彭咏龙，李蕊，马锡浩，李亚斌

汉宁双窗全相位FFT三谱线插值检测谐波算法

彭咏龙，李蕊，马锡浩，李亚斌

（华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003）

在非同步采样情况下，利用快速傅里叶变换（FFT）进行电力系统谐波分析时，会带来频谱泄漏现象和栅栏效应，影响了信号的量测精度。为此，提出了一种汉宁双窗全相位FFT三谱线插值检测谐波算法。该算法原理是：在汉宁双窗全相位FFT分析的基础上，利用基波频点附近的3条相邻谱线幅值作比，计算出频率校正量，并由此估计出谐波信号的幅值；然后，结合全相位FFT分析的相位不变性，将采样点处幅值最大的谱线相位作为信号的初相。仿真实验表明，与其他插值算法相比，该算法可以更有效地降低谐波参数检测误差，减少白噪声干扰的影响。

频谱泄漏；全相位FFT；校正算法；三谱线插值

0 引言

随着非线性器件在电网中应用日益增加，由此带来的谐波污染问题不断地受到关注。因此，快速、准确地检测谐波对提高电能质量、维护电网安全具有重要意义[1-2]。

目前，电网中谐波检测的方法主要有小波变换法[3-4]、神经网络法[5]、HHT[6]、快速傅里叶变换[7-9]等。小波变换法可以对谐波信号进行局部时频分析，但会导致小波混叠，降低稳定性；神经网络法可以有效提高检测精度及收敛速度，但同时需要构建复杂的数学模型；HHT检测方法具有自适应特点，但易产生虚假成分；快速傅里叶变换（fast Fourier transform，FFT）具有较高的检测精度，但是在非同步采样和周期截断时又会带来频谱泄漏现象和栅栏效应。……