基于插值FFT算法的间谐波参数估计_祁才君.pdf

第 18 卷第 1期 电工技 术 学报 2003 年2 月 基于插值FFT 算法的间谐波参数估计 Interharmonics Estimation Based on Interpolation FFT Algorithm 祁才君　王小海 (浙江大学电气工程学院　310027) Qi Caijun 　Wang Xiaohai (Zhejiang University 　310027　China) 　　摘要　间谐波 频率介于两个谐波之间的信号。 间谐波除具有一般谐波信号的特性外, 还会 严重影响现有谐波补偿装置, 使谐波补偿失败, 因此准确检测间谐波的参数具有十分重要的意 义。讨论了间谐波的特点及检测方法, 提出了基于加窗插值FFT 算法的间谐波参数估计;讨论了 窗函数的选择规则, 推导了分析窗宽度的估计公式, 以及基于Hanning 窗的间谐波频率、 幅值和 相位的显式估计公式。仿真结果证明, 该算法对电网间谐波和谐波的幅度、 频率和相位的估计在 一定条件下具有很高的精度。 关键词:间谐波　谐波分析　电能质量　FFT 算法 中图分类号:TM711 Abstract 　Interharmonics are defined as the spectr m components that have freq encies between two har- monics.Comparing to harmonics, interharmonics have serio s impacts on s al harmonics compensation de- vices.It is very important to meas re interharmonics exactly.This paper disc sses interharmonics character- istics, meas rement methods and proposes interharmonics estimation based on interpolation FFT algorithm. Some explicit estimation form la for the tapered-window-length and interharmonics parameters are given.The sim lating res lt shows that the estimation of the interharmonics, or harmonics, freq ency, amplit de and phase reached a reasonable acc racy. Keywords:Interharmonics, harmonics analysis, power q ality, FFT algorithm 作, 引起感应电机噪声和振动等, 频率低于基波频 　前言 率的间谐波会引起电压闪变, 低频继电器的异常运 间谐波现象正受到人们的日益重视[2, 3, 8] 。 行等等。间谐波的另一严重影响 会导致现有的谐 IEC61000—2—1将间谐波定义为:在电压和电流信 波补偿装置失效, 甚至损坏。 号的谐波之间存在着频率与基波频率不成整数倍关 FFT 算法 谐波分析的主要工具。当分析含有 系的信号。电焊机、 电弧炉等设备 传统的间谐波 间谐波信号时, 由于间谐波和谐波之间的频域宽度 产生源, 应用越来越广泛, 包含AC/DC 或DC/AC 小于一个基波频率, 故分析窗的宽度至少需一个信 [2] 变换器的各种电力电子设备, 如变频器 、 串级调 号周期以上, 也即分析窗的宽度需要增加。即便如 速装置