[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

摘要

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。Rife-Vincent（II）窗的参数可变、窗函数特性可调节。可以根据不同的分析信号的特点设置窗函数的参数获得合适的窗函数特性，以达到频率、谐波与间谐波的高精度检测。本发明的灵活运用，能够在电力系统的频率、谐波和间谐波分析应用中达到很高的精度。

主权项

1.一种基于Rife-Vincent（II）窗插值FFT的谐波与间谐波检测方法，其特征在于：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x(n)传输到电能质量监测仪；首先对该数据信号进行加Rife-Vincent（II）窗w(n)截断，得到：x_m(n)＝x(n)·w(n)n＝0…N-1N为数据窗的长度；对截断的信号进行离散傅里叶变换，如下式：Xm(k)=N2Σn=0N-1(An/2)×[ejθnW(π(k·Δf-n·fo)/fs)]]]>其中，X_m(k)为x_m(n)的离散傅里叶变换值；A_n和θ_n分别为第n次谐波的幅值和初始相位；W(π(k·Δf-n·f₀)/f_s)为窗函数W(n)的离散傅里叶变换值；k为自变量；f₀为基波频率；f_s为采样频率；Δf为离散频率间隔，且所述的Rife-Vincent（II）窗w(n)为：w(n)=1+Σn=1MD2(R,M,n)cos2πntT]]>其中系数如下：D2(R,M,n)=-ΠK=1M[1-(n/σ)2λ2+(K-0.5)2]ΠK=1K≠nM[1-n2K2]]]>σ2=(M+1)2λ2+(n+0.5)2]]>λ=1πln[R2+R2-1]]]>步骤2、在步骤1得到的加窗信号频谱中寻找到距离真实谱线k₀最近的两根峰值谱线，分别为谱线k₁和k₂，这两条谱线幅值分别是y₁和y₂，得到下式：y1y2=|W(2π(k1-k0)/N)W(2π(k2-k0)/N)|]]>步骤3、根据y₁和y₂计算曲线拟合的系数α和β；β=y2-y1y2+y1]]>α＝g^-1(β)步骤4、利用双峰谱线修正算法计算峰值点的幅值和相位；幅值计算公式为：A＝N^-1(y₁+y₂)(b₀+b₂β²+...+b_2lβ^2l)其中，b₀、b₂……b_2l分别为参数β的系数；相位计算公式为：θ＝arg[X_m(k₁·Δf)]+π/2-arg[W(2π·(k₁-k₀)/N]步骤5、利用步骤4中的公式分别计算所有谐波和间谐波的幅值和相角；在(i·f₀-2)～(i·f₀+2)范围中再寻求相应的y₁和y₂，重复步骤2至步骤5，直到所有谐波和间谐波的幅值和相角计算完毕；其中i为谐波次数，最小分辨频率f₀＝(α+k₁+0.5)Δf；步骤6、进行谐波和间谐波的误差分析。