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摘要：本文通过建立的谐波电压模型，运用Hanning窗插值进行谐波和间谐波分析，求出谐波信号真实的频率、幅值和相位，利用Matlab进行仿真。经过分析Hanning窗插值算法可以减小谐波和间谐波频谱泄漏和同步偏差的影响，但在间谐波信号频率非常接近时，有造成的泄露效应严重趋势，该结论为谐波和间谐波信号分析提供了有效的分析结果。
关键词：电能质量检测；间谐波谐波；窗离散傅里叶变换；插值；频谱泄漏
本文引用格式：熊隽迪,等.一种电网谐波和间谐波信号的分析[J].教育现代化,2019,6(30):132-133.
本文针对新提出的一种基于海宁窗插值的谐波和间谐波检测的新方法进行分析[2]。建立谐波电压模型，运用Hanning窗插值进行谐波和间谐波分析，求出谐波信号真实的频率、幅值和相位，利用Matlab进行仿真。
利用Matlab中专门用来实现快速傅里叶变换的函数，实现计算结果和编程的可视化。图1为加窗插值算法程序流程图。
为了验证以上推导的算法的有效性，假设电网谐波信号含有间谐波时，将加Hanning窗的插值算法进行MATLAB编程，用式1.1中建立的谐波信号模型进行仿真分析，因为间谐波故仿真时取式子中的m不再全为整数。仿真的采样频率为2500Hz，截断信号的第一段数据xn1长度N为2500点，n=0,1,3，…N-1，第二段数据xn2为从第L=N/4个点开始的2500点，基波频率为50.5Hz。选用间谐波信号进行仿真，所采用的模拟电网谐波信号的参数如表1。
表2和图2给出了加Hanning窗的插值算法计算得出的各次间谐波幅值、频率、相位相对误差结果。经过仿真验证，相对传统加Hanning窗FFT算法，采用Hanning窗插值算法可以得到较高精度的谐波和间谐波参数估计，尤其对于幅值和频率的估计精度，其优于加窗算法；对于相位的估计，其与加窗算法相当，这一点在文献[2]中已经验证。但是当两个频率更接近时，造成有泄露效应严重趋势。仿真结果表明，通过用间谐波信号的仿真结果图2明显可以看出，当两个频率更接近时，在间谐波处的误差比在以基波频率整数次的谐波的测量误差大。
小结
本文通过建立的谐波电压模型，运用Hanning窗插值进行谐波和间谐波分析，求出谐波信号真实的频率、幅值和相位，利用Matlab进行仿真。经过分析Hanning窗插值算法可以减小谐波和间谐波频谱泄漏和同步偏差的影响，但在间谐波信号频率非常接近时，有造成的泄露效应严重趋势，该结论为谐波和间谐波信号分析提供了有效的分析结果。
参考文献
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