基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法
基于FFT的双向电能计量算法研究
基于FFT的双向电能计量算法研究闫鑫【摘要】随着智能电网的发展,分布式发电逐渐出现并且接入电网,各次谐波的影响越来越大,传统的计量算法已经不能满足现阶段对电能计量的要求,很难完成单向用户的高效和低成本的测量计算.文中提出了一种基于FFT复数运算的双向电能计量算法,通过FFT算法的基本原理,进行推导得出电能计算公式以及还原公式,并且说明了如何计算直流分量.最后通过Matlab进行还原公式的仿真验证,满足了预期要求.同时该计量算法效率高,能大大缩短电能计算的时间.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】3页(P18-19,33)【关键词】谐波;计量算法;双向电能;FFT;还原公式【作者】闫鑫【作者单位】青岛大学自动化与电气工程学院,山东青岛266071【正文语种】中文现代科技发展迅速，智能电力网络设备日新月异，电子供电设备带来谐波是必然的。
谐波使周围的电气环境发生改变，还深深影响了供电系统的安全性和稳定性。
它对信息传输线路、供电设备和用电户主都带来了不良影响，谐波还会扰乱电能计量，因此，消除或减弱谐波是一项艰巨的任务。
目前有很多种方法来计量电能，积分法和谐波分析法是采用的主要方法。
积分法主要是从电功率角度考虑，优点是计算方法简单、可实现性高，缺点是由于谐波的影响，无法准切计算用户电能。
最有效的方法就是用谐波分析法分析每次谐波分量上下浮动的电流、电压的信号，从而计算出每次谐波分量的有效功率。
近几年，谐波对电网的影响得到研究者们的广泛关注，越来越多的人对其进行深入研究，各种谐波推算方法琳琅满目，如：模拟滤波器法、基于瞬时无功功率检测法、快速傅里叶算法(FFT)、神经网络算法、小波变换算法(DWT)等算法。
文中研究的双向计量算法是以快速傅里叶算法作为基础，规避了传统的只能满足单向电能测量的弊端。
随着经济技术的发展，分布式发电日益发展，已经能根据自身情况与电网双向交流，使电能流向发生改变。
基于DFT输出过零点法的电力系统频率快速估计方法
基于DFT输出过零点法的电力系统频率快速估计方法吴振军;马路遥;邱洪波【摘要】针对离散傅里叶变换(DFT)频率估计精度不高的问题,提出了基于DFT输出过零点的系统频率快速估计方法.该方法首先对信号进行DFT输出.特性分析,然后取DFT实部(或虚部),利用四阶牛顿插值法精确计算过零点时间,由两个过零点的时间差计算系统频率.仿真分析与实验验证的结果表明,该方法具有较高的频率估计精度,受谐波干扰小,且只需1.78个周波即可实现频率估计,适用于电力系统对实时性要求较高的实际工况.【期刊名称】《轻工学报》【年(卷),期】2018(033)002【总页数】7页(P63-69)【关键词】频率估计;离散傅里叶变换;过零点法;牛顿插值法【作者】吴振军;马路遥;邱洪波【作者单位】[1]郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;;[1]郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;;[1]郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;【正文语种】中文【中图分类】TM935.10 引言频率是电力系统分析、运行和控制的基本参数，快速准确地进行频率估计可以预测系统是否将失去稳定，从而通过切机、切负荷等控制措施来保证系统的安全运行[1].目前频率估计方法主要有两类：硬件方法和软件方法.硬件方法由于结构复杂、精度不高逐渐被淘汰；而软件方法即数字算法，容易实现，因而得到广泛应用,其方法除了传统的电压过零点法，还出现了最小二乘法[2]、基于形态学的方法[3]、基于滤波技术的方法[4]等，这些方法大多计算复杂、计算时间较长、计算精度容易受谐波和噪声信号影响，限制了其实际应用.在电力系统保护与控制中经常采用傅里叶变换算法来计算基波相量.文献[5]提出了一种利用电压相量相角的变化来测量频率的方法，但是如果频率偏离额定值，其估计精度则较差.