谐波测量

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谐波测试报告

谐波测试报告
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长时间闪变(l)
0.25475
合格
0.09240
合格
1.00
三、频率及电压不平衡率评估
监测时间
参数
最大值
平均值
最小值
95%值
限值
结论
频率(Hz)
50.048
50.003
49.961
0.032
0.20
合格
负序电压不平衡度(%)
100.000
0.14991
0.01000
0.11000
合格
0.04012
合格
3.20
10
0.03198
合格
0.01110
合格
1.60
11
0.25849
合格
0.23378
合格
3.20
12
0.03327
合格
0.00933
合格
1.60
13
0.16225
合格
0.16792
合格
3.20
14
0.02927
合格
0.01277
合格
1.60
15
0.06167
合格
0.03726
0.8229
合格
0.0933
合格
2.06
13
0.1622
合格
0.6792
合格
3.65
14
0.0292
合格
0.0277
合格
1.78
15
0.0616
合格
0.0326
合格
1.97
16
0.0294
合格
0.0777
合格

有关功率分析仪的谐波测量技术解析

有关功率分析仪的谐波测量技术解析

有关功率分析仪的谐波测量技术解析几乎所有的功率分析仪都有谐波测量功能,有的支持40次,有的支持100次,有的支持128次,这个值是不是越大就越好呢?这个功能又用在哪些测试领域呢?常规谐波测量,IEC谐波测量以及FFT都是与谐波有关的,他们之间有何区别,实际使用过程中又该如何选择呢?谐波测量的重要参数THD说明说到谐波,我们首先关注的参数就是THD(总谐波畸变率),总谐波畸变率就是各次谐波的均方根值除以基波值(有时候是除以总波值叫THF),其值以百分比方式显示。

从上面的计算公式我们可以看出,除数基波值是基本不变的,但是被除数各次谐波的均方根值,则随着谐波次数的增多而增大。

也就是说,用于计算THD 的谐波次数越大,THD值就越大。

而谐波次数越多测试出来的THD值离真实值就越接近。

接近真实值有什么用呢?那需要测试多少次谐波的THD值才算比较接近真实值呢?THD就是告诉你,被测信号里面含有多少谐波成分,是否足够“纯净”。

我们的常识里面谐波就是危害很大的,几乎没有好处(谐波当然也可以废物利用,比如供电线融冰),THD的真实值可以最准确的告诉我们,被测信号的“纯度”,就像饮用水里面各种成分的含量一样,谐波就像水里面的漂白粉、重金属、有机物成分等,我们当然希望了解我们的饮用水里面所有各种成分的含量。

PA6000最高支持256次谐波,让你看到信号里面的各种”成分”。

希望总是美好的,但现实总是残酷的。

由于国内大部分仪器都只能测试40次或以内的谐波,所以目前国内的THD测试标准还是沿用比较落后的40次。

不同的谐波测试次数又有什么区别呢?测试40次与测试256次的差异就像,测试饮用水的成分,测试40次只检测了漂白粉的含量;测试256次则除了除漂白粉外,还检测了铜、铁、钠、钾、氨、氰化物等的含量。

欧美的一些最新标准已经开始沿用64次谐波的测量标准,德国并网逆变器谐波测量的最新要求已经达到178次。

谐波测量次数越来越高将是谐波测量领域的发展趋势,选择PA6000就是占领谐波测量的制高点!谐波既然这么重要,那谐波是如何测量出来的呢?谐波测量的核心是时域到频域的转换。

