[发明专利]一种基于Nuttall窗-五点变换FFT的介损测量新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Nuttall窗-五点变换的介质损耗角测量方法。

背景技术

容性设备是电力系统设备的重要组成部分。若其发生设备故障，则在很大程度上能影响到电力系统的正常运行。而容性设备的设备故障绝大部分是由于绝缘问题引发的，因此有必要对其绝缘状态进行监测。介质损耗角δ是表征设备绝缘状态的重要参量之一，通过对设备的介质损耗角的监测，以及对其绝缘状态变化趋势的分析能对设备绝缘状态进行有效的判断。

对于介质损耗角监测的软件算法中主要以谐波分析法为代表。谐波分析法中又以FFT方法应用最为广泛，具有处理速度快，不受谐波干扰等优点。

FFT算法需要在同步采样的条件下，当采样频率与信号频率之间不为整数倍关系时由传统FFT算法得到的基波幅值相角就和其真实值存在较大的误差。实际电网频率总是在50Hz附近波动，传统的消除非同步采样误差的方法有以下几种：一是在系统中加入锁相环实现频率跟踪从而达到同步采样的条件。锁相环实现简单，但是由于其响应较慢不能真正意义上实现完全同步采样。另一种则是通过对传统的FFT算法进行优化，以减小非同步采样对其计算精度的影响。

发明内容

本发明的目的提供一种基于Nuttall窗-五点变换FFT算法的介质损耗角高精度测量方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于Nuttall窗-五点变换FFT的介损测量新方法，其特征在于：先在时域内采用Nuttall窗对电压、电流信号进行截断；通过快速傅里叶算法求出电压、电流的相量序列；对求得的电压、电流的相量序列采用五点加权变换，再利用变换得到的新电压、电流的相量序列计算出基波电压、电流的相位角，从而得到介质损耗角。

进一步的，包括以下具体计算步骤：步骤S1：将含有谐波、噪声以及直流分量的电压信号u(t)和电流信号i(t)以采样频率f_s进行采样，得到离散时间信号：

u(n)=random(n)+ku+Σh=1HUhsin(2πhfnfs+δhu)---(1)]]>