基于Matlab和Labview的电力系统谐波检测_赵琳.pdf

《自动化与仪器仪表》2011年第5期 （总第157期） 基于Matlab和Labview的电力系统谐波检测* 赵 琳，黄小红，杨乃琪 （西南交通大学峨眉校区电气工程系 四川峨眉，614202） 摘 要：快速傅里叶变换（FFT）在电力系统谐波检测中被广泛应用。由于电网频率的波动，很难做到严格意 义上的同步采样，导致频谱泄漏与栅栏效应现象发生，造成较大的测量误差。本文从传统的FFT检测方法出发，深 入研究了加汉宁窗并进行插值运算的高精度算法。仿真时利用Labview所提供的Matlab节点将两款软件进行高效 有机结合，以精确检测出各次谐波频率、幅值和相位，为进一步构建基于虚拟仪器的谐波检测系统打下基础。 关键词：谐波检测；FFT；加窗插值；Matlab；Labview Abstract: Fast Fourier transform (FFT) has been widely used in harmonic detection of power system. Because of fluctuating of the grid frequency, it is difficult to synchronize sampling in a strict sense, and can result in measuring errors with spectrum leakage and picket- fence effect phenomena. Based on traditional FFT detection, high precision algorithm combineing with hanning window and interpolation operation is studied in depth. Matlab node provided by Labview is used in simulation, and the cooperative work is effective. The harmonic frequency, amplitude and phase are detected precisely, and it lays a foundation for further building virtual-instrument -based harmonic detection system. Key words: Harmonic detection ; FFT ; Windowed interpolation ; Matlab; Labview 中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号： 0 引 言 设单一频率的连续信号 近年来，电力系统谐波污染日益严重，导致电网的电 压、电流波形畸变，威胁到电力系统的安全稳定。要减少 x (t) 的傅里叶变换为X (j Ω) ，该信号在Ω 处有单一谱 a 1 谐波污染，改善电气环境，就必须精确实时地检测谐波参 线。对x (t)进行采样得 a 数，为进一步的谐波治理提供依据。 j ω 快速傅里叶变换（FFT）是目前谐波检测的主要方法。 式中:T为采样周期。x (n) 的傅里叶变换为X (e ) ，其中 s