基于復(fù)合迭代傅里葉變換和小波變換的諧波分析.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展以及工業(yè)生產(chǎn)的擴大，電力系統(tǒng)中非線性負荷不斷增加。非線性負荷在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時也向電網(wǎng)中注入了大量的高次諧波，加大了電網(wǎng)中高次諧波的含量，加劇了電信號的畸變程度。其中電弧爐等沖擊性負荷尤為嚴重，其運行特性的沖擊性和隨機性不僅會使電能產(chǎn)生畸變，影響電能質(zhì)量，導(dǎo)致有功功率突變，甚至還會危及到電網(wǎng)的安全運行。因而對沖擊信號等電力系統(tǒng)非線性負荷的研究具有重大的實際意義。
　　現(xiàn)有傅里葉變換諧波分析算法在

2、實際工程運用中存在頻譜混疊、柵欄效應(yīng)和頻譜泄漏等問題，采用加窗插值方法可解決上述問題。但不同窗函數(shù)以及不同插值方法對諧波分析精度會產(chǎn)生較大影響。本文研究不同窗函數(shù)的頻域特性，仿真分析其對諧波分析的影響，對比分析單峰插值、雙峰插值和三峰插值方法，進而提出基于Blackman-Harris窗函數(shù)的三峰插值諧波分析算法。
　　根據(jù)三峰插值對幅值分析具有較高精度，相位差校正算法對頻率分析具有較高精度，譜泄漏對消法在相位分析方面具有較好精度

3、。本文將三峰插值算法、相位差校正算法和譜泄漏對消算法相結(jié)合，提出復(fù)合迭代的諧波分析算法。利用三峰插值對幅值計算的優(yōu)越性能直接求取幅值，將相位結(jié)果傳遞到相位差校正算法中，利用相位差校正算法分析獲得頻率校正量，再與譜泄漏對消算法相結(jié)合，獲得第一次迭代計算的相位值。如此反復(fù)在相位差校正算法和譜泄漏對消算法中進行循環(huán)迭代，直到最終獲得較高精度的相位分析結(jié)果。算例分析表明改進加窗插值復(fù)合迭代諧波分析算法對諧波分析具有較高精度。
　　針對沖擊

4、負荷的特性，將傅里葉復(fù)合迭代算法與小波的奇異信號識別能力相結(jié)合，構(gòu)造非穩(wěn)態(tài)信號的諧波分析算法。該算法不同于以往利用小波濾波，傅里葉分析濾波后諧波信號的原理，而是利用小波對突變信號的識別能力，將采樣信號以突變點為界分割為不同數(shù)據(jù)段。根據(jù)沖擊信號的特性，分割后的數(shù)據(jù)段可近似為平穩(wěn)信號，利用傅里葉復(fù)合迭代算法進行諧波分析，可得到較高精度的諧波分析結(jié)果。采用該算法對實測中頻爐數(shù)據(jù)以及其他典型負荷數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明算法可獲得較高精度的分析結(jié)果