针对离散傅里叶变换(DFT)频率估计精度不高的问题，出现许多改进方法[1,6-8]，如文献[1]通过迭代算法估计频率，文献[6]采用一个周期DFT的滑动窗平均估计频率，文献[7-8]对DFT输出相角中的泄露和负频率成分的影响进行补偿估计频率，这些算法的估计精度都只能达到10-3数量级；文献[9]采用DFT加窗插值的方法提高估计精度，但是需要较长的采样时间且运算复杂；文献[10-11]对滤波后的信号进行重构，再利用阈值与信号交点估计频率，估计精度对滤波精度有较高要求；文献[12]提出了一种幅值调制和精密幅值计算方法，但是需要采用不同的滤波器滤除谐波干扰，采样时间较长且实现复杂.鉴于此，本文拟在分析信号DFT输出特性的基础上，提出基于DFT输出过零点时间差的频率估计方法，以期快速、精确地估计出频率.1 算法设计在分析信号DFT输出特性的基础上，对采样信号进行DFT运算得到基波相量实部(或虚部)，利用四阶牛顿插值法计算实部(或虚部)的过零点时间，由两个相邻过零点的时间差计算系统频率.1.1 DFT输出特性分析电压信号若用f0表示额定频率，Δf表示频差，真实频率为f，则三者之间存在关系f=f0+Δf.在一个额定周期T0内，基波傅里叶积分的实部和虚部分别为UR1= UI1= sin(πΔfT0+φ1)由上式可看出，傅里叶变换基波的实部与虚部都只与基波初相角φ1有关.当时间向后推移一个采样点Δt后，此时初相角相应的DFT结果为cos(2πfΔt+πΔfT0+φ1)sin(2πfΔt+πΔfT0+φ1)假定计算过程中初相位与频率不变，则基波DFT正(余)弦分量同样是与原函数相同频率的正(余)弦函数，只是相位发生了移动；由于上述公式应用的普遍性，该结论适用于任何一种正(余)弦函数信号.如果信号中含有k次谐波Ukcos[2πk(f0+Δf)t+φk]，则谐波针对DFT的基波分量贡献为URk= [sin(2πkΔfT0+φk)-sinφk]+ [sin(2πkΔfT0+φk)-sinφk] }=cos(kπΔfT0+φk)sin(πkΔfT0) UIk= [cos(2πkΔfT0+φk)-cosφk]+[cos(2πkΔfT0+φk)-cosφk]}= sin(kπΔfT0+φk)sin(kπΔfT0)与基波情形类似，谐波的DFT分量同样是和谐波同频率的正(余)弦函数，只是由于DFT自身固有的滤波特性，URk和UIk的值相比原谐波幅值衰减较多，可以减少谐波对基波的影响，同时DFT运算也可消去大部分的噪声信号.根据以上分析，电源信号经过DFT运算后，输出的实部和虚部(正弦、余弦分量)都与原信号具有相同基波频率的正(余)弦信号加上微小的高次谐波分量.1.2 基于多点插值过零点的频率估计方法经过DFT后输出的实部(或虚部)是含有少量谐波信号的准正弦信号，由于谐波信号周期是基波的整数倍，因此在过零点处的时间间隔是相同的，可以采用过零点法检测频率.由于DFT输出有实部和虚部，且两者大概相差1/4个周期，因此频率检测起始后可以1/4周波检测一次.图1为过零点示意图，tp,tp+1为两个信号过零点的位置，假定零点tp位于[tk,tk+1]之间，则可以通过线性插值方法由tk和tk+1求得过零点的时刻，但线性插值误差相对较大，可能造成频率估计精度不高，因此宜采用文献[13]中的牛顿插值方法.假定DFT输出的采样值为[tk,xk(k)]，这里k=0,1,2,…,m，则牛顿插值多项式为x(t1)=x[t0]+x[t0,t1](t1-t0)+… +x[t0,t1,…,tm](t1-t0)…(t1-tm)其中x[…]代表差商运算，则第l阶差商为x[t0,t1,…,tl-1]=DFT计算输出的离散点X(k)，采样信号对为(ti,x(ti))=(Xk(tk+j),tk+j)，其中j=0,…,4，j=-2,…，2,共有5组数据.采用四阶牛顿插值法求解过零点时间，tp的计算公式为tptk-2+[tk-2,tk-1][0-X(tk-2)]+…+ [tk-2,…,tk+2][0-X(tk-2)]…[0-X(tk+2)]同样的方法和步骤可以计算后续的过零点时间tp+1，则频率可表示为f=1/(tp+1-tp)①f=1/(tp+1-tp)/2②DFT输出为近似正弦波，如果采用同一种方法过零点(从负到正过零点或从正到负过零点)，需经过一个周波，可采用式①计算.由于正弦波在每个周期内有两个过零点，则相邻两个过零点之间为0.5个周波，计算频率时，需采用式②.