基于插值FFT算法电压波动与闪变检测方法的研究

摘要

提出利用插值算法对FFT算法的计算结果进行修正形成插值傅立叶变换(IFFT)算法，从而提高频谱分析得到频率、幅值等电气参数的计算精度。短时闪变值Pst是衡量电压波动与闪变的重要指标，短时闪变值Pst的计算主要包括：(1)提取电压波动与闪变信号的包络线；(2)对提取电压波动与闪变信号进行有效分析。提取电压波动与闪变信号的包络线，已有非常成熟的方法，而对电压波动与闪变信号的分析存在问题。以往通常采用快速傅里叶变换(FFT)算法对电压波动与闪变信号进行频谱分析，由于FFT存在的频谱泄漏和栅栏效应使频谱分析得到的频率、幅值等电气参数误差较大，导致短时闪变值Pst计算精度不高。
　　 采用最小二乘多项式拟合方法建立单位瞬时闪变值频率和此频率对应的电压波动值的关系。在计算短时闪变值Pst时，需要建立单位瞬时闪变值时频率和对应频率的正弦电压波动值之间的映射关系，由于IEC标准中只给出了单位瞬时闪变值时有限个离散频率对应的正弦电压波动值，而对电压均方根值Ui(n)进行频谱分析得到的频率往往难以通过查IEC标准找到对应频率的正弦电压波动值。
　　 通过仿真试验验证应用文中提出的方法能够有效提高短时闪变值Pst的计算精度，从而能够满足实际工程的需要。
　　 最后设计了电压波动与闪变检测装置的硬件和软件并进行了装置测试试验，试验证明检测装置完全能够满足工程应用的要求。