快速傅里叶变换算法 c语言编程 用于电网谐波计算与分析

针对传统电网谐波检测方法误差较大、运算速度慢的问题,提出了基于FFT算法的电网谐波检测方法;介绍了DSP芯片的定点运算、基于FFT算法的电网谐波检测方法的具体实现,并进行了仿真分析。该方法在高速定点DSP芯片TMS320F2812上实现FFT算法,将数据归一化为Q15格式进行计算;为减小频谱泄漏对检测结果造成的影响,采用加窗插值FFT算法进行谐波分析。该方法实现了对电网电压各次谐波的检测,保证了检测速度和精度。

讨论了一种电力网络监控仪的数据采集模块的设计方法。结合锁相环同步技术改进数据采集模块，加入锁相环频率跟踪电路，实现同步等间隔采样，减小了非同步采样引入的误差；针对快速傅里叶变换(FFT)算法的栅栏效应和频谱侧漏提出了加窗插值FFT算法，并把算法移植到ARM内核的微控制器LPC2138中，精确实现了电网各次谐波幅值频率和总谐波畸变率的计算。

通过测量的投运电容器组电压、电流的基波及谐波相量，计算无功补偿电容器组参数。为了降低电网频率波动对测量结果的影响，利用加窗插值快速傅里叶变换（FFT）算法对采样数据进行分析，选择旁瓣性能良好的8项最小旁瓣窗作为加窗函数，应用多项式拟合求出了实用的插值修正公式。仿真结果表明，该算法克服了电网频率波动对测量结果的影响，在测量信号的信噪比较大时也具有较高的测量准确度。基于以上方法实现了一套电容器组参数在线辨识系统。现场运行结果表明所提方法可用于无功补偿电容器组参数的在线辨识。