一种加窗短时傅里叶变换三点插值动态频率测量方法技术

本发明专利技术公开了一种加窗短时傅里叶变换动态频率测量方法，该方法主要步骤为：第一，对电网时域连续信号进行离散采样，获得N点采样序列U(n)；第二，选择窗函数，应用短时傅里叶变换，获得采样序列的短时傅里叶变换矩阵FSTFT(i,j)；第三，求出矩阵第p列的最大值对应谱线k1和相临谱线k2、k3；第四、通过k1、k2、k3，应用多项式逼近法，求出峰值谱线参数αp；第五，应用公式fmp＝(αp+k1)Δf，求出信号的峰值频率fmp；第六，计算信号频率变化率fc-p，确定所需增加计算的列，并计算相应的峰值频率fmp；第七，根据峰值频率fmp，得到信号随时间变化的动态频率函数fm(p)。该方法以加窗短时傅里叶变换为基础，应用插值法，在快速测量频率的同时，还可对信号时域进行分析，且精度高、计算简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统频率测量
，涉及一种加窗短时傅里叶变换三点插值 动态频率测量方法。
技术介绍
频率是电力系统和电气设备的重要运行参数，我国电力系统的额定频率为50Hz， "电力工业技术管理法规"中规定的频率偏差范围为±0. 2-±0. 5Hz，其目的是为了保证电 力系统的稳定运行和向用户供给优质的电能。由于电能不能存储，而负荷又是随时变化的， 负荷的变化将引起电力系统频率的变化，系统动态频率直接影响电能质量和电网运行的安 全性、稳定性。频率测量是电力系统和电气设备运行、监测、控制以及继电保护的基础。随 着我国电力系统不断发展，煤电、水电基地以及核电基地的建设，远距离、大规模输电网络 使输电线路趋于重载，输电线路因事故断开对受端系统频率稳定性的威胁增大；以核原料、 煤炭等为燃料的电源刚性化增加，对负荷变化的响应性能变差；大型机组对频率偏移的要 求更加苛刻，频率过高或过低都可能引起保护装置动作，容易引起导致频率大幅偏移的连 锁事故；互联同步电网地域广阔，电网系统频率响应时空分布特征明显，这要求对系统频率 特性及动态行为进行研究，以确保系统的安全稳定运行。然而，目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加窗短时傅里叶变换三点插值动态频率测量方法，其特征在于：应用三角矩形卷积窗，对电网信号进行短时傅里叶变换，得到信号的短时傅里叶变换矩阵，根据信号长度及窗函数窗长，确定所需计算的列位置，从第1列开始，找到该列中最大值对应的谱线，以及相临的两条谱线，利用得到的谱线，计算该列的峰值频率，再计算信号频率变化率，得到需要增加计算峰值频率的列，从而得到信号的动态频率函数，具体包括以下步骤：a.对时域连续电网信号u(t)以采样频率fs进行采样，经过采样后得到信号的N点离散采样序列U(n)，n＝0，1，2，…，N‑1；b.用长度为R/2的三角窗与矩形窗进行时域卷积，得到长度为R的三角矩形时域卷积窗w(n)...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温和，张军号，高友丽，黎福海，滕召胜，邓林峰，程栋，胡亮，张政，陈洲，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43