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1、电测与仪表V0l_51No.22第5l卷第22期2014年l1月25日ElectricalMeasurement&InstrumentationNov.25,2014基于VSS窗的改进相位差电力谐波分析方法黄威威,蔡念,王晗,叶倩,凌永权(1.广东工业大学信息工程学院,广州510006;2.广东工业大学机电工程学院,广州510006)摘要:利用快速傅里叶变换(FFT)进行谐波分析时,在非同步采样和非整数周期截断条件下存在频谱泄露和栅栏效应,影响谐波的分析精度。采用传统的窗函数对信号进行加权,虽然可以减小频谱泄露和栅栏效
2、应的影响,但其效果受到窗函数旁瓣特性的制约。提出一种基于衍生半正弦窗的改进相位差电力谐波分析方法。该方法引入一种新的窗——衍生半正弦窗,对信号进行加权,然后采用改进相位差算法分析谐波参数——幅值、频率、相位。衍生半正弦窗可以通过调整指数获得满足要求的旁瓣特性,能较好的抑制频谱泄露,在工程应用中具有很大的灵活性。推导了信号基波及各次谐波频率、幅度、初相位的求解公式。仿真实验结果表明,提出的基于衍生半正弦窗的改进相位差算法具有较高的计算精度。关键词:相位差;衍生半正弦窗;谐波分析;频谱泄露;栅栏效应中图分类号:TM935文
3、献标识码:A文章编号:1001—1390(2014)22—0076—06ImprovedPhaseDifferenceMethodBasedonVariationSemi——SinusoidalWindowforPowerHarmonicAnalysisHUANGWei—wel’。,CAINian,WANGHan,YEQian,LINGYong—quan(1.SchoolofInformationEngineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006,Ch
4、ina.2.SchoolofElectromechanicalEngineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou100065,China)Abstract:WhenFastFourierTransform(FFT)isadoptedtorealizeharmonicanalysis,thereisaspectrumleakageproblemandtheoccurrenceofthepicketfenceeffectintheharmonicanalysisofp
5、owersystemunderasynchronoussamphngandnon—integralperiodtruncationconditions,whichwillaffecttheanalyticalprecisionoftheharmonic.Althoughthesignalweightedbytraditionalwindowscansuppressthespectrumleakages,theanalysisresultisrestrict-edbvthesidelobecharacteristicso
6、fthesewindows.Animprovedphasedifferencemethodbasedonvariationseni—sinusoidalwindowforpowerharmonicanalysisisproposedinthispaper.Anewvariationsemi—sinusoidalwindowisappliedtoweightthesignalbythismethod.Then,theimprovedphasedifferencemethodisemployedtocalculatethe
7、parametersofthesignal,suchasfrequency,amplitudeandphase.Thesatisfyingperformanceofthesidelobeofvaria—tionsemi—sinusoidalwindowcanbeobtainedbyadjustingtheindexvalue,whichwillsuppressspectrumleakageandpossessflexiblilityinpracticalengineering.Moreover,thecalculati
8、onformulaeofthefrequencies,amplitudesandini—tialphasesoffundamentalandharmonicsarededuced.Thesimulationresultsindicatethattheproposedmethodcanestimateharmonicparamete
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