[发明专利]一种基于Rife-Vincent（II）窗插值FFT的谐波与间谐波检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量频率、谐波与间谐波参数的方法，具体涉及一种基于

Rife-Vincent（II）窗插值FFT的谐波与间谐波检测方法。

背景技术

电力系统中非线性负荷的大量增加，特别是电力电子装置的广泛应用，使电网中产生了大量的谐波、间谐波，造成电能质量严重恶化。对谐波和间谐波分量的准确分析将有利于电能质量的评估，并可采取必要的措施加以治理。快速傅里叶变换已成为电力谐波分析最主要的方法，但采用FFT进行电力谐波分析时易产生频谱泄漏和栅栏效应，导致信号参数(频率、幅值、相位)计算结果不准，无法达到谐波测量的国标要求。利用插值算法可以解决栅栏问题，但是不能消除因频谱泄漏现象而导致的测量误差；利用加窗后再进行DFT分析的算法可以减少频谱泄漏误差，但是需要权衡窗函数复杂度和计算量。

针对这一问题，学者提出了一些改进方法：如基于插值FFT算法的间谐波参数估计、基于FFT算法的分次谐波测量与分析、基于FFT的高精度谐波检测方法、基于5项Rife-Vincent（I）窗双谱线插值FFT的电力谐波分析方法、矩形卷积窗算法等。

然而由于以上窗函数的频谱旁瓣特性不够理想，对频谱泄露的抑制作用有限，在谐波分析中对信号的频率、幅值和相位的分析误差较大难以实现高精度的频率测量和谐波分析；在间谐波分析中需要多于二十个工频周期的数据才能较准确的实现间谐波分析，难以满足间谐波检测的实时性要求。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种基于Rife-Vincent（II）窗插值FFT的谐波与间谐波检测方法，本方法在谐波和间谐波分析中采样频率恒定的情况下能够用只用10个工频周期的数据，实现快速、高精度的谐波和间谐波测量。

一种基于Rife-Vincent（II）窗插值FFT的谐波与间谐波检测方法，具体包括以下步骤：

步骤1、互感器采样电力系统信号，传输到合并单元打包处理，通过数字化信息网络将整理后的数据得x(n)传输到电能质量监测仪；对该数据信号进行加Rife-Vincent（II）窗w(n)截断（在谐波检测和间谐波检测中的w(n)的系数M和R不同），得到：

x_m(n)＝x(n)·w(n)n＝0…N-1(1)

N为数据窗的长度；对截断的信号进行离散傅里叶变换，如式（2）所示，得：

Xm(k)=N2Σn=0N-1(An/2)×[ejθnW(π(k·Δf-n·f0)/fs)]---(2)]]>