图1 过零点示意图Fig.1 The schematic of zero-crossing points2 仿真分析与实验验证2.1 仿真分析为验证方法的有效性，构建具有不同系统频率、不同谐波含量和噪声干扰的3种信号模型，在Matlab环境下进行仿真，分析频率估计的准确性.1) 不同系统频率由于电力系统频率是不断变化的，其通常在49.5～50.5 Hz范围内变动.为证明本文方法的有效性，构造如式③信号，频率在49.0～51.0 Hz范围内变化，步长为0.2 Hz.分别用半周波(0.5个周波)过零法和全周波(1个周波)过零法进行仿真，结果见表1.由于系统频率为50 Hz时为同步采样，基本不存在误差，因此未列出该频率仿真结果.对DFT输出的实部和虚部分别进行频率估计，共进行10个周期，全周波方法取实部和虚部10次中频率最大值，半周波方法取20次中频率最大值.u=220cos(2πft+π/3)+22cos(6πft+ π/4)+10cos(10πft+π/9)③从表1可看出，在整个仿真频率范围内，两种方法都能够准确地估计出系统频率，精度能够达到10-6以上，且全周波法比半周波法具有更高的估计精度，但是随着频率接近系统额定频率50 Hz，两者的差别变小，说明两种方法都可以应用于电力系统频率检测.表1 基波频率估计误差表Table 1 Errors of fundmentalfrequency estimation Hz设定频率全周波误差×10-6半周波误差×10-649.00.070.3349.20.635.8749.41.233.7849.61.261.7749.81.081.3150.20.870.9 950.41.412.5950.61.614.3450.81.624.4251.00.080.222)不同谐波含量电力系统中含有谐波时对频率估计有较大影响，在情况1条件下，三次谐波含量变化范围为5%～30%(对应基波幅值)，电源频率设定为50.5 Hz，仿真结果见表2.从表2可看出，采用全周波方法时，谐波含量大小对频率估计基本没有影响，误差维持在10-7数量级；随着谐波含量增加，半周波检测方法估计精度有一定程度降低，但仍至少达到10-5精度级别，说明该方法对谐波有较强的抑制作用，即对谐波不敏感.表2 三次谐波含量变化时频率估计误差Table 2Errors of frequency estimation under the different 3rd harmonic谐波含量/%全周波误差/Hz半周波误差/Hz54.48×10-73.00×10-6104.09×10-74.44×10-6154.85×10-76.35×10-6205.21×10-79.75×10-6255.07×10-71.17×10-5304.34×10-71.51×10-53)噪声干扰工程实践中信号会受到噪声干扰，文献[13]声明电力系统信号信噪比为50～60 dB.为了模拟噪声干扰对频率估计的影响，对信号分别施加40 dB，50 dB，60 dB的噪声.仿真信号在情况1基础上，添加针对基波信号的零平均高斯干扰噪声.由于噪声有随机性，在受干扰情况下，仿真进行100次，取平均值作为估计值，同时从100次仿真中找出最大估计值.对49.5～50.5 Hz 的信号进行半周波估计和全周波估计仿真，结果见图2.图2 不同噪声情况下的频率估计误差Fig.2Frequency estimation error under different noise conditions从图2中可看出，随着信噪比增大，两种方法频率估计精度都有一定程度升高，60 dB时误差最小，40 dB时误差最大；40 dB 时半周波方法最大误差不超过0.007 Hz，满足实际检测要求(小于 0.01 Hz)；频率变化对频率估计精度基本没有影响，说明该方法有效.从以上3种情况的仿真结果可看出，基于DFT输出过零点法估计电力系统频率的精度高、估计频率范围宽、受谐波干扰较小.由于DFT输出实部和虚部基本正交(相差90°)，因此在1/4周波内一定会出现一次过零点，如果采用半周波检测方法，则在5 kHz采样频率下最快只需1.55个周波(第一个点开始过零，第二次过零后再连续采样3个点)即可估计出频率，最慢则需要1.78个周波(1/4周波出现一次过零点，半个周波及后续3个点)，因此该方法用时较少.2.2 实验验证为验证本文方法在实际使用中的有效性，利用实验室加州仪器的MX30模拟电源分别生成不同频率的信号，具体信号构成为由于电源为非标准电源，不稳定，其输出频率及幅值有微小变化，所以本文采用5个周波的平均值作为估计频率，实验结果及误差见表3.