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关于电力系统FFT谐波检测存在问题的研究 被引量:46
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作者 郑恩让 杨润贤 高森 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第18期52-57,共6页
快速傅立叶变换FFT(Fast fourier transform)是应用最广泛的一种谐波检测方法,但利用FFT进行谐波测量时存在较大的误差,影响谐波分析结果准确性,无法直接应用于电力系统谐波分析中。对使用FFT进行电力系统谐波检测时存在的问题从产生原... 快速傅立叶变换FFT(Fast fourier transform)是应用最广泛的一种谐波检测方法,但利用FFT进行谐波测量时存在较大的误差,影响谐波分析结果准确性,无法直接应用于电力系统谐波分析中。对使用FFT进行电力系统谐波检测时存在的问题从产生原因和改进方法两个方面进行了详细分析和总结。分析了目前已有的改善这些问题的新途径和新方法的优缺点,表明这些方法在不同方面提高了信号的分析精度和谐波测量参数的可信度。最后对预防、补偿电力系统FFT谐波检测存在问题的措施进行了总结并提出了看法。 展开更多
关键词 快速傅立叶变换 谐波检测 电力系统 频谱泄漏 栅栏效应 窗函数
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谐波存在时的改进电能计量方法及应用 被引量:54
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作者 温和 滕召胜 +2 位作者 胡晓光 王永 曾博 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期157-162,共6页
为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法。首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数... 为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法。首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数(频率、幅值和相位)的高精度估计值;最后,根据Budeanu给出的谐波电能定义,结合电压、电流信号参数实现谐波电能计量。非同步采样情况下,分别采用典型余弦组合窗(Hanning窗、Blackman-Harris窗与Rife-Vincent窗)和4阶三角自卷积窗进行谐波电能计量的仿真实验结果表明:采用三角自卷积窗函数可克服白噪声和基波频率波动影响,提高了谐波电能计量准确度。本文算法在三相多功能谐波电能表中的应用证明了其有效性和准确性。 展开更多
关键词 电能计量 谐波 FFT 窗函数 频谱泄漏
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基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法 被引量:45
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作者 许珉 张鸿博 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2005年第4期99-101,共3页
直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式... 直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式,并利用MATLAB多项式逼近函数求出简洁实用的基于Blankman-harris窗的双谱线插值修正公式的逼近多项式.仿真分析表明,该修正多项式的算法实现容易,而且精度高. 展开更多
关键词 快速傅立叶变换 频谱分析 窗函数 Blankman-harris
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基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析 被引量:41
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作者 张鸿博 蔡晓峰 鲁改凤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2835-2841,共7页
基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的... 基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足,提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法,利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率,进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便,且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度,基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 谐波 全相位 快速傅里叶变换 窗函数 插值
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电网不平衡时电压型PWM整流器控制策略 被引量:30
5
作者 王久和 杨秀媛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期14-20,共7页
对国内外现行电网不平衡时电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的控制策略进行了探讨,指出现行控制策略的不足。为改进其控制性能,基于无源控制理论提出不平衡时电压型PWM整流器无源控制的新策略。无源控制新策略可克服... 对国内外现行电网不平衡时电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的控制策略进行了探讨,指出现行控制策略的不足。为改进其控制性能,基于无源控制理论提出不平衡时电压型PWM整流器无源控制的新策略。无源控制新策略可克服现行控制策略的不足,消除或抑制所有谐波,只需电压、电流的实时值,不需要各次谐波的正、负序分量检测和处理,具有很强的鲁棒性和易于实现的优点。仿真结果表明,不平衡时电压型PWM整流器无源控制新策略是可行的。 展开更多
