改进加窗插值的电力系统谐波分析方法研究.pdf

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1、《电气开关》(2012．No．6)41文章编号：1004—289X(2012)06-0041-06改进加窗插值的电力系统谐波分析方法研究周惠龙，黄哲，杨有禅，徐开仁(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)因其易于嵌入式系统实现而被作为电力系统谐波分析的主要方法，但电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断，由此造成的频谱泄漏将影响测量结果的准确性。加窗和插值修正算法可改善基于FFT的谐波参数计算的准确度。对(FFT)的泄漏原因进行了分析。通过对卷积窗的谐波理论

2、分析与研究，提出了一种基于三角自卷积窗的加窗改进方法。关键词：谐波分析：谐波；离散傅立叶变换；窗函数；加窗插值算法；三角自卷积窗中图分类号：TM74文献标识码：BResearchonPowerSystemHarmonicAnalysisMethodofImprovedWindowInterpolationZHUOHui—long，HUANGZhe，YANGYou—chan；XUKai—ren(ElectricalEngineeringschool，Guangxiuniversity，Nanning530004，China)Abstract：T

3、hefastFouriertransform(F订)hasalreadybecomeamainmethodoftheelectricalharmonicanalysissinceit’Seasilyrealizedinembeddedsystem，buttherearedifficultiesinperformingsynchronizedsamplingandintegralperiodtruncationintheelectricpowerharmonicanalysis，andtheaccuracyoftheanalysisresult

4、wouldbedisturbedbythe~equencyleakage．Someeffortshadbeenmade，suchastheutilizationofwindowfunctionsandinterpolationalgo—rithms．toimprovetheaccuracyofharmonicparameterscomputationbyFFT．Inthispaperthecausesofthe~equencyleakageofFFTisanalysised．Thesidelobecharacteristicofconvolu

5、tionwindowandthedoubleinterpolationalgorithmarebothdiscussed，anapproachforelectricalharmonicanalysisbasedontheconvolutionwindowdoubleinterpolationFFTrwasproposed．．Keywords：harmonic；discreteFouriertransform；windowfunction；windowandinterpolationalgorithm；triangularself——convo

6、lutionwindow(TRISCW)在于尽量减少采样的同步误差，在此基础上选择适当1引言类型的窗函数，解决栅栏效应的现有办法是插值电力系统中非线性负荷的大量增加，特别是电力V．K．Jain等首先提出了矩形窗插值算法；在此基础电子装置的广泛应用，使电网中产生了大量的高次谐上，T．Grandke_3应用汉宁窗插值；文献，m应用波J，造成电能质量严重恶化，危及电力系统安全和Blackman—Harris插值，G．Andria等应用Rife—Vi-经济运行。对谐波分量的准确分析将有利于电能质量cent窗插值。的评估，并可采取必要的措施加以治理。快

7、速傅里叶在周期信号的电力系统谐波分析中，衡量窗函数变换已成为电力系统谐波分析最主要的方法，但采用好坏的主要标准应是：在窗的长度及采样数据的同步FFI1进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整误差都一定(即完全相同的采样)的前提下，频谱泄露数周期截断，由此造成频谱泄漏和栅栏效应_4I6]，导致效应是否减小以及频率的反演是否简易。而卷积窗与信号参数(频率、幅值、相位)计算结果不准，无法达到其他的具有相同宽度的常用窗函数相比，当采样同步谐波测量的国标要求。减少频谱泄露的根本途径误差较小时，具有较小的频谱泄露效应。42《电气开关》(2012．No．

8、6)本文对加窗插值算法及该算法的谐波测量误差进其中k=int(足+A)为最接近／的整数；A行了分析，发现某次谐波的测量误差，主要与其它频率为取整后的余数，一般IAI