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应用FFT进行电力系统谐波分析的改进算法 被引量:229
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作者 庞浩 李东霞 +1 位作者 俎云霄 王赞基 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期50-54,共5页
采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果。通过加窗以及采用插值修正算法可以改善计算谐波频率、相位和幅值的准确度。该文针对已有算法存在的问题,... 采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果。通过加窗以及采用插值修正算法可以改善计算谐波频率、相位和幅值的准确度。该文针对已有算法存在的问题,提出了一种基于两根谱线的加权平均来修正幅值的双峰谱线修正算法,利用距谐波频点最近的两根离散频谱幅值估计出待求谐波的幅值;同时,利用多项式逼近方法获得了频率和幅值修正的计算公式,这些改进能够进一步降低泄漏和噪声干扰,提高谐波分析的准确性。基于该改进方法,文中推导了一些常用窗函数的实用修正公式。仿真结果验证了该改进算法的有效性和易实现性。 展开更多
关键词 电力系统 谐波分析 FFT 快速傅立叶变换 窗函数 双峰谱线修正算法
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粒子群优化算法在电力系统中的应用 被引量:219
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作者 袁晓辉 王乘 +1 位作者 张勇传 袁艳斌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第19期14-19,共6页
粒子群优化方法是一种基于群体智能的新型演化计算技术。它在函数优化、神经网络设计、分类、模式识别、信号处理、机器人技术等许多领域已取得了成功应用,但在电力系统中应用的研究起步较晚,关于它实际应用的报道尚不多见。文章较为全... 粒子群优化方法是一种基于群体智能的新型演化计算技术。它在函数优化、神经网络设计、分类、模式识别、信号处理、机器人技术等许多领域已取得了成功应用,但在电力系统中应用的研究起步较晚,关于它实际应用的报道尚不多见。文章较为全面地详述了粒子群优化方法在配电网扩展规划、检修计划、机组组合、负荷经济分配、最优潮流计算与无功优化控制、谐波分析与电容器配置、配电网状态估计、参数辨识、优化设计等方面应用的主要研究成果。随着粒子群优化理论研究的深入,它还将在电力市场竞价交易、投标策略以及电力市场仿真等领域发挥巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 电力系统 配电网 最优潮流计算 无功优化 机组组合 谐波分析 电容器 粒子群优化 群体智能 机器人技术
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电机测试中谐波分析的高精度FFT算法 被引量:183
3
作者 赵文春 马伟明 胡安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期83-87,92,共6页
快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在较大的误差 ,因而无法在电机测试过程中获取准确的谐波参数。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响 ,提高电机测试中的谐波分析精度 ,该文通过加窗和插值对原算法进行了改进。该文先是对非同... 快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在较大的误差 ,因而无法在电机测试过程中获取准确的谐波参数。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响 ,提高电机测试中的谐波分析精度 ,该文通过加窗和插值对原算法进行了改进。该文先是对非同步采样的泄漏效应进行了简要说明 ,然后详细分析和推导了加Blackman Harris窗的插值算法 ,并借助MATLAB软件求解高次插值方程得到准确的频率偏移量 ,进而得出较准确的谐波参数。在此基础上 ,对插值公式作适当改动 ,可以进一步提高各种情况下特别是泄漏程度较严重时的计算精度。该文最后提供了一个模拟分析实例 ,分析结果进一步验证了改进后算法在非同步采样时 ,仍然具有非常高的分析精度。 展开更多
关键词 电机 测试 谐波分析 高精度FFT算法 电力系统
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有源滤波装置及其应用研究综述 被引量:147
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作者 李战鹰 任震 杨泽明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第22期40-43,共4页
