优化FFT插值算法：Hanning与Blackman-Harris窗在电网谐波分析中的比较与改进

本文主要探讨了加窗插值快速傅立叶变换(FFT)在电网谐波分析中的应用，由丁力和王平两位作者在河海大学电气工程学院进行研究。在电力系统中，快速傅立叶变换通常用于检测谐波，但由于其固有的频谱泄漏问题，可能导致分析结果产生较大误差。频谱泄漏主要分为长范围泄漏，由信号截断引起，和短范围泄漏，源于离散频谱的栅栏效应。 两位作者着重研究了Hanning窗和Blackman-Harris (B-H)窗这两种常用的插值方法，目的是为了减少频谱泄漏带来的影响，提高谐波幅值和相位测量的精确度。通过仿真分析，他们对比了两种窗口函数在精度和计算复杂性方面的表现，并对原有算法进行了优化，以使得到的谐波分析结果更加接近实际电网状况。 电力系统中的电能质量问题日益突出，谐波含量增加和波形畸变直接影响到电能的可用性和系统的稳定性。因此，对谐波的有效监测和分析至关重要。传统的FFT方法在解决这些问题上存在局限性，而加窗插值算法作为一种改进措施，其有效性在本文中得到了验证。 文章的1.0 引言部分详细阐述了电力系统面临的挑战，强调了准确的谐波分析对于电力系统管理和保护的重要性。通过引入加窗插值技术，作者们旨在提高电力系统在实际运行中的故障诊断能力和效率。 在后续章节中，作者可能会深入解析频谱泄漏的具体数学模型，介绍Hanning窗和B-H窗的数学特性，以及如何通过插值操作减少泄漏的影响。然后，他们会展示实验设计、仿真结果和优化算法的具体步骤，以及这些改进对测量结果的显著改善。最后，可能还会讨论未来的研究方向和该算法在实际电力系统中的应用前景。 这篇首发论文不仅提供了对传统FFT方法的深入理解，还展示了加窗插值技术在电网谐波分析中的实用价值和改进效果，对于电力系统工程师和技术人员来说，是一篇极具参考价值的研究成果。