中国电机工程
学报
PROCEEDINGS OF
THE CHINESE
SOCIETY FOR
ELECTRICAL
ENGINEERING
1999年 第3期 No.3
1999
电力系统谐波分析的高精度FFT算法
张伏生 耿中行 葛耀中
摘要 快速傅立叶变换存在较大的误差，无法直接用于电力系统谐波分析。本文对FFT的泄漏误差进行了分析，根据Jain和Grandke提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法，对FFT的结果进行修正，极大地提高了计算精度，使之适用于电力系统的准确谐波分析。文中给出了该算法进行谐波分析模拟计算的算例，计算结果表明，不同的加窗算法计算精度不同，新算法的计算精度显著提高。
关键词 傅立叶变换 电力系统 谐波
中图分类号 TM714
FFT ALGORITHM WITH HIGH ACCURACY
FOR HARMONIC ANALYSIS IN POWER SYSTEM
Zhang Fusheng
Xian Jiaotong University Xian,710049 China
Geng Zhongxing
Research Center for Aviation Engineering and Technology,Beijing 100076 China
Ge Yaozhong
Xian Jiaotong University Xian,710049 China
ABSTRACT The FFT has a higher error in the harmonic analysis of the electric power system, especially for the phases. This paper discussed the leakage of FFT and presented a new amending algorithm, poly-cosin window interpolation, which based on the interpolating algorithm proposed by K. Jain and T. Grandke. This new algorithm obviously improves the accuracy of the FFT, so it can be applied to the precision analysis for electrical harmonic. The simulating result shows that applying deferent windows has the deferent effects to the accuracy, and the Blackman-Harris window has the highest accuracy.
KEY WORDS Fourier transform Electric power system Harmonic
1 引言
近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电力系统谐波污染日益严重，已成为影响电能质量的公害，对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。所以对电网中的谐波含量进行实时测量，确切掌握电网中谐波的实际状况，对于防止谐波危害，维护电网的安全运行是十分必要的。
电力系统的谐波分析，通常都是通过快速傅立叶变换(FFT)实现的。然而FFT存在栅栏效应和泄漏现象，使算出的信号参数即频率、幅值和相位不准，尤其是相位误差很大，无法满足准确的谐波测量要求。为了提高FFT 算法的精度，V.K.Jain 等提出了一种插值算法，对FFT的计算结果进行修正，可以有效地提高计算精度。在此基础上，T. Grandke 又利用海宁( Haning)窗减少泄漏，进一步提高了计算精度。
海宁窗w(n)＝0.5－0.5cos(2πn/N) 是一种余弦窗，它仅包括两项。如果增加余弦项的项数，可进一步减少泄漏。本文分析了多项余弦窗的特性，并提出了对加窗后信号进行插值的算法。该算法能极大地提高FFT计算的精度，从而满足谐波测量中对谐波参数的精度要求。文中给出了计算实例，实例表明该算法具有很高的计算精度，即使对于幅值很小的偶次谐波也能准确地求出其各项参数，尤其是对于提高相位计算的精度更为明显。
2 离散傅立叶变换的泄漏与栅栏效应
在谐波测量中，所要处理的信号均是经过采样和A/D转换得到的数字信号。设待测信号为x(t)，采样间隔为Δt秒，采样频率f s＝1/Δt 满足采样定理，即f s大于信号最高频率分量的两倍。则采样信号为x［n］＝x(nΔt)，并且采样信号总是有限长度的，即n ＝0，1，…，N－1。也就是说，所分析的信号的持续时间为T＝NΔt，这相当于对无限长的信号做了截断，因而造成离散傅立叶变换的泄漏现象。
设信号为单一频率信号
x m(t)＝A m e jωm t(1)
矩形窗为
(2)
持续时间为T的信号相当于x m与w T的乘积
(3)
x m(t)的傅立叶变换为x m(ω)＝A m2πδωm(ω)，即在ωm处有一条单一的谱线。矩形窗的傅立叶变换为
(4)
根据傅立叶变换的乘积定理，m(t)的傅立叶变换为x m(ω)和W T(ω)的卷积
若不计相位的变化，m(ω)的幅值如图1所示。可以看出m(ω)已不再是单一的谱线，而是分布在整个频率轴上，这就是说能量不再集中，即产生了泄漏现象。谐波分析中，各次谐波所泄漏的能量会相互影响，造成误差。
图1 泄漏的产生
Fig.1 The leakage of spectrum
对于离散傅立叶变换(DFT)来说，从频率的离散化得到
(6)
式中 Δω＝2π/T。离散化的频谱如图2所示。
图2 x(n)的离散频谱
Fig.2 The discrete spectrum of x(n)
从图2可以看出，如果不是整周期采样，即信号ωm不是Δω的整倍数，那么即使信号只含有单一频率，DFT也不可能求出信号的准确参数，这一现象通常叫做栅栏效应。
插值算法可以消除栅栏效应引起的误差，而谐波间的泄漏引起的误差则需用加窗的方法来消除。
3 余弦窗的特性
余弦窗的一般表达式为
(7)
式中 K是余弦窗的项数。K＝0时，就是矩形窗。为了满足插值计算的需要，对系数a k 有如下限制
设幅值为1的矩形窗为w0(n)＝1，n＝0，1，…，N－1，它的离散傅立叶变换DFT 称为狄里克来核(Dirichlet)
(9)
余弦窗的特点是它的DFT表达式很简单，可以表示为狄里克来核的代数和
(10)
不同K值和系数a k决定了不同的窗，K＝1时，a0＝0.54，a1＝0.46，为哈明窗，a0＝a1＝0.5为海宁窗；K＝2，a0＝0.42，a1＝0.50，a2＝0.08时为布莱克曼窗。
图3给出了K＝0、…、3时窗的对数频谱。可以看出，当K增大时，旁瓣衰减增大，因而能够更好地抑制泄漏，同时也可看到主瓣宽度随K值而增加，因而K值也不宜选得太大。
图3 窗函数的对数频谱
Fig.3 The logarithm spectrum of the window functions
选用余弦窗的一个主要原因在于它便于进行频
谱计算。通常信号加窗都是在时域进行的，即x w(t)＝x(t)w(t)，然后进行傅立叶变换。而对于余弦窗，可以先对信号进行傅立叶变换，然后在频域进行处理。设离散信号x (n)的频谱为X(θ) ，则由公式(10)可以得出
(11)
这一特点便于我们导出下面的插值方法。
4 插值方法
为简便起见，设采样间隔Δt＝1，DFT的频率分辨率Δf＝1/T＝1/(Δt．N)＝1/N。对于单一频率信号
x m(t)＝A m e j2πf m t(12)
可以得出(13)
对于离散频谱，θ仅能取0…N－1 之间的整数值。设f m在频率lΔf和(l＋1) Δf之间，l为整数，即
f m＝(l＋λ)Δf 0≤λ<1 (14)
则当λ<0.5时，｜X(l)｜取得极大值；当λ>0.5时，
｜X(l＋1)｜取得极大值，并且由(13)式得到
X m(l＋n)＝A m D(n－λ), n为整数 (15)
此式代入(11)，得到加窗信号的频谱在整数采样点的数值为
设定如下系数
(17)
式中 X mw(l)和X mw(l＋1)是相邻的两个峰值点。
由于通常N都取得较大(N≥1024)，而且λ<1，因此可以做以下近似
利用公式(16)和(17)，即可求出K值时插值点的准确的λ值。
将λ代入公式(14)，即可得到准确的频率f m。将λ代入公式(16)，即可得到准确的复振幅A m，从而求出准确的幅值｜A m｜和相位φm。
5 插值公式
下面讨论K＝0,…,3时的插值公式。
当K＝0时，由于窗系数a k不满足公式(8b)，我们须对公式(17)做些修正，令
(18)
从而可求出
(19)
频率仍用(14)式，幅值用(16)式得到
(20)
相位计算可用下式
(21)
当K＝1时，选用海宁窗，可以算出
(22)
代入公式(16)可以得出复幅值
(23)
相位用复幅值A m算出
(24)
当K＝2时，选用布莱克曼窗，可以得到
(25)
求出λ在0和1之间的根后，利用(14)式可算出频率f m，利用公式(16)可算出幅值A m，并利用公式(24)计算相位φm。
当K＝3时，选用布莱克曼-哈里斯窗，可以得到
α＝－［－12.914＋1.223(λ2－1)－0.2836(λ－1)4］(λ＋3)/［(0.2836λ4－1.223λ2＋12.914)(λ－4)］(26)
其余参数计算过程同上。
6 模拟分析结果
加窗插值方法具有很高的精度，尤其是在以下两个方面：一是对于相位的计算。FFT所算出的相位误差很大，根本无法用于谐波分析。而该方法使相位精度得到显著提高，因而使得谐波分析、阻抗计算有了切实的依据。二是能够有效地抑制谐波之间，或杂波及噪声的干扰。即使对于幅值较小的偶次谐波，在FFT中经常被大幅值奇次谐波的泄漏所淹没，该方法也能准确地算出其各项参数。
以下提供一组计算实例，信号幅值为电力系统实测谐波参数，相位参数为自拟，基波为50Hz工频，采样频率为3000Hz，数据长度为1024采样点：
表1 谐波信号参数
Tab.1 Parameters of harmonic signal
谐波f k基波二次三次四次五次六次七次八次九次十次十一次
幅值A k2400.1120.1 2.70.05 2.100.300.6
相位φk0°10°20°30°40°50°60°-80°-100°
为节省篇幅，表2仅列出了用FFT算法及用海宁窗（K＝1）和布莱克曼-哈里斯窗（K＝3）时的计算结果，图4 给出了计算误差曲线。可以看出FFT的结果误差大，尤其是相位的计算结果根本是不可用的。加窗后精度提高了三、四个数量级，而当K＝3时精度最高，尤其是相位计算准确，完全可以满足电力系统谐波分析的要求。
表2 FFT算法与加窗插值算法计算结果比较
Tab.2 Comparison of FFT and windowed interpolation
频率50100150200250350450550
FFT49.805102.539149.414202.148249.023348.633448.242547.852
K＝150.00099.870150.000199.984250.000350.000450.000550.000
K＝350.00099.987150.000199.998250.000350.000450.000550.000
幅值241.00.112.00.1 2.7 2.10.30.6
FFT237.843 1.11810.7670.607 2.215 1.5890.3740.380
K＝1240.0000.10212.0000.100 2.700 2.1000.3000.600
K＝3240.0000.10012.0000.100 2.700 2.1000.3000.600
相位0°10°20°30°40°60°80°100°
FFT12.047183.29858.817197.951111.765154.132204.725225.310
K＝10.000417.13220.00631.25440.00660.00179.99599.998
K＝30.000010.72720.00130.11140.00160.00080.000100.000
图4 FFT与加窗插值法的误差比较
Fig.4 Comparison of errors of FFT and windowed interpolation
7 结论
本文提出的高精度FFT算法应用于谐波测量，十分有效地提高了测量精度,这对电力系统中的谐波管理与治理是很有必要的。采用加窗插值方法对FFT进行修正，减少了泄漏，有效地抑制了谐波之间，或杂波及噪声的干扰，从而可以精确测量到各次谐波电压和电流的幅值及相位，并计算得到谐波功率、谐波功率流向和谐波阻抗。基于该算法的电力系统谐波测量软件经模拟实验，结果十分理想。
张伏生 西安交通大学电力工程系，副教授。主要从事电力系统运行与控制，电力系统谐波分析与测量研究。
耿中行 空军装备技术部第一研究所，博士后，高级工程师。主要研究方向：信号处理，小波分析与应用及机械故障诊断。
葛耀中 西安交通大学电力工程系，教授，博士生导师。
作者单位：张伏生 耿中行 葛耀中（西安交通大学电力工程系，710049 西安）
耿中行（空军装备技术部第一研究所，100076 北京）
葛耀中（西安交通大学电力工程系，710049 西安）
参考文献
[1] Jain V K, Collins W L, Davis D C，High-accuracy analog measurements via interpolated FFT. IEEE Trans IM，1979，28：113～112
[2] Harris F J, On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform.Proc IEEE，1978，66：51～83
[3] Grandke T，Interpolation algorithms for discrete Fourier transforms of weighted signals.IEEE Trans IM，1983，32：350～355
[4] Andria G，Savino M，Trotta A，Windows and interpolation algorithms to improve electrical measurement accuracy. IEEE Tans IM，1989，38：856～863
收稿日期：1998-03-19；改回日期：1998-06-04。
电力系统谐波分析的高精度FFT算法
作者：张伏生， 耿中行， 葛耀中， Zhang Fusheng， Geng Zhongxing， Ge Yaozhong
作者单位：张伏生,葛耀中,Zhang Fusheng,Ge Yaozhong(西安交通大学电力工程系,710049,西安)， 耿中行,Geng
Zhongxing(西安交通大学电力工程系,710049,西安;空军装备技术部第一研究所,100076,北京)
刊名：
中国电机工程学报
英文刊名：PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY FOR ELECTRICAL ENGINEERING
年，卷(期)：1999，(3)
被引用次数：331次
参考文献(4条)
1.Jain V K.Collins W L.Davis D C High-accuracy analog measurements via interpolated FFT 1979
2.Harris F J On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform 1978
3.Grandke T Interpolation algorithms for discrete Fourier transforms of weighted signals 1983
4.Andria G.Savino M.Trotta A Windows and interpolation algorithms to improve electrical measurement accuracy 1989
相似文献(10条)
1.学位论文孔圣立电力系统间谐波测量的研究2002
在运用FFT分析谐波和间谐波时,间谐波的存在会造成"频谱泄漏"的现象,使得幅频特性图像失真,需要对其中谐波和间谐波的含量做出判断.而且间谐波源时时发生变化,采样时间也不能过长.该论文的目标就是研究一种间谐波测量的方法,通过对间谐波源信号较短时间的采样,判断出间谐波的频率、幅值和初相角.该文以傅立叶变换为基础,其中,把采样区间扩展为10倍的工频周期.对连续傅立叶变换公式做了数学上的简化处理,并证明了简化的可行性.利用傅立叶变换简化公式,分析了扩展采样区间为10倍工频周期时的幅频关系曲线,并利用MATLAB工具作出仿真图像.以FFT幅频特性数据和傅立叶变换简化公式为依据,编程求解间谐波的频率、幅值和初相角.计算结果表明,误差满足精度要求.