关键词 电力电子 电网不平衡 谐波 电流控制器 无源控制 存储函数
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基于四谱线插值FFT的电网谐波检测方法 被引量:33
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作者 郝柱 顾伟 +1 位作者 褚建新 麻朝 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第19期107-113,共7页
在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时,因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度,提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加窗信号的离... 在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时,因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度,提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加窗信号的离散频点处幅值信息的分析,利用谐波频点附近的四根谱线进行加权运算,进一步提高了谐波幅值和相位检测的准确度。通过数据拟合,得到常用的窗函数所对应的谐波分析实用修正公式。由数值仿真分析可以看出,该算法具有更高的检测精确度。仿真及实测的结果充分验证了该算法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 四谱线插值 快速傅里叶变换 谐波检测 窗函数 数据拟合
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基于四谱线插值FFT的谐波分析快速算法 被引量:31
7
作者 张俊敏 刘开培 +1 位作者 汪立 陈文娟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期139-145,共7页
由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达... 由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达式,利用真实谐波点附近的4根最大谱线值确定实际谱线的位置,对该次谐波进行频率、幅值和相位等参数估计。并且通过多项式拟合的方式推导出了4种典型窗函数的修正公式。根据窗函数主瓣内任意相邻谱线相位相差π的规律,提出一种快速算法,计算某次谐波开方计算量仅需要1次,大大节约了计算复杂度和计算时间。仿真实验表明,四谱线插值算法在拟合阶次较低的情况下,不仅可以获得比常用双谱线和三谱线更高的精度,还具有对偶次谐波检测精度远胜于双、三谱线插值算法的优点。 展开更多
关键词 谐波分析 窗函数 快速傅里叶变换 四谱线 插值
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基于乘法窗函数的插值FFT的谐波分析方法 被引量:29
8
作者 张俊敏 刘开培 +1 位作者 汪立 陈文娟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期1-5,共5页
针对常规加窗插值算法在使用过程中会出现不满足要求的情况,提出了一种新的乘法窗函数构造方法。以三种常规窗函数为例构造出九种乘法窗函数,并验证了基于这些乘法窗函数的三谱线插值FFT的谐波高精度分析方法。分析了新的窗函数的性能,... 针对常规加窗插值算法在使用过程中会出现不满足要求的情况,提出了一种新的乘法窗函数构造方法。以三种常规窗函数为例构造出九种乘法窗函数,并验证了基于这些乘法窗函数的三谱线插值FFT的谐波高精度分析方法。分析了新的窗函数的性能,将新窗函数应用到三插值FFT的谐波分析算法当中。仿真实验表明,构造出的窗函数在10个周期左右数据和5阶拟合条件下,相比于常规窗函数插值算法有更高的准确度。在实际工程中可根据需要选择所构造的窗函数。 展开更多
关键词 谐波分析 窗函数 快速傅里叶变换 乘法 频谱泄露
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多逆变器并网谐振特性分析 被引量:27
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作者 舒万韬 洪芦诚 +2 位作者 刘宁波 王建华 夏俊荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期5009-5019,共11页
基于系统传递函数的逆变器谐振分析方法能够获悉关键物理量之间关系并作稳定性判断,但在解决系统谐振分布和节点灵敏度分析问题上存在不足。该文提出一种应用模态分析方法和计算谐振参与因子的多逆变器公共连接点并网谐振评估分析方法... 基于系统传递函数的逆变器谐振分析方法能够获悉关键物理量之间关系并作稳定性判断,但在解决系统谐振分布和节点灵敏度分析问题上存在不足。该文提出一种应用模态分析方法和计算谐振参与因子的多逆变器公共连接点并网谐振评估分析方法。基于坐标系和比例谐振控制器,建立计及电网电压前馈的逆变器诺顿等效模型,当逆变器数量、组合、线路阻抗和电网等效阻抗变化时,通过传递函数和导纳矩阵模态分析方法,获取系统谐振模态及节点参与因子变化规律性。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建并网逆变器及PCC并网模型,验证谐振模态分析法和系统谐振变化规律。 展开更多
关键词 多逆变器 谐波交互 谐振 模态分析 传递函数
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非整周期采样条件下有功电能计量的新算法 被引量:20
10
作者 陈垒 赵伟 +2 位作者 肖勇 庄双勇 黄松岭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期861-869,共9页