谐波检测方法

谐波检测方法

谐波检测方法谐波是指在正弦波中,频率是基波频率的整数倍的波。

在电力系统中,谐波是一种常见的问题,它会导致电气设备的过热、损坏甚至系统的不稳定。

因此,对谐波进行有效的检测和分析是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波检测方法。

首先,最常用的方法是使用谐波分析仪进行检测。

谐波分析仪是一种专门用于检测电力系统中谐波的仪器,它可以测量各次谐波的幅值、相位和频率,帮助工程师们全面了解系统中的谐波情况。

通过谐波分析仪的检测数据,可以快速准确地定位谐波源,并采取相应的措施进行治理。

其次,另一种常见的谐波检测方法是使用数字保护装置进行在线监测。

数字保护装置在电力系统中起着重要的作用,它不仅可以对系统的电气参数进行监测和保护,还可以实时检测系统中的谐波情况。

通过数字保护装置的在线监测,工程师们可以及时发现系统中的谐波问题,并进行相应的调整和控制,确保系统的安全稳定运行。

另外,还有一种比较简单粗暴的方法是使用示波器进行检测。

示波器是一种常见的通用仪器,它可以显示电压和电流随时间变化的波形图像。

通过观察波形图像,工程师们可以初步判断系统中是否存在谐波,并大致了解谐波的频率和幅值。

虽然示波器不能像谐波分析仪那样精确地测量各次谐波的参数,但在一些简单的情况下,也可以发挥一定的作用。

最后,还有一种比较新颖的方法是使用智能电网技术进行谐波检测。

智能电网技术是近年来发展起来的一种新型技术,它可以实现对电力系统的智能监测和控制。

通过智能电网技术,工程师们可以实时监测系统中的谐波情况,并利用智能算法进行分析和预测,为系统的稳定运行提供有力的支持。

总之,谐波检测是电力系统中非常重要的一环,它关乎着系统的安全稳定运行。

针对不同的情况,工程师们可以选择合适的方法进行谐波检测,及时发现和解决系统中的谐波问题,保障电力系统的正常运行。

希望本文介绍的几种谐波检测方法能够为工程师们在实际工作中提供一定的参考和帮助。

谐波、杂波抑制测量方法

谐波、杂波抑制测量方法

谐波、杂波抑制测量方法
谐波、杂波抑制是在信号处理和通信领域中非常重要的问题。

谐波是原始信号频率的整数倍,而杂波则是非整数倍频率的信号。

在实际应用中,谐波和杂波可能会干扰到我们所关心的信号,因此需要采取相应的测量方法来抑制它们。

一种常见的谐波、杂波抑制测量方法是使用滤波器。

滤波器可以通过选择性地通过或抑制特定频率范围内的信号来实现谐波、杂波的抑制。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

通过合理选择滤波器的类型和参数,可以有效地抑制谐波和杂波的干扰。

另一种常见的方法是使用数字信号处理技术。

数字信号处理技术可以通过数学算法和数字滤波器来实现对信号的处理和分析。

例如,可以使用傅里叶变换将信号从时域转换到频域,然后通过选择性地抑制特定频率分量来实现谐波、杂波的抑制。

除了滤波器和数字信号处理技术,还可以采用混频器、混频器和锁相放大器等方法来实现谐波、杂波的抑制。

这些方法可以根据具体的应用场景和要求来选择和组合,以实现对谐波、杂波的有效
抑制。

总之,谐波、杂波抑制是实际应用中需要解决的重要问题,针对不同的应用场景和要求,可以采用滤波器、数字信号处理技术、混频器等多种方法来实现对谐波、杂波的抑制。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法,并进行有效的设计和实现,以确保信号的准确性和可靠性。

变频器输出端谐波检测方法

变频器输出端谐波检测方法

变频器输出端谐波检测方法主要有以下几种:
1. 电压和电流的谐波分析:通过对变频器输出端的电压和电流进行谐波分析,可以检测出输出信号中的谐波成分。

这种方法的精度较高,但需要使用专门的谐波分析仪器或设备。

2. 电压和电流的傅里叶变换分析:利用傅里叶变换将变频器输出端的电压和电流信号从时域变换到频域,从而分析出信号中的谐波成分。

这种方法也需要使用相应的软硬件设备。

3. 功率因数和功率测量:通过测量变频器输出端的功率因数和功率,可以间接推断出谐波的存在。

这种方法虽然简单,但精度相对较低。

4. 峰值和有效值检测:通过检测变频器输出端的电压和电流的峰值和有效值,可以判断谐波的存在。

这种方法适用于对输出信号的初步检测,但精度不高。

以上是几种常见的变频器输出端谐波检测方法,具体使用哪种方法需要根据实际情况进行选择。

电力系统谐波的危害及测量方法

电力系统谐波的危害及测量方法

电力系统谐波的危害及测量方法随着电力电子技术的发展及其广泛应用,电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全运行构成的潜在威胁日趋严重,谐波污染已被认为是电网的一大公害,引起世界各国的高度重视,它涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域。

其中谐波测量是谐波问题中的一个重要分支。

本文根据国内外有关资料,对各种谐波测量方法进行了综述。

根据测量原理的不同,谐波测量方法可以分成以下几类:基于傅立叶变换理论、基于瞬时无功功率理论、基于神经网络理论和基于小波变换理论。

1.谐波的危害谐波是电网的一大公害,因此对电力系统谐波问题的研究越来越引起人们的重视。

1.1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。

但对于电磁式继电器与感应式继电器,谐波含量高时,易使继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管断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。

因此,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。

1.2对电力设备的危害(1)对电容器的危害。

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,使电容器保护测控装置损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器,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。

一文教你读懂谐波测量方法

一文教你读懂谐波测量方法

一文教你读懂谐波测量方法来源:仪商网在很多人认识里,只有使用同步采样才能进行精确的谐波分析,其实采用非同步采样同样能进行谐波分析,而且在许多情况下甚至比同步采样法更优秀。