表3 实验结果及误差Table 3 Experimental results and errors Hz设定频率估计频率误差49.049.00232.3×10-349.549.50161.6×10-350.050.00121.2×10-350.550.49911.0×10-451.051.00343.4×10-3从表3可看出，本文方法能够较准确地估计电源频率，且宽频率范围内估计精度基本不受影响，说明了该方法的有效性.3 结语本文提出了基于DFT输出过零点的系统频率快速估计方法：对信号进行DFT分析，基于四阶牛顿插值法求出DFT输出的过零点，由相邻过零点之间的时间差估计出频率.因为分析得到的DFT输出是与基波频率相同的正弦波和少量高次谐波，由于DFT的滤波特性，可消去大部分谐波及噪声，所以本文方法对频率估计具有较高的精度.仿真与实验结果证明了该方法的有效性，且受谐波干扰小，采样时间较少，只需1.78个周波即可实现频率估计，尤其适用于电力系统对实时性要求较高的实际工况.参考文献:[1] 磨少清,李啸骢.一种高精度的改进傅里叶测频算法[J].电力系统自动化,2003，27(12):48.[2] ABDOLLAHI A，MATINFAR F.Frequency estimation:A least squares new approach[J].IEEE Tr ansactions on Power 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基于改进DFT信号重构的基波正序有功和无功电流检测
基于改进DFT信号重构的基波正序有功和无功电流检测作者：李锦彬陈冲来源：《电机与控制学报》2017年第10期摘要：为了满足复杂工况下基波正序有功、无功电流精确检测的需要，提出一种基于参考相位的改进型DFT算法，实现αβ轴系下基波电压、电流及其正交量的重构。
结合瞬时对称分量变换和瞬时无功功率理论进一步提取基波正序有功、无功电流。
考虑电网频率波动问题，利用等角度间隔采样原理在线跟踪电网频率变化。
相比于常规的dq法，该方法省略了锁相环和低通滤波器，可准确、实时地求出基波正序电流的有功和无功分量。
最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性和可行性。
关键词：谐波检测；DFT；信号重构；瞬时对称分量法；等角度间隔采样DOI：10.15938/j.emc.2017.10.003中图分类号：TM 714文献标志码：A文章编号：1007-449X（2017）10-0016-07随着非线性设备的大量使用，电网谐波和无功污染日趋严重，负载的冲击性和不平衡性使三相电网电压畸变且不对称，严重影响供电质量[1-3]。
有源电力滤波器（active power filter，APF）可用于补偿谐波、无功和负序电流，由于受APF容量限制，工程上必须根据补偿需求对APF进行程控设置[4-5]，既能单独补偿谐波、无功和负序电流，也可以综合补偿。
因此，APF 指令电流的检测环节要求准确、快速地提取基波正序有功和无功电流。
p-q法和ip-iq法是比较常用的谐波电流检测方法，但在非理想电网电压情况下均不能检测出基波正序有功和无功电流[5-6]。
文献[7]提出一种基于p-q变换的改进ip-iq正序有功、无功电流检测算法，对三相电压、电流并行地进行p-q坐标变换和低通滤波，获取三相基波正序电压和电流的综合相位信息，由坐标反变换获取基波正序有功、无功电流，该方法需要设计低通滤波器。
文献[8]提出一种改进瞬时对称分量法，利用电压或电流的瞬时值构造相应的旋转相量，并应用于对称分量变换，提取序分量的瞬时值，当电流突变时将在变换过程中产生尖峰，带来测量误差，且该方法在变换过程中采用广义dq变换，求出的基波电流含有电压的谐波信息。
滑窗迭代DFT检测谐波和无功电流的新算法