非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐... 非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐波子组加窗FFT的有功电能计量新算法。类似于IEC标准中谐波子组的分组方法,对加窗信号的频谱进行分组,并基于加窗前后信号总有功电能保持不变而得到电能恢复系数;同时,应用谐波子组内谱线的参数信息测算出基波有功电能和谐波有功电能值。数值仿真分析和实际应用验证发现,若该新算法配合以Hanning窗进行信号处理,其在测算基波有功电能和谐波有功电能时均具有较高的准确度。 展开更多
关键词 基波有功电能 谐波有功电能 谐波子组 电能恢复系数 窗函数
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交流不对称情况下交直流系统谐波分析计算方法 被引量:20
11
作者 李志铿 王钢 +2 位作者 李海锋 黎小林 傅闯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期42-47,共6页
分析了交流系统发生不对称故障时考虑换流阀非等间隔导通、三相换相角不相等和换相电流非线性等因素的换流器动态过程,建立了基于基本分量、修正分量和换相分量的三相电压电流开关函数以及换流器序分量开关函数模型,实现了在交流不对称... 分析了交流系统发生不对称故障时考虑换流阀非等间隔导通、三相换相角不相等和换相电流非线性等因素的换流器动态过程,建立了基于基本分量、修正分量和换相分量的三相电压电流开关函数以及换流器序分量开关函数模型,实现了在交流不对称情况下对交直流系统的精确分析计算。提出了考虑交直流系统间谐波相互作用及换流器不对称运行状态的交直流系统谐波分析计算方法,以代数解析表达方式揭示了交直流系统间谐波相互作用的机理。将所提出的方法应用于国际大电网组织(CIGRE)高压直流(HVDC)标准系统和南方电网贵广Ⅱ回HVDC系统的谐波分析计算,并与PSCAD/EMTDC软件所得数字仿真结果相比较,表明所提出的方法准确、有效,为交直流混联系统的谐波抑制、滤波装置的配置和继电保护的整定配合等提供了定量分析依据。 展开更多
关键词 高压直流输电系统 交直流混联系统 换流器 谐波分析 开关函数
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基于修正独立随机矢量的系统侧谐波阻抗估计 被引量:19
12
作者 吴雅玥 徐方维 +1 位作者 张伟骏 舒勤 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期146-152,共7页
随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等... 随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等具有重要意义,而现有的谐波阻抗计算方法往往需假设背景谐波稳定且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗,不符合工程实际,导致估计误差较大。因此,在独立随机矢量法的基础上,文中提出了基于公共连接点谐波电压和电流不同时间间隔的弱相关性来估计谐波阻抗的方法。通过对公共连接点谐波电压和谐波电流的相关性分析,对归一化相关系数设定阈值筛选出弱相关时段,在该时段内不同时间间隔所对应的系统侧谐波电流的相关性恒为弱相关,解得系统侧谐波阻抗。跟现有方法相比,所提方法可用较少的样本点计算出系统侧谐波阻抗,且背景谐波波动和两侧谐波阻抗比变化对所提方法的影响较小,适用范围更广泛。仿真以及工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电能质量 谐波责任划分 谐波阻抗 相关函数 独立随机矢量法
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高压直流输电系统直流偏磁下的谐波不稳定判据研究 被引量:18
13
作者 魏玥 刘天琪 +2 位作者 晏小彬 李兴源 张洁 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期139-144,共6页
针对交直流互联输电系统的谐波不稳定问题,推导出判断直流系统是否发生铁芯饱和谐波不稳定的工程判据。该判据从直流输电谐波不稳定机理出发,计及直流偏磁铁芯饱和的影响,利用换流变直流偏磁产生的正序二次谐波幅度高于其他各次谐波的特... 针对交直流互联输电系统的谐波不稳定问题,推导出判断直流系统是否发生铁芯饱和谐波不稳定的工程判据。该判据从直流输电谐波不稳定机理出发,计及直流偏磁铁芯饱和的影响,利用换流变直流偏磁产生的正序二次谐波幅度高于其他各次谐波的特点,整体考虑二次谐波通过换流器在交流系统和直流系统之间来回传递的全过程。算例分析建立了电磁暂态模型,通过PSCAD/EMTDC进行仿真,所得电磁暂态故障仿真的结果与基于新判据的频率扫描结果一致,验证了工程判据的正确性与适用性。 展开更多
关键词 高压直流系统 谐波不稳定 二次谐波 直流偏磁 开关函数
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一种电力系统谐波信号的加窗频移算法 被引量:18
14
作者 贾清泉 杨晓雯 宋知用 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1631-1640,共10页
为实现非同步采样条件下谐波参数的高精度分析,避免插值过程的非线性导致对谐波相位计算存在较大误差的问题,提出了一种电力系统谐波参数估计新算法,即加窗频移算法。推导了加窗信号频移关系式,将加窗信号在频域上移动该频移量的频率单... 为实现非同步采样条件下谐波参数的高精度分析,避免插值过程的非线性导致对谐波相位计算存在较大误差的问题,提出了一种电力系统谐波参数估计新算法,即加窗频移算法。推导了加窗信号频移关系式,将加窗信号在频域上移动该频移量的频率单位,使谐波分量采样序列的离散频点与真实频点一致。通过频移信号的离散傅里叶变换,获取谐波信号真实的频谱,进而求得谐波参数。该算法的优势在于实现了频移思想在谐波分析上的应用,通过对加窗信号进行频域移动,消除非同步采样误差,将非同步问题同步化处理,同时避免了加窗插值算法等校正算法的修正过程,对幅值、相位、频率的估计有较简单的计算公式。算例分析验证了该方法的正确性,表明在噪声干扰下仍可获得很高的分析精度,尤其能改善相位估计的精度。 展开更多
关键词 谐波分析 非同步采样 加窗 插值算法 频移
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数字化相位差测量算法的研究 被引量:9
