基于Kaiser窗双谱线插值FFT的谐波分析方法 被引量：64

1

作者 高云鹏 滕召胜 卿柏元 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期287-292,共6页

为进一步减少加窗插值FFT的频谱泄漏和栅栏效应,提出了基于Kaiser窗的双谱线插值FFT的电力谐波分析方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正算式,推导了信号基波与各次谐波频率、幅值、初相角的计算式。仿真结果表明,Kaiser窗函数设计... 为进一步减少加窗插值FFT的频谱泄漏和栅栏效应,提出了基于Kaiser窗的双谱线插值FFT的电力谐波分析方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正算式,推导了信号基波与各次谐波频率、幅值、初相角的计算式。仿真结果表明,Kaiser窗函数设计实现灵活、抑制频谱泄漏效果好,基于Kaiser窗的双谱线插值FFT方法能有效克服基波频率波动与白噪声对谐波分析的影响,在非整数周期截断条件下,对含21次谐波信号的频率计算相对误差仅为1.4×10%,幅值计算相对误差≤0.002%,初相位计算相对误差≤0.0001%,三相谐波电能计量应用实践证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 谐波分析 KAISER窗 插值fft 频谱泄漏 双谱线

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基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法 被引量：16

2

作者 许珉 刘凌波 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期59-63,共5页

使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形... 使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数,将插值FFT算法的频率修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,并将复振幅修正系数曲线以频率修正系数间隔0.1分为10段,给定11个等间距插值点,分别构造出频率修正系数和复振幅修正系数的快速计算公式。公式简单,计算量小,程序实现方便,实时性好,并且在分段处连续,分段处的计算值为精确值。仿真结果表明,该算法计算所得幅值误差小于0.01%,频率误差小于0.003 Hz,相位误差小于1%。 展开更多

关键词 三次样条 BLACKMAN-HARRIS窗 插值fft算法 频谱泄漏 谐波 电力系统

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基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法 被引量：15

3

作者 许珉 杨阳 +2 位作者 陈飞 王坤 楚志刚 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期44-48,共5页

加Blackman-harris窗插值FFT算法计算精度高,但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂,计算量大,影响了它的应用。给出了一种基于4项余弦窗Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法。讨论了Nuttall(Ⅰ)窗的频率响应,详细推导了基于Nutta... 加Blackman-harris窗插值FFT算法计算精度高,但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂,计算量大,影响了它的应用。给出了一种基于4项余弦窗Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法。讨论了Nuttall(Ⅰ)窗的频率响应,详细推导了基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法的计算公式,其频率修正系数计算公式简单,容易得到,并采用三次样条插值函数计算复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,当采样10周期时,新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他4项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。 展开更多

关键词 电力系统谐波 Nuttall(Ⅰ)窗 插值fft算法 频谱泄漏 三次样条函数

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基于Kaiser窗频谱校正的介质损耗因数测量 被引量：13

4

作者 高云鹏 滕召胜 +1 位作者 曾博 杨步明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期203-208,共6页

采用基本窗函数和广义余弦窗函数对信号加权的谐波分析法可减轻非整周期截断对介质损耗因数tanδ测量的影响,但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约。Kaiser窗可定义一组可调的窗函数,自由选择主瓣与旁瓣衰减之间的比重,因此能全面地反... 采用基本窗函数和广义余弦窗函数对信号加权的谐波分析法可减轻非整周期截断对介质损耗因数tanδ测量的影响,但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约。Kaiser窗可定义一组可调的窗函数,自由选择主瓣与旁瓣衰减之间的比重,因此能全面地反映主瓣与旁瓣衰减之间的交换关系。本文讨论了Kaiser窗的旁瓣特性,提出了基于Kaiser窗双谱线插值FFT的tanδ测量方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正公式,推导了信号初相角及tanδ的计算式。仿真结果表明,Kaiser窗函数抑制频谱泄漏效果好,基于Kaiser窗的双谱线插值FFT方法克服了谐波干扰、基波频率波动、采样频率变动、采样时间长度变化及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现灵活,测量结果精确、稳定,可用于介质损耗因数tanδ的离线测量与在线监测。 展开更多