有源滤波器(Active Power Filter,APF)是近年来提出的新型无功、谐波补偿装置。文章介绍了有源滤波器的原理、结构,有源滤波装置的发展,各种有源滤波装置的特性及其在电力系统中的应用。目前有源滤波器研究工作的关键是进一步提高有源... 有源滤波器(Active Power Filter,APF)是近年来提出的新型无功、谐波补偿装置。文章介绍了有源滤波器的原理、结构,有源滤波装置的发展,各种有源滤波装置的特性及其在电力系统中的应用。目前有源滤波器研究工作的关键是进一步提高有源滤波器在生产实践中的应用水平,促进科研成果向工业成型产品的快速转化。 展开更多
关键词 有源滤波器 电力系统 无功 谐波补偿 APF 快速 成型 原理
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一种高精度的电力系统谐波分析算法 被引量:140
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作者 柴旭峥 文习山 +1 位作者 关根志 彭宁云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期67-70,共4页
首先给出了现有电力系统谐波分析算法中存在的一些问题, 然后详细分析了用加海宁窗的FFT算法精确求得电力系统频率的方法和基于Adaline神经元结构的谐波分析原理, 在此基础上结合加海宁窗的FFT算法和Adaline ANN算法的优点, 提出了一种... 首先给出了现有电力系统谐波分析算法中存在的一些问题, 然后详细分析了用加海宁窗的FFT算法精确求得电力系统频率的方法和基于Adaline神经元结构的谐波分析原理, 在此基础上结合加海宁窗的FFT算法和Adaline ANN算法的优点, 提出了一种用于电力系统谐波分析的FFT-Adaline算法。该算法消除了加海宁窗的FFT算法和Adaline ANN算法产生误差的主要因素,从而显著地提高了谐波分析的计算精度。文中给出了该算法用于谐波分析模拟计算的算例,计算结果表明:新算法在波形信号中存在系统频率波动和白噪声干扰的情况下依然具有非常高的精度,结合高速数字信号处理器(DSP)或高性能CPU使用,将有较大的实际意义。 展开更多
关键词 电力系统 谐波分析算法 傅立叶变换 人工神经网络 电网
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基于Nuttall窗双谱线插值FFT的电力谐波分析方法 被引量:145
6
作者 卿柏元 滕召胜 +1 位作者 高云鹏 温和 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第25期153-158,共6页
快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)因其易于嵌入式系统实现而被作为电力谐波分析的主要方法,但电力谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响测量结果的准确性。加窗和插值修正算法可改善基于FFT... 快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)因其易于嵌入式系统实现而被作为电力谐波分析的主要方法,但电力谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响测量结果的准确性。加窗和插值修正算法可改善基于FFT的谐波参数计算的准确度。该文讨论Nuttall窗的旁瓣特性和双谱线插值算法,提出基于Nuttall窗双谱线插值FFT的电力谐波分析方法,用曲线拟合函数求出实用的双谱线插值修正公式,大大减少了计算量。仿真结果表明,提出的谐波分析方法在非同步采样和非整数周期截断条件下,21次谐波幅值计算误差小于等于0.0009%,初相位计算误差小于等于0.04%。 展开更多
关键词 谐波分析 Nuttall窗 旁瓣 双谱线插值 快速傅里叶变换 多项式拟合
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基于三谱线插值FFT的电力谐波分析算法 被引量:117
7
作者 牛胜锁 梁志瑞 +2 位作者 张建华 苏海锋 孙海峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期130-136,共7页
快速傅里叶变换在非同步采样和数据非整数周期截断的情况下存在较大的误差,无法得到准确的谐波参数。为此,文章提出一种改进的加窗插值傅里叶变换算法进行电力谐波检测。该算法通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用谐波频点附近... 快速傅里叶变换在非同步采样和数据非整数周期截断的情况下存在较大的误差,无法得到准确的谐波参数。为此,文章提出一种改进的加窗插值傅里叶变换算法进行电力谐波检测。该算法通过分析加窗信号傅里叶变换的频域表达式,利用谐波频点附近的3根离散频谱的幅值确定谐波谱线的准确位置,进而得到谐波的幅值、频率及相位。推导的三谱线插值修正算法能够进一步提高谐波分析的准确性。基于该算法,通过多项式拟合的方式,得出了一些典型窗函数的谐波分析实用修正公式。通过仿真,验证了相比目前常用的双谱线插值修正算法,该算法在加相同窗函数情况下具有更高的计算准确度,从而验证了该算法的有效与实用。 展开更多
关键词 谐波分析 频谱泄漏 快速傅里叶变换 三谱线插值 窗函数
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电动汽车充电站对电网谐波的影响分析 被引量:93
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作者 陈新琪 李鹏 +3 位作者 胡文堂 徐嘉龙 朱炯 张鹏飞 《中国电力》 CSCD 北大核心 2008年第9期31-36,共6页
简述电动汽车充电站对电网谐波的影响,重点分析不同结构充电机对电网的谐波影响,给出了各种充电站谐波测试结果,简述谐波抑制技术措施,提出并实施了电动汽车充电站电能质量在线监测和谐波治理方案。实施结果表明,采用有源滤波器后网侧5... 简述电动汽车充电站对电网谐波的影响,重点分析不同结构充电机对电网的谐波影响,给出了各种充电站谐波测试结果,简述谐波抑制技术措施,提出并实施了电动汽车充电站电能质量在线监测和谐波治理方案。实施结果表明,采用有源滤波器后网侧5、7次谐波电流明显减少,满足国标GB/Z17625.6—2003规定限制值。 展开更多
关键词 电动汽车 充电机 谐波分析 治理
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无刷双馈电机的工作原理及电磁设计 被引量:81
9
作者 邓先明 姜建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期126-132,共7页
无刷双馈电机是一种新型感应电机,它在风机和水泵的调速节能驱动方面有着广泛的应用前景。该文详细分析了电机的基本工作原理,推导出了电机的转速、电磁功率和转子感应频率等计算公式。在对谐波进行分析的基础上,提出了采用交叉短距式... 无刷双馈电机是一种新型感应电机,它在风机和水泵的调速节能驱动方面有着广泛的应用前景。该文详细分析了电机的基本工作原理,推导出了电机的转速、电磁功率和转子感应频率等计算公式。在对谐波进行分析的基础上,提出了采用交叉短距式定子绕组和调整转子导条分布的方法来抑制高次谐波。最后结合电机设计实例,详细阐述了其电磁设计理论和设计方法。 展开更多
关键词 感应电机 无刷双馈电机 工作原理 电磁设计 交流调速系统 数学模型
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A Review of Modular Multilevel Converters 被引量:100
10
作者 YANG Xiaofeng LIN Zhiqin ZHENG Trillion Q. YOU Xiaojie 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期I0001-I0022,共22页
模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调... 模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调制、直流电压控制、预充电、环流、谐波、数学模型、主电路参数设计、故障保护等关键问题的最新研究进展,以及其在电力传动、电能质量问题治理领域的工程应用现状,在此基础上指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明,MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 展开更多
关键词 多电平变换器 模块化 直流电容器 工作电压 电平转换器 拓扑结构 电路布局 工业应用
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电动汽车充电站仿真模型及其对电网谐波影响 被引量:92
11
作者 张谦 韩维健 +2 位作者 俞集辉 李春燕 史乐峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期159-164,共6页
电动汽车的普及与推广将引致对大功率充电设备的大量需求,采用现代电力电子技术的大功率充电机是高度非线性的用电设备,对电网产生的谐波影响不容忽视。其产生的谐波主要来自充电机的整流装置,基于此,论文从适应于大量电动汽车充电需求... 电动汽车的普及与推广将引致对大功率充电设备的大量需求,采用现代电力电子技术的大功率充电机是高度非线性的用电设备,对电网产生的谐波影响不容忽视。其产生的谐波主要来自充电机的整流装置,基于此,论文从适应于大量电动汽车充电需求的合理充电技术和合理充电规模问题出发,分别建立单台充电机和充电站仿真模型,仿真分析单台和多台充电机工作时对电网电能质量的影响,重点研究各次谐波电流含有率、电流总谐波畸变率和功率因数随电动汽车充电功率的变化规律及其随充电机台数增加的变化规律。仿真结果表明:大功率充电时,随着充电机台数的增加,各次谐波电流含有率呈减小的趋势,小功率充电时,随着充电机台数的增加,各次谐波含有率变化较平缓;电流总谐波畸变率随充电功率的增大和充电机台数的增加呈减小趋势,而功率因数的变化则由充电功率与充电机数目的耦合机制决定。 展开更多
关键词 电动汽车 充电站 整流器 谐波分析 功率因数
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Hilbert-Huang变换方法在谐波和电压闪变检测中的应用 被引量:77
12
作者 李天云 赵妍 +1 位作者 韩永强 赵健波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期73-77,共5页
