谐波分析方法对比
谐波标准 新旧 差异
谐波标准新旧差异谐波标准是指在电力系统中，用来限制谐波含量的一种标准。
随着电力系统的不断发展，谐波标准也在不断更新和完善。
在新旧谐波标准之间存在着一些差异，本文将对新旧谐波标准的差异进行分析和比较。
首先，新旧谐波标准在谐波含量的限制上存在差异。
旧标准中对谐波含量的限制相对较宽松，而新标准则对谐波含量有更为严格的限制。
这是因为随着电力系统的发展，谐波对电力设备和系统的影响越来越大，因此有必要对谐波含量进行更为严格的限制，以保证电力系统的稳定运行。
其次，新旧谐波标准在谐波频率范围的划分上也存在差异。
旧标准中对谐波频率范围的划分比较简单粗暴，而新标准则对谐波频率范围进行了更为细致的划分。
这是因为不同频率的谐波对电力设备和系统的影响也有所不同，因此有必要对谐波频率范围进行更为细致的划分，以便更好地进行谐波分析和处理。
此外，新旧谐波标准在对谐波波形的要求上也存在差异。
旧标准中对谐波波形的要求比较宽松，而新标准则对谐波波形有更为严格的要求。
这是因为不同波形的谐波对电力设备和系统的影响也有所不同，因此有必要对谐波波形进行更为严格的要求，以保证电力系统的安全稳定运行。
最后，新旧谐波标准在对谐波分析和处理的方法上也存在差异。
旧标准中对谐波分析和处理的方法比较简单粗暴，而新标准则对谐波分析和处理的方法进行了更为细致的规定。
这是因为随着电力系统的发展，对谐波分析和处理的要求也越来越高，因此有必要对谐波分析和处理的方法进行更为细致的规定，以保证电力系统的安全稳定运行。
总的来说，新旧谐波标准在谐波含量的限制、谐波频率范围的划分、谐波波形的要求以及谐波分析和处理的方法等方面都存在一定的差异。
随着电力系统的不断发展，谐波对电力设备和系统的影响也越来越大，因此有必要对谐波标准进行不断更新和完善，以保证电力系统的安全稳定运行。
希望本文对新旧谐波标准的差异有所帮助，谢谢阅读！。
低谐波绕组的对比及其谐波分析
摘 要 ： 三 相绕 组磁 场 中高次谐 波的 强弱直 接 影响 到异 步 电机 的性能 ， 星． 三角 串接三相 正弦绕 组和 不等匝 三 相正 弦绕组 都能有 效减 少谐 波磁势 分 量。 用基 于电机
上常采用星． 三角串接三相正弦绕组或 不等匝正 弦绕组来 削弱磁场 谐波 ｆ ｌ － ２ ］ 。 磁场 谐波的分析成
为设计合适的低谐波绕组的重要环节。 传统的谐 波磁场分析通常是从三相交流绕组的磁势出发， 从磁势 的角度推算出磁场的谐波［ ３ ］ 。 用此法计算 谐波分布需要针对不同的绕组进行繁琐 的计算。
本文提 出了一种基于磁场分布的谐波磁场分析方
磁 场分布 的谐 波磁场 分析新 方 法， 对 比了两 种绕 组 的谐 波磁 场对 电机 性能 的影 响。 证 明 了该 分析方 法对几 何结 构和 计算模 型的通 用性 ， 适 用于低 谐波含 量绕 组的 谐波
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ
ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｏ ｒ ｗｅ ａ ｋ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ． ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ． Ｅｉ ｔ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ｕ ｓ ｏ ｉ ｄ ａ ｌ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｔ ａ ｒ － ｄ ｅ ｌ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｔ ｕ ｒ ｎ ｓ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － － ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ｕ ｓ ｏ ｉ ｄ ａ ｌ ｗｉ ｎ ｄ － －
谐波治理各方案比较分析
谐波治理各方案比较分析谐波治理的目的包括：1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求2. 释放变压器的有效容量，提高变压器的效率3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性4. 为企业内的各类设备提供质量优良的电能，保证制造系统的稳定运行人们对谐波的危害已经十分熟悉，很多企业也开始重视谐波的治理。
谐波治理的目的不同，所采取的方案也是不同的。
因此，在确定谐波治理的方案之前，要明确谐波治理的目的。
企业在谐波治理方面投资，要达到的目的如图所示。
满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。
为电力用户提供合格的电能，是电力公司的责任。
因此，电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。
随着越来越多的企业对电能质量的要求提高，电力公司将对电力用户进行更严格的要求。
在目前阶段，出于后面几个目的而进行谐波治理的企业较少。
