[发明专利]一种谐波和间谐波分离分析方法

说明书

本发明涉及一种谐波和间谐波分离分析方法，为：对原始电能信号进行采样后划分出不同的分析窗口，对每一分析窗口内的原始电能信号进行加窗计算而得到加窗信号，对加窗信号做时域平均而得到拟谐波信号，对拟谐波信号进行离散傅立叶变换而得到谐波参数；采用分析窗口内的原始电能信号减去拟谐波信号得到拟间谐波信号，对拟间谐波信号依次进行再次加窗计算、在其序列末尾补零以及离散傅立叶变换而得到加密频谱信号，分析加密频谱信号而得到间谐波参数。本发明能够在时域准确分离某一电能质量信号中的谐波与间谐波成分，从而在频域分析信号时抑制两者之间的频谱干扰，提高了谐波与间谐波的检测分析精度。

技术领域

本发明属于电力行业，具体涉及一种分析电力信号中的谐波和间谐波成分，获得各次谐波、间谐波成分的频率、幅值、相位等参数的方法。

背景技术

离散傅里叶变换（DFT）是目前电能质量监测装置分析谐波和间谐波的最常用方法。但是，当所分析的电能质量信号中除了含有谐波外，还存在间谐波成分时，即使采样对于基频同步（即采用频率为基波频率的整数倍），分析得出的谐波和间谐波参数仍会存在较大误差。原因在于谐波与间谐波之间会存在频谱间的相互干扰，当某一间谐波成分含量较小时，很容易被谐波的泄漏成分（虚假成分）所淹没，从而检测不出，即便能够被检测出，其参数的计算误差也会受到谐波的泄露影响而变大；同样，间谐波会在谐波频点产生泄漏，影响谐波的分析精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够准确分离出电能信号中的谐波与间谐波成分，从而在频谱分析时抑制二者之间干扰，进而提高分析精度的谐波和间谐波分离分析方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种谐波和间谐波分离分析方法，用于对原始电能信号进行分析而获得谐波和间谐波参数，所述谐波和间谐波分离分析方法为：对所述原始电能信号进行采样而获得采样信号后划分出不同的分析窗口，对每一所述分析窗口内的采样信号进行加窗计算而得到加窗信号，对所述加窗信号做时域平均而得到拟谐波信号，对所述拟谐波信号进行离散傅立叶变换而得到所述分析窗口内的采样信号的谐波参数；采用所述分析窗口内的采样信号减去所述拟谐波信号得到拟间谐波信号，对所述拟间谐波信号依次进行再次加窗计算、在其序列末尾补零以及离散傅立叶变换而得到加密频谱信号，分析所述加密频谱信号而得到所述分析窗口内的采样信号的间谐波参数。

优选的，对所述采样信号以十个周波作为一个所述分析窗口。

优选的，所述加窗计算所采用的加窗类型为hanning窗、Blackman窗或Blackman-Harris窗。

优选的，所述加窗计算的方法为：将所述分析窗口内的采样信号乘以窗口信号而得到所述加窗信号。

优选的，按照一个周波的尺度对所述加窗信号做时域平均而得到所述拟谐波信号。

优选的，对所述原始电能信号进行采样的采样频率大于或等于12.8kHz。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的方法能够在时域准确分离某一电能质量（电力）信号中的谐波与间谐波成分，从而在频域分析信号时，抑制两者之间的频谱干扰，提高了谐波与间谐波的检测分析精度，为电力系统问题诊断、电能质量测量评估等提供更准确的信号成分参数。

附图说明

附图1为本发明的谐波和间谐波分离分析方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于对原始电能信号进行分析而获得谐波和间谐波参数的谐波和间谐波分离分析方法为：

1、对原始电能信号进行同步采样，采样频率要求大于或等于12.8kHz，从而获得采样信号；