15
作者 雷雨 陶永红 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第S1期110-112,共3页
作者介绍了四种采用通过软、硬件手段计算两路正弦信号相位差的方法。对相位差算法中FFT谱分析法、正弦波参数法及相关函数法几种软件算法进行了分析比较。
关键词 相位差 FFT谱分析 相关函数 正弦波参数
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基于DRSC窗递推DFT算法的电力谐波检测 被引量:15
16
作者 罗蛟 江亚群 +2 位作者 黄纯 曹一家 孙彦广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期47-53,共7页
提出了一种基于离散矩形自卷积(DRSC)窗的递推离散傅里叶变换(DFT)校正算法,并应用于电力谐波的高精度实时检测。将加DRSC窗的DFT看成一有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,通过将其转化为无限脉冲响应(IIR)滤波器的形式,推导出加DRSC窗的DFT... 提出了一种基于离散矩形自卷积(DRSC)窗的递推离散傅里叶变换(DFT)校正算法,并应用于电力谐波的高精度实时检测。将加DRSC窗的DFT看成一有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,通过将其转化为无限脉冲响应(IIR)滤波器的形式,推导出加DRSC窗的DFT递推计算公式;在此基础上,采用相位差DFT校正算法,获得电网谐波参数的实时估计。算法利用DRSC窗的频谱特性,最大限度地减小基波及各次谐波相互间的频谱泄露影响,提高了频谱分析精度,同时通过递推算法大幅度降低了谐波实时分析计算量。仿真分析结果验证了本文算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 谐波分析 离散傅里叶变换 窗函数 加窗插值算法 递推算法
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THE SCHUR HARMONIC CONVEXITY FOR A CLASS OF SYMMETRIC FUNCTIONS 被引量:13
17
作者 褚玉明 孙天川 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2010年第5期1501-1506,共6页
In this article, we prove that the symmetric function Fn(x,r)=∑i1+i2+……in=r(x1(i1x2^i2……xn^in)1/r is Schur harmonic convex for x ∈ R+n and r ∈N -=(1, 2, 3,...} As its applications, some analytic inequa... In this article, we prove that the symmetric function Fn(x,r)=∑i1+i2+……in=r(x1(i1x2^i2……xn^in)1/r is Schur harmonic convex for x ∈ R+n and r ∈N -=(1, 2, 3,...} As its applications, some analytic inequalities are established. 展开更多
关键词 symmetric function Schur convex Schur harmonic convex
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广西沿海海洋站观测海水温度的统计分析 被引量:13
18
作者 夏华永 古万才 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期15-21,共7页
根据北海、涠洲、白龙尾三个海洋站的表层海水温度观测资料,统计了三个站的多年月平均海水温度、极值水温及月均水温分布规律;经调和分析,水温的年变化具有显著的年周期及半年周期:揭示了旬平均水温与气温间的相关关系。
关键词 广西 沿海台站 表层水温 海水温度 统计
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可控整流器在非理想运行条件下的谐波分析 被引量:6
19
作者 游林儒 王炎 毕淑娥 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2000年第3期9-10,16,共3页
研究了三相电源电压不对称及触发信号相位漂移时 ,可控整流器输出电压的谐波特征 ,利用切换函数概念建立了整流器输出与输入之间的联系 ,求出了输出电压中的非特征谐波。用大容量电力电池组作为负载进行了实验 ,得出了与理论分析一致的... 研究了三相电源电压不对称及触发信号相位漂移时 ,可控整流器输出电压的谐波特征 ,利用切换函数概念建立了整流器输出与输入之间的联系 ,求出了输出电压中的非特征谐波。用大容量电力电池组作为负载进行了实验 ,得出了与理论分析一致的结果。 展开更多
关键词 可控整流器 谐波分析 切换函数 输出电压
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基于加窗插值FFT和动态频率的谐波检测算法 被引量:11
20
作者 李绍铭 纪萍 彭玉龙 《自动化与仪器仪表》 2009年第3期93-95,共3页
快速傅立叶变换在非同步采样的情况下存在较大的误差,因而无法在电能计量过程中获取准确的谐波能量。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电能计量的精确度,通常采用加窗的方法。本文详细分析和推导了加窗插值算法。在此基础... 快速傅立叶变换在非同步采样的情况下存在较大的误差,因而无法在电能计量过程中获取准确的谐波能量。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电能计量的精确度,通常采用加窗的方法。本文详细分析和推导了加窗插值算法。在此基础上,采用Hanning窗,对插值算法进行改进,最后通过仿真试验,分析结果进一步验证了,改进后的谐波分析的结果与实际情况更为接近。 展开更多
关键词 谐波分析 泄漏效应 插值 快速傅立叶变换 窗函数
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