企业仅在出现了故障现象后，才开始考虑谐波治理的问题。
其中，谐波导致无功补偿装置烧毁的情况最为常见。
无论谐波治理的最终目的是什么，其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流，因为谐波电流是谐波问题的根源。
只不过，针对不同的目的，控制谐波电流的位置不同，也就是采用的谐波治理方案不同。
谐波治理的策略按照谐波治理的位置，可以有三个策略。
第一：在高压母线上治理，采用的设备是SVC、SVG等。
第二：在变压器的下端，低压母线上治理谐波。
采用无援滤波器、有源滤波器等。
无源滤波器往往会发出额外的容性无功，这在有些场合是不允许的。
第三：在设备的电源入口处治理谐波。
这称为就地治理。
就地治理是最理想的谐波治理策略。
因为，这样相当于将非线性负载转变成了线性负载，谐波导致的一切问题都迎刃而解。
大部分发达国家按照这个策略开展谐波治理。
达到这个目的的管理措施就是，要求电气电子设备满足相应的电磁兼容标准(例如，GB17625)要求，电磁兼容标准对谐波电流发射进行了明确的规定。
传统的谐波治理策略传统的谐波治理项目大多采用策略1和策略2。
谐波检测方法分析
的时频局部化分析方法。这就是说在高频部分具有较低的频率 分辨率和较高的时间分辨率 ，在低频部分具有较低的时间分辨 率和较高 的频率分辨率 ，不但可 以应用于平稳信号 ，而且可 以 应 用于分析非平稳信号。利用离散小波变换可 以将信号分解到
学术研讨 ｌ １ １ ５
信号 分解 的结果 ，使用多分辨率 的概念 ，低频段 的结果不含谐 波的基波分量 。利用该算法可以使用软件进行谐波检测 ，该方
法 计 算速 度 快 ，可 以快 速 跟 踪谐 波 的 变 化 。 但它 也 有 固 有 的缺
陷 ，反映在窗 口能量不集中 ，有频率重叠现 象 ，需要找到能量 集 中、分 频严格 的小波函 数。 目前 ，尚未 出现理 想的小波 函 数。多分辨率分析是小波变化 的一个特点 ，并且在时域和频域
用。
谐 波 检 测 方 法 分 析
◇ 陕西铁 路 工程 职业技 术 学 院 王语 园
随着 电力 电子器件 的大量使 用 ，电力系统 谐波污染 日益
利用神经网络进行谐波测量 ，即使 用神经元来代替带通或
带 阻 滤 波 器检 测 法 中 的带 通 滤 波 器 和检 波 器 。待 测 量信 号 作 为 神 经 网络 的 输 入 ，相 当于 放 大 器 的 输 出信 号 。检 波器 的输 出信 号 对 应 神 经 网 络 的输 出 。通 过 这 种 方 法可 以得 到 所 要 测量 的各 次 谐 波 信 号 的 幅值 ，输 出为 零 就 可 以 判 断为 被 测 信号 中不 含 某 次谐波。
构建三相 电路 。这一方法主要优 点是 当电网 电压对称且无畸变
时 ，各电流分量的测量电路比较简单 ，并且延时少。 在这种方法 中，需要用到与瑚 电网 电压 ｅ 同相位的余弦 信号一 ｃ ｏ ｓ ｔ ０ ｔ ￣ ＇ ｌ ｌ 对应的正弦信号ｓ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ，它们可以由一个正 、余弦 信号发生器和一个锁相环得到。根据定义可以计算得 出 、 ， 再经过低通滤波器 （ Ｌ Ｐ Ｆ） 滤波得出 ｆ 、 。 的直流分量 ｚ 、 。
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。
谐波检测方法
谐波检测方法谐波是指在周期性波形中，频率是基波频率的整数倍的波动。
在电力系统中，谐波是一种常见的电力质量问题，它会导致设备损坏、系统效率降低以及电网稳定性下降。
因此，对谐波进行及时准确的检测是非常重要的。
本文将介绍几种常见的谐波检测方法。
1. 传统的谐波检测方法。
传统的谐波检测方法主要包括使用示波器、功率分析仪和谐波分析仪。
示波器可以用来观察电压和电流的波形，通过观察波形的畸变程度来初步判断是否存在谐波。
功率分析仪可以用来检测电网中的功率因数、谐波含量等参数，从而判断谐波的情况。
而谐波分析仪则可以更加准确地分析出各次谐波的含量和频率，对谐波进行更深入的分析。
2. 基于数字信号处理的谐波检测方法。
随着数字信号处理技术的发展，基于数字信号处理的谐波检测方法也得到了广泛的应用。
通过对电压和电流信号进行采样和数字化处理，可以利用傅里叶变换等算法准确地分析出各次谐波的频率和幅值。
这种方法不仅精度高，而且可以实现自动化检测，大大提高了谐波检测的效率和准确性。
3. 基于智能算法的谐波检测方法。
近年来，人工智能和机器学习技术的发展为谐波检测提供了新的思路。
利用神经网络、支持向量机等算法，可以从复杂的电力信号中自动提取谐波特征，实现对谐波的智能识别和检测。
这种方法不仅可以应对电网中谐波信号多变、复杂的特点，而且还可以不断优化模型，提高检测的准确性和鲁棒性。
4. 基于频域分析的谐波检测方法。
频域分析是一种常见的信号处理方法，对于谐波检测也有着重要的应用。
通过将电压和电流信号转换到频域，可以清晰地观察到各次谐波的频率和幅值，从而实现对谐波的准确检测。
同时，频域分析还可以结合滤波技术，去除基波以外的谐波成分，进一步提高谐波检测的精度。
总结。
谐波检测是电力系统中非常重要的一环，对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。
