建模仿真,结果表明:该电力系统谐波检测的新方法,达到了高速度、高精度的算法要求,提高了系统的实时性,完全可以达到抑制谐波的目的,实验系统电流的谐波总畸变率由有源滤波器投入前的20.78%降至1.32%.