基于六项余弦窗四谱线插值FFT的高精度谐波检测算法.pdf

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1、第44卷第22期电力系统保护与控制Vb1．44N0．222016年11月16日PowerSystemProtectionandControlNOV．16．20l6DOI：10．7667／PSPC151933基于六项余弦窗四谱线插值FFT的高精度谐波检测算法徐艳春，刘宇龙，李振华，李振兴(梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学)，湖北宜昌443002)摘要：目前，在实际电网环境中谐波检测算法的精确度不够高。为此，分析了一种具有旁瓣峰值低且下降速度快的六项余弦窗并将其应用于FFT算法中，提出了基

2、于六项余弦窗四谱线插值FFT的谐波检测算法，运用多项式拟合polyfit函数推导出了简单实用的四谱线校正公式，简化了运算过程。实验结果表明：该算法在21次复杂谐波环境中，与四项Nuttall窗和四项Rife—Vincent窗FFT插值相比有更高的精确度，且在基于相同窗的情况下，四谱线插值的精确度要高于三谱线插值计算。最后，在实验中考虑到实际电网中可能遇到的噪声干扰情况，进行了仿真，仿真结果验证了该算法具有较高的检测精确度。关键词：谐波分析；非同步采样；快速傅里叶变换；四谱线插值；六项余弦窗Anacc

3、urateapproachforharmonicdetectionbasedon6-termcosinewindowandquadruple--spectrum-·lineinterpolationFFTXUYanchun，LIUYulong，LIZhenhua，LIZhenxing(HubeiKeyLaboratoryofCascadedHydropowerStationsOperation&Control，ThreeGorgesUniversity,Yichang443002，China)Abs

4、tract：Theaccuracyofharmonicdetectionintherealpowergridisnothighenoughatpresent．Soa6-termcosinewindowwithmaximumsidelobedecaywhichisappliedintotheFFTalgorithmisanalyzed，andanimprovedFFTmethodforharmonicdetectionbasedon6-termcosinewindowandquadruple—spec

5、trum-lineinterpolationisproposed．Theapplicablerectificationformulaofthequadruple·-spectrum·lineinterpolationisobtainedbyusingpolynomialcurvefitfunctionsSOthatcalculatingburdenisreduced．ThesimulationresultsshowthatinthealgorithmtheanalysisprecisionisbeR

6、erthan4-termNuttallwindowand4-termRife-VincentwindowinterpolatedFFTinthe21ordersharmonics．Simultaneously,theprecisionofquadruple--spectrum-·lineinterpolationisalsobeRerthanthatoftriple-spectrum-lineinterpolationcorrectionalgorithmwhenthesamewindowisuse

7、d．Atlasttheresultsofexperimentverifythatdetectionaccuracywillbekepthighwhenfacingthenoiseinterferencesthatmaybeencounteredinrealgrid．ThisworkissupposedbyTheScientificResearchFoundationfortheReturnedOverseasChineseScholars，StateEducationMinistry(No．KJ20

8、15QT007)．Keywords：harmonicanalysis；non--coherentsampling；fastFouriertransform；quadruple-spectrum·-lineinterpolation；6-termcosinewindow便能降低谐波对电力系统的影响。其次，它可以保0引言证高精度仪器的信号提取，比如电子式电流互感器谐波分析作为信号处理中的一个重要部分，如(ElectricCurrentTransformer,ECT)，新的