间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现

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1、万方数据第30卷第lO期2008年lO月北京科技大学报JournalofUniversityofScienceandTechnologylIeUiqVd．30N0．10Oct．2008间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现柯勇1’陶以彬2’王世华3’1)芜湖职业技术学院电气工程系．芜湖2410002)华南理工大学电力学院，广州5106403)华南理工大学自动化学院，广州510640擒要提出一种快速傅里叶变换(FFT)的改进算法，该算法利用FFT的衰减特性，只需要对n叮算法做简单的变换。就可以有效地消除频谱泄漏分量

2、。实现非整数次谐波的精确检测，克服了传统F胛的缺陷．该算法与加窗体FFT相比，具有相近的特性。在算法构造方面又比加窗体FFT算法更简单，因此该算法更加适合应用于存储资源有限的微处理器上．为证明该算法应用于微处理器的方便性．设计了一套基于数字信号处理(DSP)的谐波检测装置，并对该算法进行了验证．关键词间谐波；信号检测；快速傅里叶变换(FFT)；数字信号处理(D!、P)分类号TM712ImprovementoftheFFTalgorithmininter-harmonicdetectionandrealizatio

3、nbyDSPKEYong”，TAOYibin∞。WANGShihua3)1)ElectricalEngineeringDepartment，WuhuProfessionandTechnologyCollege，Wuhu241000，China2)SchoolofPowerElectricity，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640。China3)SchoolofAutomation，SouthChinaUniversityofTechnology。Gua

4、ngzhou510640．ChinaABS硼AcTAnimprovementofthefastFouriertransform(FFT)algorithmWn-qpresented。whichusesthefastattenuationeharac—teristieofFouriertransform．Thisalgorithmcaneffectivelyeliminateleakagecomponentspectrum，realizenon-roundedharmonicpre-cisiontestingand

5、overcometheshortcomingsofthetraditionalFFT．onlybyasimpletransformationofFFT．BecausethisalgodthmismoresimilartObutsimplerthantheformFFTinMgorithmstructure。itismoresuitableforstorageonmicroprocessorswhicharelimited．resource．Aharmonicdetectiondevicebasedondigita

6、lsignalprocessing(DSP)Wasdesignedtoprovethatthealgorithmisap-pliedtotheconvenienceofmicroprocessors．KEYWORDSinter-harmonic；signaldetection；fastFouriertrsilsforrfl(FFT)；digitalsignalprocessing(DSP)随着社会进步和技术发展，大量冲击性负载、电力整流、换流设备以及其他电力电子设备在各工业部门和电力系统中的广泛应用，给电网带来了

7、日益严重的谐波污染，极大地影响了电力系统的安全经济运行．通常情况下，谐波是指频率为工频整数倍的成分．但随着各种复杂精密、对电能质量敏感的用电设备的不断普及，分数次谐波(间谐波)也日益成为工程及研究领域不断关注的对象．间谐波会引起电压闪变、电视机图像滚动以及无线电收音机或其他音频设备的噪声，也会使电动机产生很强的噪收稿日期：2008--03-21修回日期：2008-07—25作者简介：柯勇(1957一)．男。副教授，taoyihinl977@126．coin声和振动，引起电网波形畸变，从而降低负荷的功率因数，增加各

8、种能量损耗．所以对间谐波的精确检测，更有利于电网电能质量的治理【卜2J．电力系统的谐波分析，通常都是通过快速傅里叶变换(fastFouriertransforill，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，Jain等提出了一种插值算法，对FFT的计算