PA功率分析仪提供了常规谐波、谐波和IEC谐波三种谐波测量模式,支持同步和非同步的谐波分析,将两种分析方式互补使用可提高谐波的分析能力。

下面通过其计算方法的简单,结合实例讨论三种谐波模式的使用。

谐波测量基本原理目前最常用的谐波分析方法是使用傅里叶变换,将时域的离散信号进行傅里叶级数展开,得到离散的频谱,从离散的频谱中挑选出各次谐波对应的谱线,计算得出谐波各项参数。

在实际实现时,由于离散傅里叶变换存在“栅栏效应”,采样频率不为基波的整数倍时,部分谐波可能不在离散傅里叶变换后的离散频率点上,需要使用特殊的手段将栅栏空隙对准我们关心的谐波频率点。

其中同步采样法和频率重心法使用最为广泛。

同步采样法顾名思义,就是使采样频率与基波频率同步改变。

该方法从源头上保证数据的采样频率为基波频率的整数倍,如IEC 61000-4-7标准就规定50Hz使用10倍基波采样率,采样数据经离散傅里叶变换即可得到各次谐波分量。

同步采样常用硬件PLL实现,需要实时调整采样频率,频率的锁定需要时间,受限于滤波器及相关器件,很难做到很宽的频域,也很难保证频谱特别丰富时的准确性。

频率重心法使用足够高的采样频率(一般大于4倍基波频率)即可满足直接对信号进行采样,将信号的频谱间隔拉开,并且使用更多周期的数据点做离散傅里叶变换,降低频谱泄露的影响。

最后根据窗函数的功率谱分布特性,通过频谱的谱峰和次谱峰,找到真正的谱峰频点——即离散频谱的谱峰和次谱峰的重心。

通过频率重心法消除了栅栏效应的影响,对各次谐波使用重心法,还得到一个偏离系数,使用该系数配合窗函数功率谱,可求解得到对应频点的相位和幅值等信息。

至此,非同步采样法同样得到了各次谐波。

受限于窗函数的频谱特性,该法需要用足够高采样率来保证各频率成分的频谱互相影响足够小;而且截断造成的泄漏也不能太大,否则产生的假频率叠加到真实频谱里,导致结果误差更大。

谐波如何测试?

谐波如何测试?

谐波如何测试?1.谐波测试两种主要方式有源RF和FEM的第二个关键属性是谐波行为。

谐波行为由非线性器件引起,会导致在比发射频率高数倍的频率下产生输出功率。

由于许多无线标准对带外辐射进行了严格的规定,所以工程师会通过测量谐波来评估RF或FEM是否违反了这些辐射要求。

测量谐波功率的具体方法通常取决于RF的预期用途。

对于通用RF等器件备来说,谐波测量需要使用连续波信号来激励DUT,并测量所生成的不同频率的谐波的功率。

相反,在测试无线手机或基站RF时,谐波测量一般需要调制激励信号。

另外,测量谐波功率通常需要特别注意信号的带宽特性。

1)使用连续波激励测量谐波使用连续波激励测量谐波需要使用信号发生器和信号分析仪。

对于激励信号,需要使用信号发生器生成具有所需输出功率和频率的连续波。

信号发生器生成激励信号后,信号分析仪在数倍于输入频率的频率下测量输出功率。

常见的谐波测量有三次谐波和五次谐波,分别在3倍和5倍的激励频率下进行测量。

RF信号分析仪提供了多种测量方法来测量谐波的输出功率。

一个直截了当的方法是将分析仪调至谐波的预期频率,并进行峰值搜索以找到谐波。

例如,如果要测量生成1GHz信号时的PA三次谐波,则三次谐波的频率就是3GHz。

测量谐波功率的另一种方法是使用信号分析仪的零展频(zero span)模式在时域中进行测量。

配置为零展频模式的信号分析仪可以有效地进行一系列功率带内测量,并将结果以时间的函数形式表现出来。

在此模式下,可以在时域上测量选通窗口中不同频率的功率,并使用信号分析仪内置的取平均功能进行计算。

2)使用调制激励的谐波实际上,许多PA被用来放大调制信号,而且这些PA的谐波性能需要调制激励。

与使用连续波类似,通常在接近设备饱和点的功率电平下,将已知功率激励信号发送到PA的输入端。

测量谐波输出功率时,工程师通常会根据测量时间和所需的准确度等不同限制条件而采用图通方法。

实际上,3GPP LTE和IEEE 802.11ac等无线标准并没有对谐波的要求进行具体的规定,而是规定了在一定频率范围内最大杂散辐射要求。

iec谐波的三种测量标准

iec谐波的三种测量标准

iec谐波的三种测量标准?
答:IEC关于谐波的三种测量标准如下:
1.IEC 61000-4-7:此标准涉及谐波测量的方法和设备的标准。

它详细描述了谐波测量的方法、测量设备的要求和测试程序。

此外,该标准还提供了对不同类型谐波的测量和评估的指导,包括基波畸变、总谐波失真和单个谐波分量。

2.IEC 61000-2-4:这是关于谐波电流测量的标准。

它规定了谐波电流测量的方法、设备要求和测试程序。

此标准还涵盖了对不同谐波分量的测量和评估的指导,以及由谐波电流引起的电网潮流和电磁相互影响的评估。

3.IEC 61000-2-2:此标准适用于公用电网,规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%。

