介绍电力系统间谐波检测方法现状与发展趋势

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1、总第49卷第557期电测与仪表Vo1．49NO．5572012年第5期ElectricalMeasurement&InstrumentationMay．2012：i：电力系统间谐波检测方法现状与发展趋势崔晓荣，王军，曹林，曹太强，王汇灵(西华大学电气信息学院，成都610039)一一一～一～一一～～一～一一一一一～一～．一一一一一一一一～一一一一一一～一～～一一一～一一一一一一一一一一一一一一一一一一一～～一一～～一一～一一一摘要：问谐波是一种特殊的谐波，存在于电力系统中，严重影响电网的电能质量，精确地检测J斗l问谐波分量具有重要意义。由于问谐波具有非线性、随机性、分布

2、性以及非平稳性等特点，在实时检测过程中具有一定的困难，故选择合适的检测方法非常重要。本文首先介绍了间谐波的来源及其在各个频率范同内的危害；其次总结了问喈波的各种检测方法，并详细论述了各种检测方法的优缺点，以利于在检测过程中选择合适的方法；同时指_『现有问谐波枪测方法的不足，并讨论了间谐波检测方法的发展趋势。关键词：间谐波；傅里叶变换；现代谱；小波变换；希尔伯特一黄；人[神经网络；支持向量机；s变换中图分类号：TM71l文献标识码：A文章编号：1001—1390(2012)05—0006—05CurrentStatusandDevelopmentTrendofPower

3、SystemHarmonicDetectionMethodCUIXiao-rong，WAN(；Jun，CAOLin，CAOTai-qiang，WANGHui-ling(SchoolofElectricalandInformationEngineering，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)0引言时，随着分布式电源的接入和智能电网的发展，问谐随着国民经济的发展，整个社会埘电力的需求也波的含量有增大趋势，间谐波检测的必要性日益显越来越大，波动负载、电弧类负载(如电弧炉、电弧焊现目前国内未见对间谐波检测方法的综述文章。本机、具有磁力镇流

4、器放电类型的照明灯等)、变频调整文沦述了间谐波在各个频段范匍内的危害，对问谐波装置、晶闸管整流供电器件、同步串级调速装置和循检测的各种方法进行了详细的分析，并讨论了问偕波环变流器等广泛应用于电力系统中。这些设备的应用检测方法的发展趋势。将引起电流幅值、相位、波形发生或快或慢的变化，于1间谐波的危害是产生含有连续和离散成分的间偕波。目前间谐波已众所周知，谐波是指对周期性的交流量进行傅里成为继谐波之后，又一影响波形畸变的重要因素。同叶级数分解后得到的频率大于1的整数倍分量[21。谐波的频率为基波频率(50Hz)的整数倍，间谐波就是指频国家自然科学基金资助项目(611700

5、30)；四川省重点学科(电力电子卜j率为基波频率的非整数倍的谐波分量。间谐波的污染电力传动)基金资助项目(SZD0503—09—0)；西华大学重点实验室基金资与影响主要表现在电力系统、电力设备以及人们的日助项目(XZD0819—09)；西华大学创新基金资助项目(ycjj201290)一6一总第49卷第557期电测与仪表Vo1．49No．5572012年第5期ElectricalMeasurement&lnstrumentatiOilMay．2012常生活方面，大致概括为：频率低于25Hz的问谐波含样条件下，其精度高于加汉宁窗FFT算法，并且有效量超过0．2％时，会引起

6、灯光闪烁；频率在25～2500Hz地减小了频谱泄露的影响，改进了相位估计不准确的之间的间谐波超过0．5％时，会干扰电视机，引起感应问题，抑制了谐波之间，以及杂波和噪声的干扰。式电动机噪声、振动以及低频继电器的异动；频率在由上可知，加窗插值算法可以减小误差，但是为2．5～5kHz之间的间谐波超过0．3％时，会引起无线电了检测出信号中所有谐波和间谐波分量，窗宽一般高收音机或其他音频设备的噪声；在工程中若出现间谐达几十个信号周期，且易受噪声干扰，不利于实时检波严重放大情况，有可能产生无源电力滤波器过流跳测。闸、滤波失败等问题r31。2．2基于小波变换的间谐波检测法故IEC6

7、1000—3—6建议将间谐波的电压水平限制小波变换是将信号与一个时域和频域均具有局在0．2％以下【”。部化性质的平移伸缩小波基函数进行卷积，将信号分2间谐波检测方法解成位于不同频带时段上的各个成分。小波变换在工2．1基于傅里叶变换的间谐波检测法程应用中最重要的是最优小波基的选择，目前主要是傅里叶变换方法是电能质量分析的最基本的方通过小波分析处理信号的结果与理论结果的误差来法，在对电力系统谐波进行分析时，傅里叶变换由于判定小波基的好坏，并由此选择小波基。其计算简单、速度快等特点被广泛使用，其算法框图小波变换是傅里叶分析发展的一个新的阶段，与如图1所示。