电能质量分析仪谐波检测结果的不确定度分析

《电能质量分析仪谐波检测结果的不确定度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电能质量分析仪谐波检测结果的不确定度分析摘要当前电能质量分析仪谐波检测在电力系统内有着至关重要的作用。本文首先将介绍谐波测量法的具体原理以及方式。以加窗算法作为基础，设计得到数学模式。根据数学模型的具体内容针对不确定度主要来源展开详细研宄。其后本文还制定了标准不确定度，并最终整理形成标准不确定度评定模式，计算最佳估计值。望本文研宄的内容能够帮助电能质量分析仪谐波检测结果不确定性展开进一步分析。【关键词】电能质量分析仪谐波检测不确定度分析在这几年时间中，由于科学技术不断进步，电力系统内部产生了许多非线性元件，同时也形成了较多质量方面的问

2、题。而在这些问题中，最为重要的内容是谐波问题，所以谐波测量准确性也因此被越来越多的人关注。就电能质量分析仪谐波测量模块来说，普遍是通过快速傅里叶变换来达到目的。同时算法本身也存在频谱泄露现象以及栅栏效应，并且还能够采用增强频谱分辨率的手段进一步降低栅栏效应。所以国家标准明确提出，仪器谐波在测量过程内，使用的频谱分析长度必须保证为十个周期，同时方式也一直为矩形加权。根据该项标准了解到，其更加注重谐波分析对应的分析率，并需要相关仪器增强同步性，进而降低频谱泄露现象。1谐波测量算法原理与方法1.1加窗算法原理加窗算法产生的主要原因是因为频谱

3、泄露，进而产生测量误差。而频谱泄露内部的信号普遍都不是F的倍数，这时就能够从两个不同方面展开研宄：首先经由采样频率出现的转变促使信号内部现存频率不在F整数倍上；其次使用非整周期截断的方式，促使F出现极大的转变。依照不同窗函数自身特点及主瓣过渡宽带针对性掌握矩形窗向对应的频率分辨率在相对较高的水平，不过阻带衰减则较为缓慢，甚至具备一定的泄露。在属于主瓣宽度数值的两倍左右，同时其频谱分辨率以及阻带衰减速度都与矩形窗情况相反，并对泄漏现象存在一定的抑制作用。根据上述分析得到的优缺点，当前大量厂商普遍都使用汉宁窗展开生产。大多数环境内，巴特利

4、哈明窗以及汉宁窗普遍都1.2频谱分析长度检测方法按照文章之前对加窗算法原理展开的研宄能够知道，与国家标准一致的仪器谐波测量必须具备针对F整数倍频点进行分辨的能力，而非整数倍频率则不能够顺利展开分辨工程，进而形成频谱泄露现象。通过矩形窗展开研宄的过程内，需要对频谱分析长度展开检测，明确T的具体值是否为10周波，该标准也能够直接视为检测频谱分辨率是否能够达到5Hzo在通过汉宁窗加权的过程内，若F对应5Hz，对么测量得到的频谱分析长度则必须对应是20周期。因此需要通过检测的方式来决定具体方法的使用。在展开分组算法的时，检测结果也会发生相应转

5、变，因此需要设计下述检测计划：(1)针对仪器谐波展开进一步精度测量工作；(2)保证仪器频率分辨达到5Hz;(3)按照分辨率检测得到的结果，分析电能质量分析仪具体应该使用的方式。2数学模型通过仪器上测量的实际结果与有股那标准值进行针对性比较，得出下述内容：在本公式中：d代表仪器测量的精准程度；ih表示的含义则是第N次谐波电波测量完成之后得到的实际测量数值；而ihN表示的含义则是第N次谐波电流对应定值。除此之外，d表示的含义是非正弦电压信号下第N次谐波电流测量值中相对基波之间产生的误差，最后Aih则表示测量过程中，某一次谐波电流出现的测量

6、不确认度。3分析不确定度发生原因目前测量得到结果内产生的不确定主要涵盖以下几种来源：测量的环境、方式、设备以及测量人员。针对文章研宄过程中出现的测量不确定性，其发生原因为：因为被检电能质量分析仪器在测量过程中发生的重复性，使得标准出现确定性不显著的分量uA，并且主要通过A类方式进行评定；因为实际电能质量分析仪在分辨率方面出现的不确定度分量uIBl、uUBl,运用B类方式进行评定；最后由于校准仪器精准度等级实际标准产生的不确定分量uIB2、uUB2,一般使用B类方式进行评定。4标准不确定度评定(1)针对性测量重复性引入标准不确定度分量结

7、果，分别用uIA、uUA表示基于重复性条件，针对性进行10次实验，同时保证实验系统谐波电流值维持在0.5A，谐波电压值维持在5%，最后获取的被检仪器谐波电流值的结果及谐波电压含有率结果如表1内容所示。经由贝塞尔公式计算结果得出的标准不确定度分量uIA、uUA表示为以下内容：(1)基于电能质量分析仪实际分辨率差异性导致的不确定度分量uIBl、uUBl本次实验应用的电能质量分析仪主要为Fluke435A电能质量分析仪，其现有分辨率为0.001，与均匀分布原则相吻合，其包含因子，所以实际测量过程中，分辨率准确度引入产生的绝对标准不确定度为下

8、述内容：(2)基于电能质量分析仪精准度等级引入实际标准产生的不确定度分量uIB2、uUB2本次实验应用的电能质量分析仪主要为Fluke435A电能质量分析仪，其谐波电流及电压的精准度波动范围为±0.2%，与均匀分布原则吻