帅 旗,金 颖

(华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206)

一种基于Hilbert和Chirp-Z变换闪变测量的改进方法

帅 旗,金 颖

(华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206)

为了对电压闪变,提出了一种基于Hilbert和Chirp-Z变换的改进算法。首先介绍了Hilbert变换和Chirp-Z变换的原理,并从理论上推导了用Hilbert变换提取闪变包络线的公式。然后指出波动分量为方波时不能直接应用频谱分析法,需要对基于Hilbert和Chirp-Z变换的测量方法进行改进。最后用算例对所提方法进行仿真验证,证明该方法的正确性。

电压闪变;Hilbert变换;Chirp-Z变换;方波

电压波动与闪变已经成为衡量电能质量的重要指标,对此,国内外的学者们进行了大量的研究工作,提出了很多新的检测方法。对于检波得到的波动分量通常采用FFT变换来估计波动分量的参数,该方法虽然简单,但易受非整数次谐波的影响,检测中存在频谱泄漏和栅栏现象,不能满足高精度检测的要求。Hilbert变换在整个闪变频带范围内有较小的检测误差且稳定性高[1],因此文中采用Hilbert变换检波。为了减少频谱泄漏造成的误差,提高检测精度,使用线性调频Z变换对波动分量进行频谱分析。

1 IEC闪变测量方法

IEC推荐的闪变测量方法的原理框图如图1所示[2]。

电压闪变是电压波动的一种特殊反映,通常是指人眼对由一定频率的电压波动所引起的照明异常而产生的直观视觉感受,属于二次电能质量问题。可以将闪变看成是对正弦电压的低频调制,其解析式为:

式中,m和K分别为调幅波的幅值和频率;Α和k为工频载波的幅值和频率,n为谐波次数。……