基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法
专利汇可以提供基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于电 力 设备技术领域，尤其涉及一种基于hanning窗 相位 差法的避雷器阻性 电流 在线监测方法。是一种 氧 化锌避雷器MOA阻性电流在线监测，具体是运用采用加以hanning窗的快速离散傅里叶变换FFT的MOA阻性电流在线监测系统的工作方法。本发明是将釆样得到的 电压 、电流 信号 经过转换 电路 转换成 数字信号 ，然后送入 微处理器 通过快速离散傅里叶变换，在频域中对信号进行分析。釆用 加窗 的 相位差 法的离散 频谱 校正技术对离散傅里叶分析进行改进，这种校正技术是基于离散傅里叶变换的且在微处理器上便于实现。本发明不仅提高了阻性电流测试结果的准确性，还可以更为准确的监测避雷器老化程度。，下面是基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法专利的具体信息内容。
1.基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)为了对连续的电参量信号进行分析，先对电参量信号进行时域采样和数字化，这相当于将电参量信号和一个矩形窗函数相乘，再将采样得到的离散信号进行从而得到信号的频谱；
(2)连续信号和矩形窗函数在时域相乘后的傅里叶变换等于信号的频谱函数和矩形窗函数的频谱函数进行周期卷积；由于矩形窗函数的频谱函数不是理想的冲激函数，因此频谱周期卷积的结果与原频谱不同，会产生失真；这种失真主要表现为信号的能量不再集中在小范围的频带内，而是分散到较大的频带内，即出现频谱的展宽，同时在主谱周围有许多峰值较低的旁瓣出现，这就是频谱泄漏现象；改变窗函数的形状可以减少频谱泄漏；
(3)选择合适的窗函数不仅可以减少频谱泄漏还可以在一定程度上消除栅栏效应；选择原则是窗函数的主瓣的宽度不能太大，旁瓣峰值要小，而且旁瓣衰减速率要快；此外为了满足工程应用对于实时性的要求，其计算量也不能太大；hanning窗的主瓣的宽度较窄，旁瓣衰减较快，更重要的是加窗的便于计算，能够满足工程应用中对实时性的要求，因此采用加hanning窗的进行分析计算；
(4)设信号 对x(t)进行离散采样，则离散采样信号
上式中：A为信号幅值，ω0'为信号频率，θ0为信号相位，fs为采样频率；e为自然常数，f为函数符号，n为非负整数；
(5)设 ∣γ∣＜1，令 则
上式中：m为整数，γ为频率偏差因子；
(6)若对该信号用hanning窗函数fn(n)进行加窗截断，得：x1N(n)＝x(n)fn(n)，再进行傅里叶变换得：
上式中：N为非负整数集，X为函数符号，j为相角，F为函数符号；
(7)其中单频复指数信号x(n)的傅里叶变换：
hanning窗函数fN(n)的傅里叶变换为：
将式(2)、式(3)代入式(1)式得：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0为信号相位，N为整数；
(8)在频率采样点 对式(4)进行采样即可得到有限信号
的离散傅里叶变换：
主谱线为：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0-为信号相位，N为整数；
主谱线的相位为：
上式中：N为整数，γ为频率偏差因子，θ0为信号相位；
(9)将信号x(n)向后平移N个采样点后再用hanning窗函数fN(n)进行加窗截断得x2N(n)＝x(n+N)fN(n)，再进行傅里叶变换得：
根据傅里叶变换的时移特性，x(n+N)的傅里叶变换为：
X2N(jω)＝F[x(n+N)]＝X1(jω)ejωN (9)；
上式中：N为非负整数集，X为函数符号，j为相角，F为函数符号，e为自然常数，n为非负整数，ω为信号频率；
将式(2)、式(3)和式(9)代入式(8)得：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0为信号相位，N为整数，j为相角,f为函数符号；
(10)在频率采样点 对式进行离散采样后即得有限信号
的离散傅里叶变换：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0为信号相位，N为整数；
主谱线为：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0为信号相位，N为整数，γ为频率偏差因子；
主谱线的相位为：
上式中：A为信号幅值，ω0为信号频率，θ0为信号相位，N为整数，γ为频率偏差因子；
(11)平移后的谱线和未平移的谱线的相位差：
Δθ＝θ2-θ1＝ω0N＝2π(m+γ) (14)；
上式中：m为变量符号；
所以频率偏差因子为：
上式中：N为整数，γ为频率偏差因子；
主谱线幅值 将频率偏差因子γ值代入该式得校正的幅值：
上式中：N为整数，γ为频率偏差因子。
2.根据权利要求1所述的基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法，其特征是：所述在线监测方法具体的实现方法如下：
首先以高于电信号最高频率两倍的频率作为采样频率，对信号进行采样，采样2n个数据，以1024个数据为例，将数据存储在内存中，对前512个数据进行加hanning窗的变换，根据公式XH(k)＝0.5X(k)-0.25[X(k+1)+X(k-1)],其中XH(k)是加hanning窗的FFT变换，X(k)是普通的FFT变换，得到基波的幅值∣X1N(m)∣和相位θ1，然后对后512个数据按照上述方法进行加hanning窗的离散傅里叶变换，得到基波的相位θ2，所以Δθ＝θ2-θ1，将Δθ的值代入式(14)式就可以得到频率偏差因子γ，将频率偏差因子γ值代入式(15)和式(16)式就可以得到校正的相位和幅值。
基于hanning窗相位差法的避雷器阻性电流在线监测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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