传统的谐波检测方法虽然已经比较成熟，但在精度和自动化方面仍有待提高。
基于数字信号处理和智能算法的谐波检测方法是未来的发展方向，可以更好地适应复杂多变的电力系统环境，实现对谐波的快速、准确检测。
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。
两种单相电路谐波及无功电路实时检测方法的分析比较
１ 引 言
随 着 现 代 工 业 技 术 的 发 展 ， 力 电 子 非 线 性 电
相关 。但 三相 电路瞬 时无功 功率 理论使用 了众 多
的 乘 法 器 ， 算 误 差 大 ， 整 困 难 ， 且 对 电 路 的 计 调 而
原件参 数敏 感 ， 于单 相 电路 检测 时 ， 用 其效 果不 理
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｉ ｅ ＡＰＦ）ｒ ｑ ｉ ｎ ｅ ｌ ｔ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｈ ａ ｍｏ ｉ ｎ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｍｉ ｇ ａ ｃ ｉ ｏ ｒｆｌ ｒ（ ｖ ｔ ｅ ｕ ｒ ｇ ｒ ａ — ｉ ｄ ｔｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ａ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｖ
算法 。
关 键 词 ： 源 电力 滤 波 器 ； 时无 功 功 率 理 论 ； 波 幅值 分 离 ； 时检 测 ； 波 及无 功 电 流 有 瞬 基 实 谐
中 图分 类 号 ： ＴＮ７ ３ ８ １ ． 文献标识码ｒ ｓ ｎ ｏ ｌ ｓｓ ａ ｍ ａ ｉｏ ｆＴｗｏ Ｒｅ ｌｔｍ ｅ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｌｏ ｉｈ ｓ ａ —ｉ ｔ ｃ ｉｎ Ａ ｇ ｒｔ ｍ ｆ ｒ Ｈ ａ ｍ ｏ ｉ ｎ ａ ｔｖ ｒ ｅ ｎ Ｓｉ ｇ ｅ ｐ ｓ ｒ ｕ ｔ ｏ ｒ ｎ ｃ ａ ｄ Ｒｅ ｃ ｉ ｅＣｕ ｒ ｎｔｉ ｎ ｌ— ｈａ ｅ Ｃｉｃ ｉ
ｃ ｒ ｅ ｔ，ｗｏ ｈ ｍ ｏ ｃ ａ ｄ ｒ ａ ｔｖｅｃ ｒ ｎ ｔ ｃｉ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄｓ ｉ ｉｇｌ— ａ ｅ ｃ ｒ ｕ ｔｗｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｅ ｗ ｈ ｃ ｒ ｕ ｒ ｎ ｔ ａｒ ｎｉ ｎ ｅ ｃ ｉ ｕｒ ｅ ｔｄｅ ｅ ｔｏ ｔ ｏ ｎ ｓｎ ｅｐｈ ｓ ｉｃ ｉ ｒ ｒ ｓ ｎｔ ｄ， ｉｈ ａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏｎ ｉ ｓ ａ ａ ｅ ｕｓ ｒ ａ ｔｖ ｗ ｅ ｈｅ ｒ ｎｄ ｆ ｄａ ｅ ａ ｍ ｐ ｉｕｄ ｅ ａ ａ ｅ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｒｎｃｐ ｅ ｗｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｎｔ ｎ ｏ ｅ ｃ ｉｅ ｐｏ ｒｔ ｏ ｙ ａ ｕｎ ｍ ｎｔ ｌａ ｌｔ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔ ． ｔ ｃ ｉｎ ｐ ｉ ｉ ｌ ｓｏｆｔ ａｇ ｉｈ ｓ ｗ ｅ ｅ ｇ ｖ ｎ ａ ａ ｙ ｅ ｌｏｒｔ ｍ ｒ ｉ ｅ ｎｄ ａｎ ｌ ｚ ｄ． Ｓｉ ｕｌ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｗ ｈｅｌ ｔｅ ｌ ｉｈｍ ， ｈｉｈ ｉ ａ ｔｄｙ ｍ ｉ ｅ ｍ ａｔｏ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｔ ａ ｔ ｒａｇｏｒｔ ｗ ｃ ｓｏｆｆｓ ｎａ ｃ ｒ —
电力系统中两大谐波检测法的比较分析
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 。
线修正 算法 、 同步 采样 法等 Ｊ 准 。
１２ 基 于 瞬时无功 功率 理论 的谐 波检测 法 ．
谐 波可使 电能 的生 产 、 输 和 利 用 的效 率 降低 … ； 传 使 电气设备 过热 、 产生 振 动 和 噪声 ， 使 绝 缘 老化 ， 并
第２ ６卷 第 ｌ ５期 ２１ ００年 ８月
甘肃 科技
Ｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ
Ｉ ６ Ｎｏ ５ ｆ２ Ｊ ．１ Ａ
２ １ ００
电力 系统 中两大谐 波检 测 法 的 比较 分析
张
摘
君， 刘 磊
（ 兰州交通大学 ， 甘肃 兰州 ７００ ） ３０ ０ 要： 由于非线性负载和各种换流设备的广 泛应用 ， 使得电力 系统 中谐 波污染 日益严重 ， 补偿 电力系统谐波 ， 改善