将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)... 将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法可以从时域和频域两方面同时对信号进行分析,能够准确检测出突变、非平稳谐波和电压闪变信号的时间、频率和幅值信息。仿真分析结果表明了该方法检测非平稳电能质量扰动信号的有效性。 展开更多
关键词 电压闪变 谐波 电能质量扰动 幅值 EMD 分量 时域 信号 HILBERT变换 HILBERT-HUANG变换
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基于Pisarenko谐波分解的间谐波估算方法 被引量:71
13
作者 王志群 朱守真 周双喜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第15期72-77,82,共7页
随着电力系统的发展以及非线性电力元件的大量应用,电网中的谐波状况更加复杂化,非整数次谐波分量——间谐波和次谐波变得较为突出。文章应用Pisarenko谐波分解(PHD)原理来计算谐波和间谐波的频率和幅值。该方法基于信号自相关估计将信... 随着电力系统的发展以及非线性电力元件的大量应用,电网中的谐波状况更加复杂化,非整数次谐波分量——间谐波和次谐波变得较为突出。文章应用Pisarenko谐波分解(PHD)原理来计算谐波和间谐波的频率和幅值。该方法基于信号自相关估计将信号的特征空间划分成信号子空间与噪声子空间,根据这两个子空间正交的原理构建特征多项式和代数方程组,从而计算出各种谐波分量的频率和幅值。由于该方法假设各频率分量的相位是随机分布的,无法给出谐波的相位信息。文章还结合整数次谐波、间谐波和次谐波估算仿真实验分析了PHD方法的敏感因素。并针对电力系统中谐 波分量和基波分量能量相差较大影响估计结果的问题,提出 了低通差分预处理的解决方法,取得了较好的估算效果。 展开更多
关键词 电力系统 电网 Pisarenko谐波分解 间谐波估算方法
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Hanning自卷积窗及其在谐波分析中的应用 被引量:83
14
作者 温和 滕召胜 卿柏元 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期164-169,共6页
加窗插值FFT算法可以有效降低频谱泄漏和栅栏效应对谐波分析精度的影响。本文提出一种由Hanning窗进行自卷积运算得到的Hanning自卷积窗,分析了卷积阶数对主瓣宽度、旁瓣电平和旁瓣衰减速率的影响,计算了1~4阶Hanning自卷积窗的主瓣、... 加窗插值FFT算法可以有效降低频谱泄漏和栅栏效应对谐波分析精度的影响。本文提出一种由Hanning窗进行自卷积运算得到的Hanning自卷积窗,分析了卷积阶数对主瓣宽度、旁瓣电平和旁瓣衰减速率的影响,计算了1~4阶Hanning自卷积窗的主瓣、旁瓣性能参数,给出了基于Hanning自卷积窗的双峰插值FFT谐波分析算法。仿真结果表明,Hanning自卷积窗具有优良的频谱抑制性能,基于Hanning自卷积窗的双峰插值FFT算法能有效消除各次谐波间的相互干扰,适合于电力谐波的高精度检测,与已有加窗插值FFT谐波分析算法相比,精度有明显提高,且便于嵌入式系统实现。 展开更多
关键词 Hanning自卷积窗 快速傅里叶变换 谐波分析 频谱泄漏
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基于复小波变换相位信息的谐波检测算法 被引量:66
15
作者 赵成勇 何明锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期38-42,共5页
小波变换因其良好的时频局部化特性,可用来进行谐波分析。但由于不同尺度的小波函数在频带相互混叠,使得现有利用小波系数幅值及在此基础上改进的各种算法都无法实现谐波的准确检测。该文提出利用复小波变换的相位信息来分析谐波的方法... 小波变换因其良好的时频局部化特性,可用来进行谐波分析。但由于不同尺度的小波函数在频带相互混叠,使得现有利用小波系数幅值及在此基础上改进的各种算法都无法实现谐波的准确检测。该文提出利用复小波变换的相位信息来分析谐波的方法,利用改进递归复小波变换在不同尺度时,信号复小波变换系数的相位变化周期来确定信号的谐波频率,进而确定谐波的幅值;与 FFT 和幅值检测法相比,该方法能消除 FFT 算法的频谱泄露,提高了谐波检测的精度,且适用于含有非整数次谐波的信号。通过在 LabVIEW中的实例验证,说明该方法能有效地消除 FFT 算法的频谱泄露和小波函数频带混叠造成的不良影响,有效地提高了谐波检测的精度。 展开更多
关键词 复小波 谐波检测 频带 幅值 换相 次谐波 谐波分析 相位信息 混叠 FFT算法
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新型软件锁相环在动态电压恢复器中的应用 被引量:62
16
作者 李彦栋 王凯斐 +1 位作者 卓放 王兆安 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期42-45,共4页
