發(fā)布時(shí)間：2024-06-13 22:10

　　基于高精度諧波分析是電力系統(tǒng)諧波污染治理的前提,由于頻譜泄漏的影響,經(jīng)典的諧波分析算法存在參數(shù)估計(jì)精度不高、計(jì)算復(fù)雜度較大等問題,為此,在分析信號譜線衰減特征的基礎(chǔ)上,提出一種基于譜序列變換的高精度諧波參數(shù)分析算法。該算法通過對信號進(jìn)行FFT運(yùn)算得到譜序列并對其實(shí)施特定的加權(quán)變換,加速非真實(shí)頻率處譜線的衰減速度,從而達(dá)到有效抑制頻譜泄漏的目的,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)諧波幅值和相位的計(jì)算公式。研究結(jié)果表明,與經(jīng)典的加窗插值算法和FFT改進(jìn)算法相比,所提出的算法所得諧波參數(shù)估計(jì)精度顯著提高,且其在基波頻率變化及間諧波條件下均表現(xiàn)出優(yōu)良的估計(jì)性能;此外,與經(jīng)典的加窗插值算法相比,新算法只需對譜序列進(jìn)行簡單處理,具有計(jì)算復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖1直接FFT頻譜圖

其中：f0=50Hz;fs=520.5Hz。對信號直接進(jìn)行FFT處理和基于譜序列變換后得到的頻譜特征分別如圖1和圖2所示(其中，頻點(diǎn)為頻域中離散譜線序號)。對比圖1和圖2可見：利用FFT算法對信號直接處理得到的譜序列頻譜泄漏嚴(yán)重，而采用本文所提方法對譜序列進(jìn)行變換后，新的譜序....

圖2基于譜序列變換后的頻譜圖

非同步采樣使得諧波真實(shí)頻率的位置與峰值譜線的位置并不對應(yīng)，而是位于相鄰的2根譜線之間。設(shè)真實(shí)頻率偏離峰值譜線的頻率為Δk，若能求得Δk，則可準(zhǔn)確計(jì)算真實(shí)譜線的位置，進(jìn)而估計(jì)相關(guān)參數(shù)。為此，先在變換后的序列中搜尋幅值最大的2根譜線Y(k1)和Y(k1+1)。由式(16)和式(1....

圖3諧波參數(shù)估計(jì)的流程圖

基于譜序列變換的諧波參數(shù)估計(jì)流程圖如圖3所示。上面以單頻信號為例介紹了諧波參數(shù)估計(jì)的方法，該方法可以方便地推廣到用于由基波和諧波組成的復(fù)合信號的參數(shù)估計(jì)。具體而言，在復(fù)合信號參數(shù)估計(jì)中，先計(jì)算出基波頻率f1=(k1+Δk)?fs/N，再將第i次諧波的頻域搜索范圍設(shè)置為[i?f1-....

圖4不同算法下諧波幅值和相位估計(jì)相對誤差對比

設(shè)置采樣頻率fs=2300Hz，采樣點(diǎn)數(shù)N=1024，對信號分別采用本文算法、文獻(xiàn)[9]中算法和文獻(xiàn)[16]中算法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，這3種算法的幅值和相位估計(jì)相對誤差對比結(jié)果如圖4所示。從圖4(a)可見：對于基波的幅值估計(jì)相對誤差，本文算法所得結(jié)果比文獻(xiàn)[9]中算法所得結(jié)果高近....

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