2.期刊论文沈任元.成叶琴.Shen Renyuan.Cheng Yeqin电力系统谐波的检测分析方法的发展-电气自动化2007,29(4)
介绍了电力系统目前已有的谐波检测方法,叙述了傅立叶变换、小波变换、瞬时无功功率理论和神经网络等谐波检测新方法的发展现状,讲述了目前已有的谐波检测实现技术,分析了谐波检测方法与实现技术的发展趋势.
3.学位论文陈志敏电力系统继电保护中基4FFT模块在SOPC中的设计与实现2007
随着国民经济快速发展和人民生活水平的不断改善，对电网的安全稳定供电提出了越来越高的要求，保证电力系统安全可靠地运行成为维护社会稳固发展的基础。电子技术、计算机技术以及通信技术的新发展，给继电保护提供了强大的技术后盾。本文分析了近年来继电保护理论发展趋势和最新进展：保护理论从简单逻辑判断发展到经典傅氏算法；保护设备也从晶体管时代演变到微机保护时代。由于微机系统结构上的优势，许多先进的电力保护算法能以程序的形式在微机继电保护设备上实现，推动了电力继电保护的快速发展。但由于处理器性能、系统复杂度等问题的存在，使得现有的微机保护装置都存在一定的局限性。文中对电力系统的故障出现的种类和概率进行了分析和讨论，认为电力继电保护就是要有效地从杂乱的线路信号中提取有用信号；而傅立叶变换在频域分析方面的优势，使其成为继电保护理论的经典。本文提出一种新型的继电保护架构，即利用Altera，公司新的SOPC技术——Nios Ⅱ软核处理器，进行电力继电保护平台的设计。
Nios Ⅱ软核处理器是 Altera 公司的SOPC解决方案，它以IP核的形式提供给设计者；用户可以借助 Altera 公司的SOPC Builder等开发工具，按照自己的需求选择合适的CPU及外设，可以迅速定制出一个片上可编程的处理系统。本设计从电力系统继电保护基本模型的需求出发，综合未来继电保护的发展方向，提出继电保护通用平台基本结构。结合SOPC技术，根据需求，在FPGA平台上对一种快速傅立叶变换进行设计，并对其各个单元进行功能和时序的分析、仿真。文中以硬件傅氏算法作为协处理模块定制出电力继电保护通用SOPC平台，将自定义的12bit 64点整数基4 FFT 处理模块作为通用平台核心运算部件融入到NiosⅡ SOPC系统中，并编写相关测试代码对Nios Ⅱ平台以及基4 FFT协处理模块进行测试；证明白定义的FFT协处理模块在Nios Ⅱ系统中工作正常，达到设计目的。
4.学位论文赵永秀基于SRFFT算法的电力系统谐波分析的研究2003
近年来，随着电力电子技术的广泛应用，非线性负载不断引入电力系统，造成电力系统中谐波含量急剧上升和电压波形严重“畸变”，致使电能质量下降。这些谐波给用电设备的安全可靠运行带来了极大的危害，同时对传统测量方法及常用工频仪表的使用也带来了一系列的影响。如果能够在电力系统运行前后对所有谐波参数进行准确分析，在满足电能质量谐波标准的基础上，就能有效地投运用电设备。因此，谐波分析是电力系统研究的一个重要方面。电力系统谐波分析通常都是通过快速傅立叶变换(FFT)实现的，但是这种方法存在栅栏效应和频谱泄漏，使计算出的谐波参数即频率、幅值和相位不准，尤其是相位误差很大，无法满足准确的谐波测量要求。为了提高FFT的精度，本文在分析目前国内外各种谐波分析及测量方法利弊的基础上，提出了利用复序列加窗插值分裂基快速傅立叶变换(SRFFT)。该算法能极大地提高FFT计算的精度，从而满足谐波测量中对谐波参数的精度要求。文中给出了计算实例，实例表明该算法具有很高的计算精度，即使对于幅值较小的偶次谐波也能准确地求出其各项参数，尤其是对于提高相位计算的精度更为明显。
5.会议论文杨尔滨.丁炜基于LabVIEW的虚拟电力系统谐波测试仪研究2004
谐波测量在电力系统中占有很重要的地位和作用.本文概述了虚拟仪器与LabVIEW的基本概念,介绍了一个在LAbVIEW平台上开发的电力系统谐波测试装置,并结合一个具体实例进行仿真.应用虚拟仪器技术进行电力系统谐波测试,既有实际应用价值也可作为电力系统及其自动化专业实验室进行专业教学仿真实验平台.
6.学位论文武艳华频谱分析理论在谐波及间谐波检测中的应用研究2006
近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电力系统谐波污染日益严重，成为影响电能质量的公害，谐波及间谐波问题已经引起广泛关注。
本文首先简单介绍了谐波及间谐波的产生、危害以及各种检测算法，分析比较了各种算法的优缺点，对其中的基于傅立叶变换的理论和现代谱估计理论进行了较为详细的介绍，阐述了本文的学术背景和实际意义。
其次对傅立叶变换的基本理论、基本形式以及实际应用中应注意的问题进行了详细的阐述，对传统的基于加窗DFT的谐波检测方法的误差原因及减少误差的方法进行了分析，并介绍了各种不同的余弦窗函数，进而简要分析了几种常见的频谱校正方法。
在频谱校正方法的基础上，文章给出了一种基于DFT频谱校正的谐波及间谐波检测算法，并通过仿真实例，证明在选取合适的时间窗长度、采样点数以及相应的窗函数时，算法可以比较精确地测量出各次谐波及间谐波的各项参数。但是该算法不适用于检测频率间隔很近的谐波和间谐波。
然后，文章提出了一种基于现代谱估计的间谐波检测算法，算法应用AR模型和扩充Prony模型进行问谐波检测。由于AR模型的递推算法Burg算法存在谱线分裂现象，文中选择使用Hamming窗加权的Burg算法来递推AR模型，修正后的Burg算法明显减轻了谱线分裂现象，具有较好的抗噪声能力，但无法得到间谐波的相位信息。因此文中还使用了Prony模型来检测间谐波，Prony模型检测精度高，但是由于模型本身受噪声影响比较大，选择Prony模型时算法的抗噪声能力较差，只适用于信噪比较高的情况下。上述研究证明，在间谐波检测领域，特别是对离谐波频率较近的间谐波检测中，现代谱估计理论有着许多DFT算法及其校正算法不可比拟的优势，将其引入电力系统间谐波检测中是有效可行的。
最后对全文工作做了总结，对如何进一步提高谐波和间谐波检测精度以及检测技术的发展趋势做出了展望。
7.会议论文王茂海.孙元章基于DFT的电力系统相量测量新算法2004
在非同步采样的情况下,离散傅立叶变换(DFT)的计算结果存在泄漏误差和栅栏效应.利用DFT计算结果的相角误差可以跟踪被测信号的频率变化.但传统的基于DFT的频率跟踪算法对相角误差的考虑不全面,从而其频率、相角、幅值等计算结果也不够准确.本文对DFT在非同步采样情况下的误差产生机理进行了全面分析,给出了非同步采样情况下DFT相角计算结果的精确误差表达式.基于该相角误差公式,本文提出了一种新的基于DFT的电力系统相量测量算法.该算法可以递推计算.与传统算法相比,本文算法不仅精确度高,而且计算量几乎没有增加.本文算法具有鲁棒性,可以自适应的抑制谐波干扰.本文所提算法最显著的特点是其同时具备精确、计算量小的优点,本文最后的算例验证了这一特点.
8.学位论文于海雁基于FPGA的电力系统谐波检测方法的研究2007
随着技术的飞速发展，电力电子装置如变频设备、变流设备等容量日益扩大，数量日益增多。由于非线性器件的广泛使用，使得电网中的谐波污染日益严重，给电力系统和各类用电
设备带来危害，轻则增加能耗，缩短设备使用寿命，重则造成用电事故，影响安全生产，电力谐波已经成为电力系统的公害。除了传统的滤波方法，例如，无源滤波、改变系统的拓补结构来抑制谐波外，人们已广泛应用有源滤波器(APF)来消除注入电网的谐波，而实现有源滤波策略的前提就是能够实时、精确地检测出谐波电流。谐波检测是谐波研究中的一个重要的分支，是解决其他相关谐波问题的基础，因此进行谐波检测的研究具有重要的理论意义和实用价值。设计一种精度高、实时性好且适用范围宽的谐波电流检测方法是国内外众多学者致力研究的目标。
本文主要从谐波检测理论和实现方法上探讨了高精度、高实时性谐波检测数字系统的相关问题。论文中阐述了电力系统谐波的相关概念和产生原理，并分析了电力谐波的特点，对国内外各种谐波检测方法进行了分析和研究。在检测理论上，本文采用FFT理论来计算谐波含量，研究了Radix-2 FFT在谐波检测中的应用，综述了可编程元器件的发展过程、工艺发展及目前的应用情况，并介绍了一种主流硬件描述语言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200为硬件平台，以ISE6.0为软件平台，利用VHDL语言描述的方式实现了512点16Bit的快速傅立叶变换系统，并进行了仿真、综合等工作。仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度，运行速度可以满足一般实时信号处理的要求。
9.学位论文杨文电力系统谐波检测方法研究2005
本文对国内外各种谐波检测方法进行了分析和研究，重点介绍了基于瞬时无助功率理论的谐波检测方法、基于自适应滤波的谐波检测方法、预测型谐波检测方法等，对各种谐波检测方法的优劣予以总结。在仿真研究中，选取了在谐波检测发展过程中具有代表性且比较适用的三种方法，它们分别是基于RDFT的谐波检测方法、基于瞬时元功功率理沦的谐波检测方法和基于Kalman滤波器的谐波检测方法，应用dSpace、Matlab仿真工具，从实时性、精确度、适应性及计算复杂度各方面进行仿真比较。
深入研究了小波变换，并介绍了其相关理论。通过仿真验证表明，小波变换能快速而准确地将谐波信号中的的基波信号分解出来，它适用于对非稳念信号的检测，尤其适用于具有瞬念突变信号的检测。但传统小波变换也有其自身不足之处，在传统小波变换的基础上，提出了一种新的改进的小波变换算法，将原经过正交小波变换分解之后的细节信号继续分解，改善了传统小波变换在分解各高次谐波方面不够精确的缺点，进一步增姒了对于瞬念突变信号的跟踪能力。仿真结果表明，通过改进之后的小波变换方法是一种实时性好、精确度高、适用范围广的谐波检测方法。
以上述所建立的方法为核心，研制了一种电力谐波智能监测系统，它能实时显示电网中的谐波含量、含有率、总畸变量，记录故障发生点等，是一种集监测、分析、预测、报警和保护为一体的集成化谐波监测系统，为实时连续地监测谐波提供了一种有效的方法。
10.期刊论文钱昊.赵荣祥.QIAN Hao.ZHAO Rong-xiang电力系统中谐波分析的高精度FFT算法-江南大学学报（自然科学版）2006,5(5)
在非同步采样情况下快速傅立叶变化存在较大的误差,特别是相位的误差,无法直接用于电力系统谐波分析.为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统中的谐波分析精度,文中通过加窗和插值对原算法进行了改进.仿真结果表明,改进后的算法在非同步采样时,分析精度有显著提高.
