基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析.pdfVIP

学兔兔 第36卷 第12期 仪 器 仪 表 学 报 Vol_36 No．12 2015年 12月 Chinese Journal of Scientific Instrument Dee．2015 基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析 张鸿博 ，蔡晓峰 ，鲁改凤 (1．华北水利水电大学电力学院 郑州 450045；2．河南工程学院机械工程学院 新郑 451 191) 摘 要：基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露，影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析 的影响，分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点，并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力 谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足， 提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法，利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率，进而推导了 简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便，且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿 真对比验证了新算法具有更高精度，基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。 关键词：谐波；全相位；快速傅里叶变换；窗函数；插值 中图分类号：TM933 TH702 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．40 Double··spectrum·—line correction method based on double-window all-phase FFT for power harmonic analysis Zhang Hongbo ，Cai Xiaofeng ，Lu Gaifeng (J．School of Electric Power，North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou 450045，China； 2．School ofMechanical Engineering，Henan University ofEngineering，Xinzheng 451191，China) Abstract：Spectrum leakage problem exists in the method of power harmonic analysis based on fast Flourier transform(FFT)under asyn— chronous sampling condition，which decreases the detection accuracy seriously．To reduce the influence of spectrum leakage on harmonic analysis．the features of double—window aU—phase FFT and traditional wondowed FFT in restraining spectral leakage are analyzed and compared：the unique advantage of the double—window all—phase FFT in the application of power harmonic analysis is proved with calcu— lation．Aiming at the fact that the time-shift phase difference spectrum correction method commonly used in al1．phase FFT spectral analy— sis has some