基于旋转因子变换的频点能量插值谐波检测算法.pdf

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1、第43卷第6期电力系统保护与控制Vb1．43No．62015年3月16日PowerSystemProtectionandControlMar．16．2015基于旋转因子变换的频点能量插值谐波检测算法王泽，杨洪耕(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：IEC标准采用10周波组或子组算法来测量谐波和间谐波，其缺陷是无法精确测量各分量的频率、幅值和相位参数，且在非同步采样时有较大误差。通过对IEC标准下非同步采样的信号进行频域旋转因子变换，根据变换后的频点能量分布，从能量角度提出了基于旋转因子变换的频点能量插值算法，消除了非关注分量对计算分量的旁瓣干涉，实现了谐波、间谐波准确辨识和精确

2、测量。仿真结果验证所提算法的有效性，并具有优良的抗噪性能，能满足IEC标准和工程测量要求。关键词：旋转因子变换；频点能量插值；IEC标准；非同步采样；离散傅立叶变换AfrequencypointenergyinterpolationharmonicdetectionalgorithmbasedontwiddlefactortransformWANGZe，YANGHonggeng(SchoolofElectricalEngineering&Information，SichuanUniversity,Chengdu610065，China)Abstract：IECstandardadopts10

3、cycles’grouporsub-groupalgorithmstomeasureharmonicsandinter·harmonics，butitcannotaccuratelymeasurethefequenc~amplitudeandphaseparametersofeachcomponent，andexistslargeerrorswithnon—synchronoussampling．Throughtransformingthetwiddlefactorofsignalin~equencydomainwithIECstandardandnon—synchronoussamplin

4、g，accordingtofrequencypointenergydistribution，thispaperproposesthemethodof~equencypointenergyinterpolationbasedontwiddlefactortransform，whicheliminatesthesidelobeinterferenceofcalculationcomponentcamefromnon-a~entioncomponentsandach~vesharmon~andinter-harmonicsaccurateidentificationandprecisemeasur

5、ement．Simulationresultsverifythattheproposedalgorithmisefectiveandhaseminentanti—noiseperformance，meetingtherequirementsoflECstandardandengineeringmeasurement．Keywords：twiddlefactortransform；~equencypointenergyinterpolation；IECstandard；non-synchronoussampling；discreteFouriertransform(DFT)中图分类号：TM71

6、4文献标识码：A文章编号：1674—3415(2015)06—0067．05波、间谐波的准确辨识和精确测量，对后续的治理、O引言责任划分以及电网安全运行等均具有重要影响。问谐波一直是影响供电质量优劣的一项重要指传统的加窗插值及其改进算法多采用旁瓣性标，随着高铁、新能源、风电、光伏发电和电动汽能优良的窗函数，对抑制频谱旁瓣干涉有一定改善车等冲击性负荷的接入，可从谐波、问谐波检测的作用l4引，但旁瓣衰减越大的窗函数主瓣越宽，必角度去评估其对电网的影响【lJ。IEC标准规定了以离须增加采样数据才能降低主瓣干涉影响，无法满足散傅立叶变换(discreteFouriertransfoITn，DFT)和

7、快测量实时性的要求。如何利用IEC标准规定的低性速傅立叶变换(fastFouriertransfornl，FFT)作为数学能窗(矩形窗或Hanning窗)在不增加采样数据的前工具来进行谐波、问谐波参数测量，分析数据长度提下提高检测精度成为本文的研究问题。文献[131为10个基频周波【2J，在基频同步采样时采用矩形在解决这个问题上提出了奇数频点插值算法，利用窗，非同步采样时采用Hanning窗。IEC算法采用的