引证文献(317条)
1.于静文.薛蕙.温渤婴基于卡尔曼滤波的电能质量分析方法综述[期刊论文]-电网技术 2010(2)
2.吴静.金海彬电网信号高准确度频谱插值测量算法[期刊论文]-北京航空航天大学学报 2010(4)
3.侯怀书.苏明旭.蔡小舒超细颗粒悬浊液超声衰减谱与声速谱测量研究[期刊论文]-仪器仪表学报 2010(2)
4.王海露希尔伯特-黄变换在谐波和间谐波检测中的应用[期刊论文]-通信电源技术 2010(1)
5.刁依娜.郭志红.梁志瑞基于小波包变换的有功电能计量[期刊论文]-电力科学与工程 2010(2)
6.索南加乐.王莉.夏经德.何世恩特高压交流线路故障谐波分析[期刊论文]-高电压技术 2010(1)
7.李伟.齐红涛.苏涛电子式电流互感器数字校验仪设计[期刊论文]-电子科技 2010(1)
8.温和.滕召胜.王一.杨步明.王璟珣基于布莱克曼-纳托尔窗的高精度电力谐波智能分析方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2009(25)
9.陈涵.刘会金.李大路.李琼林.金维刚噪声情况下的时变间谐波谱估计[期刊论文]-中国电机工程学报 2009(19)
10.熊杰锋.王柏林.孙艳加过零检测的电力谐波加窗算法[期刊论文]-自动化仪表 2009(12)
11.刘维亮.江修基于Spartan-3A平台的电力系统谐波分析[期刊论文]-电气开关 2009(6)
12.王利强.郑娟基于最小二乘法的航空地面电源谐波检测研究[期刊论文]-河北工业科技 2009(5)
13.菅玉敏.董惠基于卷积窗的插值算法研究[期刊论文]-现代电子技术 2009(18)
14.高小飞.黄琪基于DSP的低功耗介质损耗测试仪的研制[期刊论文]-上海电力学院学报 2009(4)
15.李明.张葛祥.王晓茹时频原子方法在间谐波分析中的应用[期刊论文]-电网技术 2009(17)
16.冯雪功率因数数字化精确测量方法探讨[期刊论文]-高压电器 2009(4)
17.陈勇基于傅立叶变换的伏安相位计设计与实现[期刊论文]-微电子学与计算机 2009(7)
18.方磊.王英健.张玉环电力系统谐波检测加窗插值算法及其Matlab实现[期刊论文]-电瓷避雷器 2009(3)
19.唐求.王耀南.郭斯羽电力系统谐波及其检测方法研究[期刊论文]-电子测量与仪器学报 2009(5)
20.章梦哲.王军.赵书娟.许珉基于Hermite插值同步化算法的电网谐波与无功测量方法[期刊论文]-电力系统保护与控制 2009(12)
21.张文强.杨耀民.许珉基于三次样条函数的加Rife——Vincent(Ⅲ)窗FFT插值算法[期刊论文]-电力系统保护与控制 2009(12)
22.仲伟堂.彭泓基于瞬时无功功率谐波电流检测法的误差分析[期刊论文]-制造业自动化 2009(6)
23.王明渝.周延静.赵俊晖.马永强基于三角基函数的新型神经网络谐波分析方法[期刊论文]-华东电力 2009(5)
24.张小宁胜利油田配网自动化数据采集终端装置的研制与应用[期刊论文]-电气应用 2009(10)
25.李绍铭.纪萍.彭玉龙基于加窗插值FFT和动态频率的谐波检测算法[期刊论文]-自动化与仪器仪表 2009(3)
26.陈赟.陈光大一种克服累积误差的谐波递推算法[期刊论文]-电力系统保护与控制 2009(10)
27.张莉萍基于Wigner分布和经验模态分解的谐波分析方法[期刊论文]-甘肃科技 2009(9)
28.张璐.徐明珂.王正达有源电力滤波器中的谐波电流检测方法[期刊论文]-电工电气 2009(5)
29.任志莲.周晖.徐丽杰基于ANFIS的电力系统谐波分析算法[期刊论文]-机械与电子 2009(4)
30.周斌.张斌.闫承志数字化变电站同期功能的实现[期刊论文]-电力系统自动化 2009(9)
31.季宇.孙云莲.李晶基于独立分量分析的谐波检测[期刊论文]-电力系统保护与控制 2009(8)
32.郝西伟.杨大伟.刘广艳.张冠军高精度FFT算法在介损监测中的理论与仿真研究[期刊论文]-高压电器 2009(2)
33.江亚群.何怡刚.黄纯.潘华双单片机实现的双原理自动准同期并列装置[期刊论文]-电力自动化设备 2009(4)
34.杜林.郭良峰.雷静.庞军基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法[期刊论文]-重庆大学学报(自然科学版) 2009(3)
35.龚仁喜.刘丰.黄阳.孟小碧.谢玲玲.龚文英一种基于FPGA+ARM的高速电力谐波检测仪硬件的设计与实现[期刊论文]-广西大学学报（自然科学版） 2009(1)
36.温和.滕召胜.王一.吴双双.邬蓉蓉基于三角自卷积窗的介损角高精度测量算法[期刊论文]-电工技术学报 2009(3)
37.陈涵.刘会金.李大路.崔雪非均匀采样和最小二乘法在间谐波检测中的应用[期刊论文]-中国电机工程学报 2009(10)
38.温和.滕召胜.卿柏元Hanning自卷积窗及其在谐波分析中的应用[期刊论文]-电工技术学报 2009(2)
39.周志成.何俊佳.陈俊武.邹云屏TV谐波铁磁谐振检测方法的探讨[期刊论文]-高电压技术 2009(2)
40.荣海舟.粟时平.逯培兵.郑龙一种改进型FFT谐波分析方法[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2009(1)
41.靳志强基于EMD和迭代滑动傅立叶的谐波检测法[期刊论文]-中国新技术新产品 2009(3)
42.张萍列车逆变器工作性能测试系统的设计与实现[期刊论文]-自动化仪表 2009(1)
43.赵兵.刘春明基于DSP与GPRS的电能质量监测系统[期刊论文]-电网与清洁能源 2009(2)
44.李唐兵.姚建刚.李继光基于MCU的电能质量在线监测仪[期刊论文]-仪表技术与传感器 2009(1)
45.许珉.刘凌波基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法[期刊论文]-电力自动化设备 2009(2)
46.高云鹏.滕召胜.周良璋多功能谐波电能计量主机功能板设计与实现[期刊论文]-电力自动化设备 2009(1)
47.储昭碧.张崇巍.冯小英一种可调带宽的线性电力信号实时分析新算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2009(1)
48.胡振华.王海滨.陈蓉芳.孙树平.陈洁基于插值FFT算法的电力系统谐波分析[期刊论文]-电气应用 2008(21)
49.丁文浩.袁志民Hanning窗在插值FFT算法中应用的研究[期刊论文]-电测与仪表 2008(12)
50.张鸿博.蔡晓峰异步顺序采样精确计算电量的改进方法[期刊论文]-华北水利水电学院学报 2008(5)
51.李茜昕浅谈电力谐波在电能计量中的应用[期刊论文]-广东科技 2008(22)
52.吴艳辉.陈勇基于C8051F060的容性设备介损因数在线监测系统[期刊论文]-电力科学与工程 2008(9)
53.门长有.王荣华.谭年熊一种用于谐波测量的全数字同步采样算法[期刊论文]-电力系统自动化 2008(22)
54.李家坤.李生明电力系统谐波抑制研究[期刊论文]-长江工程职业技术学院学报 2008(4)
55.仲伟堂.王巍.姜玉东基于FPGA电力系统谐波检测[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2008(5)
56.律方成.晁红军.徐志钮.李和明介质损耗数字化测量方法综述[期刊论文]-华北电力大学学报 2008(6)
57.惠锦.杨洪耕改进的时域同步插值算法在基于TDA谐波和间谐波测量中的应用[期刊论文]-电工技术学报 2008(7)
58.梅永.王柏林电力系统信号采集与谐波测量方法[期刊论文]-电测与仪表 2008(9)
59.高云鹏.滕召胜.刘鹏.王一.周良璋三相多功能谐波电能表设计[期刊论文]-湖南大学学报（自然科学版） 2008(9)
60.谭东旭诺电霸Nobipower-PQ的应用[期刊论文]-低压电器 2008(18)
61.肖先勇.王楠.刘亚梅基于多项式逼近的单峰谱线插值算法在间谐波分析中的应用[期刊论文]-电网技术 2008(18)
62.张宇辉.贺健伟.李天云.谢家安基于数学形态学和HHT的谐波和间谐波检测方法[期刊论文]-电网技术 2008(17)
63.胡振华.孙树平.王海滨.陈蓉芳.陈洁基于电力系统ATP仿真模型的谐波分析水[期刊论文]-电测与仪表 2008(8)
64.陈文明.刘国荣电力系统谐波测量综述[期刊论文]-湖南工程学院学报（自然科学版） 2008(3)
65.卿柏元.滕召胜.高云鹏.温和基于Nuttall窗双谱线插值FFT的电力谐波分析方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2008(25)
66.孙成发.高辉一种提高短时闪变严重度Pst计算精度的方法[期刊论文]-电力系统保护与控制 2008(16)
67.巩兴华.张泾周.李陈.赵新红.强应民航空电源参数测量与分析软件设计与实现[期刊论文]-计算机测量与控制 2008(7)
68.胡晓依.何庆复.林荣文.唐松柏.郭金福.王华胜基于振动信号分析的增压器故障诊断和转速测量方法研究[期刊论文]-铁道机车车辆
2008(3)
69.王浩.刘凤新高精度电网功率因数测量加权插值FFT优化算法[期刊论文]-计量技术 2008(6)
70.杜雄.周雒维.侯世英三相整流桥直流侧并联型有源电力滤波器[期刊论文]-中国电机工程学报 2008(15)
71.滕予非含分数次谐波环境下提取整数次谐波信息的新方法[期刊论文]-电力自动化设备 2008(6)
72.余涛.史军基于FFT和小波变换的交直流并联输电系统间谐波研究[期刊论文]-电力自动化设备 2008(6)
73.程志友.梁栋.王年.宣善立.张涛基于HHT和滤波器的暂态电能质量评估研究[期刊论文]-电测与仪表 2008(4)
74.朱宁一种基于波形变换的电力系统谐波新的检测方法[期刊论文]-嘉兴学院学报 2008(3)
75.荣海舟.粟时平.逯培兵.郑龙基于最小二乘法原理与FFT的改进型谐波分析方法[期刊论文]-现代电力 2008(2)
76.蔡晓峰.张鸿博LabVIEW实现电力系统谐波测量加窗插值算法[期刊论文]-华北水利水电学院学报 2008(2)
77.林楠.谢维波基于PRONY模型的谐波检测[期刊论文]-湖北电力 2008(2)
78.陈明凯.段小华一种改进的减少频谱泄漏的等角度间隔采样递推算法[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版） 2008(2)
79.毕莹.刘小河基于单片机的谐波检测仪的设计[期刊论文]-现代电子技术 2008(6)
80.樊荣基于Wigner分布和经验模态分解的谐波分析方法[期刊论文]-科技创新导报 2008(12)
81.王平.丁力加窗插值FFT的电网谐波分析算法研究[期刊论文]-江苏电机工程 2008(2)
82.李唐兵.姚建刚.刘一江.李继光电能质量在线监测装置算法研究[期刊论文]-电测与仪表 2008(3)
83.张勇.曾君.王世闻.余晓明风力发电机组便携式电能质量监测系统[期刊论文]-控制理论与应用 2008(1)
84.忻黎敏.许维胜.余有灵基于递推离散傅里叶变换和同步采样的谐波电流实时检测方法[期刊论文]-电网技术 2008(6)
85.黄飞龙.刘金华基于四阶牛顿插值法同步化的FFT谐波分析方法[期刊论文]-电力自动化设备 2008(3)
86.曾喆昭.王耀南一种高精度的电力系统谐波分析方法[期刊论文]-湖南大学学报（自然科学版） 2008(2)
87.夏向阳.罗安注入型滤波装置的研究与工程应用[期刊论文]-高电压技术 2008(1)
88.傅中君同步采样技术在金属氧化物避雷器特性检测中的应用[期刊论文]-电瓷避雷器 2008(1)
89.郑连清.何立新基于支持向量回归机的谐波分析[期刊论文]-电力自动化设备 2008(2)
90.李天云.程思勇.杨梅基于希尔伯特-黄变换的电力系统谐波分析[期刊论文]-中国电机工程学报 2008(4)
91.王公宝.向东阳.马伟明基于FFT和神经网络的非整数次谐波分析改进算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2008(4)
92.邱海锋.周浩非同步采样下电网谐波分析方法的探讨[期刊论文]-继电器 2008(1)
93.胡倩.唐震洲网络化虚拟谐波分析仪的设计与实现[期刊论文]-微计算机信息 2007(1)
94.段小华.陈明凯FFT高精度谐波检测方法研究[期刊论文]-江苏电器 2007(6)
95.沈晓枉.余涛.贲树俊.葛乃成基于相位差校正法的电力谐波分析中窗函数的研究[期刊论文]-江苏电机工程 2007(z2)
96.王小华.何怡刚基于神经网络的电力系统高精度频率谐波分析[期刊论文]-中国电机工程学报 2007(34)
97.李凤婷.孙成祥.晁勤小波变换在电力系统间谐波分析中的应用[期刊论文]-自动化仪表 2007(12)
98.孙佐.王念春.许卫兵双DSP结构电网谐波监测及保护一体化装置研究[期刊论文]-电子测量与仪器学报 2007(5)
99.张永昕谐波对电力系统的危害及其测量方法综述[期刊论文]-黑龙江电力 2007(5)
100.刘阳.杨洪耕基于独立分量分析的电压闪变检测方法[期刊论文]-电力自动化设备 2007(11)
101.王文勇基于Harr小波的时变谐波检测[期刊论文]-电力系统自动化 2007(20)
102.周斌一种适用于自动准同期装置的改进傅立叶相位差算法[期刊论文]-继电器 2007(20)
103.陈良款.盛利元.范川林.盛喆基于LabWindows/CVI的列车逆变电源分析仪的设计[期刊论文]-仪器仪表学报 2007(9)
104.余晓明.吴捷.王世闻.张勇基于DSP的通用FFT算法在电网谐波检测中的应用[期刊论文]-北京联合大学学报（自然科学版） 2007(3) 105.蔡晓燕电网谐波分析的加窗插值算法仿真[期刊论文]-科技广场 2007(7)