滑窗迭代DFT检测谐波和无功电流的新算法张杰成;乔鸣忠;朱鹏;马战毅;杜承东【摘要】针对现阶段谐波和无功检测方法计算量大、存在低通滤波环节等不足,提出了一种检测谐波和无功电流的新方法.该方法首先进行坐标变换,然后利用基波正序电压实时相位参与滑窗迭代计算,直接得到基波正序有功电流,不需要坐标反变换、幅值和相角计算,减小了计算量.根据电力系统中偶次谐波和离散傅里叶变换的特性,证明了半周期傅里叶变换的可行性.同时对不同步采样导致的幅值误差进行了修正.仿真结果表明,该谐波检测方法稳态精度高,动态性能好,抗干扰能力强.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2015(027)012【总页数】5页(P18-22)【关键词】谐波检测;滑窗迭代;坐标变换;半周期【作者】张杰成;乔鸣忠;朱鹏;马战毅;杜承东【作者单位】海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军驻上海沪东中华造船有限公司军事代表室,上海201206【正文语种】中文【中图分类】TM714随着电力电子装置的广泛应用，各类非线性负载使得电网中的谐波和无功问题日益严重。
有源电力滤波器APF（active power filter）由于其补偿效果好、补偿灵活等优势而成为电能质量控制领域的一个研究热点[2]。
目前瞬时无功功率理论已经成为APF谐波检测中的一种重要方法。
但是设计出一个既能满足系统各项性能指标要求，又要尽量降低滤波器阶数以满足工程应用的数字滤波器有一定难度[3]，特别是当负载不平衡时较大地负序分量使得滤波器速度和精度之间更难以均衡。
近年来随着各种智能算法的不断涌现，如人工神经网络、小波变换[4]、自适应噪声对消技术[5]等方法使得谐波检测的精度和速度都有所改进。
但是这些方法建立在一系列复杂的计算之上，计算量大，难以在APF工程中应用实现。
基于DFT算法变压器差动保护研究
基于ＤＦＴ算法变压器差动保护研究翁玉翔１ 魏圣泰２（１ 国网江苏省供电公司泰州供电分公司 ２ 国网江苏省供电公司靖江供电分公司）摘 要：本文提出了一种基于离散傅里叶变换（ＤＦＴ）的电力变压器差动保护新方法。
经过一定的修改后，从傅里叶变换（ＦＴ）中衍生出来的。
ＤＦＴ估计的基本分量等于内部故障电流的ＦＴ估计，励磁涌流和电流互感器（ＣＴ）饱和电流的基本分量等于零或极低值。
利用ＤＦＴ估计的基本分量，在偏差系数（ＤＦ）的偏差约束特性中，对继电器进行跳闸决策。
ＤＦ描述了差分电流波形与纯正弦波形的波形偏差率。
通过对现有实际电力变压器的建模，验证了提出的基于ＤＦＴ的差动保护算法（ＤＦＴ ＤＰＡ），并与传统的基于ＦＴ的差动保护算法（ＦＴ ＤＰＡ）进行了比较。
利用同一台电力变压器的励磁差动继电器的故障录波数据，研究了ＤＦＴ ＤＰＡ的性能。
利用ＰＳＣＡＤ软件对电力变压器进行了建模，并在ＭＡＴＬＡＢ环境下实现了ＤＦＴ ＤＰＡ。
关键词：ＤＦＴ算法；变压器；差动保护；电流互感器０ 引言离散傅立叶变换（ＤＦＴ）算法是现代电力系统中广泛应用的一种信号处理方法，特别是在变压器差动保护中的应用。
变压器差动保护系统需要对变压器两侧的电流进行采集和分析，以判断是否有发生故障的情况，并迅速采取措施防止故障扩大。
传统的变压器差动保护系统使用脉冲计数法来分析电流差值，但是这种方法存在精度较低、灵敏度不足的问题。
ＤＦＴ算法则可以实现对非平稳信号的高速精确分析，可以提高相关的故障检测和诊断能力。
在ＤＦＴ算法中，需要将非平稳信号进行采样和存储，然后使用傅立叶变换将其转换成频域信号。
这样可以获得不同频率分量的信息，并对其进行分析。
ＤＦＴ算法可以快速计算变压器电流信号的频谱，通过对频谱的分析可以判断是否有故障发生，以及故障的类型和位置。
通过对变压器相间电流信号进行离散傅立叶变换，可以将信号转换到频域，进而分析系统中的谐波成分。
在差动保护系统中，可以通过比较正、负序谐波分量来实现故障检测和切除，从而提高系统响应速度和谐波抑制能力。
一种递推改进的DFT同步相量测量方法的特性分析
