技术领域
[0002] 本发明涉及一种高精度的谐相角分析方法。
相关背景技术
[0003] 谐波分析技术在电能质量监控、电子产品生产检验、电器设备监控等众多领域应用广泛，是进行电网监控、质量检验、设备监控的重要技术手段。目前谐波分析应用最广泛的技术是离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)。准同步采样技术和DFT技术相结合的谐波分析技术能够提高谐波分析的精度，其算式为：
[0004]
[0005] 式中：k为需要获得的谐波的次数(如基波k＝1，3次谐波k＝3)；sin和cos分别为正弦和余弦函数；而ak和bk分别为k次谐波的实部和虚部；n为迭代次数；W由积分方法决定，采用复化梯形积分方法时，W＝nN；γi为一次加权系数； 为所有加权系数之和；f(i)为分析波形的第i个采样值；N为周期内采样次数。
[0006] 在工程应用中，谐波分析总是进行有限点的采样和难以做到严格意义的同步采样。这样，在应用准同步DFT进行谐波分析时，就会存在由于截断效应导致的长范围泄漏和由于栅栏效应导致的短范围泄漏，使得分析结果精度不高，甚至不可信。
[0007] 图1给出了应用准同步DFT对于任一给定实例进行谐波分析的误差图。从图中可以发现，准同步DFT算法的谐相角除了50Hz时其余均误差极大，基本不可信。
具体实施方式
[0030] (实施例1)
[0031] 本实施例的一种谐相角分析方法，包括以下步骤：
[0032] 首先，等间隔采样W+2个采样点，以获得被分析信号的离散序列{f(i),i＝0,1,…,Wq+1}。W的值由积分方法、迭代次数n和理想周期内采样点数N共同决定。
[0033] 等间隔采样是指：根据进行谐波分析的理想信号的频率(如工频信号频率f为50Hz，周期为20mS)确定采样频率fS＝Nf，在采样频率fS的作用下在一个周期内均匀地采样N点。一般地，周期采样点N＝64或以上就能获得较好的谐波分析结果，而迭代次数n＝3～5就能获得较理想的谐波分析结果。
[0034] 积分方法有复化梯形积分方法、复化矩形积分方法、辛普森方法等多种，可以根据实际情况进行选择。若采用复化梯形积分方法，则W＝nN；若采用复化矩形积分方法，则W＝n(N-1)；若采用复化辛普森积分方法，则W＝n(N-1)/2。
[0035] 其次，从采样点i＝0开始应用准同步DFT公式
[0036] 分析W+1个数据获得基波信息 和
[0037] 再次，从采样点i＝1应用准同步DFT公式分析W+1个数据获得基波信息 和[0038] 再次，应用公式： 计算信号的频率漂移μ；
[0039] 再次，从采样点i＝0开始应用准同步DFT公式分析W+1个数据获得各次谐波信息和
[0040] 然后，应用公式 计算各次谐波的幅相角；
[0041] 最后，应用公式 线性修正各次谐波的谐相角。
[0042] 本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，本发明还可以变化成更多的方式，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
