【技术实现步骤摘要】
基于布莱克曼双峰插值谐波分析法的避雷器阻性电流在线监测系统
本专利技术涉及氧化锌避雷器阻性电流在线监测，具体是运用采用双峰插值函数的快速离散傅里叶变换的MOA阻性电流在线监测系统的工作方法。
技术介绍
避雷器泄漏电流中的基波电流和三次谐波电流是监测避雷器状态的主要特征量，准确的从泄漏电流中提取出基波和三次谐波关系到避雷器运行状态是否正确被监测。目前常用的谐波提取方法为FFT快速傅里叶法，该方法便于实现，硬件要求简单，只需要通过AD采集信号然后通过软件运算将各次谐波从总信号中分离出来，理想整数周期采样时FFT算法能准确提取谐波分量。然而信号受到干扰，频率发生波动时很难保证采样为整数周期采样，非整数周期采样谐波测量会发生频谱泄漏、栅栏效应、频谱混叠等问题，使得测量出的谐波幅值和相位都发生较大偏差，反映为避雷器泄漏基波电流和三次谐波值测量不准确，容易造成避雷器运行状况的误判。在实际测量中主要对信号的某一时间段部分进行采集，相当于在原始信号的整个时域波形中对其加一矩形窗进行了截断，截断后的信号在时域中表示为原始信号与...
【技术保护点】
1.一种基于布莱克曼双峰插值谐波分析法的避雷器阻性电流在线监测系统，其特征在于，/n将釆样得到的电压、电流信号经过转换电路转换成数字信号，然后送入微处理器通过快速离散傅里叶变换，在频域中对信号进行分析，先选择合适的窗函数抑制信号长范围泄漏，再由窗函数的形式对信号的幅值、相位和频率进行插值修正。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于布莱克曼双峰插值谐波分析法的避雷器阻性电流在线监测系统，其特征在于，
将釆样得到的电压、电流信号经过转换电路转换成数字信号，然后送入微处理器通过快速离散傅里叶变换，在频域中对信号进行分析，先选择合适的窗函数抑制信号长范围泄漏，再由窗函数的形式对信号的幅值、相位和频率进行插值修正。
2.根据权利要求1所述的一种基于布莱克曼双峰插值谐波分析法的避雷器阻性电流在线监测，其特征在于，
包括以下步骤：
⑴为了对连续的电流和电压信号进行分析，先对电流和电压信号进行时域采样和数字化，这相当于将电流和电压信号和一个窗函数相乘，再将采样得到的离散信号进行快速离散傅里叶变换，从而得到信号的频谱；
⑵电流和电压信号与窗函数在时域相乘后得到的快速离散傅里叶变换，实现电流和电压信号的频谱函数和窗函数的频谱函数进行周期卷积的结果；由于窗函数的频谱函数不是理想的冲激函数，因此频谱周期卷积的结果与原频谱不同，会产生失真；这种失真主要表现为信号的能量不再集中在小范围的频带内，而是分散到较大的频带内，出现频谱的展宽，同时在主谱周围有许多峰值较低的旁瓣出现，这就是频谱泄漏现象；改变窗函数的形状可以减少频谱泄漏；在工程实际中应用的较多的主要有矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗和布莱克曼窗；
⑶选择窗函数不仅可以减少频谱泄漏，还可以在一定程度上消除栅栏效应；选择原则是窗函数的主瓣的宽度不能太大，旁瓣峰值要小，而且旁瓣衰减速率要快；为了满足工程应用对于实时性的要求；避雷器泄漏电流其电流主要成分是奇数次谐波，并且加窗函数主要是为了提高电压频率波动下避雷器泄漏基波电流和三次谐波电流的测量准确度，使得避雷器阻性电流在线监测测得的避雷器泄露电流信号更为准确；三角函数窗是正弦函数或余弦函数组成的组合窗；含有余弦函数的窗函数在选取采样时间为信号周期的整数倍时，其频谱幅值在各次整数倍谐波频率处为零，非整数周期采样时，余弦窗旁瓣衰减速度较快，能有效减少频谱泄漏；布莱克曼余弦窗具有较低的旁瓣和较快的旁瓣衰减速度，虽然其主瓣宽度比汉宁窗和海明窗略宽，但是可以通过插值算法减小主瓣宽度，从最大旁瓣和旁瓣平均衰减速度来看均优于汉宁窗、海明窗，并且其余弦项数为三项，进行傅里叶运算时计算量不复杂，相比四项余弦窗更适用于工程实现；
⑷加窗函数可以抑制长范围泄漏，短范围泄漏需要提高频率分辨率来降低栅栏效应造成的偏差，插值算法能在最少计算代价解决提高分辨率的问题；加窗插值算法是一种便于实现的解决非同步采样的插值算法，双峰插值算法通过最高和次高两根谱线的加权平均值来修正待测信号的幅值；
双峰插值算法引入两个辅助参数α和β，其值如下：
α＝k0-k1-0.5(1)
技术研发人员：殷昊楠，王亮，许晓峰，王延廷，刘文峰，李爽，鲁旭晨，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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