Due to the highly increasing integration of renewable energy sources with the power grid and their fluctuations, besides the recent growth of new power electronics equipment, the noise in power systems has become colored. The colored noise affects the methodologies for power quality parameters’ estimation, such as harmonic and interharmonic components. Estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) as a parametric technique with high resolution has proven its efficiency in the estimation of power signal components’ frequencies, amplitudes, and phases for quality analysis, under the assumption of white Gaussian noise. Since ESPRIT suffers from high computational effort, filter bank ESPRIT (FB-ESPRIT) was suggested for mitigation of the complexity. This manuscript suggests FB-ESPRIT as well for accurate and robust estimation of power signal components’ parameters in the presence of the colored noise. Even though the parametric techniques depend on the Gaussianity of contaminating noise to perform properly, FB-ESPRIT performs well in colored noise. The FB-ESPRIT superiority compared with the conventional ESPRIT and MUSIC techniques was demonstrated through many simulations runs on synthetic power signals with multiple harmonics, interharmonics, and subharmonic components in the presence of noises of different colors and different SNR levels. FB-ESPRIT had a significant efficiency superiority in power quality analysis with a wide gap distance from the other estimators, especially under the high level of colored noise.

Harmonic and interharmonic estimation is essential for Power System monitoring, particularly for Power Quality (PQ) analysis. These components can interfere with the device functionality, leading to motor heating and energy consumption inefficiency. Usually, the estimation of these components is performed by Fourier Transform; however, the estimation accuracy can decrease in specific scenarios. If the sampled signal is asynchronous or is composed of interharmonics, for example, the energy is spread along the frequency spectrum, causing estimation errors. In this context, this work proposes an innovative method to estimate the harmonic and interharmonic, combining a re-sampling method, based on B-spline with a pre-filter, and Interpolated Discrete Fourier Transform (IpDFT) to avoid the leakage caused by asynchronous sampling and interharmonics. Three real-time re-sampling methods combined with IpDFT are analyzed via simulated voltage signals. The results show that the proposed method is accurate, and robust for all scenarios.

Este artigo expõe a implementação em hardware de um método de reamostragem dinâmica em tempo real, o qual contém uma etapa para estimação de frequência, um algoritmo para obtenção da forma de onda via interpolação de Lagrange aplicada à estrutura Farrow, e um algoritmo para realizar a Transformada Discreta de Fourier -- (DFT). O primeiro parâmetro estimado pelo algoritmo a partir da obtenção de amostras consecutivas é a frequência, cujo resultado é utilizado para alimentar o algoritmo subsequente, que se trata da interpolação do sinal. Por fim, a transformada discreta de Fourier de janela deslizante (SWDFT) é aplicada ao sinal interpolado com ajuste do número de amostras por ciclo de forma coerente. Além disso, o artigo exibe os resultados obtidos na implementação do método em um microcontrolador, no qual o algoritmo foi submetido a um sinal permeado com composição harmônica e variação de frequência.

Este artigo apresenta uma metodologia para a estimação de fontes de correntes harmônicas em sistemas elétricos de potência a partir do uso da Análise de Componentes Independentes (ICA). Através dos fasores de tensão harmônica complexa obtidos por PMUs (Phasor Measurement Units), os perfis harmônicos podem ser observados e considerados para a estimação das fontes. Um algoritmo baseado em um filtro de média móvel é responsável por dissociar as variações lentas e rápidas dos perfis harmônicos que são empregados à ICA para a estimação das fontes de corrente, rastreando-as ao longo do dia. Simulações computacionais no sistema IEEE 14 Barras são realizadas no intuito de validar a metodologia proposta.