法 满足 电力谐 波 测量 要 求 。 目前 ， 其 的改进 方 法 对
修 正 理 想 采 样 频 率
法
下的采样 值 ， 需要 添加 任何 硬件 ， 不 实时 性 好， 适合在 线测量 ， 误差稍大一些 ， 但 只能 减
少 ５ ％ 的 泄 漏 ０ Nhomakorabea用距谐 波频点 最近 的两 根离 散频谱 幅值估
１本 学者 赤木 泰 文 等人 于 １８ ３ ９４年 首先 提 出 了 基 于瞬 时无功 功率 理论 的瞬 时 空 间矢 量法 ， 初它 最 是 以瞬时 实功率 Ｐ和 虚功 率 ｑ的定 义 为基 础 ， Ｐ 即
电力系统中的谐波分析技术及应用教程
电力系统中的谐波分析技术及应用教程简介：在电力系统中，谐波分析技术被广泛应用于电力质量监测与评估、设备故障诊断与排除、谐波滤波器的设计等方面。
本文将介绍电力系统中谐波分析的基本原理、常用的谐波分析方法以及谐波分析在电力系统中的应用。
一、谐波分析的基本原理1.1 谐波的概念谐波是指波形与基波具有相同频率但具有不同幅值和相位的波形。
在电力系统中，谐波是由非线性负载和电力设备引起的。
常见的负载谐波包括电弧炉、变频器、电子设备等。
1.2 谐波分析的原理谐波分析的基本原理是将电力系统中的电压和电流信号经过傅里叶变换，将复杂的波形分解为一系列的正弦波，然后通过计算得到各个谐波分量的频率、幅值和相位。
根据这些参数，可以评估电力系统中的谐波程度，进而采取相应的措施进行修复或优化。
二、谐波分析方法2.1 快速傅里叶变换（FFT）快速傅里叶变换是最常用的谐波分析方法之一，它可以将时域信号转换为频域信号。
通过FFT分析，可以得到电力系统中各个谐波分量的频率、幅值和相位，并进一步计算谐波总畸变率（THD）等参数。
FFT算法的优势在于高速、高效，并且可以利用现有的计算平台进行实时分析。
2.2 小波变换小波变换是一种时频分析方法，可以同时提供时间域和频域信息。
相比于FFT，小波变换在时域和频域的分辨率上更具优势，能够更准确地分析瞬态过程和短时谐波。
小波变换在电力系统中的应用越来越广泛。
2.3 自适应滤波器法自适应滤波器法结合了信号处理和协方差分析原理，可以自动识别和消除电力系统中的谐波。
通过建立自适应滤波器，可以实时跟踪电力系统中的谐波分量，并对其进行有效的滤波补偿。
自适应滤波器法在电力系统的谐波控制中具有重要的应用价值。
三、谐波分析在电力系统中的应用3.1 电力质量监测与评估谐波对电力质量产生显著的影响，会导致电压波动、电流畸变、设备损坏等问题。
通过谐波分析，可以准确评估电力系统中的谐波情况，及时发现潜在问题，并采取措施改善电力质量。
基于MATLAB的单相电路谐波检测方法的对比分析
优于基于瞬 时无功功率理论检测 方法。
关键词 ： 单相 电路 ； 谐 波检 测 ； ＭＡ Ｔ
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ７ １ ３
仿真 ； 动 态响应
文 章编号 ： １ ０ ０ １ — ７ １ １ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ １ １ １ — ０ ４
第２ ９卷 第 ５期
２ ０ １ ３ 年 ５月
科 技 通 报
Ｂ ＵＬ Ｌ ＥＴ Ｉ Ｎ ＯＦ Ｓ Ｃ Ｉ ＥＮ ＣＥ ＡＮＤ Ｔ Ｅ ＣＨＮＯＬ ０ＧＹ
Ｖｏ １ ． ２ ９ Ｎｏ ． ５ Ｍａ ｙ ．２ ０１ ３
基 于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ的单相 电路谐 波检测方 法的对 比分析
张 百 ０ ）
摘
要： 为 了满足有 源电力滤波器对谐 波及无 功 电流检测 的实时性 和准确性 的要求 ， 本文建立 了两种
单相 电路谐波检测方法 的 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿 真模型 ，利用仿 真结果 对两种方法 的检测性 能特别是它们在 实 际应 用时的检测性 能进行 了 比较 。 比较结果表 明 ： 在理想情况下 ， 基于瞬时无功功率理论检测方法和基
Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｂａ ｉ ｘ ｉ ｎ
（ Ｐ ｕ ｙ ａ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｐ ｕ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ５ ７ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｌ — ｉ ｔ ｍｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｔ ｗｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ － ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ＭＡＴ Ｌ ＡＢ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ，ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｕ ｓ ｅ ｉ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ａ ｌ ｃ ａ ｓ ｅ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｅａ ｒ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｅ ｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｒ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｓ ｅ ｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｓ ｕ ｐ ｅ ｉ ｒ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｒ ｅ ａ ｃ ｉ ｔ ｖ ｅ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ．
谐波检测方法
谐波检测方法谐波是指在正弦波的基础上，频率是基波频率的整数倍的波。
在电力系统中，谐波是一种常见的电力质量问题，它会导致电网设备的过热、振动、噪音增加，甚至影响电能表的准确度。
因此，对谐波进行有效的检测和分析至关重要。
一、传统的谐波检测方法。
传统的谐波检测方法主要包括使用示波器、功率分析仪和谐波分析仪等设备进行采样和分析。
这些方法需要在现场进行操作，需要专业技术人员进行操作和分析，成本较高且操作不够便捷。
而且，这些方法只能对特定点进行采样，无法对整个电网系统进行全面的谐波监测。
二、现代的谐波检测方法。
随着科技的发展，现代的谐波检测方法逐渐成熟并得到广泛应用。
其中，基于数字信号处理技术的谐波检测方法成为了主流。
通过在电网系统中部署智能传感器和数据采集设备，可以实现对整个电网系统的实时谐波监测。
这些智能设备可以将采集到的数据通过网络传输到监测中心，实现远程实时监测和分析。
三、基于人工智能的谐波检测方法。
近年来，随着人工智能技术的快速发展，基于人工智能的谐波检测方法也逐渐崭露头角。
利用深度学习和神经网络等技术，可以对大量的谐波数据进行自动化的分析和识别。
这种方法可以大大提高谐波检测的效率和准确性，减少人为因素对检测结果的影响。
四、结语。
随着电力系统的不断发展和智能化水平的提高，谐波检测方法也在不断演进和完善。
传统的检测方法逐渐被现代化的技术所取代，基于数字信号处理和人工智能的谐波检测方法成为了未来的发展方向。
我们相信，随着技术的不断进步，谐波检测方法将会变得更加智能、准确和高效。
这将有助于提高电力系统的稳定性和可靠性，为人们的生活和生产带来更多的便利和安全。
以上就是关于谐波检测方法的相关内容，希望对您有所帮助。
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。
谐波及无功电流检测方法对比分析
谐波及无功电流检测方法对比分析0 引言APF补偿电流的检测不同于电力系统中的谐波测量。
它不须分解出各次谐波分量，而只须检测出除基波和有功电流之外的总的高次谐波和无功畸变电流。
难点在于准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流，为有源电力滤波器控制系统进行精确补偿提供电流参考，这是决定APF性能的关键。
目前文献已报道运行的三相APF中所使用的几种谐波电流检测方法，除了各自存在的难以克服的缺陷外，共同存在的问题是，由于是开环检测系统，故对元件参数和系统的工作状况变化依赖性都比较大，且都易受电网电压畸变的影响。
对单相电路的谐波和无功电流的检测还存在实时性较差的缺点。
本文对目前有源电力滤波器中应用的畸变电流检测与控制方法进行了分析比较，在此基础上，针对APF中只须检测总的畸变电流，反向后注入系统，以抵消或补偿系统中畸变电流，使电网仅提供基波有功电流这一工作特点，从保证APF能最有效地工作出发，综合瞬时无功功率理论检测法的快速性和闭环电路的鲁棒性，提出了基于瞬时无功功率理论的闭环检测方案。
从谐波及无功电流开环、闭环检测电路抽象出检测电路的本质（本文称为统一模型），在此基础上，给出了检测电路的优化设计方案，研究了检测系统中等效低通滤波器的阶数与截止频率对检测精度与快速性的影响，推导了统一模型下闭环检测电路的实现。
最后，通过实验加以验证。
1 基波幅值检测原理设单相电路中的电源电压为u s=U sin t（1）非线性负荷电流为i L(t)=i f(t)＋i h(t)=i fp(t)＋i fq(t)＋i h(t)=i fp(t)＋i c(t)（2）式中：i f(t)为i L(t)的基波电流；i h(t)为i L(t)中高次谐波电流；i fp(t)，i fq(t)分别为基波电流的有功分量和无功分量；i c(t)为要补偿的谐波和无功电流之和，称为畸变电流。
因为，负荷电流中的基波有功分量必定是一个初相角与电网电压相同，角频率为基波角频率ω的正弦波，所以，我们可以设负荷电流的基波有功分量为i fp(t)=A sin t（3）若能求出A的大小，则可由式（3）得出基波有功电流的表达式。
开关模式电源中的谐波分析与抑制方法
开关模式电源中的谐波分析与抑制方法概述开关电源作为现代电子设备中常用的电源供给方式，具有高效率、小体积和轻重量等优点。