一种递推改进的DFT同步相量测量方法的特性分析张湛;汪洋堃;张峰【摘要】针对传统离散傅里叶变换(DFT)测量算法提出改进方案,以减小电网频率波动时不同步采样造成的测量计算误差.运用采样点函数的递推关系构建特征值方程,选择数据点数可变的采样数据窗,削弱因系统频率偏移造成的周期截断误差,推导出了递推改进的同步相量计算公式.在基频额定值偏移量分别为定值、正弦量、线性函数值、随机数等情况下进行测试,相比传统DFT算法,改进算法的相角和幅值测量精度均有显著提升.在此基础上研究了采样频率和采样策略对算法性能的影响,以及算法对含有谐波信号的应用效果.试验结果表明,改进的DFT算法的计算精度和实时性均明显提高.【期刊名称】《华电技术》【年(卷),期】2016(038)009【总页数】7页(P13-19)【关键词】同步相量测量;离散傅里叶变换;误差;定频率采样【作者】张湛;汪洋堃;张峰【作者单位】中国电力工程顾问集团中南电力设计院,武汉430071;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM76同步相量可以反映电力系统的稳态状况和动态行为，在电力系统的稳态监测、暂态稳定预测和线路故障定位等领域的区域稳定控制、发电机励磁控制、系统暂态稳定分析和系统自适应失步保护等方面发挥着重要作用［1］，为电力系统运行状态的判断提供重要依据。
同步相量测量是电力系统广域测量的重要基础技术之一，在电力系统的监测、保护和控制方面有广泛应用，有助于保证大电网的安全、稳定控制，测量的同步性、准确性、实时性是广域动态信号测量技术的基础和核心。
传统的数据采集与监视控制（SCADA）系统着力于电力系统稳态监测和控制，测量电压、电流幅值等稳态参量并进行相应的潮流计算与分析，但不能对网络的动态变化及时做出判别和响应。
而传统的微机继电保护装置、故障录波器等故障监测保护装置，由于没有全网统一时标而缺乏数据同步性［2］。
系统频率测量方法研究及基于DFT的测频算法仿真_苏东波
系统频率测量方法研究及基于DFT 的测频算法仿真苏东波1，金恩淑1，汝晓鹏2（1.东北电力大学吉林吉林132012；2.海军航空工程学院山东烟台264001）摘要：频率是电力系统运行质量和安全情况的最主要标志之一，集成保护与控制系统需集成低频减载等控制方式，测频是低频减载算法的核心，本文较全面地阐述了电力系统频率测量的重要意义和这些年来的研究成果。
以测频主算法的数学原理为线索，对现有的各种测频算法进行了分类和评述，并提出了频率测量的发展方向。
在考虑到现有条件的基础下，考虑算法的实时性以及精度问题，选用基于DFT 算法，并对该算法进行了matlab 仿真。
关键词：电力系统；频率；测频算法；matlab 仿真中图分类号：TM746文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）05-0075-03System frequency measurement method and DFT -based frequency measurementalgorithm simulationSU Dong -bo 1，JIN En -shu 1，RU Xiao -peng 2（1.Northest Dianli University ，Jilin 132012，China ；2.Naval Aeronautical Engineering Institue ，Yantai 264001，China ）Abstract:The frequency is one of the most important signs of power system operation quality and security situation ，integrated protection and control systems need to be integrated UFLS control ，frequency measurement is the core frequency load shedding algorithm.This paper gives a comprehensive overview of the significance of the power system frequency measurement and research in the recent years.Mathematical principles of the measured frequency of the main algorithm for clues ，classified and commented on various frequency