[發明專利]基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202010171040.8
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111308199A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 李愷;卜文彬;陳向群;譚海波;解玉滿;黃紅橋;談叢;王海元;周宇燁;楊茂濤;黃瑞;陳浩
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司供電服務中心（計量中心）;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析方法，其特征在于步驟包括：

1)輸入M點采樣值序列；

2)針對M點采樣值序列對前N點進行加窗，基于FFT變換計算諧波信號的基波粗糙頻率f，其中N為2的整數次方；

3)根據諧波信號的基波粗糙頻率f，計算滿足頻率分辨率自適應要求的采樣點數N_i；

4)對采樣點數N_i點采樣序列進行加窗雙譜線插值DFT計算，獲得頻率修正系數δ₍₂₎；

5)采用插值方法求解基波特征參量，包括基波幅值A₁、基波頻率f₁和基波相位

6)針對任意指定的k次諧波：通過對基波頻率f₁進行k倍倍頻得到k次諧波頻率f_k；根據k次諧波頻率f_k逆推頻率修正系數δ_k(2)；在基波幅值A₁和基波相位的基礎上，根據頻率修正系數δ_k(2)進行修正得到k次諧波幅值A_k和k次諧波相位

2.根據權利要求1所述的基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析方法，其特征在于，步驟6)的詳細步驟包括：

6.1)指定待修正的k次諧波；

6.2)對基波頻率f₁進行k倍倍頻得到k次諧波頻率f_k；

6.3)根據k次諧波頻率f_k逆推頻率修正系數δ_k(2)；

6.4)在基波幅值A₁和基波相位的基礎上，根據頻率修正系數δ_k(2)進行修正得到k次諧波幅值A_k和k次諧波相位

6.5)判斷諧波計算是否完成，如果尚未完成則指定新的待修正的k次諧波，跳轉執行步驟6.2)；否則結束。

3.根據權利要求1所述的基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析方法，其特征在于，步驟3)中采樣點數N_i的計算函數表達式為：

上式中，round為四舍五入取整函數，f為諧波信號的基波粗糙頻率，f_s為采樣頻率，N為步驟2)中針對M點采樣值序列進行加窗的采樣值數量。

4.根據權利要求1所述的基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析方法，其特征在于，所述逆推頻率修正系數δ_k(2)的計算函數表達式為：

上式中，f_k為k次諧波頻率，N_i為滿足頻率分辨率自適應要求的采樣點數N_i，f_s為采樣頻率，floor為向下取整函數。

5.一種基于頻譜分辨率自適應的雙譜線插值DFT諧波分析系統，其特征在于包括：

采樣值輸入程序單元，用于輸入M點采樣值序列；

基波粗糙頻率計算程序單元，用于針對M點采樣值序列對前N點進行加窗，基于FFT變換計算諧波信號的基波粗糙頻率f，其中N為2的整數次方；

分辨率計算程序單元，用于根據諧波信號的基波粗糙頻率f，計算滿足頻率分辨率自適應要求的采樣點數N_i；

頻率修正系數計算程序單元，用于對采樣點數N_i點采樣序列進行加窗雙譜線插值DFT計算，獲得頻率修正系數δ₍₂₎；

基波特征獲取程序單元，用于采用插值方法求解基波特征參量，包括基波幅值A₁、基波頻率f₁和基波相位

諧波處理程序單元，用于針對任意指定的k次諧波：通過對基波頻率f₁進行k倍倍頻得到k次諧波頻率f_k；根據k次諧波頻率f_k逆推頻率修正系數δ_k(2)；在基波幅值A₁和基波相位的基礎上，根據頻率修正系數δ_k(2)進行修正得到k次諧波幅值A_k和k次諧波相位