电力系统谐波测量算法

电力系统谐波测量算法

电力系统谐波测量算法
谐波是指由正弦波的几倍频率构成的复合波,多用于电力系统中,它们会影响电力系统的稳定性、可靠性、有效性及发电成本。

因此,为了检测和分析谐波,必须有一个精确准确的谐波测量算法。

电力系统中谐波测量算法,一般可分为离散傅里叶变换(DFT)和连续傅里叶变换(CFT)两种。

DFT是在一个离散信号序列上进行转换,可以得到特定频率的信号分量。

而CFT则倾向于连续变换,可以提供精确的频率分辨率。

DFT是一种常用的谐波测量算法,它是通过离散傅里叶变换将时域信号变换到频域信号,并以与信号时间频率参数相关的函数系数给出结果。

基于DFT算法,一般会采用N点快速傅里叶变换(FFT)算法,它是一种快速的算法,可以得到电力系统瞬时有功率、谐波总功率因素、瞬时谐波电压等参数。

另一方面,连续傅里叶变换(CFT)也是一种可用的测量算法,它可以比DFT更准确地测量电力系统中谐波的参数。

它通过积分的方式,用时域信号在每个频率上的功率谱积分和计算电力系统谐波的参数,具有高精度和高准确度。

谐波测量方法综述

谐波测量方法综述

电力系统谐波测量方法综述引言:20世纪70年代以来,随着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,谐波污染状况及危害程度呈急剧上升趋势。

由于电力电子装置所产生的谐波污染问题是阻碍电力电子技术发展的重大障碍,无法回避,且谐波污染对电力系统存在严重的危害,准确地掌握电网中的谐波成分对于电力系统的安全、经济运行具有重要的意义。

谐波测量是谐波问题中的一个重要分支,也是研究分析谐波问题的出发点和主要依据。

谐波测量的主要作用有:(1)鉴定实际电力系统及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定,包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量。

(2)电气设备调试、投运时的谐波测量,以确保设备投运后电力系统和设备的安全及经济运行。

(3)谐波故障或异常原因的测量。

(4)谐波专题测试,如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等。

现有的谐波分析方法主要有快速傅立叶变换,p、q分解法以及基于瞬时无功功率理论的虚实功率合成法,小波、人工神经网络以及支持向量机等方法,本文分析了个方法的优缺点并在其基础上作了验证。

1、采用模拟带通或带阻滤波器测量谐波图1采用模拟滤波器谐波测量结构图输入信号经放大后送入一组并行联结的带通滤波器,滤波器的中心频率f1、f2、⋯、fn 是固定的,为工频的整数倍,且f1< f2<⋯<fn (其中n 是谐波的最高次数),然后送至多路显示器显示被测量量中所含谐波成分及其幅值。

采用模拟滤波器谐波测量优点是电路结构简单,造价低。

但该方法也有许多缺点,如滤波器的中心频率对元件参数十分敏感,受外界环境影响较大,难以获得理想的幅频和相频特性,当电网频率发生波动时,不仅影响检测精度,而且检测出的谐波电流中含有较多的基波分量。

