基于混合窗的改进全相位谐波相位检测算法

发布时间：2021-01-15 23:29

　　在实际谐波检测过程中,传统傅里叶算法只能做到非同步采样,这样就无法避免栏栅效应和频谱泄露的存在,导致谐波检测中相位检测精度相对较低。针对此问题,提出hanning窗和4项5阶nuttall窗的二阶混合卷积窗,用其在相位检测中做预处理,并以此提出基于混合卷积窗的改进全相位傅里叶算法,该算法在谐波相位检测中能有效提高谐波相位检测精度。分别在白噪声和频率波动的影响下做仿真验证,并与传统的加窗插值算法作对比分析。仿真结果表明,文中优化算法在谐波相位检测中具有较大优势,提高4个数量级的精确度,且具有较强抗白噪声和频率波动能力。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(15)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

一阶混合卷积窗归一化频谱图

在此基础上做二阶卷积，参考式(8)可得二阶混合卷积窗。其一阶、二阶混合卷积窗频谱对比如图2所示。图2分析可得，二阶混合窗具有较大优势，其旁瓣峰值达-87 dB，衰减速度达-108 dB/oct，较一阶混合卷积窗旁瓣峰值更低，衰减更快，因此，选择二阶混合卷积窗来抑制频谱泄露。

全相位算法的中心思想是用归一化卷积窗Wc对中心样点x(0)前面和后面(2N-1)长度的数据进行加权，并对数据相隔为N的数据进行累加运算，再进行数据长度为N的FFT变换，即得到ap FFT谱分析结果。如图3所示。前窗f与其经过翻转后得到的后窗b，进行卷积运算，得到图3中的卷积窗[9]，即:

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于全相位FFT改进相位差法的自动准同期并列参数测量[J]. 张鸿博,蔡晓峰,鲁改凤.  电力系统保护与控制. 2016(04)
[3]基于改进窗函数的船舶电网谐波检测方法[J]. 郝柱,顾伟,褚建新.  电测与仪表. 2014(15)
[4]电力系统谐波源及谐波检测方法研究[J]. 付克勤,游文钧,杨子康,马龙,宋道军,熊兰.  电测与仪表. 2014(12)
[5]全相位FFT密集谱识别与校正[J]. 黄翔东,王兆华,罗蓬,吕卫.  电子学报. 2011(01)
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[9]全相位FFT相位测量法[J]. 王兆华,黄翔东,杨尉.  世界科技研究与发展. 2007(04)
[10]一种设计频率特性有间断滤波器的新方法[J]. 黄翔东,王兆华.  天津大学学报. 2006(05)



本文编号：2979706