电网间谐波分析的包络分解法.pdf

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1、第39卷第6期电力系统保护与控制VOl

2、39NO．62011年3月l6日PowerSystemProtectionandControlMar．16．2011电网间谐波分析的包络分解法王柏林，熊杰锋(1．河海大学电气工程学院，江苏南京210098；2．南京信息工程大学电子信息工程学院，江苏南京210044)摘要：从间谐波产生的机理出发，提出一种分析电网问谐波的新方法——包络分解法。该方法的主要依据是：含间谐波的工频信号一定是非平稳工频信号，间谐波信息一定包含在工频信号的包络之中。该方法的关键步骤是：从工频信号中提取包络，对包络进行分解，按特定公式求出各次间谐波的频率、幅值。包络分解

3、法排除了整次谐波频谱泄漏产生的虚假间谐波，基于Mat1ab的仿真表明，用于实际电网时它提供的间谐波信息更为真实、精确。关键词：谐波分析；间谐波；非平稳信号；包络；频谱泄漏Envelopedecomposition-basedmethodforinterharmonicsanalysisinpowersystemWANGBo．1in，XIONGJie-feng’(1．CollegeofElectricEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China；2．CollegeofElectronicandInformationEngineeri

4、ng，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology，Nanjing210044，China)Abstract：Basedonthemechanismofinterhamonicsproducing，anewalgorithm，namedenvelopedecomposition—basedmethod，forinterharmonicanalysisofpowersystemispresented．Theproposedmethodismainlybasedonthetwopointsthatpowerfrequencysi

5、gnalcontaininginterharmonicsmustbenon-stationary；interharmonicsparametersmustberestoredfromtheenvelopeofthepowerfrequencysigna1．Thekeystepsarethatextractingtheenvelopefrompowerfrequencysignal，thendecomposingtheenvelopeandfinallycalculatingfrequencyandamplitudeofeach—order’Sinterharmonicbasedo

6、nspecificformula．Thefakeinterharmonicscausedbythespectralleakageofintegralharmonicsareavoided．MATLABsimulationverifiesthatthemethodismoreaccurateforinterharmonicsanalysisintherealnetwork．Keywords：harmonicanalysis：interharmonic；non—stationarysignal：envelope；spectralleakage中图分类号：TM712文献标识码：A文章编

7、号：1674—3415(2011)06—0029-05域加窗而后频域插值的方法计算问谐波，可以减小0引言频谱泄漏和栅栏效应的影响L2J。Z．Liu等人提出时域间谐波是电网谐波分析的难点，目前还没有在平均和差分滤波器的方法检测间谐波，该方法需要工程上行之有效的方法。迄今，工程上的间谐波分严格的采样同步pl。T．x．Zhu根据信号时域自相关析方法仍然沿用整次谐波分析方法——_DFT法l1，性提出白适应调整采样窗宽，进而采用DFT求解谐理论上，DFT只适合于平稳工频信号，而含间谐波波和问谐波，实际应用中该方法会出现采样时间的工频信号一定是非平稳工频信号。即使不管理论过长，不适合在线分析

8、J。小波变换J和基于现代上的严谨性，DFT的频谱泄露和栅栏效应产生虚假谱估计理论的Esprit、Music、Prony等方法也被用间谐波，它与真实间谐波混迭使间谐波无法测准。于分析电力系统谐波和间谐波，且取得了不少成为减轻频谱泄漏和栅栏效应的影响提高问谐波果}oJ。小波函数在频域存在混频现象，频率分辨检测精度，学术界提出各种算法：钱昊等人采用时率低。基于现代谱估计理论的方法需要对信号个数准确确定；运算量太大，工程实际应用较难。基金项目：江苏省2005年N-4~．攻关计划项目(BE