2、基于傅立叶变换的谐波测量基于傅立叶变换的谐波测量是当今应用最多也是最广泛的一种方法。

它由离散傅立叶变换过渡到快速傅立叶变换的基本原理构成。

使用此方法测量谐波,精度较高,功能较多,使用方便。

谐波测试报告

谐波测试报告

谐波测试报告1.引言谐波测试是一种用于测量电力质量的方法,可以检测电力系统中存在的谐波问题,并提供改进电力质量的建议。

本报告旨在介绍谐波测试的原理、过程和测试结果,并对测试结果进行分析和解释。

2.测试目的本次谐波测试的目的是评估电力系统中谐波的水平,以确定是否存在谐波问题,并在必要时提出改善措施。

3.测试原理谐波是指电流或电压中的周期性高频振荡。

测试中使用谐波分析仪测量电流和电压的谐波含量,通过比较得出系统中谐波的水平。

4.测试过程(1)设定测试参数:根据实际情况设定测试参数,如采样频率、测试时间等。

(2)连接测试设备:将谐波分析仪与被测电路相连,确保连接正确稳固。

(3)进行测试:启动谐波分析仪,开始采集电流和电压波形数据。

(4)数据处理:将采集到的波形数据传输到计算机,进行数据处理和分析。

(5)生成报告:根据测试结果生成谐波测试报告,包括谐波含量的图表和分析结果。

5.测试结果通过谐波测试,我们得到了电流和电压的谐波含量数据,并生成了谐波含量柱状图和波形图。

以下是测试结果的分析和解释:(1)谐波含量柱状图:将电流和电压的谐波含量以直方图的形式呈现,便于直观了解谐波水平的分布情况。

(2)谐波含量波形图:通过波形图可以看出谐波对电流和电压的影响,如波形的畸变程度和波形的变化规律等。

6.结果分析根据测试结果的分析,我们可以得出以下结论和建议:(1)谐波含量水平:根据柱状图和波形图,我们可以判断电流和电压的谐波含量水平。

如果谐波含量超过国家标准或产生严重的波形失真,说明存在谐波问题。

(2)谐波原因:根据波形图的分析,我们可以初步判断谐波的原因,如非线性负载、非线性电源等。

(3)改善措施:根据测试结果和分析,我们可以提出改善电力质量的措施,如添加滤波器、更换电源等。

7.结论通过谐波测试,我们确认电力系统中存在谐波问题,并提出相应的改善措施。

根据测试结果和分析,我们可以合理优化电力系统,改善电力质量,确保系统的安全稳定运行。

功率计之谐波测量

功率计之谐波测量

广州致远电子股份有限公司 工程技术笔记 ©2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.1 功率计之谐波测量功率计之谐波测量功率计可以测量电压、电流的有效值、峰值、平均值等参数,而功率计最重要的是测量输入信号的功率、谐波以及输入信号的谐波,功率与谐波的测量时功率计的主要特征,电压、电流值参数的测试,可通过万用表等仪器来测试,但对于功率与谐波的测试,就非功率计不可,功率计测量谐波,谐波到底是什么呢?准确来讲,实际上我们的输入信号是有多种频率的正弦波信号叠加而形成,如果把信号比做成化学中的物质的话,输入信号就是混合物,而谐波就是混合物中的各个成分,各个成分就是各个频率的正弦波信号,功率计的谐波测量功能,就是将各个成分分解出来,求出各次谐波的次数以及谐波失真度(即所占输入信号的含量)。

谐波的危害有哪些呢?谐波成分含量太多,会使信号畸变,对运行的设备长生不利的影响,典型的是在电力系统中的危害。

在电力系统中,谐波使电能的生产、传输和利用效率变低,是电气设备发热,并产生震动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,使设备故障或烧坏。

谐波还会使电力系统发生串联或并联谐振,使谐波分量被放大,是整个工作系统工作异常,对设备的控制信号出现干扰,导致整个系统的工作状态紊乱,轻则工作系统瘫痪,重则发生重大事故。

所以对于现场工作设备供电电源谐波的测试与监控变得日益重要。

功率计可以进行谐波测试,采用经典的FFT 算法就行数据运算,对输入信号在频域内,进行数据分析,最终准确的计算出输入信号中的各个谐波成分,根据计算出的谐波成分,分析输入信号,或者供电电源是否正常,以此来对工作现场的安全、质量等环节,进行一个高效、准确的判断。

功率计谐波测量的准确性与快速性,与功率计的处理电路,处理器息息相关,功率计由于都是数字式的,因此,功率计的采样率很大程度影响着对实际信号的测量准确度,PA300系列功率计的采样率高达500k/s ,它采用双核处理架构,可实现快速、准确及可靠的测量。