然而，开关电源也会产生一定的谐波电流，对电网和其他设备造成干扰。
因此，谐波分析和抑制成为开关模式电源设计中的重要环节。
1. 谐波分析为了准确分析开关模式电源中的谐波问题，首先需要对谐波进行数学分析和频谱分析。
开关模式电源中产生的谐波主要包括电流谐波和电压谐波两部分。
1.1 电流谐波分析开关电源中的电流谐波主要来自电源输入端电网的非线性负载。
通过使用傅里叶变换等数学方法，可以将电流信号分解为不同频率的谐波成分，进而分析谐波的电流畸变率和对电网的影响。
1.2 电压谐波分析开关电源产生的电压谐波可以通过分析开关功率器件（如MOS管）的开关特性、电源滤波电容的功率容量、电源线路的阻抗等因素得到。
通过频谱分析可以确定电源输出电压中各频率谐波的幅值和相位情况。
2. 谐波抑制方法为了解决开关电源中的谐波问题，可以采取以下措施进行抑制。
2.1 输入滤波器合理设计和选择输入滤波器可以有效地减小开关电源输出端对电网端产生的谐波影响。
输入滤波器主要负责过滤电源输入端电网传来的谐波电流，并通过合适的参数设计使其在谐波频率带处具有较低的阻抗。
2.2 输出滤波器开关电源输出滤波器主要用于减小输出电压中的谐波成分。
常见的输出滤波器包括L型滤波器和π型滤波器等。
通过合适的设计和选择滤波器元件，可以降低输出电压中的谐波幅值，使其满足相关的标准要求。
2.3 谐波抑制技术除了滤波器之外，还可以使用谐波抑制技术来减小开关电源中谐波的影响。
例如，采用多级谐波抑制技术可以有效地降低电流谐波含量；采用谐波主动抑制技术可以实时检测和抑制开关电源中的谐波成分。
2.4 对地干扰的抑制开关电源中的谐波电流往往会通过地线传导到其他设备，引发地干扰问题。
为了解决这个问题，可以通过优化接地方式、增加电磁屏蔽和使用高频绕组等方法来有效抑制对地干扰。
影响谐波的各因素分析比较
其中：M 为调制度。由此可见，不同的 M 影响着每个开关周期的占空比，对于某开关周期内的输出电压：Ua=du*Ts*Udc/2-(1-du)*Ts*Udc/2， 可得一个周期的输出电压为上述开关周期电压的积分。从而 M 影响着输出电压的波形，对此电压波形进行傅里叶分解，可知 M 影响 着谐波电压的值，所以，选择合适的 M 能够得到较好的波形质量。
影响光伏发电并网变流器电流谐波的各因素分析比较
公用电网中存在的谐波源主要包括：电力电子装置、变压器、发电机、电弧炉等。这些谐波源直接或间接的影响着光伏发电并网 变流器并网侧电流谐波，具体表现为：
1） 发电机、电弧炉、其他电力电子装置等谐波源表现为谐波电压源存在于电网中，将变流器视作负载从而引入谐波电流，影 响变流器并网侧电流谐波。由于这部分谐波含量较小，所以对变流器并网侧电流谐波贡献相对较小。
网侧 A 相展开
变流器侧 A 相
从图上可以看出，在 IGBT 输出侧，较大的谐波电流主要包括三个方面：1）开关次谐波 2）谐振点附近谐波 3）低次谐波。调制度 不同，使得产生的谐波电压不同，造成谐波电流不同。直流电压 350V 时，上述三种谐波电流总含量最小。
在实际设计时，由于光伏变流器一般工作在最大功率点处，所以可以按最大功率点处电压进行仿真，设计滤波电路。
二、SVPWM 算法的调制度影响
针对 SVPWM 算法的推导可知：假设某时刻电压矢量旋转到角度 φ（以 a 相电压为参考），那么此时在该开关周期 a 相上管占空比：
扇区 占空比 du
电压矢量在Ⅰ、Ⅳ扇区 [1+Mcos(φ-30°)]/2
电压矢量在Ⅱ、Ⅴ扇区 [1+√3Mcosφ]/2
电压矢量在Ⅲ、Ⅵ扇区 [1+Mcos(φ+30°)]/2
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究摘要：谐波是电力系统中常见的问题之一，它会对电网的稳定运行和电力质量造成严重的影响。
因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究显得尤为重要。
本文会介绍电力系统中谐波的产生机理和原因，并探讨目前常用的谐波分析与抑制方法，包括有源和无源的谐波滤波器、谐波消减器以及谐波抑制变压器等。
最后，本文还会对谐波抑制方法进行对比和评价，并展望未来的发展方向。
1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，而电力质量又是电力系统运行稳定和设备正常工作的重要保证。
然而，谐波是电力系统中常见的问题之一，它会导致电压和电流的畸变，产生额外的功率损耗，并对电力质量造成严重的影响。
因此，对谐波进行分析和抑制方法的研究具有重要的理论和实际意义。
2. 谐波的产生机理和原因谐波是指在电力系统中，频率为基波频率整数倍的电压和电流分量。
它的产生机理主要有以下几个原因：2.1 非线性负载电力系统中的非线性负载，如电弧炉、电焊机、电梯等设备会引起电压和电流的非线性畸变，产生大量的谐波。
2.2 变压器饱和当变压器中的磁场饱和时，会引起电流和电压的非线性失真，从而产生谐波。
2.3 谐振回路电力系统中的谐振回路，如并联电容器和电感器等元件，会引起谐波的产生和放大。
3. 谐波分析方法谐波分析是指对电力系统中谐波进行定量和定性分析的方法。
目前常用的谐波分析方法有多种，包括频谱分析、小波分析、快速傅里叶变换（FFT）等。
这些方法可以有效地检测和测量电力系统中存在的谐波，并判断其频率、振幅和相位等特性。
