基于四谱线插值FFT的电网谐波检测方法.pdf

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1、第42卷第19期电力系统保护与控制Vl01．42N0．192014年10月1日PowerSystemProtectionandControl0ct．I．2014基于四谱线插值FFT的电网谐波检测方法郝柱，顾伟，褚建新，麻朝(上海海事大学航运技术与控制工程交通部重点实验宣，上海201306)摘要：在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时，因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度，提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加

2、窗信号的离散频点处幅值信息的分析，利用谐波频点附近的四根谱线进行加权运算，进一步提高了谐波幅值和相位检测的准确度。通过数据拟合，得到常用的窗函数所对应的谐波分析实用修正公式。由数值仿真分析可以看出，该算法具有更高的检测精确度。仿真及实测的结果充分验证了该算法的准确性和有效性。关键词：四谱线插值；快速傅里叶变换；谐波检测；窗函数；数据拟合Apowernetworkharmonicdetectionmethodbasedonthefour-spectrum-lineinterpolationFFTHAO

3、Zhu，GUWei，CHUJian-xin，MAZhao(MarineTechnologyandControlEngineeringKeyLaboratoryofTransportationMinistry,ShanghaiMaritimeUniversitylShanghai201306，China)Abstract：WhentheFastFourierTransform(FFT)methodisusedtoanalyzetheharmonicsinapowernetwork，thesampled

4、signal’Snon-integralperiodtruncationandnon-synchronoussamplingcartcausethespectrumlcakage。whichwillafecttheaccuracyofthedetectiveresults．Inordertoimprovetheaccuracyoftheharmonicdetection，thispaperputsforwardaFastFourierTransformalgorithmbasedonfour-spe

5、ctrum—lineinterpolationalgorithm．Throughanalyzingtheaddingwindowsignalanaplitudeinformationatthediscretefrequencypoints，thealgorithmfurtherenhancestheaccuracyoftheamplitudeandphasedetectionbyusingweightedarithmeticoffourpillarsspectrallineneartheharmon

6、icfrequencypoint．Bydatafitting，practicalcorrectionformulascorrespondingtocommonlyusedwindowfunctionsareobtained．Throughnumericalsimulationanalysis，itCanbeseenthatthealgorithmhashigherdetectionaccuracy．Theaccuracyandefectivenessofthealgorithmisverifiedb

7、ytheresultsofthesimulation．Keywords：four-spectrum-lineinterpolation；FFT；harmonicdetection；windowfunction；datafitting中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674．3415(2014)19—0107-07漏包括长范围泄漏和短范围泄漏两部分，它们可以0引言通过对信号加窗和频域信号插值运算来减小。加窗在电力系统中，由于大量电子元器件和非线性算法有很多种，常用的窗函数种类包括三角窗、

8、负载的使用，电网受到的谐波污染越来越严重。为Hamming窗、Harming窗、Blackman窗等等，选择了能够有效地减少谐波污染，对电网中的谐波成分窗函数时可根据具体分析情况采用合适的窗函数。进行准确检测已经成为减少谐波污染、防止谐波危插值算法中有单谱线插值算法【l引，双谱线插值算害、维护电网的安全运行的前提和关键。法，三次样条插值算法【，三谱线插值算目前电网谐波研究的方法有多种，包括快速傅法【0】等。本文采用四谱线插值算法，与双谱线插值里叶变换算法【I～l，瞬时