MATLAB基于FFT的电力系统谐波分析与频率分解工具

资 源 简 介

该MATLAB项目通过快速傅立叶变换（FFT）实现电力系统信号的频谱分析，能够自动识别并分离基波（50Hz/60Hz）和三次谐波分量，提供清晰的频谱可视化结果，适用于电力质量监测和信号特征提取。

详 情 说 明

电力系统谐波分析与频率分解工具

项目介绍

本项目基于快速傅立叶变换(FFT)算法，开发了一套专业的电力系统谐波分析与频率分解工具。该工具能够对电力系统信号进行精确的频谱分析，自动识别并分离基波和谐波分量，为电力质量监测和故障诊断提供可靠的技术支持。

功能特性

• FFT频谱分析: 实现高效的快速傅立叶变换算法，准确提取信号的频谱特性
• 谐波自动识别: 自动识别并分离基波(50Hz/60Hz)和三次谐波(150Hz/180Hz)分量
• 频谱可视化: 提供完整的可视化功能，包括原始信号频谱及分离后的谐波成分对比
• 参数计算: 精确计算各次谐波的幅值、相位和频率参数
• 频谱泄露抑制: 支持多种窗函数处理(汉宁窗、汉明窗、矩形窗等)，提高分析精度
• 谐波失真分析: 提供总谐波失真率(THD)计算功能

使用方法

输入参数设置

• 信号数据: 时间序列数组格式
• 采样频率: 用户自定义采样率(推荐范围：1000-10000Hz)
• 信号长度: 支持2的幂次方长度或自动补齐处理
• 窗函数选择: 可选汉宁窗、汉明窗、矩形窗等
• 基准频率: 支持50Hz或60Hz系统(默认为50Hz)

输出结果

• 完整的频域分析结果(频谱幅度和相位信息)
• 基波分量参数(频率、幅值、相位)
• 三次谐波分量参数(频率、幅值、相位)
• 总谐波失真率(THD)计算结果
• 多维度可视化图形(时域图、频谱图、谐波分离对比图)

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 基本的RAM和存储空间(根据数据规模而定)

文件说明

主程序文件实现了整个谐波分析流程的核心功能，包括信号预处理、窗函数应用、FFT算法执行、谐波特征提取与分离、参数计算以及结果可视化。具体涵盖数据输入验证、频谱校正处理、基波与三次谐波的自动识别算法、THD计算模型以及多种图形绘制模块，确保分析结果的准确性和直观性。