含頻譜干涉的復(fù)雜諧波-間諧波時(shí)頻混合算法研究.pdf

1、隨著新能源發(fā)電和電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波成分越來(lái)越復(fù)雜。與整數(shù)次諧波相比還存在著不確定性頻率的間諧波。因此，當(dāng)間諧波頻率鄰近基波、諧波或其他間諧波時(shí)，其頻譜會(huì)泄漏到附近的譜線上產(chǎn)生主瓣干擾。另外，對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換時(shí)會(huì)得到正負(fù)雙邊頻譜，頻譜分析一般只考慮正頻率成分。然而當(dāng)諧波/間諧波頻率非常低或非常高至接近奈奎斯特采樣頻率時(shí)，負(fù)頻率成分會(huì)對(duì)極低頻、極高頻間諧波分量造成負(fù)頻率干擾。此時(shí)，常規(guī)諧波/間諧波分析方法不

2、能對(duì)其正確分析。
　　針對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)中含主瓣干擾和負(fù)頻率干擾的復(fù)雜諧波/間諧波信號(hào)，提出了一種時(shí)頻混合算法。對(duì)待分析信號(hào)加Hanning自卷積窗并進(jìn)行FFT譜估計(jì)，根據(jù)頻域譜線的相位特性和譜線幅值的比值校正理論，構(gòu)建一種高可信度綜合頻譜干涉判據(jù)，判斷頻域內(nèi)譜線是否發(fā)生頻譜干涉。對(duì)受干擾譜線在其鄰域一定頻率間隔范圍內(nèi)進(jìn)行PSO算法粗搜索，將得到的尋優(yōu)參數(shù)重新離散化，在更小的范圍內(nèi)采用原子分解算法，快速準(zhǔn)確獲得諧波/間諧波參數(shù)。若不存在

3、頻譜干涉，使用基于Hanning自卷積窗頻移算法對(duì)峰值譜線進(jìn)行頻移，獲得諧波/間諧波參數(shù)。本文算法既避免了頻移算法對(duì)頻譜干涉的諧波/間諧波檢測(cè)失效的問(wèn)題，又大大減小了匹配追蹤算法的尋優(yōu)范圍和計(jì)算量，并能保證搜索的全局最優(yōu)。仿真結(jié)果表明本文算法可快速有效分析含頻譜干涉的復(fù)雜諧波/間諧波信號(hào)。
　　最后，在Matlab仿真環(huán)境下，采用頻移算法、原子分解算法和本文時(shí)頻混合算法對(duì)復(fù)雜諧波/間諧波參數(shù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，然后在高斯白噪聲