电力系统谐波和其检测方法探究

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1、电力系统谐波和其检测方法探究　　【摘要】在分析谐波源以及治理谐波的过程中，对电力系统谐波进行检测成为了非常重要的组成部分之一。谐波检测方法也成为研究谐波问题的重要内容、出发点以及和主要依据。文章论述了包括模拟滤波器、无功率原理的检测方法、傅里叶理论的检测方法、从神经网络理论角度对谐波的测量方法、以小波段频率变换的测量方法等谐波测量方法。文章还对这些检测方法的特征和优点进行了详细的介绍。【关键词】电力系统；谐波；检测方法从理论与实际应用来看，谐波检测的相关研究已获得了很大的研究成果。如今电力系统谐波检测已经成为分析

2、谐波源和治理谐波的关键部分，在实际应用中主要存在着下列几种检测谐波的方法和手段。1谐波特征谐波是电网中的非正弦波电压，对谐波的检测是解决谐波频率出现紊乱的基础，是对电量传输过程中有效控制谐波占有量的指标依据。由于受到了技术的限制，传统检测电力谐波含量方式没有对谐波进行分析和显示处理，多采用仪器自带的分析仪和MATLAB软件包，并没有对图像编程和远程调控。2谐波测量方法6解决谐波传输过程中出现的问题和对谐波进行检测，才能全面了解谐波频率的检测和定性，才能实时监控电网传输中产生谐波的含量及方向。通过对电量电压幅值、电

3、向参数、谐波含量的精确检测，可确保计量仪表的准确度。检测谐波源以及改进治理方法对改进和提高电网传输质量有很大的帮助。谐波的出现显得无规律可循，随机性、非线性很强，要想测量谐波显得非常困难。它会对电网电力传输产生一定的影响，对用电仪器的工作性能产生干扰。因此许多专家学者都对谐波产生和处理解决方法进行研究。从目前的研究成果上来看，能产生检测效果的测量谐波方法有以下几种：1采用模拟滤波器；2采用无功率原理的检测方法；3以傅里叶理论作为检测方法；4从神经理论角度对谐波的测量方法；5以小波段频率变换的测量方法；6以虚拟仪器

4、的谐波测量为基准的测量方式。2.1采用模拟滤波器6模拟滤波器检测是对谐波进行检测的最早方式。其检测方式是通过带组滤波器来检测谐波的。操作过程和方式及其简单，优点是检测成本低，能使电网中的一些固有频率的谐波屏蔽掉。采用滤波器的检测方式有两种：A是以电量通过滤波器的方式去除电压中的谐波分量。从而分析谐波电压分量的形成。B电量通过滤波器检测出其基波分量，同被检测的电压进行比较相减，从而得到谐波电压。此方法虽然简单有效，但方法陈旧、误差大。而且由于电路元器件受环境、地点的影响较大，这种方法的准确性并不显著。2.2采用无功

5、率原理的检测方法。此种方法的准确性很高，能准确检测出谐波值。这种方法运用三相电路与电力滤波器来检测谐波。原理是在电路电量传输过程中的瞬间进行检测。此方法效果虽好，但是基础准备繁琐、花费高、不适用。2.3采用傅里叶理论的检测方法。现阶段使用较多的检测方式是采用傅里叶原理的谐波检测方法。此方法实施简便，可快速检测出谐波的幅值、谐波频率和产生位置。当检测信号中谐波的指数是标准频率的整倍数时，测量精度会达到最高。但是检测的缺点也很明显，需要有充足的时间。检测一次后要从新定值进行第二次检测，根据两次测量的数据进行统计。并且

6、检测时信号分量不是标准电量整倍时，此种算法将会产生电流频谱的泄漏，将影响检测时的谐波幅值、产生方位和频率的误差。由于此种方法的检测效果明显，有些学者专家曾提出对其改进的方式。用检测仪器采集的数据与泰勒数据进行比较，整理出其周期性排列数据。与检测数据进行比对修正，可在使用原有检测设备的基础上，不增加原有的数据，提高对谐波数据的精度修正。2.4从神经网络理论角度对谐波的测量方法。6神经网络原理在谐波检测中的运用非常成功，它也可以用来辨别和测量谐波，是用有源电力滤波器，以神经元自适应原理检测电流谐波方法，提高了对谐波的

7、检测速度。这种以仿真形式模拟途径的测试表明，对有源滤波器检测电流中谐波的能量和方位提供了一个有效的途径。2.5以小波段频率变换的测量方法现阶段的检测方法是以FFT信号波段的谐波测量方式。这种方法检测的效果最好、最准确。问题是实际操作过程中的步骤较繁琐，采样和实际频率很难做到严格的同步匹配，时间操作的细小差异和电量稳定，都足以产生检测误差。都会产生谐波频谱泄露，使测量的谐波值和谐波方向的频率与实际当量存在细小的差别，很难满足系统对精度的需求。所采取的针对性措施就是选用加窗插值方法对FFT计算的修正。此方法可有效减少

8、谐波频谱泄露的产生，对其他各种次谐波的的干扰也有抑制作用。2.6以虚拟仪器的谐波测量为基准的测量方式。虚拟仪器是由计算机系统经过编程产生的一种测量仪器的软件，它以计算机为平台，用数据链塑造出仪器形式出现在屏幕上，它的核心内容是已经鉴定和设定相关的检测信息和方法。一旦接入对谐波数据的采集和检测，经过计算会立刻显示结果。此软件是对加窗插值FFT系统的补充，经检验测量稳定，63