资源描述：
《电力系统谐波分析的高精度fft算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电力系统谐波分析的高精度FFT算法本文由xutao0811贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第19卷第3期1999年3月中 国 电 机 工 程 学 报ProceedingsoftheCSEEVol19No.3.Mar.1999电力系统谐波分析的高精度FFT算法张伏生耿中行FFTALGORITHMWITHHIGHACCURACYFORHARMONICANALYSISINPOWERSYSTEMZhangFushengXianJiaotongUniversityXian,710049Ch
2、inaGengZhongxingResearchCenterforAviationEngineeringandTechnology,Beijing100076ChinaGeYaozhongXianJiaotongUniversityXian,710049China葛耀中西安交通大学电力工程系,710049西安空军装备技术部第一研究所,100076北京西安交通大学电力工程系,710049西安ABSTRACT TheFFThasahighererrorintheharmonicanalysisoftheelectricpowersyste
3、m,especiallyforthe.phasesThispaperdiscussedtheleakageofFFTandpre2sentedanewamendingalgorithm,poly-cosinwindowin2terpolation,whichbasedontheinterpolatingalgorithmpro2posedbyK.JainandT.Grandke.Thisnewalgorithmob2viouslyiprovestheaccuracyoftheFFT,soitcanbeap2mpliedtothepre
4、cisionanalysisforelectricalharmonic.Thesiulatingresultshowsthatapplyingdeferentwindowshasmthedeferenteffectstotheaccuracy,andtheBlackmanHarriswindowhasthehighestaccuracy.KEYWORDS Fouriertransform Electricpowersystem Harmonic摘要 快速傅立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对FFT的泄漏误差进行
5、了分析,根据Jain和Grandke提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对FFT的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之适用于电力系统的准确谐波分析。文中给出了该算法进行谐波分析模拟计算的算例,计算结果表明,不同的加窗算法计算精度不同,新算法的计算精度显著提高。关键词 傅立叶变换 电力系统 谐波中图分类号 TM7141 引言近年来,随着电力电子技术的广泛应用,电力系统谐波污染日益严重,已成为影响电能质量的公害,对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。所以对电网中的谐波含量进行实时测量,确切掌握电网中谐波的实际状况,对于防止
6、谐波危害,维护电网的安全运行是十分必要的。电力系统的谐波分析,通常都是通过快速傅立叶变换(FFT)实现的。然而FFT存在栅栏效应和泄漏现象,使算出的信号参数即频率、幅值和相位不准,尤其是相位误差很大,无法满足准确的谐波测量要求。为了提高FFT算法的精度,V.K.Jain等提出了一种插值算法,对FFT的计算结果进行修正,可以有效地提高计算精度。在此基础上,T.Grandke(3) xm(t)=xm(t)wT(t)xm(t)的傅立叶变换为xm(Ξ)=Am2Πm(Ξ),即在?Ξ又利用海宁(Haning)窗减少泄漏,进一步提高了计算精度。
7、海宁窗w(n)=0.5-0.5cos(2ΠN)是一种余n弦窗,它仅包括两项。如果增加余弦项的项数,可进提高相位计算的精度更为明显。一步减少泄漏。本文分析了多项余弦窗的特性,并提出了对加窗后信号进行插值的算法。该算法能极大地提高FFT计算的精度,从而满足谐波测量中对谐波参数的精度要求。文中给出了计算实例,实例表明该算法具有很高的计算精度,即使对于幅值很小的偶次谐波也能准确地求出其各项参数,尤其是对于2 离散傅立叶变换的泄漏与栅栏效应在谐波测量中,所要处理的信号均是经过采样和AD转换得到的数字信号。设待测信号为x(t),采样间隔为?t秒,
8、采样频率fs=1?t满足采样定理,即fs大于信号最高频率分量的两倍。则采样信号为x[n]=x(n?t),并且采样信号总是有限长度的,即n=0,1,…,N-1。也就是说,所分析的信号的持续时间为T=N?t,这相当于对无限长
