基于fft的高精度谐波检测算法

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1、第22卷第12期中国电机工程学报Vol.22No.12Dec.20022002年12月ProceedingsoftheCSEE©2002Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013（2002）12-0106-05基于FFT的高精度谐波检测算法薛蕙，杨仁刚（中国农业大学电气信息学院，北京100083）PRECISEALGORITHMSFORHARMONICANALYSISBASEDONFFTALGORITHMXUEHui,YANGRen-gang（ChinaAgricultureUniversity,Beijing100083,Chin

2、a）ABSTRACT:Thewideuseofnon-linearcomponentsinpower提出的算法具有实现简单，精度高的特点，从而为电力系统systemgivesrisetonotonlyintegerharmonics,butalso中的谐波检测和分析提供了一种有效的算法。non-integerharmonicsinthepowersystem.Theconventional关键词：快速傅立叶变换（FFT）；谐波分析；频谱泄漏harmonicmeasurementalgorithmFastFourierTransform(FFT)issuitab

3、letobeusedinintegerharmonicanalysis,butisnotfit中图分类号：TM132文献标识码：Atoanalyzenon-integerharmonicsduetoitsleakageandpicket1引言fenceeffects,whichbringsaboutlargeerrorsinpracticalapplications.Theengenderoftheleakageeffectiscausedby随着大量电力电子器件和非线性元件的使用，thedifferentcharactersbetweenthetheoret

4、icimplementationof电力系统中的谐波污染越来越严重和复杂，不仅存theFourierTransformwhichdealswithinfinitesignalsandthe在着频率是工频整数倍的整数次谐波，而且存在着practicalimplementationofFourierTransformwhichdealswith[1,2]大量非整数和分数次谐波。这些谐波的存在严重finitesignals.Thesedifferencesgiverisetomeasurementerrors[3]影响了电力系统的安全经济运行。因此必须对这ofnon

5、-integerharmonicsofFFTalgorithm.Inordertoreduce些谐波进行治理。谐波的检测和分析是实现谐波治theleakageerrorsandimprovethemeasurementprecision,this理的前提条件，准确的谐波检测和分析能够为谐波paperpresentsamendingalgorithmbasedontheanalysisoftheFFTalgorithm.ThroughsimpletransformsofFFTalgorithm,治理提供良好的依据。theamendingalgorithmcanr

6、educesatisfactorilytheleakage目前常用的谐波检测分析方法是快速傅立叶error,andobtainaccurateanalysisresults.Simulationsvalidate变换（FFT）。FFT算法能够实现整数次谐波的精确thehighprecisionofthisnovelalgorithm.Theamending分析和检测，但是对于非整数次谐波的检测，FFTalgorithmhavethecharacteristicsofeasyimplementationand算法存在着频谱泄漏和栅栏现象，从而使检测出谐highp

7、recision,andwillbeapracticalmethodforharmonic[4,5]analysisinpowersystem.波的幅值、相角和频率均存在较大的误差，不能[6~8]够满足检测精度的要求；利用插值算法可以解决KEYWORDS:FastFourierTransform(FFT);harmonicanalysis;leakageeffect栅栏问题，但是不能消除因频谱泄漏现象而导致的[9,10]测量误差；利用加窗算法可以减少频谱泄漏误摘要：大量非线性元件的应用给电力系统带来了大量的整数和非整数次谐波，传统的谐波检测方法快速傅立叶变换(

8、FFT)差，但是需要构造窗函数，使频谱