4. 谐波抑制方法为了抑制电力系统中的谐波，目前有多种谐波抑制方法可供选择。
以下是其中几种常用的方法：4.1 谐波滤波器谐波滤波器是目前最常用的谐波抑制装置之一。
它可以通过选择合适的滤波器阻抗来抑制特定频率的谐波，从而减小电压和电流的畸变。
4.2 谐波消减器谐波消减器是一种无源的谐波抑制装置，它利用二次谐波发生器和耦合装置来将谐波电流引导到谐波消减器中，从而减小谐波的影响。
谐波的定义及测试方法
谐波的定义及测试方法谐波是指波形中频率相对于基波是整数倍关系的波动现象。
简单来说，谐波是由基波的震动而引起的次要波动。
在物理学中，任何复杂的周期函数都可以表示为一系列谐波的叠加。
谐波存在于各种波动现象中，包括电磁波、声波和机械波等。
对于周期性现象，如周期性机械振动和周期性电流，谐波是普遍存在的。
以下是一些测试谐波的方法：1.频谱分析仪：频谱分析仪是一种常用的测试设备，可以用于分析信号的频率成分。
通过连接信号源到频谱分析仪上，可以直观地查看信号的频率谱，进而观察和分析谐波的存在和强度。
频谱分析仪可以提供信号的幅度、相位和频谱等信息。
2.傅里叶变换：傅里叶变换是一种重要的数学工具，可以将时域信号转换为频域信号。
通过对信号施加傅里叶变换，可以得到信号的频率谱密度，并从中分析和提取谐波的信息。
傅里叶变换的实现可以使用数字信号处理算法，如快速傅里叶变换（FFT）。
3.声谱仪：声谱仪是一种专门用于声波频谱分析的设备。
通过将声音输入到声谱仪上，可以显示声音的频谱，并帮助我们观察和研究声音中的谐波。
声谱仪可以用于诸如音乐、语音和机械振动等领域的研究。
4.电力质量分析仪：电力质量分析仪是一种用于分析电力系统工作状态的设备。
通过连接到电力系统上，电力质量分析仪可以监测和记录电压、电流等参数，并进行频谱分析，以检测和识别电力系统中的谐波问题。
这些设备通常应用于电力行业和电力设备的故障排查。
除了上述方法外，还可以使用示波器、信号发生器和计算机等设备进行谐波的测试和分析。
这些工具和方法可以帮助我们全面了解信号中谐波的特性和影响，从而对信号进行优化和改善。
总之，谐波是波动现象中频率相对于基波是整数倍关系的次要波动。
通过使用频谱分析仪、傅里叶变换、声谱仪和电力质量分析仪等设备和方法，可以对谐波进行测试和研究，进而分析信号的频率结构和特性。
这些方法可以应用于各种波动现象的研究和工程应用中。
电力系统谐波和间谐波检测方法综述
电力系统谐波和间谐波检测方法综述一、本文概述随着电力电子技术的快速发展和广泛应用，电力系统中的谐波和间谐波问题日益严重，对电力系统的安全、稳定、经济运行构成了严重威胁。
因此，研究和发展有效的谐波和间谐波检测方法，对于提高电力系统的供电质量、保护电力设备和促进节能减排具有重要意义。
本文旨在对电力系统谐波和间谐波的检测方法进行全面的综述，分析各种方法的原理、特点、适用范围以及优缺点，以期为谐波和间谐波检测技术的发展和应用提供参考。
本文首先介绍了谐波和间谐波的基本概念、产生原因及其对电力系统的影响，为后续检测方法的研究提供了理论基础。
接着，详细阐述了传统的谐波和间谐波检测方法，如傅里叶变换、小波变换等，并分析了它们的优缺点和适用范围。
然后，介绍了近年来新兴的基于的谐波和间谐波检测方法，如深度学习、神经网络等，并探讨了它们在谐波和间谐波检测领域的应用前景。
对谐波和间谐波检测技术的发展趋势进行了展望，提出了未来研究的重点和方向。
本文期望通过对谐波和间谐波检测方法的综述，为相关领域的研究人员和技术人员提供一个全面、系统的参考，促进谐波和间谐波检测技术的不断创新和发展，为电力系统的安全、稳定、经济运行提供有力保障。
二、谐波和间谐波检测方法的分类电力系统中的谐波和间谐波检测是确保电力质量、保护设备和提高能源效率的关键环节。
针对这一目标，谐波和间谐波的检测方法主要可以分为两类：基于傅里叶变换的方法和现代信号处理方法。
基于傅里叶变换的方法是最常见的谐波和间谐波检测方法。
这类方法主要包括快速傅里叶变换（FFT）和离散傅里叶变换（DFT）。
FFT 是DFT的快速算法，能够在短时间内对信号进行频谱分析，从而准确地检测出谐波和间谐波的成分。
这类方法的主要优点是计算速度快，精度高，适用于稳态和准稳态信号的谐波分析。
然而，对于非稳态信号，FFT的检测结果可能会受到频谱泄漏和栅栏效应的影响。
现代信号处理方法则提供了更多的选择，以适应复杂多变的电力系统环境。
影响谐波的各因素分析比较
2） 滤波电路设计 由 SVPWM 控制产生的谐波电压经过滤波电路转换为谐波电流，设计合理的滤波电路能最大限度的减小并入电网的谐波电流。
滤波电路有多种模式，现光伏发电并网变流器多采用 LCL 滤波电路，即滤波电感、滤波电容、变压器漏感组成的电路。合理的设计电 路参数，能在减小成本的基础上达到较好的滤波效果。LCL 电路中各器件的功能大致表现为：滤波电感将 SVPWM 产生的谐波电压转化 为谐波电流，滤波电感的感抗决定了此电流的大小，电感感抗越大，对应次谐波电流越小；滤波电容和变压器漏感作为两并联支路， 按照自身的电抗分流谐波电流，由于高次谐波对应的容抗远远小于感抗，所以滤波电容能几乎吸收全部的高次谐波。
影响光伏发电并网变流器电流谐波的各因素分析比较
公用电网中存在的谐波源主要包括：电力电子装置、变压器、发电机、电弧炉等。这些谐波源直接或间接的影响着光伏发电并网 变流器并网侧电流谐波，具体表现为：