电力系统分数谐波的测量方法

电力系统分数谐波的测量方法

电力系统分数谐波的测量方法
电力系统中存在着各种谐波,其中分数谐波指的是频率不是整数倍的谐波。

对于分数谐波的测量,可以采用如下方法:
1. 使用高精度数字电能表进行测量。

这种方法可以直接测量分数谐波的电流和电压,但需要有较高的仪器精度和测量范围。

2. 使用频谱分析仪进行测量。

频谱分析仪可以将复杂的信号分解成不同频率的谐波分量,从而可以精确地测量分数谐波的频率和幅值。

3. 使用滤波器进行测量。

可以使用特定的滤波器将分数谐波滤除,然后再使用普通的数字电能表或示波器进行测量。

需要注意的是,在测量分数谐波时,应该选择适当的测量方法和仪器,以确保测量结果的准确性和可靠性。

另外,还应该注意谐波对电力系统的影响,及时采取措施进行谐波抑制和防止谐波对系统设备的损坏。

- 1 -。

电力系统谐波检测与分析方法研究

电力系统谐波检测与分析方法研究

电力系统谐波检测与分析方法研究引言:电力系统中的谐波问题一直是一个引发关注的重要议题。

谐波是电力系统中的一个普遍存在的问题,它来源于非线性负载和谐波产生设备。

随着电子设备的普及和复杂化,谐波问题对电力质量和设备的正常运行产生越来越大的影响。

因此,电力系统谐波检测与分析方法的研究具有重要的实际意义。

1. 谐波检测方法1.1 采集数据为了进行谐波分析,首先需要采集谐波数据。

目前,常用的方法有两种:直接测量和间接测量。

直接测量方法是通过安装具有谐波分析功能的仪器进行现场测量。

这种方法的优点是准确性高,能够直接采集原始波形数据,可以观察到谐波的详细特征。

然而,直接测量方法的缺点是成本高昂且不适用于长期在线检测。

间接测量方法是通过采集电力系统中的其他参数间接推断谐波情况。

例如,可以通过检测电流或电压波形的畸变程度来判断谐波的存在。

这种方法的优点是成本低廉且适用于在线检测,但无法获取准确的谐波波形数据。

1.2 谐波分析方法谐波分析是对采集到的谐波数据进行处理,并进一步分析谐波的来源和影响。

常用的谐波分析方法包括时域分析、频域分析和小波分析。

时域分析是通过观察波形时间序列中的谐波成分来判断谐波问题。

时域分析可以直观地展示谐波的幅值和相位关系,但无法提供频率和频谱信息。

频域分析通过将时域波形转换为频域信号,利用傅里叶变换等数学方法得到波形的频率和幅值信息。

频域分析能够精确获得谐波分量的频率和幅值,但无法提供时间域的波形信息。

小波分析结合了时域分析和频域分析的优势。

通过小波变换,可以同时获取时域和频域的信息,能够更全面地分析谐波问题。

2. 谐波分析结果与效果评估谐波分析的结果需要进行效果评估,以判断谐波对电力系统的影响程度和采取相应措施的紧迫性。

2.1 谐波影响评估谐波的影响主要体现在两个方面:对电力系统设备的损坏和对电力质量的影响。

对设备的损坏主要表现为增加了设备的能量损耗和导致设备寿命缩短。

例如,变压器中的谐波电流会产生导磁损耗和铜损耗,使变压器温升增加,进而影响设备的使用寿命。

谐波失真度的测量方法

谐波失真度的测量方法

谐波失真度的测量方法引言谐波失真度是衡量信号处理系统中非线性失真程度的重要指标。

在音频、视频、通信等领域中,准确测量谐波失真度对于保证信号质量和系统性能至关重要。

本文将详细介绍谐波失真度的测量方法,包括基本原理、常用仪器和具体步骤。

基本原理在信号处理系统中,非线性元件会引入谐波成分,导致原始信号被扭曲,产生失真。

谐波失真度表示了输入信号中所含谐波成分与基波之间的比例关系。

通常情况下,我们使用频谱分析来测量谐波失真度。

频谱分析可以将信号分解为不同频率成分,并显示其幅值。

通过比较基波和各阶次谐波的幅值,可以得到谐波失真度的具体数值。

常用仪器1. 音频信号发生器音频信号发生器是一种可以产生稳定、纯净音频信号的仪器。

它可以生成特定频率和振幅的正弦波作为输入信号,用于测试和测量音频设备的性能。

2. 频谱分析仪频谱分析仪是一种用于显示信号的频率成分和幅度的仪器。

它可以将输入信号进行傅里叶变换,将时域信号转换为频域信号,并以图形方式展示出来。

通过观察频谱图,可以直观地了解信号中各个频率成分的强弱关系。

3. 示波器示波器是一种用于显示电压随时间变化的仪器。

它可以通过观察电压波形来判断信号是否存在失真。

在测量谐波失真度时,示波器可以用于观察输入和输出信号的差异,并检测非线性失真现象。

测量步骤1.连接音频信号发生器和被测设备。

将音频信号发生器的输出与被测设备的输入相连,确保连接正确可靠。

2.设置音频信号发生器的参数。

根据需要设置音频信号发生器的输出频率、振幅等参数。

3.连接示波器并调整显示方式。

将示波器连接到被测设备的输入和输出端口,并调整示波器的显示方式为XY模式。

4.调整音频信号发生器的输出幅度。

通过观察示波器上的波形,调整音频信号发生器的输出幅度,使得输入和输出波形尽可能一致。

5.打开频谱分析仪并设置参数。

将频谱分析仪连接到被测设备的输出端口,并设置合适的参数,包括频率范围、分辨率等。

6.开始测量。

依次记录基波和各阶次谐波的幅值,并计算谐波失真度。

谐波测量

谐波测量

全光学互感器的谐波测量应用技术采用电容分压器作为谐波电压传感器,信号经过高速数字化处理,发送到二次单元进行计算处理。

本文经比较分析并结合实际,选择了操作性和实用性较强的快速傅里叶变换法作为谐波测量的分析方法,并且对谐波测量中普遍存在的频谱混叠和频谱泄漏问题进行了分析,提出了在测量算法上避免和减少上述两个问题的方法。

