相关双窗全相位fft双谱线校正的电力谐波分析

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1、第36卷第12期仪器仪表学报Vol_36No．122015年12月ChineseJournalofScientificInstrumentDee．2015基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析张鸿博，蔡晓峰，鲁改凤(1．华北水利水电大学电力学院郑州450045；2．河南工程学院机械工程学院新郑451191)摘要：基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露，影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响，分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点，并通过

2、计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足，提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法，利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率，进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便，且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度，基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。关键词：谐波；全相位；快速傅里叶变换；窗函数；插值中

3、图分类号：TM933TH702文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40Double··spectrum·—linecorrectionmethodbasedondouble-windowall-phaseFFTforpowerharmonicanalysisZhangHongbo，CaiXiaofeng，LuGaifeng(J．SchoolofElectricPower，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzho

4、u450045，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，HenanUniversityofEngineering，Xinzheng451191，China)Abstract：SpectrumleakageproblemexistsinthemethodofpowerharmonicanalysisbasedonfastFlouriertransform(FFT)underasyn—chronoussamplingcondition，whichdecreasesth

5、edetectionaccuracyseriously．Toreducetheinfluenceofspectrumleakageonharmonicanalysis．thefeaturesofdouble—windowaU—phaseFFTandtraditionalwondowedFFTinrestrainingspectralleakageareanalyzedandcompared：theuniqueadvantageofthedouble—windowall—phaseFFTintheap

6、plicationofpowerharmonicanalysisisprovedwithcalcu—lation．Aimingatthefactthatthetime-shiftphasedifferencespectrumcorrectionmethodcommonlyusedinal1．phaseFFTspectralanaly—sishassomedeficienciessuchaslargeamountofcalculation，poorreal—timeperformanceandphas

7、eambiguitythedouble．spectrum—line，correctionharmonicanalysisalgorithmbasedondouble—windowallphaseFFrisproposed．whichcalculatesthefundamental~equencyaccordingtotheamplitudesoftwoneighborspectrumlinesnearthefundamental~equency，andthentheconciseharmonicam

8、plitudecor-rectionformulasarederived．Thenewalgorithmiseasytoberealized，anditsreal—timeperformanceisbetterthanthatofthetime-shiftphasedifferencemethod．Simulationcomparisonwasconducted；theresuhsshowthattheproposedalgorithmhashigherprecisi