1） 发电机、电弧炉、其他电力电子装置等谐波源表现为谐波电压源存在于电网中，将变流器视作负载从而引入谐波电流，影 响变流器并网侧电流谐波。由于这部分谐波含量较小，所以对变流器并网侧电流谐波贡献相对较小。
网侧 A 相展开
变流器侧 A 相
从图上可以看出，在 IGBT 输出侧，较大的谐波电流主要包括三个方面：1）开关次谐波 2）谐振点附近谐波 3）低次谐波。调制度 不同，使得产生的谐波电压不同，造成谐波电流不同。直流电压 350V 时，上述三种谐波电流总含量最小。
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谐波分析方法对比
随着用电设备的多样化和复杂化，线路中谐波的成分也变得越来越丰富，谐波污染的治理问题也变得越来越棘手，许多仪器也相应推出了谐波测量功能，我们该如何区分这些谐波的测量方法并正确地使用他们进行谐波测量呢？本文将进行“深究”。
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。
简单对比
基于以上实现原理可知，同步采样法精度取决于PLL的准确度，而后期计算简单。
PLL 中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限，因此在基波频率较高时，同步采样法一般无法支持；同样是滤波器原因，无法很好滤除低偶次谐波，所以低偶次谐波幅值较大时，PLL就无法同步基波采样，谐波分析结果也就完全错误。
频率重心法不需要额外滤波器，采样器件可工作在支持的最高采样频率，使有效谱线拉开的同时提高了支持的谐波频率范围，而为了消除泄漏的影响，需要使用更多的数据进行傅里叶变换。
所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。
另外，重心法需要使用至少两根谱线，而且受窗函数主瓣宽度限制，频率重心法所能支持的频率下限只能达到频率分辨率的三倍以上。
由于频率重心法没有反馈过程，不依赖于信号，模拟电路实现简单，理论上只要采样率和使用的数据点足够，就能得到正确的结果。
特别地，因为同步采样需要硬件电路，受限与成本与体积，大部分测量仪器只支持一到两个PLL源，而频率重心法无此限制，甚至可任意定义基波源（对应于PLL源，用于确定基波）。
应用实例
PA功率分析仪提供了三种谐波模式：常规谐波、谐波和IEC谐波。
其中常规谐波对应频率重心法、谐波和IEC谐波对应同步采样法。
谐波和IEC谐波区别在于IEC谐波完全按照IEC 61000-4-7标准规定的倍频数FFT点数进行计算，并增加了标准规定的处理流程和计算参数。
下面使用实例信号对比两种方法的区别：
信号一：基波频率50Hz，含2~15次谐波，各次含量均为10%
图 1 50Hz基波2~15次含量10% 谐波波形
图 2 50Hz基波2~15次含量10% 谐波常规谐波分析结果
图 3 50Hz基波2~15次含量10% 谐波的谐波模式分析结果
如图 1所示包含谐波的50Hz信号波形，常规谐波和谐波模式谐波均能得到正确的谐波含量，并且精度很高。
信号二：基波频率50Hz，含2~15的奇次谐波，各次含量同样均为10%
图 4 50Hz基波2~15奇次含量10% 谐波波形
图 5 50Hz基波2~15奇次含量10% 常规谐波分析结果
图 6 50Hz基波2~15奇次含量10% 谐波模式分析结果
如图 4所示只包含2~15次的奇次谐波的波形，常规谐波和谐波模式结果同样精确。
信号三：基波频率50，含2~15偶次谐波，各次含量均为10%
图 7 50Hz基波2~15偶次含量10% 谐波波形
图 8 50Hz基波2~15偶次含量10% 常规谐波分析结果
图 9 50Hz基波2~15偶次含量10% 谐波模式分析结果
如图 7所示只包含50Hz基波的2~15次的偶次谐波的波形，受偶次谐波的影响，每个基波周期多了两次过零，而且频率与基波相近，PLL的滤波器亦无法滤除该谐波，因此PLL 结果错误，导致谐波分析结果也完全错误，此时的常规谐波分析结果仍然正确，而且保持了很高的精度。
说明常规谐波可以不受偶次谐波影响，在采样率和FFT点数足够时，具有受被测信号影响低的优势。
信号四：基波频率6kHz，含2~15次谐波，各次含量均为10%
图 10 6kHz基波2~15次含量10% 谐波波形
图 11 6kHz基波2~15次含量10% 常规谐波分析结果
图 12 6kHz基波2~15次含量10% 谐波模式分析结果
如图 10图 7所示包含6kHz基波的2~15次谐波的波形，由于已经超出谐波模式支持的频率范围，谐波模式无法测量，而常规谐波分析时使用了200kHz的采样率，6kHz的15次谐波频率为90kHz，小于采样频率的一半，因此仍然可以精确测量。
总结
由上实例看出，非同步采样拓宽了谐波的分析范围，在许多同步采样受到约束的场合可以实现互补，是一种强有力的谐波分析方法。
需要指出的是，虽然以上用例中常规谐波分析结果都正确且精度很高，但在谐波模式PLL正确时，谐波模式在高次谐波的稳定性和精度会比常规谐波高，因为常规谐波在高次谐波的频率上有累积误差，且频谱两端会受负频率的影响。
特别需要注意常规谐波一个致命缺点是频率下限较高（PA5000功率分析仪的常规谐波支持基波的频率下限是15Hz），而且需要保证更新周期内有足够的采用点。