基于FFT的电网谐波检测方法的研究

谐波测量作为研究谐波问题的出发点,成为人们研究谐波首要面对的课题。基于傅里叶变换的谐波测量得到广泛的应用,然而这种方法要求整周期同步采样,否则会产生频谱泄漏和栅栏效应。 针对以上问题,本文在研究分析的基础上,提出一种改进的同步采样法——变频采样法。造成频谱泄漏的原因是采样频率和实际信号频率不一致,基于此原因本文提出了实时改变采样频率实现同步采样的方法。这种方法是采样点数固定不变,采样频率通过测量电网的实际频率得到,这样产生的同步偏差将小于固定间隔采样引起的同步偏差。该采样法的关键是要根据所测数据准确计算电网实际频率,同时本文给出一种实时计算电网频率的方法。 接着用matlab对实时计算电网频率算法进行了仿真,结果表明这种方法能快速、准确得到信号的频率。同时还对变频采样法在频率波动的情况下进行了仿真,结果表明该算法通过实际电网的频率进行采样,能大大减少同步误差,改善采样效果。对通过增加采样点减少栅栏效应进行了探讨。 最后设计了一种基于TMS320LF2407和ADS8364的电网谐波检测系统,给出了系统的总体设计、硬件设计和软件设计,并在上位机上实现了谐波检测算法在的具体应用。