106.程志友.梁栋.韦穗基于S变换与Hilbert变换动态无功功率检测[期刊论文]-电子测量与仪器学报 2007(4)
107.竺炜.曾喆昭.周友庆电力系统谐波分析的一种快速神经网络算法[期刊论文]-湖南大学学报（自然科学版） 2007(8)
108.王震洲.刘教民.王丽娜基于DSP的低压智能脱扣器[期刊论文]-低压电器 2007(13)
109.李益华.林文南.李茂军电力系统谐波检测的FFT加窗插值算法与小波分析方法的比较[期刊论文]-电力科学与技术学报 2007(2) 110.李春文.姜素霞电网谐波电流检测方法分析[期刊论文]-郑州轻工业学院学报（自然科学版） 2007(2)
111.梁玲飞.金燕提高电力系统谐波测量精度的研究[期刊论文]-仪器仪表用户 2007(4)
112.任明辉.王德意.杨国清.杨可改进相关系数法在介质损耗角测量中的应用研究[期刊论文]-西北农林科技大学学报(自然科学版) 2007(5)
113.赵永秀.万耕一种新型电力系统谐波监测仪的研制[期刊论文]-西安科技大学学报 2007(2)
114.刘平英.刘国海有源电力滤波器的现状及发展趋势[期刊论文]-江苏电器 2007(1)
115.周斌.张何基于电子式互感器的变电站智能设备采样值接口技术[期刊论文]-江苏电机工程 2007(2)
116.牛卢璐基于ESPRIT的谐波和间谐波参数估计方法[期刊论文]-继电器 2007(9)
117.刘敏.王克英基于FFT和神经网络的高精度谐波分析[期刊论文]-继电器 2007(2)
118.李媛.刘涤尘.杜新伟Newton迭代算法用于高精度故障数据分析[期刊论文]-高电压技术 2007(6)
119.徐志钮.律方成.李和明用改进的DFT改进MOA容性电流补偿法[期刊论文]-高电压技术 2007(6)
120.张萍.余健明.魏磊用瞬时无功功率理论求电压闪变参数[期刊论文]-高电压技术 2007(4)
121.徐志钮.律方成.李和明加Blackman-Harris窗插值算法仿真介损角测量[期刊论文]-高电压技术 2007(3)
122.胡倩.唐震洲基于虚拟仪器技术的电力谐波检测系统[期刊论文]-电子测量技术 2007(2)
123.程浩忠电能质量讲座第一讲电能质量的研究[期刊论文]-低压电器 2007(2)
124.孙同明.许珉.杨育霞应用三次样条函数快速计算插值FFT算法[期刊论文]-电力自动化设备 2007(6)
125.李媛.刘涤尘.杜新伟.黄涌混合遗传算法在电力参数测量中的应用[期刊论文]-电力系统自动化 2007(12)
126.周斌.鲁国刚.黄国方.沈健基于线性Lagrange插值法的变电站IED采样值接口方法[期刊论文]-电力系统自动化 2007(3) 127.易立强.邝继顺一种基于FFT的实时谐波分析算法[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2007(2)
128.侯启方.李艳鹏.刘承志基于插值FFT算法的电力系统频率高精度测量[期刊论文]-电气应用 2007(6)
129.黄云江.谢维波基于迭代Prony算法的高精度谐波检测[期刊论文]-电气应用 2007(4)
130.程志友.梁栋.韦穗.李令冬基于S变换的动态间谐波检测方法研究[期刊论文]-电测与仪表 2007(3)
131.贲树俊.葛乃成.沈晓枉基于相位差校正法的高精度电力谐波检测[期刊论文]-电测与仪表 2007(2)
132.张皓.赵伟电磁测量领域中数学的地位与重要作用[期刊论文]-电测与仪表 2007(1)
133.杜晓华.樊绍胜基于卡尔曼算法的有源滤波器谐波检测方法[期刊论文]-东北电力技术 2007(4)
134.蔡贞伟热连轧交交主传动无功与谐波问题研究[学位论文]硕士 2007
135.沈睿佼.杨洪耕基于特征空间求根法的非整数次谐波估计方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(24)
136.李晶.裴亮.郁道银.曹茂永一种用于电力系统谐波与间谐波分析的超分辨率算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(15) 137.曾喆昭.文卉.王耀南一种高精度的电力系统谐波智能分析方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(10)
138.吴静.赵伟一种用于分析电网谐波的多谱线插值算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(8)
139.刘小河.杨秀媛电弧炉电气系统谐波分析的频域方法研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2006(2)
140.梁昱.冯桂宏.孙晗光.白静.杨祥.张海宁基于谐波功率潮流分析的谐波电能检测与计量[期刊论文]-沈阳工业大学学报 2006(5) 141.史彩君.王飞基于软件同步的采样频率自适应算法及仿真[期刊论文]-内蒙古电力技术 2006(1)
142.余尤好开关电源的高精度谐波分析[期刊论文]-闽江学院学报 2006(5)
143.马霁旻谐波抑制及无功补偿装置的研究与仿真[期刊论文]-吉林电力 2006(3)
144.戚伟.黄成军.钱勇.黄方能.徐冰雁二进时间窗FFT谐波检测[期刊论文]-继电器 2006(22)
145.郑恩让.杨润贤.高森关于电力系统FFT谐波检测存在问题的研究[期刊论文]-继电器 2006(18)
146.王波.杨洪耕基于AR谱估计和插值FFT的间谐波检测方法[期刊论文]-继电器 2006(4)
147.吕干云.程浩忠.汪晓东.张浩然移相电能质量检测法的研究[期刊论文]-继电器 2006(3)
148.武艳华.黄纯.邢耀广.顾苏.潘华基于AR模型的间谐波检测算法的研究[期刊论文]-继电器 2006(2)
149.冯小华在线监测tanδ的高精度相对分析法研究[期刊论文]-高压电器 2006(4)
150.余健明.张萍.张伏生.魏磊基于瞬时无功功率理论求取电压闪变参数的新方法[期刊论文]-供用电 2006(1)
151.罗德凌.唐朝晖电力系统谐波检测方法的研究现状及其发展[期刊论文]-国外电子测量技术 2006(4)
152.谭茂茜电力谐波对电能计量的影响[期刊论文]-广东电力 2006(12)
153.杨冠鲁.姚若苹.余尤好采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法[期刊论文]-福州大学学报（自然科学版） 2006(3) 154.沈睿佼.杨洪耕.吴昊基于奇异值总体最小二乘法的间谐波估计算法[期刊论文]-电网技术 2006(23)
155.刘敏.王克英基于快速傅里叶变换与误差最小原理的谐波分析方法[期刊论文]-电网技术 2006(19)
156.徐志钮.律方成基于改进基波相位分离法的介质损耗角测量[期刊论文]-电网技术 2006(8)
157.刘开培.周莉.马秉伟基于支持向量机的间谐波检测及其在LabVIEW平台的实现[期刊论文]-电网技术 2006(5)
158.李红伟.王洪诚基于TMS320F2812的电力系统谐波分析装置[期刊论文]-电力自动化设备 2006(8)
159.谢鹏.周青山.汪毅.向铁元电能计量误差分析软件设计与实现[期刊论文]-电力自动化设备 2006(1)
160.周林.栗秋华.张凤电力系统谐波分析中频谱泄漏治理方法的新进展[期刊论文]-电气应用 2006(10)
161.兰华.孙亮.石要武基于互高阶谱Pisarenko方法的间谐波计算[期刊论文]-电工电能新技术 2006(1)
162.单茂华.刘骥.白钟.鲁国刚电容型设备在线绝缘监测系统分布式硬件平台研究[期刊论文]-电测与仪表 2006(12)
163.潘立冬.王飞基于采样频率自适应的高精度谐波分析软件算法[期刊论文]-电测与仪表 2006(5)
164.刘敏.王克英基于加窗双峰谱线插值的高精度FFT谐波分析[期刊论文]-电测与仪表 2006(3)
165.史采君谐波检测中采样频率准同步算法[期刊论文]-东北电力大学学报（自然科学版） 2006(2)
166.李晶.裴亮.郁道银.曹茂永超分辨率谱估计理论在电力系统谐波间谐波分析中的应用[期刊论文]-传感技术学报 2006(6)
167.卓越基于https://www.doczj.com/doc/d21937954.html,的电力系统故障信息处理系统的研究[学位论文]硕士 2006
168.杜天军基于抗混叠小波理论的电力系统谐波检测与抑制研究[学位论文]博士 2006
169.董寒光分散式智能化交流电参量测控节点的设计和开发[学位论文]硕士 2006
170.曾晓东考虑谐波的0.2s级多功能电能表的研究与开发[学位论文]硕士 2006
171.武艳华频谱分析理论在谐波及间谐波检测中的应用研究[学位论文]硕士 2006
172.邢耀广基于虚拟仪器的电能质量测试仪[学位论文]硕士 2006
173.曹军军基于TMS320F2812的电力暂态信号采集与录波单元的研制[学位论文]硕士 2006
174.金全意DFT滤波器组在电力系统间谐波测量中的应用研究[学位论文]硕士 2006
175.钱昊智能发电机保护模块[学位论文]硕士 2006
176.马霁旻基于DSP的谐波抑制和无功补偿装置的研究和设计[学位论文]硕士 2006
177.汪洋航空电源自动测试系统软件开发平台的研究与设计[学位论文]硕士 2006
178.陈飞电力参数监测装置及算法的研究与改进[学位论文]硕士 2006
179.潘朝洪电压质量扰动分析算法研究[学位论文]硕士 2006
180.韩绍甫小波分析在电能质量监测系统中的应用[学位论文]硕士 2006
181.张晓佳人工智能在容性设备在线监测中的应用研究[学位论文]硕士 2006
182.熊静基于TMS320C6713的电能质量分析仪的设计与研制[学位论文]硕士 2006
183.吴岐伟基于DSP的变电所谐波治理[学位论文]硕士 2006
184.宋卫海电力谐波检测与分析方法研究[学位论文]硕士 2006
185.赵丽平基于Multi-agent的电能质量监控网络的研究[学位论文]博士 2006
186.王笛基于广义瞬时无功理论的并联有源滤波器研究[学位论文]硕士 2006
187.杨晓东电容型设备介损在线监测改进算法的仿真研究[学位论文]硕士 2006
188.杨汉生提升小波在电能质量分析中的应用研究[学位论文]博士 2006
189.张介秋.梁昌洪.陈砚圃一类新的窗函数--卷积窗及其应用[期刊论文]-中国科学E辑 2005(7)
190.龚骏.赵建民基于DSP的有源电力滤波器的控制系统仿真[期刊论文]-中国科技信息 2005(13)
191.钱昊.赵荣祥基于插值FFT算法的间谐波分析[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(21)
192.孙才华.宗伟.何磊.杜宁.李海燕一种任意整数次谐波电压实时检测方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(18)
193.马秉伟.刘会金.周莉.崔福鑫一种基于自回归模型的间谐波谱估计的改进算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(15) 194.黄纯.江亚群谐波分析的加窗插值改进算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(15)
195.向东阳.王公宝.马伟明.张文博基于FFT和神经网络的非整数次谐波检测方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(9) 196.黄纯基于离散傅立叶变换校正的电参量微机测量新算法及应用研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(7)
197.吴杰康在暂态过程中电力系统频率的估算[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(7)
198.占勇.程浩忠.丁屹峰.吕干云.孙毅斌基于S变换的电能质量扰动支持向量机分类识别[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(4) 199.黄纯.何怡刚.江亚群一种新的自动准同期并列算法的研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(3)
200.杜天军.陈光(禹).雷勇基于混叠补偿小波变换的电力系统谐波检测方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(3)
201.曾泽昊.余有灵.许维胜基于插值同步算法的频谱泄漏分析与仿真[期刊论文]-系统仿真技术 2005(3)
202.吕干云.程浩忠.丁屹峰基于非线性自适应滤波器的动态电能质量扰动检测[期刊论文]-上海电力 2005(3)
203.张冬梅.赵建林光纤电压互感器的设计及应用[期刊论文]-工矿自动化 2005(6)
204.吕英俊.刘霞煤矿中一种经济实用的电网谐波监测方法[期刊论文]-煤矿机械 2005(9)
205.成剑.罗安.付青一种简化DFT的滑窗迭代算法在电力谐波检测中的应用[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(8)
206.许珉.张鸿博基于异步顺序采样值精确测量电量的方法[期刊论文]-继电器 2005(15)
207.李凤阁.韩明武.佟为明.林景波基于双CPU的电力监控器的设计[期刊论文]-继电器 2005(4)
208.张一斌.王小华.何怡刚基于神经网络的电力系统谐波测量方法研究[期刊论文]-湖南大学学报（自然科学版） 2005(6) 209.江冰.张卓.张金波电力系统的谐波及其测量技术[期刊论文]-河海大学常州分校学报 2005(1)
210.王见乐.王林虎基于DSP的低压动态无功补偿装置的研制[期刊论文]-华北电力技术 2005(1)