关键词 介质损耗因数 KAISER窗 插值fft 谐波分析法 误差分析

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基于Slepian和Parzen互卷积窗插值FFT的电力系统谐波分析方法

5

作者 曹远远 李建闽 +3 位作者 林海军 杨宇祥 卢笑 张甫 《电测与仪表》 北大核心 2024年第8期172-178,共7页

谐波是电力系统中最为突出的电能质量问题之一。谐波参数的准确估计是电力企业和用户评价电能质量的重要参考依据。目前,电网谐波参数的估计方法主要基于傅里叶变换算法,但该算法在分析和处理信号时需要对原始信号进行截断和离散化处理... 谐波是电力系统中最为突出的电能质量问题之一。谐波参数的准确估计是电力企业和用户评价电能质量的重要参考依据。目前,电网谐波参数的估计方法主要基于傅里叶变换算法,但该算法在分析和处理信号时需要对原始信号进行截断和离散化处理,会不可避免地导致频谱泄露和栅栏效应,从而严重影响电网谐波参数的准确测量。而具有优良旁瓣特性的窗函数以及插值算法可有效改善因频谱泄露和栅栏效应所带来的参数估计误差。为此,文中提出一种基于Slepian窗和Parzen窗的新型互卷积窗(slepian and parzen mutual convolution window,SPMCW)插值FFT的谐波分析方法。SPMCW具有较低的旁瓣电平和快速的旁瓣衰减速率,因而可有效抑制频谱泄露,进而实现弱谐波幅值的检测。在MATLAB下的仿真实验验证了文中算法的准确性和可靠性。实际构建的硬件平台验证了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 Slepian窗 PARZEN窗 互卷积窗 插值fft 谐波分析 电力系统

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基于DSP的电能质量监测仪的设计 被引量：7

6

作者 王亚 《新型工业化》 2015年第10期42-47,共6页

电网运行状态的实时可靠监测是电能质量控制的基础,为准确监测电网运行状态,提出一种以DSP为运行平台的高性能电能质量监测仪设计。系统选用TMS320F28335高性能浮点DSP为核心数据处理器,并采用基于布莱克曼窗的加窗插值FFT算法,实现对... 电网运行状态的实时可靠监测是电能质量控制的基础,为准确监测电网运行状态,提出一种以DSP为运行平台的高性能电能质量监测仪设计。系统选用TMS320F28335高性能浮点DSP为核心数据处理器,并采用基于布莱克曼窗的加窗插值FFT算法,实现对电能质量谐波参数的高精度测量。实验结果证明本系统有较高的实时性和分析精度,且人机交互十分友好,具有良好的应用参考价值。 展开更多

关键词 电能质量 谐波参数 加窗插值fft DSP

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电压型变频调速系统滤波电容介质损耗因数的监测 被引量：1

7

作者 冯凯 刘振兴 +2 位作者 李翠 龚诚 张世弘 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期302-306,共5页

根据介质损耗因数对电容器进行故障诊断时需要准确提取同频率电压和电流信号的相位信息,而对于电压型变频调速系统而言,由于整流器及逆变电路会使直流侧滤波电容器外加电压、电流波形发生畸变,导致相位信息提取难度加大。为此,本文在同... 根据介质损耗因数对电容器进行故障诊断时需要准确提取同频率电压和电流信号的相位信息,而对于电压型变频调速系统而言,由于整流器及逆变电路会使直流侧滤波电容器外加电压、电流波形发生畸变,导致相位信息提取难度加大。为此,本文在同步采集滤波电容端电压和电流的基础上,使用加海明窗插值FFT算法计算电压、电流给定频率分量的相位,进而得出介质损耗因数。仿真分析及实验结果表明,所提出的监测方法具有较高的精确度以及较强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 变频调速系统 变频器 滤波电容 介质损耗 加窗插值fft 故障诊断

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基于相位差校正法的加Blackman-harris窗FFT算法与实现