[1]光学电压互感器(OVT)的主要原理是利用光学晶体在外加电场的作用下,所产生 Pockels 效应、Kerr 效应等。

当一束光射入某些处于电场中的光学晶体时,其出射光为有一定相位差的两束光,而这个相位差与光学晶体所处的电场强度成正比。

测出此相位差,就能知道电场强度,达到测量电压的目的。

光学电压互感器的优点在于:高压侧与低压侧达到了完全的电气隔离,适用于高压电网中;光信号不受电磁干扰;重量轻;用光纤传送信号,可供数字化的二次设备直接使用。

但是光学晶体受温度影响较大,可靠性较差,这是目前待解决的问题。

电力系统中谐波的定义为:谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波的整数倍。

电网中有时也存在非整数倍谐波,称为分数次谐波。

谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值,谐波电压的出现,是本应单一而固定的电力信号产生畸变,变为多样且变化的信号,对公用电网来说是一种污染。

(1)谐波的产生。

①发电机是电源的始发端,受限于加工工艺及机械工艺的水平,发电机的绕组和铁芯很难做到绝对的对称和均匀,那么发电机所发出的电就会有谐波成分。

配电中的变压器铁芯饱和,磁化曲线非线性,也会引起谐波。

这是电源本身质量不高引起的谐波。

②各大电力公司为改善功率因数,大量使用的电容器组,电力电子装置中的整流装置、变频调速装置、电弧炉等都是谐波产生的源。

由于电力电子技术的快速发展,非线性负载比例增加,工业和民用中大量的电力电子设备的运用,电力电子设备成为了主要的谐波源。

电力系统谐波测量方法综述

电力系统谐波测量方法综述

电力系统谐波测量方法综述
电力系统谐波测量是评估电力质量的重要手段之一,其目的是确定电力系统中存在的谐波含量。

常用的电力系统谐波测量方法有以下几种:
1. 直接测量法:直接使用谐波测量仪器,如谐波分析仪或数字示波器等,对电力系统中的电压和电流进行测量。

直接测量法可实时测量电压和电流的波形,并通过傅立叶分析方法计算谐波含量。

2. 间接测量法:间接测量法是通过电力系统的参数测量来推导出谐波含量。

常用的方法有频率响应法和估计法。

频率响应法通过测量电力系统的频率响应特性,推导出谐波含量。

估计法则通过估计电力系统的传递函数来计算谐波含量。

3. 统计测量法:统计测量法是通过对电力系统中长时间的电压和电流波形进行统计分析,得出谐波含量的估计值。

常用的方法有快速傅立叶变换(FFT)和小波变换。

4. 模型测量法:模型测量法是建立电力系统的数学模型,通过模拟计算得到谐波含量。

常用的方法有有限元法和有限差分法。

综上所述,电力系统谐波测量方法主要包括直接测量法、间接测量法、统计测量法和模型测量法等,根据具体的实际情况选择合适的方法进行谐波测量。

谐波功率测量

谐波功率测量

浅述谐波功率测量摘要:非线性负载引起交流正弦波畸变产生谐波,污染工频电网。

电力系统中存在的大量谐波对电能计量的准确性产生了严重的影响。

谐波测量是谐波问题研究的出发点和主要依据,概述了电力系统谐波度量方法,并对电力系统谐波测量的方法进行了分析和评述。

通过对电能计量中谐波影响因素的分析,不断提高电能计量的准确性。

关键词:谐波测量;谐波功率;电能表;小波分析电能计量是发电企业、输配电企业、电力用户之间进行贸易结算的依据,它的准确性与合理性直接影响三者之间的利益。

而另一方面.随着电力电子技术的发展,大量的电力电子变流装置和各种非线性负载的比重不断增加,引起电力系统中的电流和电压波形产生畸变。

从频域的角度来看,在这些畸变的电流和电压波形中,不仅仅包含与供电电源同频率的正弦量,而且出现了一系列的频率为基波整数倍的正弦分量。

这一系列的正弦分量统称为谐波。

电力系统谐波不仅对供电系统造成污染,对电力设备构成危害,而且产生谐波的非线性用户将其吸收的一部分基波电能转化为谐波电能,并反馈给电网,造成供电企业线损增加,电力营运企业非经营性成本增加。

为此有必要研究在谐波影响下的电能计量,使电能计量管理更加合理[1,2]。

1 谐波功率的产生及危害随着电力电子技术的发展,非线性负载是普遍存在的[3,4],尤其是晶闸管(可控硅)技术的发展,工农业、交通部门都在大量使用硅整流、换流和变频技术,例如电气化铁路采用单相交流电硅整流,冶金部门在轧钢机、电弧炼钢炉,矿山的卷扬机,有色金属冶炼的电解槽,化工部门的电离加工等等方面都离不开硅整流设备。

