[发明专利]一种快速谐波及间谐波检测方法

摘要

本发明首先利用加五项最大旁瓣衰减窗FFT插值算法对电网信号进行快速分析，初步获取各谐波及间谐波频率成分；进而利用递归带通滤波器单点计算量小的优势，对所测得的谐波及间谐波的频段进行分析，从而求得该频段内所含谐波与间谐波的准确幅频特性。这样，递归带通滤波器中心频率的遍历取值仅限于该频带范围，避免了对不含谐波或间谐波的频段的分析。大大减少了不必要的运算量，来保证算法在DSP平台上实现的精度与实时性。

主权项

一种快速谐波及间谐波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：在满足采样定理的条件下对待测信号进行采样，获得其离散采样信号x(n),其中n为离散采样值；S102：对所述离散采样信号加五项最大旁瓣衰减窗进行分析，对得到的加窗信号x_w(n)利用FFT分析得到其离散频谱X(f)，对所述离散频谱X(f)利用插值算法进行修正，得到谐波及间谐波的大致频率成份范围；S103：设定递归带通滤波器的参数尺度因子a、采样周期Ts和遍历计算的中心频率ω_n的值；根据要获得的谐波及间谐波检测效果，确定递归带通滤波器的带宽，进而设定递归带通滤波器的参数尺度因子a的值；S104：根据设定的尺度因子a、采样周期Ts及中心频率ω_n的值确定在不同的中心频率处递归带通滤波器的系数δ_i及λ_j的值及递归带通滤波器的幅频特性曲线结果并保存，其中i＝1,2,3,4,5,6，j＝1,2,3,4,5,6,7；S105：各中心频率处应用递归带通滤波器算法对被测信号的采样值x(n)进行计算，设定递归带通滤波器的最初七个输出值为零，利用在该采样点的前六个采样值及滤波器的前七个输出值计算其在该样点的递归带通滤波器的输出结果，计算输出结果的实部与虚部，求出在该采样点的瞬时幅值检测结果A(n)及频率检测结果f(n)；S106：判断递归带通滤波器是否完成了对所有采样点的计算；若未完成，则转入步骤S105继续计算；若完成，进行步骤S107；S107：判断幅值及频率输出结果稳定的时刻，取幅值达到稳态后一段时间的瞬时频率及瞬时幅值输出结果的平均值作为在该中心频率的检测结果；S108：求取在所设定的参数尺度因子a下的校正系数，对所求的幅值检测结果进行初步校正；判断频率检测结果是否偏离设定的中心频率，若偏离，根据检测到的频率，计算该频率与其所在频带中心频率的差值，根据滤波器幅频特性曲线(附图2)得到准确的幅值校正系数，对幅值检测结果进一步校正，获得幅值的最终检测结果；S109：判断是否完成对全部中心频率的遍历计算；若未完成，则转步骤S103重新设定中心频率的值，继续计算。