211.潘立冬.王飞一种减小频谱泄漏的采样频率自适应算法仿真研究[期刊论文]-华北电力大学学报 2005(6)
212.潘翀.侯世英.吕厚余.李学远基于小波包变换的电力系统谐波电流检测[期刊论文]-华北电力大学学报 2005(1)
213.黄方能.吴玉燕FFT谐波检测存在的问题[期刊论文]-广西电力 2005(4)
214.潘晓杰.刘涤尘.邹江峰基于DSP的电能质量在线监测装置[期刊论文]-高电压技术 2005(12)
215.蒋剑波.刘贤兴.王德明FFT和小波变换在电力系统谐波测量中的应用[期刊论文]-高电压技术 2005(11)
216.马林.沈谅平电力系统谐波检测方法[期刊论文]-广东输电与变电技术 2005(1)
217.潘晓杰.刘涤尘谐波分析高效算法的研究[期刊论文]-阜阳师范学院学报（自然科学版） 2005(3)
218.王小华.何怡刚一种新的基于神经网络的高精度电力系统谐波分析算法[期刊论文]-电网技术 2005(3)
219.成剑.罗安.付青简化DFT滑窗迭代算法在有源电力滤波器谐波检测中应用[期刊论文]-电力自动化设备 2005(5)
220.赵永秀.万耕.武贵林基于SRFFT算法的电力系统谐波分析的研究[期刊论文]-电气应用 2005(5)
221.丁屹峰.程浩忠.吕干云.占勇.孙毅斌.陆融基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计[期刊论文]-电工技术学报 2005(10) 222.陈明凯.郑翔骥.汪晓强减少频谱泄漏的一种新的等角度间隔采样递推算法[期刊论文]-电工技术学报 2005(8)
223.曾泽昊.余有灵.许维胜一种减小频谱泄漏的同步化算法[期刊论文]-电测与仪表 2005(11)
224.计及PMU电压和电流量测量的三相状态估计的研究[期刊论文]-东北电力技术 2005(10)
225.吕干云高速磁悬浮列车系统电能质量研究[学位论文]博士 2005
226.关慧敏小波能量比值法识别变压器励磁涌流的仿真研究[学位论文]硕士 2005
227.王萍有源电力滤波器谐波电流智能测控方法研究[学位论文]博士 2005
228.姜桂秀广域测量系统中相量算法的研究[学位论文]硕士 2005
229.邹双一基于神经网络的谐波电流检测方法的研究[学位论文]硕士 2005
230.黄纯电气信号数字化检测技术及应用研究[学位论文]博士 2005
231.肖行竹配电综合测试装置的研究[学位论文]硕士 2005
232.蒋剑波基于DSP的电力参数测量装置的研究[学位论文]硕士 2005
233.陈冬红电力系统谐波测量和分析方法研究[学位论文]硕士 2005
234.陈坤鹏智能无功补偿装置的研究[学位论文]硕士 2005
235.高瑛电能质量的时频域综合分析方法研究[学位论文]硕士 2005
236.高瑛电能质量的时频域综合分析方法研究[学位论文]硕士 2005
237.李明基于SVD自适应卡尔曼滤波的谐波与电压凹陷检测方法研究[学位论文]硕士 2005
238.郝江涛用于谐波及无功综合补偿的有源电力滤波器研究[学位论文]硕士 2005
239.江川基于双CPU并行结构的电能质量在线监测[学位论文]硕士 2005
240.陈静电能质量检测仪器的研制[学位论文]硕士 2005
241.许剑基于ARM的嵌入式电力谐波分析系统的研究与设计[学位论文]硕士 2005
242.李红伟基于DSP的电力系统谐波检测的研究[学位论文]硕士 2005
243.陈卓毅变电站的谐波分析与抑制[学位论文]硕士 2005
244.马金海电力仪表算法的研究及在嵌入式系统中的实现[学位论文]硕士 2005
245.金寿星基于DSP的谐波电能计量装置的研制[学位论文]硕士 2005
246.钱君霞基于MSP430F149的电力参数综合监测装置的研究与开发[学位论文]硕士 2005
247.梅永交流采样的实现与谐波分析新算法[学位论文]硕士 2005
248.张卓电力参数测量模型及实时测量系统的研究[学位论文]硕士 2005
249.潘翀电网瞬时功率理论和谐波电流检测方法研究[学位论文]硕士 2005
250.曾纪勇基于数学形态学的电能质量检测方法及应用[学位论文]硕士 2005
251.余尤好.杨冠鲁基于MATLAB的发电机谐波分析[期刊论文]-福建电脑 2004(2)
252.丁屹峰.程浩忠.占勇.孙毅斌.严健勇电能质量监测技术现状及发展[期刊论文]-中国电力 2004(7)
253.占勇.丁屹峰.程浩忠.曾德君电力系统谐波分析的稳健支持向量机方法研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2004(12) 254.张介秋.陈砚圃.梁昌洪基于卷积窗的电力系统谐波误差估计与数值模拟[期刊论文]-中国电机工程学报 2004(12) 255.张介秋.梁昌洪.陈砚圃基于卷积窗的电力系统谐波理论分析与算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2004(11)
256.徐非非.向小民备用系统蓄电池失效监测中的电导技术新思路[期刊论文]-通信电源技术 2004(6)
257.梅红伟.纪延超改善电力系统谐波分析的加窗插值算法和递推傅氏算法[期刊论文]-继电器 2004(24)
258.闫常友.张涛.杨奇逊基于DFT的非同步采样情况下相量测量误差研究综述[期刊论文]-继电器 2004(10)
259.刘沛津.曹进.张伏生基于虚拟仪器技术的在线谐波测量分析系统[期刊论文]-继电器 2004(4)
260.秦旭达.王太勇.刘兴荣.商同微分处理方法在漏磁检测信号分析中的应用研究[期刊论文]-钢铁 2004(2)
261.孙宏伟.李梅.袁健华.寇晓.李彦明用于电力系统谐波分析的加窗插值FFT算法研究[期刊论文]-高电压技术 2004(8) 262.杨黎晖.申忠如.杨家全.姚顺基于双微处理器的发电机转子交流阻抗测试仪的研制[期刊论文]-电子技术应用 2004(11) 263.王志群.朱守真.周双喜基于Pisarenko谐波分解的间谐波估算方法[期刊论文]-电网技术 2004(15)
264.粟时平.郑小平.金维宇电力系统谐波检测方法及其实现技术的发展[期刊论文]-电气开关 2004(1)
265.龙锋.王富荣.李大进.刘永生基于DSP的容性设备介质损耗因数在线监测方法[期刊论文]-电力系统自动化 2004(19) 266.吕干云.丁屹峰.程浩忠一种基于改进锁相环系统的电能质量扰动检测方法[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2004(5) 267.龙锋.王富荣.李大进.刘永生容性设备介质损耗因数在线监测方法及误差分析研究[期刊论文]-电力科学与工程 2004(2) 268.陈坤鹏.谢运祥.邓衍平.龚臣两种单相电路无功电流实时检测方法分析[期刊论文]-电力电子技术 2004(6)
269.李红伟.李在玉FFT分析电力系统谐波的加窗插值算法[期刊论文]-电工技术杂志 2004(10)
270.王见乐.钱珞江.王林虎基于DSP的低压动态无功补偿装置[期刊论文]-电工技术 2004(12)
271.龙锋.王富荣.李大进.刘永生电容型设备介质损耗因数在线监测技术[期刊论文]-电工技术 2004(7)
272.傅中君应用过零法和谐波分析法精确测量MOA阻性电流基波[期刊论文]-电瓷避雷器 2004(2)
273.付青大功率电网谐波有源治理的控制策略和工程应用研究[学位论文]博士 2004
274.吴杰康高精度多功能电能表数字测量方法的理论与应用研究[学位论文]博士后 2004
275.庞浩数字化电力测控方法及直流有源电力滤波器的研究[学位论文]博士 2004
276.邓宏伟基于小波变换的电能质量分析与应用研究[学位论文]硕士 2004
277.解绍锋电气化铁道谐波过程分析与推荐限值制定思路研究[学位论文]博士 2004
278.李恒民应用DSP的红外接近觉信号采集与实时处理[学位论文]硕士 2004
279.王冬平材料电加工设备谐波抑制技术研究[学位论文]博士 2004
280.柴旭峥.文习山.关根志.彭宁云一种高精度的电力系统谐波分析算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2003(9)
281.庞浩.李东霞.俎云霄.王赞基应用FFT进行电力系统谐波分析的改进算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2003(6)
282.索南加乐.宋国兵.许庆强.张健康.赵志华任意长度数据窗幅频特性一致的正交相量滤波器设计[期刊论文]-中国电机工程学报 2003(6) 283.张安安.马文营.杨洪耕复小波在谐波阻抗估计中的应用[期刊论文]-四川大学学报（工程科学版） 2003(2)
284.李芬华.常铁原.潘立冬.李雪涛电力谐波检测系统参数设计的一种方法[期刊论文]-计量技术 2003(11)
285.金雄飞.乐秀璠电网谐波测量方法评述[期刊论文]-继电器 2003(8)
286.李新福.刘教民.崔玉龙电器检测的谐波分析算法[期刊论文]-河北工业大学学报 2003(5)
287.张伏生.曹进.魏磊.张柏林.李宁基于虚拟仪器技术的电能质量综合测量分析系统的研制[期刊论文]-华北电力技术 2003(6)
288.邹江锋.刘涤尘.谭子求.潘晓杰.曹飞基于FFT算法的分次谐波测量与分析[期刊论文]-高电压技术 2003(9)
289.王楠.律方成.梁英.李和明基于高精度DFT的介损数字测量方法[期刊论文]-高电压技术 2003(4)
290.薛蕙.杨仁刚.罗红.郭永芳利用小波变换分析配电网电能质量扰动[期刊论文]-电网技术 2003(7)
291.张伏生.刘沛津.曹进.陈友文基于GPS同步时钟的在线谐波测量分析系统[期刊论文]-电力自动化设备 2003(6)
292.吴萍.张尧基于单端电气量的故障测距算法[期刊论文]-电力系统及其自动化学报 2003(4)
293.杨拴科.何卫锋非同步采样对电力系统谐波分析精度影响的仿真研究[期刊论文]-电工技术杂志 2003(5)
294.王楠.律方成.李艳涛.周健影响介损在线检测准确性的因素分析与探讨[期刊论文]-电工技术杂志 2003(1)
295.毛海涛.文会飞.申忠如基于LabWindows/CVI的电能质量分析仪的设计与实现[期刊论文]-电测与仪表 2003(10)
296.王楠.律方成.梁英基于修正理想采样频率的谐波分析法在介损在线测量中的应用[期刊论文]-电测与仪表 2003(7)
297.都延星.申忠如.陈继明.骆一萍应用高精度FFT算法的MOA泄漏电流测试仪[期刊论文]-电瓷避雷器 2003(4)
298.夏明超高压输电线路双端暂态保护算法研究[学位论文]博士 2003
299.罗晋军葛洲坝500kV直流换流站谐波测试与分析[学位论文]硕士 2003
300.罗晋军葛洲坝500kV直流换流站谐波测试与分析[学位论文]硕士 2003
301.唐云龙基于谐波潮流的公共耦合节点处谐波及阻抗研究[学位论文]硕士 2003
302.葛毅电力谐波对电能表电能计量的影响研究[学位论文]硕士 2003
303.任治国采用USB通信的电能质量测量装置的研究[学位论文]硕士 2003
304.薛蕙.杨仁刚基于FFT的高精度谐波检测算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2002(12)
305.黄益庄.李恒提高工频电流电压基波计算精度的Fourier均值算法[期刊论文]-清华大学学报(自然科学版) 2002(9)
306.张小玲.郑世喜.丁坚勇电力系统谐波分析的ANN算法及其误差分析[期刊论文]-计量技术 2002(12)
307.尚婕.陈红卫.李彦电能质量分析方法评述[期刊论文]-华东船舶工业学院学报(自然科学版) 2002(5)
308.肖雁鸿.毛筱.周靖林.姜会霞.彭永进电力系统谐波测量方法综述[期刊论文]-电网技术 2002(6)
309.姜建国.朴晓光.赵长和.黄真.赵冬梅电力系统的谐波检测与分析方法[期刊论文]-大庆石油学院学报 2002(1)
310.王楠.律方成.陈志业小波变换用于介损数字化测量的仿真研究[期刊论文]-电工技术学报 2002(5)
311.尚勇.杨敏中.王晓蓉.刘少宇.严璋谐波分析法介质损耗因数测量的误差分析[期刊论文]-电工技术学报 2002(3)
312.张盎然.陈明华.杨扬基于准同步算法的谐波分析方法[期刊论文]-电测与仪表 2002(1)
313.赵文春.马伟明.胡安电机测试中谐波分析的高精度FFT算法[期刊论文]-中国电机工程学报 2001(12)
314.朱利民.熊有伦一个通用的频谱误差校正快速算法[期刊论文]-振动工程学报 2001(2)
315.王楠.律方成.李燕青.陈志业相关函数法计算容性设备介质损失角正切[期刊论文]-华北电力大学学报 2001(3)
316.张斌.刘晓川.许之晗基于变换的电能质量分析方法[期刊论文]-电网技术 2001(1)
317.危韧勇.李志勇基于人工神经元网络的电力系统谐波测量方法[期刊论文]-电网技术 1999(12)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/d21937954.html,/Periodical_zgdjgcxb199903015.aspx
授权使用：武汉科技大学(whkjdx)，授权号：377a5614-fe71-4d64-93f3-9e9400b7465c
下载时间：2011年2月24日
