汉宁窗函数连续频谱内插电力谐波参数获取方法

摘要

汉宁（Hanning）窗函数连续频谱内插电力谐波参数获取方法适用于对电力网电压、电流的谐波分析与监测。首先使用线性调频Z变换(Chirp-ZTransform)或称CZT从含有谐波的电力信号中高精度提取基波信号参数（幅值、频率和相位）。然后从被分析电力信号中减去基波信号后加Hanning窗函数截断电力信号，并用FFT计算出剩余信号的频谱。再依据基波频率精确计算出各谐波的频率值。最后依据各谐波频率对Hanning窗函数在频域内插值，精确计算出各电力谐波的参数。本发明与加Hanning窗FFT双谱线插值拟合分析电力谐波方法有基本同等的估值精度，而计算量约为1/2。

主权项

1. 一种汉宁窗函数连续频谱内插电力谐波参数获取方法，其特征是该方法采用如下步骤：步骤a.采样被分析电力信号电压或电流，并按快速CZT算法流程计算其线性调频Z变换CZT值，取自然正整数,再由式1、式2和式3分别计算出电力信号的基波参数，幅值、频率和相位；估计基波幅值：式1估计基波频率值：f₁=（θ+k’Ф）/2式2估计基波相位值：式3这里，M为线性调频Z变换时在频域内的抽样点数；k^’为M个X（k）中取得最大值的k值；为起始采样点的角频率；为相邻两采样点之间的角频率差;为的虚部；为的实部；步骤b. 对Hanning窗函数连续频谱在频域内抽样求得各次电力谐波的校正系数；式4式4中：为数字角频率；为一预定值，，，为电网基波额定频率；Ts为采样周期,采样频率等于电网基波额定频率的2ⁱ倍，i取自然正整数，i=1、2、…；为以电网p次谐波信号的实际数字角频率在Hanning窗函数连续频谱上在频域内抽样值，p为自然正整数；步骤c.从被分析电力信号采样值中减去基波信号采样值,并加Hanning窗截断，得序列，再对进行快速傅立叶变换(FFT)，得，最终由式5和式6分别计算出各次电力谐波的幅值和相位；P次谐波的幅值:式5P次谐波的相位为:式6式5和式6中：是p次谐波FFT离散主谱角频率与的数字角频率差；是电力p次谐波信号的FFT离散频谱的主谱值的相位;为频域采样间隔；k₁为基波主谱谱线；k_P=pk₁为p次谐波主谱谱线。