基于混合窗的改進全相位諧波相位檢測算法
發(fā)布時間:2021-01-15 23:29
在實際諧波檢測過程中,傳統(tǒng)傅里葉算法只能做到非同步采樣,這樣就無法避免欄柵效應和頻譜泄露的存在,導致諧波檢測中相位檢測精度相對較低。針對此問題,提出hanning窗和4項5階nuttall窗的二階混合卷積窗,用其在相位檢測中做預處理,并以此提出基于混合卷積窗的改進全相位傅里葉算法,該算法在諧波相位檢測中能有效提高諧波相位檢測精度。分別在白噪聲和頻率波動的影響下做仿真驗證,并與傳統(tǒng)的加窗插值算法作對比分析。仿真結果表明,文中優(yōu)化算法在諧波相位檢測中具有較大優(yōu)勢,提高4個數量級的精確度,且具有較強抗白噪聲和頻率波動能力。
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(15)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
一階混合卷積窗歸一化頻譜圖
在此基礎上做二階卷積,參考式(8)可得二階混合卷積窗。其一階、二階混合卷積窗頻譜對比如圖2所示。圖2分析可得,二階混合窗具有較大優(yōu)勢,其旁瓣峰值達-87 dB,衰減速度達-108 dB/oct,較一階混合卷積窗旁瓣峰值更低,衰減更快,因此,選擇二階混合卷積窗來抑制頻譜泄露。
全相位算法的中心思想是用歸一化卷積窗Wc對中心樣點x(0)前面和后面(2N-1)長度的數據進行加權,并對數據相隔為N的數據進行累加運算,再進行數據長度為N的FFT變換,即得到ap FFT譜分析結果。如圖3所示。前窗f與其經過翻轉后得到的后窗b,進行卷積運算,得到圖3中的卷積窗[9],即:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于漢寧雙窗apFFT單譜線插值的電力諧波和間諧波檢測算法[J]. 許鴻飛,張姣姣,龐思睿,李雪梅,金燊,寇曉溪. 電測與儀表. 2017(10)
[2]基于全相位FFT改進相位差法的自動準同期并列參數測量[J]. 張鴻博,蔡曉峰,魯改鳳. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(04)
[3]基于改進窗函數的船舶電網諧波檢測方法[J]. 郝柱,顧偉,褚建新. 電測與儀表. 2014(15)
[4]電力系統(tǒng)諧波源及諧波檢測方法研究[J]. 付克勤,游文鈞,楊子康,馬龍,宋道軍,熊蘭. 電測與儀表. 2014(12)
[5]全相位FFT密集譜識別與校正[J]. 黃翔東,王兆華,羅蓬,呂衛(wèi). 電子學報. 2011(01)
[6]Hanning自卷積窗及其在諧波分析中的應用[J]. 溫和,滕召勝,卿柏元. 電工技術學報. 2009(02)
[7]基于Nuttall窗雙譜線插值FFT的電力諧波分析方法[J]. 卿柏元,滕召勝,高云鵬,溫和. 中國電機工程學報. 2008(25)
[8]基于全相位頻譜分析的正弦信號高精度參數估計方法[J]. 黃曉紅,王兆華. 電力自動化設備. 2008(07)
[9]全相位FFT相位測量法[J]. 王兆華,黃翔東,楊尉. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(04)
[10]一種設計頻率特性有間斷濾波器的新方法[J]. 黃翔東,王兆華. 天津大學學報. 2006(05)
本文編號:2979706
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(15)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
一階混合卷積窗歸一化頻譜圖
在此基礎上做二階卷積,參考式(8)可得二階混合卷積窗。其一階、二階混合卷積窗頻譜對比如圖2所示。圖2分析可得,二階混合窗具有較大優(yōu)勢,其旁瓣峰值達-87 dB,衰減速度達-108 dB/oct,較一階混合卷積窗旁瓣峰值更低,衰減更快,因此,選擇二階混合卷積窗來抑制頻譜泄露。
全相位算法的中心思想是用歸一化卷積窗Wc對中心樣點x(0)前面和后面(2N-1)長度的數據進行加權,并對數據相隔為N的數據進行累加運算,再進行數據長度為N的FFT變換,即得到ap FFT譜分析結果。如圖3所示。前窗f與其經過翻轉后得到的后窗b,進行卷積運算,得到圖3中的卷積窗[9],即:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于漢寧雙窗apFFT單譜線插值的電力諧波和間諧波檢測算法[J]. 許鴻飛,張姣姣,龐思睿,李雪梅,金燊,寇曉溪. 電測與儀表. 2017(10)
[2]基于全相位FFT改進相位差法的自動準同期并列參數測量[J]. 張鴻博,蔡曉峰,魯改鳳. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(04)
[3]基于改進窗函數的船舶電網諧波檢測方法[J]. 郝柱,顧偉,褚建新. 電測與儀表. 2014(15)
[4]電力系統(tǒng)諧波源及諧波檢測方法研究[J]. 付克勤,游文鈞,楊子康,馬龍,宋道軍,熊蘭. 電測與儀表. 2014(12)
[5]全相位FFT密集譜識別與校正[J]. 黃翔東,王兆華,羅蓬,呂衛(wèi). 電子學報. 2011(01)
[6]Hanning自卷積窗及其在諧波分析中的應用[J]. 溫和,滕召勝,卿柏元. 電工技術學報. 2009(02)
[7]基于Nuttall窗雙譜線插值FFT的電力諧波分析方法[J]. 卿柏元,滕召勝,高云鵬,溫和. 中國電機工程學報. 2008(25)
[8]基于全相位頻譜分析的正弦信號高精度參數估計方法[J]. 黃曉紅,王兆華. 電力自動化設備. 2008(07)
[9]全相位FFT相位測量法[J]. 王兆華,黃翔東,楊尉. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(04)
[10]一種設計頻率特性有間斷濾波器的新方法[J]. 黃翔東,王兆華. 天津大學學報. 2006(05)
本文編號:2979706
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