基于高精度諧波分析是電力系統諧波污染治理的前提,由于頻譜泄漏的影響,經典的諧波分析算法存在參數估計精度不高、計算復雜度較大等問題,為此,在分析信號譜線衰減特征的基礎上,提出一種基于譜序列變換的高精度諧波參數分析算法。該算法通過對信號進行FFT運算得到譜序列并對其實施特定的加權變換,加速非真實頻率處譜線的衰減速度,從而達到有效抑制頻譜泄漏的目的,在此基礎上推導諧波幅值和相位的計算公式。研究結果表明,與經典的加窗插值算法和FFT改進算法相比,所提出的算法所得諧波參數估計精度顯著提高,且其在基波頻率變化及間諧波條件下均表現出優良的估計性能;此外,與經典的加窗插值算法相比,新算法只需對譜序列進行簡單處理,具有計算復雜度低的優點。

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【部分圖文】：

圖1直接FFT頻譜圖

其中：f0=50Hz;fs=520.5Hz。對信號直接進行FFT處理和基于譜序列變換后得到的頻譜特征分別如圖1和圖2所示(其中，頻點為頻域中離散譜線序號)。對比圖1和圖2可見：利用FFT算法對信號直接處理得到的譜序列頻譜泄漏嚴重，而采用本文所提方法對譜序列進行變換后，新的譜序....

圖2基于譜序列變換后的頻譜圖

非同步采樣使得諧波真實頻率的位置與峰值譜線的位置并不對應，而是位于相鄰的2根譜線之間。設真實頻率偏離峰值譜線的頻率為Δk，若能求得Δk，則可準確計算真實譜線的位置，進而估計相關參數。為此，先在變換后的序列中搜尋幅值最大的2根譜線Y(k1)和Y(k1+1)。由式(16)和式(1....

圖3諧波參數估計的流程圖

基于譜序列變換的諧波參數估計流程圖如圖3所示。上面以單頻信號為例介紹了諧波參數估計的方法，該方法可以方便地推廣到用于由基波和諧波組成的復合信號的參數估計。具體而言，在復合信號參數估計中，先計算出基波頻率f1=(k1+Δk)?fs/N，再將第i次諧波的頻域搜索范圍設置為[i?f1-....

圖4不同算法下諧波幅值和相位估計相對誤差對比

設置采樣頻率fs=2300Hz，采樣點數N=1024，對信號分別采用本文算法、文獻[9]中算法和文獻[16]中算法進行參數估計，這3種算法的幅值和相位估計相對誤差對比結果如圖4所示。從圖4(a)可見：對于基波的幅值估計相對誤差，本文算法所得結果比文獻[9]中算法所得結果高近....

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