就是在家用电器方面也少不了采用硅整流技术。

如电视机、计算机、洗衣机、变频空调、手机、电动车电池的各种充电器和开关电源以及冷光照明、节能灯和调光灯等等都属于非线性负载。

在电力生产运行中,由于用户的这些非线性负载对电网产生了严重的有害影响。

主要原因是这些负载产生大量的高次谐波电流,而单相非线性负载还产生不对称的高次谐波和不平衡负载,造成屯网电压波形严重畸变和三相不平衡。

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全光学互感器的谐波测量应用技术
采用电容分压器作为谐波电压传感器,信号经过高速数字化处理,发送到二次单元进行计算处理。

本文经比较分析并结合实际,选择了操作性和实用性较强的快速傅里叶变换法作为谐波测量的分析方法,并且对谐波测量中普遍存在的频谱混叠和频谱泄漏问题进行了分析,提出了在测量算法上避免和减少上述两个问题的方法。

[1]
光学电压互感器(OVT)的主要原理是利用光学晶体在外加电场的作用下,所产生 Pockels 效应、Kerr 效应等。

当一束光射入某些处于电场中的光学晶体时,其出射光为有一定相位差的两束光,而这个相位差与光学晶体所处的电场强度成正比。

测出此相位差,就能知道电场强度,达到测量电压的目的。

光学电压互感器的优点在于:高压侧与低压侧达到了完全的电气隔离,适用于高压电网中;光信号不受电磁干扰;重量轻;用光纤传送信号,可供数字化的二次设备直接使用。

但是光学晶体受温度影响较大,可靠性较差,这是目前待解决的问题。

电力系统中谐波的定义为:谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波的整数倍。

电网中有时也存在非整数倍谐波,称为分数次谐波。

谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固
定的频率以及规定的电压幅值,谐波电压的出现,是本应单一而固定的电力信号产生畸变,变为多样且变化的信号,对公用电网来说是一种污染。

(1)谐波的产生。

①发电机是电源的始发端,受限于加工工艺及机械工艺的水平,发电机的绕组和铁芯很难做到绝对的对称和均匀,那么发电机所发出的电就会有谐波成分。

配电中的变压器铁芯饱和,磁化曲线非线性,也会引起谐波。

这是电源本身质量不高引起的谐波。

②各大电力公司为改善功率因数,大量使用的电容器组,电力电子装置中的整流装置、变频调速装置、电弧炉等都是谐波产生的源。

由于电力电子技术的快速发展,非线性负载比例增加,工业和民用中大量的电力电子设备的运用,电力电子设备成为了主要的谐波源。

(2)谐波的危害
①在电网的发电、输电中,谐波引起发电机、变压器等输变电设备产生谐波损耗(铜、铁损耗等)、噪声和机械振动,降低发电、输电和用电的效率。

②无功补偿电容器使谐波电流放大,引起电容器过电压或者过负荷而烧毁。

③谐波会在电缆上产生集肤效应,使电缆绝缘寿命缩短,同时熔断器等对发热效应很敏感的设备会严重受损。

④谐波会引起继电保护和自动装置的误动作,电力测量仪表产生误差,在局部会造成并联和串联谐振,谐波量被严重放大,引起电网的
重大事故和设备的永久损坏。

因此研究谐波和治理谐波问题对电力系统的稳定运行和用户的生命财产安全有着重要的意义。

谐波的研究发展状况
公用电网电能质量,谐波污染问题早在上世纪 20 年代开始就引起了人们的注意,德国研究人员发现在电化学、电力拖动、电冶金中使用汞弧整流器会造成电流、电压波形的畸变,从而提出了静态整流器产生的波形畸变的问题。

1945 年 J.C.Read发表了有关变流器产生谐波的论文,是早期谐波研究中比较有影响力的论文。

由于当时的科技水平不高,谐波污染问题没有引起人们足够的重视,直到 60 年代人们才对其进行大量的研究,到了 80 年代,随着科技的发展,大量的非线性电力电子装置和精密仪器的使用,使谐波造成的危害日益严重,同时也引起了研究人员的重视,谐波研究也进入快速蓬勃的发展时期。

谐波分析方法和谐波检测技术的研究是一个非常活跃的领域,各种各样的谐波分析与检测方法已经超出了电力系统的范畴,进入到电工理论、电力电子学、自动控制、数字信号处理、系统仿真技术、计算机技术等其它学科领域。

谐波电压的检测方法有:①采用分压器,其中分压器包括电阻分压、电容分压和阻容分压。

使用分压器测量谐波电压时,其低压臂所连接的测量仪器必须为纯阻性的。

这样才。

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