8

作者 李金锁 杜恒 《襄樊职业技术学院学报》 2010年第6期31-33,共3页

相位差校正法是连续两次加窗截断时域信号并进行两次FFT变换,然后利用其对应离散谱线的相位差校正出谱峰处的准确频率和相位的新校正方法,通过利用插值fft算法的窗谱函数公式还可以校正其幅值,用以解决离散频谱分析中由于不能做到同步... 相位差校正法是连续两次加窗截断时域信号并进行两次FFT变换,然后利用其对应离散谱线的相位差校正出谱峰处的准确频率和相位的新校正方法,通过利用插值fft算法的窗谱函数公式还可以校正其幅值,用以解决离散频谱分析中由于不能做到同步采样带来的较大误差。由于加Blackman-harris窗函数的频谱泄漏影响小、计算精度高,所以本文采用加Blackman-harris窗截断。 展开更多

关键词 相位差校正法 BLACKMAN-HARRIS窗 插值fft算法 频谱分析

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加8项余弦窗插值FFT算法 被引量：21

9

作者 许珉 刘玮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期27-32,共6页

采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条... 采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数,减少了计算量。仿真计算结果表明,相比其他加余弦窗插值FFT算法,加8项余弦窗函数插值FFT算法具有更高的精度,从而验证了该算法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 电力系统谐波 8项余弦窗 插值fft算法 频谱泄漏 三次样条函数

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Kaiser窗的组合余弦窗拟合及其在频谱分析中的应用 被引量：6

10

作者 彭曦 刘开培 李登云 《电测与仪表》 北大核心 2018年第19期93-96,共4页

为了利用组合余弦窗的FFT双谱线插值谐波分析方法,针对非余弦窗Kaiser窗提出了一种基于最小二乘法的组合余弦窗拟合方法,将Kaiser窗拟合为组合余弦窗,拟合的组合余弦窗能保持原窗的性能。以β=11的Kaiser窗为例构造了组合余弦窗,结合余... 为了利用组合余弦窗的FFT双谱线插值谐波分析方法,针对非余弦窗Kaiser窗提出了一种基于最小二乘法的组合余弦窗拟合方法,将Kaiser窗拟合为组合余弦窗,拟合的组合余弦窗能保持原窗的性能。以β=11的Kaiser窗为例构造了组合余弦窗,结合余弦窗的FFT双谱线插值法进行了信号分析,结果表明,基于最小二乘拟合的组合余弦窗的FFT双谱线插值算法比Kaiser窗双谱线插值算法的谐波幅值精度更高。 展开更多

关键词 最小二乘法 KAISER窗 双谱线插值 谐波分析

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一种改进FFT多谱线插值谐波分析方法 被引量：5

11

作者 康维 李宁 +2 位作者 张建文 王新刚 王璐 《电测与仪表》 北大核心 2016年第10期8-15,共8页

针对谐波分析中加窗FFT计算存在运算量大的问题,对常用窗函数进行比较,利用莱夫-文森特(RifeVincent,RV)窗优越的频谱特性,提出一种基于4项RV(I)窗多谱线插值FFT改进算法。通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用窗函数主瓣内相... 针对谐波分析中加窗FFT计算存在运算量大的问题,对常用窗函数进行比较,利用莱夫-文森特(RifeVincent,RV)窗优越的频谱特性,提出一种基于4项RV(I)窗多谱线插值FFT改进算法。通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用窗函数主瓣内相邻谱线间的相位特性,以及谐波频点附近的最大值谱线、次大值谱线和较大值谱线确定频率谱线的准确位置,改进了修正谐波幅值、频率偏差的计算方法,满足谐波分析准确度要求的同时,大幅降低运算量,提高谐波分析的实时性。仿真结果表明,提出的谐波分析方法能有效克服频率波动的影响,提高谐波测量的准确度,且能有效抑制白噪声的影响。 展开更多

关键词 谐波分析 莱夫-文森特窗 多谱线插值fft 相位 噪声

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基于Nuttall自卷积窗FFT算法的生物电阻抗谱多频率同步测量方法 被引量：3