动态电压恢复器是一种新型电能质量调节装置,它能有效抑制电网电压波动对敏感负载的影响。针对在电网电压畸变的情况下,需要准确捕获电压基波正序相位的问题,文中提出了一种新型软件锁相环(Soft Phase LockedLoop,SPLL),它能够在电网电... 动态电压恢复器是一种新型电能质量调节装置,它能有效抑制电网电压波动对敏感负载的影响。针对在电网电压畸变的情况下,需要准确捕获电压基波正序相位的问题,文中提出了一种新型软件锁相环(Soft Phase LockedLoop,SPLL),它能够在电网电压存在跌落、谐波、频漂、三相不平衡等多种情况下准确检测基波正序的相位,从而使动态电压恢复器获得较好的补偿效果。该软件锁相环的理论分析结果已为仿真和实验所验证。 展开更多
关键词 动态电压恢复器 软件锁相环 电能质量调节装置 电力系统 供电系统 电网
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利用小波包变换实现电力系统谐波分析 被引量:60
17
作者 薛蕙 杨仁刚 罗红 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期41-45,共5页
小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性。但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱。根据采样... 小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性。但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱。根据采样定理和滤波器组实现电路分析了小波包变换实现频带划分的特点,并利用改进的小波包变换实现算法进行系统分析,实例验证这种新的小波包分解结构对谐波分析具有更好的特性。 展开更多
关键词 电力系统 谐波分析 小波包变换 滤波器组 信号频带
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改进加窗插值FFT动态谐波分析算法及应用 被引量:81
18
作者 温和 滕召胜 +2 位作者 王永 曾博 郑丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期270-277,共8页
为减少加窗插值FFT谐波分析算法中的频谱泄漏和栅栏效应,本文分析了旁瓣最低与最速下降窗的频谱特性,提出了基于4项旁瓣最低与最速下降窗的插值FFT谐波分析算法,运用多项式拟合求出了简单实用的插值修正公式,减少了谐波分析时的计算量... 为减少加窗插值FFT谐波分析算法中的频谱泄漏和栅栏效应,本文分析了旁瓣最低与最速下降窗的频谱特性,提出了基于4项旁瓣最低与最速下降窗的插值FFT谐波分析算法,运用多项式拟合求出了简单实用的插值修正公式,减少了谐波分析时的计算量。仿真结果表明,在非同步采样和非整数周期截断条件下,本文所提出的谐波分析方法适合于弱信号和包含2~21次谐波的电力信号的精确分析。本文还给出了算法在三相多功能谐波电能表中的应用情况,验证了算法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 谐波分析 频谱泄漏 旁瓣最低与最速下降窗 插值算法 快速傅里叶变换
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不同类型电动汽车充电机接入后电力系统的谐波分析 被引量:79
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作者 李娜 黄梅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期170-174,共5页
电动汽车充电站接入电力系统产生的谐波主要来自充电机的整流装置,因此有必要对由不同整流装置构成的充电机接入系统产生的谐波进行对比分析,为充电站的谐波治理和充电机选择提供依据。使用PSCAD软件设计了充电机谐波测量模型,建立了三... 电动汽车充电站接入电力系统产生的谐波主要来自充电机的整流装置,因此有必要对由不同整流装置构成的充电机接入系统产生的谐波进行对比分析,为充电站的谐波治理和充电机选择提供依据。使用PSCAD软件设计了充电机谐波测量模型,建立了三相桥式不控整流充电机、12脉波整流充电机、脉宽调制整流充电机的仿真模型,使用快速傅里叶变换法测量了谐波,并对数据进行了对比分析。该模型能够为充电站选择充电机提供依据。该方法可用于集中式、采用常规充电方式的大型充电站接入系统的谐波分析。 展开更多
关键词 电动汽车充电机 整流装置 谐波分析 不同时充电
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基于多频带小波变换的电力系统谐波分析新方法 被引量:53
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作者 任震 黄群古 +1 位作者 黄雯莹 管霖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第12期38-41,46,共5页
提出了 4种多频带小波函数及其相应的多频带小波变换。多频带小波变换具有很好的多频带特性 ,能准确地分辨出信号中所需要的一次以上的谐波分量 ,抑制其它谐波成份。此外 ,还把多频带小波变换应用到电力系统谐波分析 。
关键词 电力系统 谐波分析 多频带小波变换
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