电力系统谐波抑制的仿真研究 目 录 1 绪论…………………………………………………………………………… 1.1 课题背景及目的………………………………………………………… 1.2国内外研究现状和进展………………………………………………… 1.2.1国外研究现状 …………………………………………………… 1.2.1国内研究现状 …………………………………………………… 1.3 本文的主要内容…………………………………………………………… 2 有源电力滤波器及其谐波源研究……………………………………………… 2.1 谐波的基本概念………………………………………………………… 2.1.1 谐波的定义……………………………………………………… 2.1.2谐波的数学表达………………………………………………… 2.1.3电力系统谐波标准………………………………………………… 2.2 谐波的产生……………………………………………………………… 2.3 谐波的危害和影响……………………………………………………… 2.4 谐波的基本防治方法…………………………………………………… 2.5无源电力滤波器简述…………………………………………………… 2.6 有源电力滤波器介绍…………………………………………………… 2.6.1 有源滤波器的基本原理.……………………………………… 2.6.2 有源电力滤波器的分类.……………………………… 2.7并联型有源电力滤波器的补偿特性…………………………………… 2.7.1谐波源………………………………………………………… 2.7.2有源电力滤波器补偿特性的基本要求…………………………… 2.7.3影响有源电力滤波器补偿特性的因素…………………………… 2.7.4并联型有源电力滤波器补偿特性……………………………… 2.8 谐波源的数学模型的研究……………………………………………… 2.8.1 单相桥式整流电路非线性负荷………………………………… 2.8.2 三相桥式整流电路非线性负荷.………………………………… 3 基于瞬时无功功率的谐波检测方法…………………………………………… 3.1谐波检测的几种方法比较…………………………………………… 3.2三相电路瞬时无功功率理论…………………………………………… 3.2.1瞬时有功功率和瞬时无功功率……………………………………… 3.2.2瞬时有功电流和瞬时无功电流……………………………………… 3.3 基于瞬时无功功率理论的p q -谐波检测算法.…………………… 3.4基于瞬时无功功率理论的p q i i -谐波检测法.…………………… 4并联有源电力滤波器的控制策略…………………………………………… 4.1并联型有源电力滤波器系统构成及其工作原理………………………… 4.2并联有源电力滤波器的控制研究.……………………………… 4.2.1并联有源电力滤波器直流侧电压控制…………………… 4.2.2有源电力滤波器电流跟踪控制技术…………………………… 4.2.2.1 PWM 控制原理………………………………………… 4.2.2.2滞环比较控制方式………………………………………… 4.2.2.3三角波比较方式………………………… 4.3有源电力滤波器的主电路设计 …………………………………………
《电力系统的谐波》 电气工程与自动化 1.什么是谐波？特性？分类？ 2.含有谐波的电量的电气参数如何计算？ 3.衡量谐波含量的参数有哪些？定义？ 4.电力系统常见的谐波源有哪些？ 5.谐波的危害是什么？治理方法有哪些？ 理想的交流电压和交流电流波形应是单一频率的正弦波，而实际电力系统中由于负荷 的非线性常会使电压和电流波形产生畸变而偏离正弦，出现各种谐波分量。谐波的含量是 衡量电能质量的重要指标之一。 那么什么是谐波呢？谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。 奇次谐波:额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波； 偶次谐波:额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。 一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n ±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。 变频器主要产生5、7次谐波； 分量谐波:频率为基波非整数倍的分量称为间谐波，有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波,次谐波可看成直流与工频之间的间谐波。 电气参数计算 有效值： U= 1T u 2T 0(t)dt I= 1T i 2T 0(t)dt u(t)= 2∞n =1U n sin ?(nw 1t +αn ) i(t)= 2∞ n =1I n sin ?(nw 1t +βn ) w 1=2πT =2πf 1 I= A A= 1T [ 2I 1T sin w 1t +β1 + 2I 2sin 2w 1t +β2 +?+ 2I n sin nw 1t +βn ]∧2dt
浅谈谐波的含义及为什么必须治理 安科瑞王长幸 江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405 1引言 随着科技发展，电子产品大量应用，电网中谐波大量产生，作为设计人员需要了解谐波的成因及危害，以便更好地防御及治理，提高电能质量。 近年来，电气产品行业出于节能和生产的需要，积极运用新技术，大量地运用了可控变流装置、变频调速装置等非线性负荷设备。其所产生的谐波问题直接影响到了公用电网的电能质量，已引起人们的广泛重视。 2谐波产生的原因及影响 2.1谐波的成因 电网中的谐波主要指频率为工频（基波频率）整数倍成分的谐波及工频非整数成分的间谐波，它们都是造成电网电能质量污染的重要原因。根据大量现场测试的分析结果证实，电力变压器也是电力系统中谐波的一个重要谐波源。电力变压器的激磁电流、铁心饱和及三相电路和磁路的不对称，致使在变压器三角绕组的线电压和线电流中也仍然存在三次谐波分量，尤其在负荷低谷时，随着电网电压的升高，变压器铁心饱和程度加剧，产生的谐波含量也随之增大。随着电网大量电容装置的投运，通过对现场谐波实测发现，谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路，而是波及全网，并给电容装置及电网的正常运行带来影响和威胁。 在民用建筑中，UPS电源、电子调速装备、节能型灯具及家用电器中的计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备应用的大量增加，以及医院等特殊场合的放射X光机、CT机等大型医疗设备等，使各类非线性负荷注入电网的谐波日益增多，造成电网电能质量的污染的影响也越来越大。在这些设备集中使用的地区，如医院、大型商场、居民小区、写字楼、酒店公寓等，谐波污染已相当严重。谐波污染的影响使电能质量明显下降，因此，对电能质量谐波污染的抑制和治理已刻不容缓。 2.2谐波源的分析 2.2.1电力电子设备 电力电子设备主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其它SCR控制系统等。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路，如整流和变频电路，其负载性质一般分为感性和容性两种，感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源。而容性负载的单相整流电路，由于电容电压会通过整流管向电源反馈，属于电压型谐波源，其谐波含量与电容值的大小有关，电容值越大，谐波含量越大。变频电路谐波源由于采用的是相位控制，其谐波成分不仅含有整数倍数的谐波，还含有非整数倍数的间谐波。 2.2.2可饱和设备 可饱和设备主要包括变压器、电动机、发电机等。可饱和设备是非线性设备，与电力电子设备和电弧设备相比，可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下，其谐波的幅值往往可以忽略。 2.2.3电弧炉设备及气体电光源设备 ①电弧炉在熔炼金属过程中的非线性影响将产生大量的谐波 ②气体电光源包括荧光灯、霓虹灯、卤化灯。根据这类气体放电光源的伏安特性。其非线
目录 摘要 (2) Abstract (2) 1：绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2谐波的产生 (3) 1.3电网中谐波的危害 (5) 1.4研究谐波的重要性 (5) 2：谐波的限制标准和常用措施 (7) 2.1国外谐波的标准和规定 (8) 2.1.1谐波电压标准 (8) 2.1.2谐波电流的限制 (9) 2.2我国谐波的标准和规定 (9) 2.2.1谐波电压标准 (10) 2.2.2谐波电流的限制 (11) 2.3谐波的限制措施 (12) 3：谐波的检测与分析 (15) 3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15) 3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15) 3.3谐波的分析 (18) 3.3.1电力系统电压（或电流）的傅立叶分析 (19) 3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19) 4：电力谐波基于FFT的访真 (21) 4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21) 4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21) 4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21) 4.2 FFT应用举例 (22) 5：结论 (28) 附录： (28) 参考文献： (30) 致谢： (30)
基于MATLAB的电力谐波分析 学生： 指导老师： 电气信息工程学院 摘要：电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意，到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。 本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析，给出了谐波抑制的措施。并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式，推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。实例证明：准确测量各次谐波参数，对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义，可确保系统安全、可靠、经济地运行。同时实验结果表明，该法对设备要求不高，易于实现。 关键字：MA TLAB电力谐波分析 Harmonic Analysis of Electric Power System Based On Matlab Student: Teacher: Electrical and Information Engineering Abstract:The harmonic problem of electric power system has caused the attention of people in1920s and 1930s.Until 1950s,owing to the development of high voltage direct current transportation electricity technology,people published a large number of theses about the electricity power system harmonic problem,which caused by the current transform device.Since 1970s,because of the speedly development of eletricity power electronics technology,the various electric power electronics devices were applied extensively in the electric power system,industry,traffic and family,but the harm which the harmonic creates was serious more and more.Many country of the world all pay attention to the harmonic problem. Summary and Prospects of the first domestic and international power harmonics detection and analysis methods, and power harmonics of the basic concepts of the nature and characteristic parameters of a detailed analysis, given a harmonic suppression measures. Obtained based on the