measurement algorithm.Take the basis into account the existing conditions ，and consider the algorithm for real -time and accuracy problems ，Selection of the DFT algorithm matlab simulation of the algorithm.Key words:power system ；frequency ；frequency measurement algorithm ；matlab simulation收稿日期：2012-10-18稿件编号：201210122作者简介：苏东波（1987—），男，山东济宁人，硕士。
基于DFT的电网频率精确计算
基于DFT的电网频率精确计算
马诚;王莹
【期刊名称】《仪器仪表与分析监测》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】频率是电能质量的重要指标,也是评价电力系统运行特性的重要参数之一.频谱泄露和栅栏效应会导致DFT算法在计算相量同步相角时存在误差,且计算误差与频率偏移的大小成正比.传统的DFT频率测量算法在计算系统频率时忽略了该部分的影响,使得频率计算出现较大偏差.在考虑该部分计算误差的基础之上,提出基于DFT的电网频率新算法,该算法在考虑频率偏移时DFT计算相角误差的基础上,利用相隔一个采样周期的相角测量值.通过计算相角差反向求解系统的实际频率,并通过Matlab仿真实验,验证了该算法在频率线性、正弦变化时的计算精度.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】马诚;王莹
【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003
【正文语种】中文
【中图分类】TM744
【相关文献】
1.基于改进DFT变换的高精度实时电网频率跟踪算法 [J], 刘凤新;孔繁征
2.基于二维DFT的相参脉冲串频率估计 [J], 易舟维;李其勤
3.基于二维DFT的多分量信号瞬时频率估计方法 [J], 谢好
4.基于二维DFT 的多分量信号瞬时频率估计方法 [J], 谢好
5.基于DFT校正的QAM信号载波频率估计算法 [J], 周茜茜;高春芳
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基于改进DFT变换的高精度实时电网频率跟踪算法
基于改进DFT变换的高精度实时电网频率跟踪算法
刘凤新;孔繁征
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2006(043)011
【摘要】采用DFT进行电力系统谐波分析时由于很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏严重影响谐波分析的效果.提出了一种适于高精度实时电力谐波分析的自适应调整采样频率的电网频率跟踪算法.该算法先采用加窗DFT得到精确的电网频率,然后采用加窗的递推DFT,动态调整采样频率,以实时跟踪电网频率.MATLAB仿真结果证实了此算法的有效性.
【总页数】4页(P6-9)
【作者】刘凤新;孔繁征
【作者单位】北京化工大学,信息科学与技术学院,北京,100029;北京化工大学,信息科学与技术学院,北京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.4
【相关文献】
1.基于DFT系数极值的单频信号频率的高精度迭代估计方法 [J], 肖志斌;唐小妹;王飞雪
2.改进双正交滤波器组的电网频率跟踪算法 [J], 路文喜;梁志瑞;高振弟
3.基于DFT相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法 [J], 齐国清;贾欣乐
4.一种基于DFT的次优高精度频率估计算法与实现 [J], 王乐;王竹刚;熊蔚明
5.基于改进离散傅里叶变换的实时频率和幅值测量算法 [J], 曹磊;赵庆生;王旭平;郭尊
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