專利名稱：基于漢寧窗fft算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于漢寧窗FFT算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)中含有越來越多的非線性負(fù)荷,導(dǎo)致電網(wǎng)中正弦電壓發(fā)生畸變，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，給工業(yè)生產(chǎn)帶來危害。正弦電壓波形發(fā)生畸變意味著含有大量的諧波(頻率為基波的整數(shù)倍)與間諧波(頻率為基波的非整數(shù)倍)。諧波與間諧波的檢測是諧波治理、評價電能質(zhì)量的前提。FFT (Fast Fourier Transformation,快速傅立葉變換)諧波檢測法是當(dāng)今電力諧波檢測領(lǐng)域應(yīng)用最多的一種方法，在同步采樣時能精確地檢測出諧波成分。但FFT諧波檢測法不能對間諧波準(zhǔn)確檢測，并且非同步采樣時因存在頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)，對諧波的檢測也有一定誤差。加Hanning (漢寧)窗FFT算法可減小由非同步采樣引起的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)，非同步采樣下也能有效地檢出各次諧波、間諧波成分，但間諧波的檢測精度稍差。利用中心頻率隨變的帶通濾波器對信號進(jìn)行遍歷濾波，可準(zhǔn)確檢測出諧波及間諧波成分，且分辨率較高。但當(dāng)用其檢測含諧波與間諧波次數(shù)較高的信號時，中心頻率取值過多，遍歷計(jì)算冗長，算法復(fù)雜?，F(xiàn)場檢測儀器大多采用DSP (Digital Signal Processor,數(shù)字信號處理器)，復(fù)雜的算法會使實(shí)時性變差，目前該方法難以直接在現(xiàn)場設(shè)備中應(yīng)用。因此，對于采用DSP的現(xiàn)場設(shè)備，有待進(jìn)一步探索和研究精度與實(shí)時性兼顧的間諧波檢測算法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于漢寧窗FFT算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法，將加Hanning窗FFT算法與基于遍歷帶通濾波器的諧波檢測方法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中所含諧波與間諧波信號的快速實(shí)時檢測。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于漢寧窗FFT算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法，該方法包括以下步驟:利用加漢寧窗FFT算法對電網(wǎng)信號進(jìn)行分析，獲取所述電網(wǎng)信號中含諧波、間諧波的頻段；對所述頻段進(jìn)行帶通濾波，得到所述頻段內(nèi)諧波、間諧波的頻率和幅值；根據(jù)檢測到的頻率，計(jì)算該頻率與其所在頻帶中心頻率的差值，根據(jù)所述差值及濾波器幅頻特性曲線得到幅值校正系數(shù)，對所述幅值進(jìn)行校正得到校正后的幅值?？蛇x的，所述對所述頻段進(jìn)行帶通濾波，得到所述頻段內(nèi)諧波、間諧波的頻率和幅值步驟包括:根據(jù)所述頻段設(shè)定尺度因子a、采樣周期Ts和遍歷計(jì)算的各中心頻率ωη，獲取濾波系數(shù)及其幅頻特性；在各中心頻率ωη處分別采用相應(yīng)濾波系數(shù)的濾波器對被測信號的離散值χ(η)進(jìn)行計(jì)算，得到濾波后系數(shù)wn(a，ωη, η)的瞬時值:
權(quán)利要求
1.一種基于漢寧窗FFT算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 利用加漢寧窗FFT算法對電網(wǎng)信號進(jìn)行分析，獲取所述電網(wǎng)信號中含諧波、間諧波的頻段； 對所述頻段進(jìn)行帶通濾波，得到所述頻段內(nèi)諧波、間諧波的頻率和幅值； 根據(jù)檢測到的頻率，計(jì)算該頻率與其所在頻帶中心頻率的差值，根據(jù)所述差值及濾波器幅頻特性曲線得到幅值校正系數(shù)，對所述幅值進(jìn)行校正得到校正后的幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述對所述頻段進(jìn)行帶通濾波，得到所述頻段內(nèi)諧波、間諧波的頻率和幅值步驟包括: 根據(jù)所述頻段設(shè)定尺度因子a、采樣周期Ts和遍歷計(jì)算的各中心頻率ωη，獲取濾波系數(shù)及其幅頻特性； 在各中心頻率ωη處分別采用相應(yīng)濾波系數(shù)的濾波器對被測信號的離散值χ(η)進(jìn)行計(jì)算，得到濾波后系數(shù)I(a，ωη, η)的瞬時值:
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于漢寧窗FFT算法與遍歷濾波的諧波、間諧波檢測方法，該方法包括以下步驟利用加漢寧窗FFT算法對電網(wǎng)信號進(jìn)行分析，獲取所述電網(wǎng)信號中含諧波、間諧波的頻段；對所述頻段進(jìn)行帶通濾波，得到所述頻段內(nèi)諧波、間諧波的頻率和幅值；根據(jù)檢測到的頻率，計(jì)算該頻率與其所在頻帶中心頻率的差值，根據(jù)所述差值及濾波器幅頻特性曲線得到幅值校正系數(shù)，對所述幅值進(jìn)行校正得到校正后的幅值。
文檔編號G01R23/165GK103197143SQ201310063730
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者趙志衡, 黃桂香, 江洪偉, 佟為明 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)