非基2 FFT在电力谐波测量中的应用

本文档主要讨论了谐波分析在电力系统中的重要性，特别是谐波测量技术的应用。文档指出，随着电力系统谐波污染的增加，谐波测量已成为不可或缺的任务。文章提到了几种常见的谐波测量方法，包括瞬时无功功率法、神经网络法、小波变换法和傅里叶变换法。其中，傅里叶变换因其能同时获取谐波幅值和相位的优势，被广泛应用于实际系统。 傅里叶变换在谐波测量中的应用主要基于基2和基4的快速傅里叶变换(FFT)算法，但这些算法受限于输入序列长度必须是2的整数次幂。然而，根据IEC61850通信规约，电子式互感器合并单元的采样速率可能不是2的整数次幂，例如10点、12点、20点、48点、80点和200点等。这给使用FFT带来了挑战，因为直接应用基2或基4 FFT会产生频谱泄露，导致测量误差增大。 为了解决这个问题，文档提出了两种解决方案：一是通过补零将序列扩展到最近的2^n点，然后使用基2 FFT；二是采用非基2 FFT算法。前者的缺点在于可能会引入额外的误差，因此更倾向于使用非基2 FFT。文档特别强调了非基2 FFT算法的研究相对较少，且多集中在理论层面，而在硬件实现和实际应用方面的研究尚不充分。 文档以200点FFT为例，探讨了Cooley-Tookey、Good-Thomas和Reader质数因子等非基2 FFT算法。这些算法各有特点，适用于不同的应用场景。通过结合使用这些算法，可以优化非基2 FFT在电力谐波检测中的实现，提高测量精度，尤其适合对精度要求极高的二次设备。 这篇文档提供了对谐波分析和测量技术的深入理解，特别是非基2 FFT在应对实际采样率问题中的应用，对于电力系统开发和研究人员具有很高的参考价值。