12

作者 杨宇祥 张甫 +3 位作者 乔洋 张雯 温和 唐求 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期250-254,共5页

传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一... 传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一种7频率同步信号的合成及其频谱特性,提出了性能优良的Nuttall自卷积窗函数,并构建了基于Nuttall自卷积窗的改进插值FFT谐波分析算法,从而在理论上论证了BIS多频率同步快速测量的可行性,为下一步开发实际的BIS快速测量系统提供了技术支持。 展开更多

关键词 生物电阻抗谱 多频率同步信号 Nuttall自卷积窗 加窗插值fft算法

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基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法研究 被引量：2

13

作者 许珉 刘晓辉 +3 位作者 王玺 许辉 王奕 曹苑芊 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期66-69,共4页

为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小... 为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小频谱泄漏和谐波等给频率测量带来的干扰,且该方法采用的频率偏移量计算公式简单.为了减小加四项余弦窗FFT的计算量,采用加四项余弦窗递推DFT的方法对传统方法进行了改进,有效减小了算法的计算量,提高了频率的计算精度.仿真计算结果验证了所提算法的计算精度. 展开更多

关键词 递推DFT算法 Nuttall窗 频谱泄漏 频率 插值fft算法

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基于电力系统ATP仿真模型的谐波分析 被引量：1

14

作者 胡振华 孙树平 +2 位作者 王海滨 陈蓉芳 陈洁 《电测与仪表》 北大核心 2008年第8期15-20,共6页

为了减少非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,本文详细介绍了一种基于四项Blackman-Harris窗插值FFT算法的谐波参数估计方法,并推导了其谐波参数估计公式,然后利用电磁暂态仿真程序ATP建立一个实际的400/33k... 为了减少非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,本文详细介绍了一种基于四项Blackman-Harris窗插值FFT算法的谐波参数估计方法,并推导了其谐波参数估计公式,然后利用电磁暂态仿真程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对该系统的谐波电流进行了仿真,最后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和四项Blackman-Harris窗插值FFT两种算法对谐波电流的16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明,在相同条件下,该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。 展开更多

关键词 电力系统 谐波分析 快速傅里叶变换 非同步采样 四项Blackman—Harris窗 插值fft算法 ATP

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基于分段迭代的电力谐波神经网络分析方法 被引量：1

15

作者 操吴兵 张春梅 +3 位作者 刘永胜 聂忠伟 杨超 付志红 《电测与仪表》 北大核心 2014年第23期64-68,共5页

为了提高谐波和间谐波分析的速度、精度和抗噪性能,将基于分段迭代的增强型Adaline神经网络应用于电力系统谐波和间谐波分析。该网络在加汉宁窗双谱线插值FFT算法的基础上,将采样数据按采样时间分段,依次用各段对应的误差信息来调整增强... 为了提高谐波和间谐波分析的速度、精度和抗噪性能,将基于分段迭代的增强型Adaline神经网络应用于电力系统谐波和间谐波分析。该网络在加汉宁窗双谱线插值FFT算法的基础上,将采样数据按采样时间分段,依次用各段对应的误差信息来调整增强型Adaline神经网络的参数。该方法结合一点迭代法和全部点迭代法的优点,既将各时段内的误差进行平均,减少噪声对参数调整的影响,又充分保留误差中包含的谐波和间谐波信息,提高网络的精度。另外,根据参数估计误差和频率对误差函数一阶偏导之间的关系,提出修正信号幅值最大分量对应的频率调整量的处理方式,提高网络的实时性和精度。仿真结果验证了分析结论的正确性。 展开更多

关键词 神经网络 谐波 间谐波 加汉宁窗插值fft 分段迭代法 幅值最大分量

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基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

16

作者 胡振华 孙树平 +2 位作者 王海滨 陈蓉芳 陈洁 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期28-33,共6页

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT... 采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。 展开更多

关键词 电力系统 谐波分析 ATP 五项窗Rife—Vincent(Ⅰ) 插值fft算法

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