刘 嫣

(陕西科技大学 电气与信息工程学院， 陕西 西安 710021)

0 引言

未来电力系统要求满足高质量的用电需求，随着供电系统不断增加的供电容量及非线性负荷，使得电力系统中的谐波问题日益严重，谐波污染已成为降低电网电能质量的主要原因.因此，谐波测量和分析已成为研究电能质量问题中的一个重要分支.

目前，快速傅里叶变换(FFT)已成为谐波分析的经典工具[1].然而，FFT是一种全波分析算法，需要同时对信号进行偶次分量和奇次分量的计算，但针对一类电网谐波具有半波对称特性(通常双向对称的非线性元件所产生的电压和电流具有半波对称性质，即在谐波分析时只含有奇次谐波，因此可以忽略偶次谐波),这种全波分析将会造成运算时间的浪费以及实时性差的缺点;其次，FFT要求信号被同步采样，否则会产生比较严重的频谱泄露误差，造成谐波分析有很大偏差，但在实际应用中，由于电网频率的漂移，同步采样难以实现.

因此，针对谐波半波对称的特点以及非同步采样问题，本文提出了一种改进的FFT算法，并在该算法的基础上引入自适应频率跟踪流程，实现了对电网频率及谐波含量的精确、快速的分析.

1 改进FFT算法

由于DFT运算量大，为提高运算速度，实际工程通常采用按频率抽取(DIF)的基2FFT算法，其算法思想是将DFT运算不断地分解，直到2点DFT运算为止.N点DFT变为N/2点DFT算法工作原理如图1所示，

图1 按频率抽取的基2FFT运算流程

从图1中可以看出……