基于凯塞窗双谱线插值FFT的谐波分析方法技术

基于凯塞(Kaiser)窗函数双谱线插值FFT的谐波分析方法适用于对电力网电压、电流和谐波分析与监测。首先使用线性调频Z变换从含有谐波的电力信号中高精度提取基波信号参数(幅值、频率和相位)。然后对被分忻电力信号加Kaiser窗函数截断电力信号，并用FFT计算出剩余信号的频谱。再依据各谐波频率对Kaiser窗函数在频域内插值，精确计算出各电力谐波的参数。本发明专利技术能有效克服基波频率波动与白噪声对谐波分忻的影响，在非整数周期截断条件下，对21次谐波信号的频率计算相对误差为1.4×10％，幅值计算相对误差≤0.002％，初相位计算相对误差≤0.0001％。

【技术实现步骤摘要】
基于凯塞窗双谱线插值FFT的谐波分析方法
本专利技术涉及一种电网电压和电流波形畸变的分析和自动监测算法，可用于各种电网电压和电流博畸变的分析仪器和自动监测装置。属于电力测量和自动化
。
技术介绍
随着各种非线性负荷特别是电力电子设备在电力系统中的广泛应用，电网谐波污染日益严重。FFT算法因其算法简单，有较好的实用性，因此成为当前谐波分析的主要算法。FFT算法需要在完全同步采样的条件下，当信号的测量时间不等于信号周期的整数倍，或当信号含有非整数次谐波时，由传统FFT算法得到的各次谐波的频率和真实的谐波频率之间有较大的误差。实际电网频率总会在额定频率附近波动，消除频率同步误差一般采用两种方法:一是由硬件实现同步采样，在采集系统中加入锁相同步技术，优点是信号处理比较简单，但由于锁相环响应较慢，不能及时跟踪信号频率的快速变化，从而不能实现真正意义的同步采样；另一种方法是通过选择谱能量主要集中在主瓣，旁瓣谱能量小、且幅值衰减块的窗函数，以减小谱间干扰，即频谱的长范围泄露；通过双谱线间插值修正，仪减小栅栏效应，进而提高谐波估计精度。许多学者采用加窗插值法都有效地提高了谐波估计的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于凯塞窗双谱线插值FFT的谐波分析方法，其特征是该方法采用如下步骤：1)步骤1：含谐波分量的信号x(t)以采样频率fs均匀采样得到的离散时间信号为：公式1其中，H为谐波项数；当h＝1时，rh＝1，fl，Al，?分别为基波的频率、幅值和初相位。当h≠1时，rh，Ah，?分别为第h项谐波的次数、幅值和初相位。2)步骤2：用Kaiser窗函数W(·)对公式1中信号x(n)进行离散抽样，并忽略负频率点?rhfl处信号的旁瓣影响，得到加窗后的离散傅里叶变换的表达式为：公式2式中，rhfl＝knΔf为第h项谐波的频率，Δf为离散抽样间隔；W(·)是Kaiser窗的连续频谱函数，表达式为：公式3其中，...

【技术特征摘要】
1.一种基于凯塞窗双谱线插值FFT的谐波分析方法，其特征是该方法采用如下步骤: ...

【专利技术属性】
技术研发人员：但春林，封长林，
申请(专利权)人：西安元朔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：