电力系统的谐波产生的原因电网谐波来自于3个方面： 一是发电源质量不高产生谐波： 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。 二是输配电系统产生谐波： 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。 三是用电设备产生的谐波： 晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。 电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是2 7次的谐波，平均可达基波的8% 20%，最大可达45%。 气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性，可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波电流。 家用电器。电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中，因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一。 供电系统的无功补偿及谐波治理 在供电系统中，为了节能降损、提高电压质量和电网经济运行水平，经常采用各种无功补偿装置。近年来，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、各种电力电子设备以及电气化铁路大量应用。这些负荷大都具有非线性、冲击性和不平衡性的特点，在运行中会产
电力系统的谐波治理 谐波及其产生 理想情况下，电网电压和电流波形为频率为50Hz（有些国家为60Hz）的正弦波。但是现实情况并非如此，电压和电流波形不是完美的正弦波，这被称为“畸变”。利用傅立叶分析法，这个畸变的波形可以分解为一系列不同频率的正弦波的叠加，其中序数为1的是我们需要的50Hz （或60Hz）的基波，其余的分量的频率是基波频率的整数倍，这些频率的电能是我们不希望看到的，被称为谐波。 谐波由非线性用电设备产生，这些设备被称为“谐波源”。主要的谐波源有： ○电力电子装置，如变频器、整流器、晶闸管。 ○电弧装置，如电弧炉、点焊机、荧光灯、水银灯。 ○饱和设备，如变压器、发电机、电动机。 谐波的影响 现有的用电、供电设备都是按基波频率设计的，谐波的存是一个很大的负面影响。主要有以下几方面： 1.电容器、变压器、电动机的发热和故障，寿命大大减少。 2.保护电路和控制系统的误动作。 3.仪器仪表的测量误差，如计量电费的电度表读数误差。 4.损坏电子设备，尤其是一些精密的电子设备 5.缩短白炽灯寿命 6.干扰通讯线路。 7.在一定条件下，与变压器产生谐振，导致供电系统崩溃。 ——谐波实质上是对供电系统的污染。 典型的谐波波形
典型的谐波波形 谐波术语 1.公共连接点PCC——point of common coupling 用户接入公用电网的连接处，在PCC上至少连接两个用户。 2.基波（分量）fundamental (component) 周期量的傅立叶级数中序数为1的分量，即频率与工频相同的分量。 3.谐波（分量）harmonic (component) 周期量的傅立叶级数中序数大于1的分量，即频率为基波频率整数倍的分量。 4.谐波次数harmonic order 谐波频率与基波频率的整数比。有时也写作harmonic number. 5.谐波含量harmonic content 从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
电路分析基础谐波分析法 本章实训谐波分析法的验证 实训任务引入和介绍 在电路分析的应用过程中～遇到非正弦周期电流电路的情况并不少见。有时候～电流波形非常简单,如矩形波、三角波等,～可以通过简单的计算得出其有效值、平均值及平均功率,但有时候非正弦周期电流的波形非常复杂～那么通过谐波分析法来进行电路分析就显得尤为重要。本次实训我们就以一个简单的电路为基础～通过简单的理论计算和实际测量的结合来验证谐波分析法。 实训目的 1.掌握非正弦周期电流电路的测量方法, 2.理解谐波分析法的基本原理, 3.学会用谐波分析法进行简单的电路分析。 实训条件 100V直流电源、150V/50Hz交流电源、100V/100Hz交流电源、功率计、 R=10Ω、L=1H、 3C=1.11*10uF、电压表、电流表。 操作步骤 (1)连接电路。 如图5-12所示，将在直流、交流电源串联，根据叠加定理，可以知道电路中的电流为非正弦周期电流，且该信号可以分解为100V直流、150V/50Hz交流、100V/100Hz电源给出的信号。
图5-12 实训电路 (2)理论计算。 已知: U,100，150sin,t，100sin(2,t,90:)V s R,10, 1X,,90,， c,C X,,L,10, L ? 直流分量作用于电路时，电感相当于短路，电容相当于开路。故有: I,0,U,0,P,0000 ? 一次谐波作用于电路时，有: 150 U,，0:Vs12 150，0:U2s1 I,,,1.32，82.9:A1R，j(X,X)10，j(10,90)L1C1 U,1.31，82.9:(10，j10),18.5，127.9:V1 ? 二次谐波作用于电路时，有: 100，,90:U2s2 I,,,2.63，,21.8:A2R，j(X,X)10，j(20,45)L2C2 U,2.63，,21.8:(10，j20),58.8，41.6:V2
电力系统谐波的危害与治理 【摘要】谐波污染是影响电力系统安全稳定运行的主要因素之一,谐波影响了电力系统中的电能质量,会产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率。对谐波污染的有效治理,对于保证电力系统的经济运行具有重要的意义。本文介绍了电力系统中常见的谐波污染源种类,分析了谐波污染的危害,并对谐波治理方法进行了总结。 【关键词】电力系统谐波治理 1 电力系统中谐波的来源 谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量,而基波是指其频率与工频相同的分量。就电力系统中的三相交流发电机发出的电压来说,其正常波形是正弦量,即电压波形基本上无直流和谐波分量。随着电网中各种电力电子设备的增加,电网的谐波污染日益严重。谐波会使电网中电压和电流波形发生畸变,严重影响电力系统中的电能质量。对电力系统中谐波污染的有效治理,对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。 电力系统中的谐波主要由非线性或者对电流进行周期性开断控制的电气设备产生。电力系统中的谐波源主要有以下两种:一是具有非线性电流电压特性的设备,如感应炉、电弧炉、变压器等。还有就是装有电力电子器件对电流进行控制的设备,如变流装置、变频器、交流控制器等。 这些谐波源中,在设备的电源侧有整流回路的都会产生因其非线性引起的谐波。在输出侧的逆变电路中,对于电压型电路来说,输出电压是矩形波。对电流型电路来说,输出电流是矩形波。矩形波中含有较多的谐波,对负载会产生不利影响,因此即使电力系统中电源的电压是正弦波,也会由于这些非线性元件的存在使得电网中总有谐波电流或电压的存在。因此电网谐波的存在主要在于电力系统中存在各种非线性元件。 2 电力系统谐波的危害 电力系统中由于谐波所引起的不良反应十分广泛。谐波污染会使系统中的设备产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率。大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,引起严重事故。谐波影响各种电器设备的正常工作,使电机发生机械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热,使绝缘老化,寿命缩短以至损坏。谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准确。
西安理工大学 研究生课程论文/研究报告 课程名称：电能质量分析与控制 任课教师：余健明 论文/研究报告题目电力系统谐波综述 完成日期：2014年 4 月 5 日学科：电力系统及其自动化 学号：1308080916 姓名：魏帅 成绩：
摘要:随着电力工业的发展和电力市场的开放，各种非线性元件在电力系统中大量使用，这些非线性元件产生大量的谐波导致电压和电流的波形产生畸变，严重威胁着电网安全和经济运行。同时谐波对电力系统其他用电设备也产生了严重的危害及影响。本文主要介绍了谐波基本概念、评价指标，并联电容器对谐波放大的分析及无源滤波器的原理、参数和设计方法。 关键词: 谐波；谐波放大；无源滤波器 Abstract: With the development of electrical industry and the opening of the electricity market，various electric components of nonlinear that can generate high-order harmonics are widely used in the power system，the harmonics cause the voltage and current waveform distortion and it has been a threat to the safe operation and economic operation of power grids．Meanwhile，harmonics have influence and harm to other electrical equipment of power system．This paper introduces the basic concepts of harmonic, evaluation, principles of shunt capacitors for harmonic analysis and amplified passive filter, parameters and design methods. Keywords: harmonic; harmonic amplification; passive filter 0 引言 20 世纪80 年代后期，伴随着计算机技术、通信技术、控制技术3 大技术的发展，电子技术得到迅速发展，各种电子产品更新换代用于各行各业，电子产品中各种非线性元件的大量使用，对带动经济的发展起到了积极作用，同时它们作为电源与用电设备之间的非线性接口，都不可避免的产生非正弦波注入电网，对电力系统元件的安全经济运行造成严重的威胁，所以电力系统谐波问题已经成为工程管理人员和电力科技领域的重大问题。电力系统谐波含量严重上升的原因主要是各种非线性元件的大量使用和电容器组对谐波的放大和谐振作用。因此本文将主要分析电容器组对谐波的放大作用及无源滤波器的工作原理及设计方法。 1 谐波的基本概念及评价指标 1、1谐波的概念 谐波是一种频率为基波整数倍的系列正弦波。这些不同频率、幅值的系列正弦波, 使系统正弦电流、电压产生不对称。 1、2谐波的产生 当电力系统向非线性设备及负荷供电时, 这些设备和负荷在传递、变换、吸收系统发电机所供给的基波能量的同时, 又把部分基波能量转换为谐波能量,
毕业设计（论文）题目：电力系统谐波检测与分析
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
综合训练① 实验内容：利用matlab绘制频率自定的正弦信号（连续时间和离散时间），复指数信号（连续时间），并举例实际中哪些物理现象可以用正弦信号，复指数信号来表示。绘制成谐波关系的正弦信号（连续时间和离散时间），分析其周期性和频率之间的关系。实验步骤： 一、绘制谐波关系的正弦信号 分析：由于正弦信号可以表示成两个共轭的复指数信号相减，然后再除去两倍的单位虚数得到，故，我们将正弦信号设置为 X=exp(j*pi*n/4)-exp(-j*pi*n/4))/(2*j) 此信号就相当于 x=sin(pi*n/4) 设计程序如下： n=[0:32]; %设置n的取值 x=(exp(j*pi*n/4)-exp(-j*pi*n/4))/(2*j); %限定离散正弦信号 stem(n,x) %绘制该离散正弦信号 通过Matlab所得图形如下：
分析：同样的连续型的正弦信号同样也可以用类似方式绘制. x=sym('(exp(j*pi*t/T)+exp(-j*pi*t/T))/2');%函数表示正弦信号 x5=subs(x,5,'T'); %设置周期大小ezplot(x5,[0,10]) %绘制图形 所得结果如下：
二、绘制复指数信号 分析：由于复指数信号有实数部分和虚数部分，所以绘制其图形，我们采取了分别绘制的方法，将实数和虚数分别画出。 实验程序如下： t=[0:.01:10]; %产生时间轴的等差点 y=exp((1+j*10)*t); %设置复指数信号 subplot(211),plot(t,real(y)); %绘制实数信号图形 grid subplot(212),plot(t,imag(y)); %绘制虚数部分图形 grid 实验所得结果如下：
