基于快速傅里叶变换的谐波和间谐波检测修正算法

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1、智能电网SmartGrid第26卷第6期电网与清洁能源Vol.26No.62010年6月PowerSystemandCleanEnergyJun.2010文章编号：1674-3814（2010）06-0028-05中图分类号：TM714文献标志码：A基于快速傅里叶变换的谐波和间谐波检测修正算法黄峰，杨洪耕（四川大学电气信息学院，成都610065）AModifiedAlgorithmBasedonFastFourierTransformforHarmonicsandInterharmonicsDetectionHUANGFe

2、ng,YANGHong-geng（SchoolofElectricalEngineeringandInformation,SichuanUniversity,Chengdu610065,SichuanProvince,China）ABSTRACT：ThispaperpresentsamodifiedalgorithmbasedontheFFT）已经应用于谐波的频谱分析[1-6]，但是随着非线analysisoftheFastFourierTransform(FFT)algotithmduetoits性元件的广泛应用，电力系

3、统中不仅有谐波，还有spectralleakageandpicketfenceeffects，andinvestigatesthe间谐波[7-8]，且电力系统的频率也不是保持固定不spectralinterruptionsbetweenharmonicsandinter-harmonics变，利用FFT算法检测谐波时存在频谱泄露和栅栏underunsynchronizedsampling.ThroughsimpletransformsofFFT现象，导致检测出的谐波的频率、幅值和相位存在algorithm,themodif

4、iedalgorithmcanreducetheleakageerror,and较大误差，不能满足检测的精度要求。bydetectingtheharmonicsandinter-harmonicsseparatelybymeansofthefrequency-domaininterpolationitcanoffsetthespectral将离散傅里叶变换（DFT）应用于谐波及间谐波interruptionbetweenharmonicsandinter-harmonics.Resultsare检测，计算效率高，且分辨率较

5、高，可以用于处理噪声信号[9-12]。采用加窗[13]和插值[14-15]技术可以减少频comparedwiththoseobtainedbythedirectapplicationofaconventionalFFTalgorithmwithoutcorrections.Itisshownthatthe谱泄露，提高分辨率，但是不能从根本上杜绝频谱solutionsobtainedbythemodifiedalgorithmaremoreaccuratewith泄露。多项式插值技术利用DFT，将采样信号从时域reasona

6、blecomputationaltime.转变到频域，在频域利用插值技术可以算出正确的KEYWORDS:FastFourierTransform（FFT）；leakageeffect；基波频率[16]。该方法计算速度快，分辨精度高，且能frequency-domaininterpolation；harmonic；interharmonic有效地改良频谱泄露的影响。摘要：详细分析了FFT算法的频谱泄露和栅栏现象，研究了非本文提出一种基于FFT的修正算法来检查信号同步采样下谐波和间谐波之间的频谱干扰特性，在此基础上中的谐波和间

7、谐波，能有效减少信号检测中基波频提出了修正算法。该算法通过对FFT算法做简单变换，减少了率变化的影响，克服较低的频率分辨率。该算法通频谱泄露误差，利用频域插值算法对谐波和间谐波分开进行过对FFT算法做简单变换，减少了频谱泄露误差，利分析检测，抑制了谐波和间谐波之间的相互干扰。结果表明，用频域插值算法对谐波和间谐波分开进行分析检与直接运用FFT算法相比，提出的电力系统谐波和间谐波检测，抑制了谐波和间谐波之间的相互干扰。仿真结测方法具有检测精度高和响应速度快的特点。果表明，本文提出的电力系统谐波和间谐波检测方关键词：快速傅里叶

8、变换（FFT）；频谱泄露；频域插值；谐波；法具有检测精度高和响应速度快等特点。间谐波1检测谐波和间谐波的修正算法0引言假设有一信号v（t），对其采样：v（n）=v（t）n=0，1，2，…，N-1（1）目前快速傅里叶变换（FastFourierTransform，t=nTs智能电网SmartGrid第26