电力系统谐波影响及消除（网络摘录）2011.12.20 返回日志列表 从补偿电容无法投入，谈谐波危害，分析谐波来源，提出治理谐波的初步建议随着个私经济特别是特钢和化学工业在我市的发展，我公司的供电量也不断的增长，为了使功率因素达到标准，必须投入补偿电容，但是这几个乡镇的变电所的补偿电容器却无法投上，强行投入后，电容器熔丝也会很快熔断。但根据其他变电所运行经验，在此功率因数下，无功电流不应大于熔丝熔断电流。这是为什么呢? 经过对该地区的供电现状分析，这是由于谐波引起的。所谓谐波，即理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，但是由于各种原因，使这种理想状态在实际中无法存在。因此通过对周期性电压或电流的傅立叶分解，所得到的频率为基波整数倍分量的含有量，称为谐波。 谐波对于电网的危害非常大，主要表现在以下方面： 1.由于电网主要是按基波设计的。由于LC元件的存在，虽然在基波时不会发生谐振，但在某个特定谐波时却可能引起谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，电网谐振引起设备过电压，产生谐波过流，对设备造成危害。特别是对电容器和与之串联的电抗器。其中，特别要注意的是，由于电容器是容性负载，能与电网上感性设备(其它设备主要是感性设备)配合，构成共振条件，又由于其大小与谐波频率成反比，因此，电容更容易吸收谐波共振电流，引起电容过载，造成电容损坏，或者熔丝熔断。 2.使电网中的电气设备产生额外的损耗(谐波功率)，降低了设备的效率，同时谐波会影响设备的正常工作，例如变压器局部严重过热，电容器、电缆等设备过热，电机产生机械振动等故障，绝缘部分老化、变质，严重时候甚至设备损坏。 3.导致继电保护和自动装置误动或拒动，造成不必要的损失，谐波会使电气测量仪表测量不准确，造成计量误差。 另外，谐波还会产生对设备附近的通信系统产生干扰等其他危害。 既然谐波危害如此之大，那么谐波是如何产生的?又如何能减小它的影响和危害呢? 谐波来源 1、中频炉、电弧炉等设备是该地区谐波的主要来源 对该地区负荷进行分析，发现主要的原因是该地区特钢工业发达，中频炉、电弧炉等作为一类高效的加热源已经非常普及。电弧炉是利用电极物料间产生的电弧熔炼金属，因此，它的电流波形很不规则，含有多种谐波(2次到7次)以及间谐波，这是谐波的一个重要来源。而中频炉是工频电流整流后再变为中频，再利用电磁感应来熔炼金属，因此产生大量的高次谐波，其中以5次、7次、11次等奇次谐波为主。这正是该地区谐波的主要来源。 2、用户变压器群是该地区谐波的重要来源 一般情况下，三相变压器由于铁芯为“日”形状，中相比边相要短一半，因此，三个磁路的不对称引起变压器励磁电流中含有谐波分量。所以当对空载三相变压器加电压激励时，即使受电侧没有零序电流通路(中性点不接地或三角形接线)，励磁电流中也会有谐波分量。虽然在实际运行时，这个谐波分量很小，但由于变压器绕组接法以及各绕组和电网各相的连接统一规定时，则各台变压器励磁电流里的同次谐波彼此叠加，形成了电网中谐波的又一重要来源。例如，在绝大多数配变中，都是Y，yn接线，变压器的中间的铁柱对应的线圈即中相接的都是B相，这样的统一接法，就为3、5、7等次谐波提供了一个分别互相叠加的条件。在该地区，现有35kV用户变压器5台，总容量400kVA，10kV用户变压器约800台，总容量330kVA.如此庞大的用户变群又成为了谐波的又一个重要来源。
浅谈电力系统中的谐波 摘要：经济的飞速发展带来供电紧张，为解决供电紧张，一方面要建设许多新的电厂和输电线路，另一方面要高效利用现有的电力资源，减少电力损耗。谐波是导致电力损耗增加，供电质量下降的重要因素。过去，谐波电流是由电气化铁路和工业的直流调速传动装置所用的，由交流变换为直流电的水银整流器所产生的。近年来，产生谐波的设备类型及数量均已剧增，并将继续增长。电力系统中谐波对供配电线路、对电力设备的危害都是相当严重的。所以，我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响，以及如何将不良影响减少到最小。本文分析谐波基本性质和测量方法，对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明，总结和提出了治理谐波的若干方法。 关键字：电力系统电能质量谐波电流谐波危害谐波治理 abstract: the rapid development of economy brings power supply nervous, to solve the power supply nervous, on the one hand, to build many new power plants and transmission lines, on the other hand to efficient use of the existing power resources, and reduce power consumption. harmonic is caused power loss increases, the quality of power supply of the decline of the important factors. in the past, the harmonic current is electrified railway and industry by dc speed control of transmission device used by the exchange transformation for the dc produced by mercury rectifier. in
电力谐波的治理及方法研究文献综述
电力谐波的治理及方法研究文献综述
电力谐波的治理及方法研究文献综述 随着非线性负荷的普遍增加，电力系统中的谐波成分也日趋增多，严重影响着用电设备的效率和安全运行，严重时甚至会引起事故。同时，精密制造业对各种微电子装置的广泛应用，也使得对电能质量要求的显著提高。所以，对于电力谐波的检测是解决其他谐波问题的基础，对于有效抑制谐波具有非常重要的意义。 1.谐波危害 （1）谐波对供配电线路产生的危害。电力系统中的电力谐波会使电网中的电压和电流发生变化。民用配电系统中的中性线会产生大量奇次谐波。在三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中线上会产生叠加，导致中线上的电流值存在超过相线上电流的可能。[1] （2）谐波对电力设备的危害。当谐波作用于电容器、电缆等电力设备时，会使电容器的功耗增加，温度升高，绝缘老化甚至损坏。[2]电缆中在一定数值下电容与电感都有发生谐振的可能。另外，由于谐波频率较高，趋肤效应则越明显，使得交流电阻变大，通过的电流变小。对于一些低压开关设备，由于发热会使配电断路器产生误动作。 2.谐波检测 （1）模拟电路检测法：该检测方法在国内较常用，但造价昂贵，对频率和温度的反应较敏感，容易产生较大误差。 （2）基于傅里叶变换：根据国内电力系统谐波的现状，现阶段主要采用傅里叶转换方法进行检测，且主要适用于数字领域。缺点是采样信号长度有一定限制，无法对无限长度信号进行采样。 （3）小波变换检测：小波变换相对于以上两种方法应用更为广泛，
尤其在信号分析、图像处与分析、语音识别与合成及自动控制等领域等到了应用。小波变换弥补了傅里叶变换的不足，精确度高，可自动调焦，还能追踪一些较为复杂的信号。 3.谐波的治理 通常电网中的谐波一半来自三个方面：[3]（1）输送电力系统产生的谐波；（2）发电源质量低产生谐波；（3）用电设备产生谐波。其中主要是用电设备产生的谐波比较多。 3.1 提高电能质量治理谐波 一方面，要了解现阶段已有的谐波源用户设备，加强谐波治理的宣传工作。对于检测不合格的用户应当停止供电；另一方面，要选择合适的变压器、电动机和电抗器等相关设备，保证其接近满负荷运行，在源头上防止谐波的产生并及时进行处理。 3.2 加装设备治理谐波 1.减少非线性用电设备与电源间的电气距离。也就是减少系统阻抗，换句话说就是提高供电电压等级。例如，在丽水电业局的遂昌钢厂就取得了不错效果，该钢厂原是用35kV供电，由两个110kV变电所各架设一回35kV专线供电，而它的主要用电设备是电弧炉，虽然进行了五次、七次谐波治理，但在110kV的35kV母线上测得谐波分量仍接近或稍超国家标准。但在丽水局在遂昌新建了一个220kV变电所而且离该钢厂仅4km左右，用5回35kV专线供电，使35kV母线的谐波分量控制在国家标准以内，此外该厂还使用了较大容量的同步发电机，使这些非线性负荷的电气距离大大下降，使该厂生产的谐波对电网的危害性下降，这种方法投资是最大的，往往需要和电网发展规划
电力系统谐波管理暂行规定 SD126～84 第一章总则 第一条电力系统中的谐波主要是治金、化工、电气化铁路等换流设备及其他非线性用电设备产生的。随着硅整流及可控硅换流设备的广泛使用和各种非线性负荷的增加，大量的谐波电流注入电网，造成电压正弦波形畸变，使电能质量下降，给发供电设备及用户用电设备带来严重危害。为保证向国民经济各部门提供质量合格的50赫兹电能，必须对各种非线性用电设备注入电网的谐波电流加以限制，以保证电网和用户用电设备的安全经济运行，特制订本规定。 第二条本规定适于电力系统以及由电网供电的所有电力用户。 第三条电网原有的谐波超过本规定的电压正弦波形畸变率极限值时，应查明谐波源并采取措施，把电压正弦波形畸变率限制在规定的极限值以内。在本规定颁发前已接入电网的非线性用电设备注入电网的谐波电流超过本规定的谐波电流允许值时，应制订改造计划并限期把谐波电流限制在允许范围以内。所需投资和设备由非线性用电设备的所属单位负责。 第四条新建或扩建的非线性用电设备接入电网，必须按本规定执行。如用户的非线性用电设备接入电网，增加或改变了电网的谐波值及其分布，特别是使与电网连接点的谐波电压、电流升高，用户必须采取措施，把谐波电流限制在允许的范围内，方能接入电网运行。 第五条进口设备和技术合作项目亦应执行本规定。但如对方的国家标准或企业标准的全部或部分规定比本规定严格，则应按对方较严格的规定执行。 第六条谐波对通讯等的影响应按国内有关规定执行。 第七条用户用电设备对谐波电压的要求较本规定的电压正弦波畴变率极限更严格时，由用户自行采取限制谐波电压的措施。 第二章电压正弦波形畸变率极限值和谐波电流允许值 第八条电网中任何一点的电压正弦波形畴变率均不得超过表1规定的极限值。 表1 电网电压正弦畸形畸变率极限值(相电压)
编号：AQ-JS-03716 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 电力系统中谐波的危害与产生 Harm and generation of harmonics in power system
电力系统中谐波的危害与产生 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。本文全面论述了电力系统中谐波的危害及产生情况，希望能引起我们的高度重视。 谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面： 1.对供配电线路的危害 （1）影响线路的稳定运行 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点，
但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。 （2）影响电网的质量 电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。 2.对电力设备的危害 对电力电容器的危害 当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍，但
FFT是离散傅立叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。另外，FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。 虽然很多人都知道FFT是什么，可以用来做什么，怎么去做，但是却不知道FFT之后的结果是什意思、如何决定要使用多少点来做FFT。 现在就根据实际经验来说说FFT结果的具体物理意义。一个模拟信号，经过ADC采样之后，就变成了数字信号。采样定理告诉我们，采样频率要大于信号频率的两倍，这些我就不在此罗嗦了。 采样得到的数字信号，就可以做FFT变换了。N个采样点，经过FFT之后，就可以得到N个点的FFT结果。为了方便进行FFT运算，通常N取2的整数次方。 假设采样频率为Fs，信号频率F，采样点数为N。那么FFT之后结果就是一个为N点的复数。每一个点就对应着一个频率点。这个点的模值，就是该频率值下的幅度特性。具体跟原始信号的幅度有什么关系呢？假设原始信号的峰值为A，那么FFT的结果的每个点（除了第一个点直流分量之外）的模值就是A的N/2倍。而第一个点就是直流分量，它的模值就是直流分量的N倍。而每个点的相位呢，就是在该频率下的信号的相位。第一个点表示直流分量（即0Hz），而最后一个点N的再下一个点（实际上这个点是不存在的，这里是假设的第N+1个点，也可以看做是将第一个点分做两半分，另一半移到最后）则表示采样频率Fs，这中间被N-1个点平均分成N等份，每个点的频率依次增加。例如某点n所表示的频率为：Fn=(n-1)*Fs/N。由上面的公式可以看出，Fn所能分辨到频率为为Fs/N，如果采样频率Fs 为1024Hz，采样点数为1024点，则可以分辨到1Hz。1024Hz的采样率采样1024点，刚好是1秒，也就是说，采样1秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到1Hz，如果采样2秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到0.5Hz。如果要提高频率分辨力，则必须增加采样点数，也即采样时间。频率分辨率和采样时间是倒数关系。 假设FFT之后某点n用复数a+bi表示，那么这个复数的模就是An=根号a*a+b*b，相位就是Pn=atan2(b,a)。根据以上的结果，就可以计算出n点（n≠1，且n<=N/2）对应的信号的表达式为：An/(N/2)*cos(2*pi*Fn*t+Pn)，即2*An/N*cos(2*pi*Fn*t+Pn)。对于n=1点的信号，是直流分量，幅度即为A1/N。 由于FFT结果的对称性，通常我们只使用前半部分的结果，即小于采样频率一半的结果。 好了，说了半天，看着公式也晕，下面以一个实际的信号来做说明。 假设我们有一个信号，它含有2V的直流分量，频率为50Hz、相位为-30度、幅度为3V 的交流信号，以及一个频率为75Hz、相位为90度、幅度为1.5V的交流信号。用数学表达式就是如下： S=2+3*cos(2*pi*50*t-pi*30/180)+1.5*cos(2*pi*75*t+pi*90/180) 式中cos参数为弧度，所以-30度和90度要分别换算成弧度。我们以256Hz的采样率对这个信号进行采样，总共采样256点。按照我们上面的分析，Fn=(n-1)*Fs/N，我们可以知道，每两个点之间的间距就是1Hz，第n个点的频率就是n-1。我们的信号有3个频率：0Hz、50Hz、75Hz，应该分别在第1个点、第51个点、第76个点上出现峰值，其它各点应该接近0。实际情况如何呢？我们来看看FFT的结果的模值如图所示。