电网谐波电流检测方法综述_帅定新
电力系统中电流谐波监测与治理的有效方法
电力系统中电流谐波监测与治理的有效方法在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，电流谐波的存在却给电力系统带来了诸多问题。
电流谐波不仅会影响电力设备的正常运行，降低电能质量，还可能导致设备故障、能源浪费甚至引发安全事故。
因此，对电力系统中的电流谐波进行有效的监测与治理具有极其重要的意义。
一、电流谐波的产生及危害电流谐波是指电流中频率为基波整数倍的分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于各种非线性电力设备的广泛应用，如电力电子设备（如变频器、整流器）、电弧炉、荧光灯等。
电流谐波的危害不容小觑。
首先，它会增加电力设备的损耗，导致设备发热、缩短使用寿命。
例如，变压器在谐波环境下运行，其铁芯和绕组的损耗会显著增加，从而降低变压器的效率和可靠性。
其次，谐波会干扰通信系统，影响信号的传输质量。
再者，谐波还可能引起电力系统的谐振，使电压和电流波形严重畸变，危及系统的安全稳定运行。
此外，谐波还会导致电能计量不准确，给电力用户和供电部门带来经济损失。
二、电流谐波的监测方法为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的监测。
目前，常用的电流谐波监测方法主要包括以下几种：1、基于傅里叶变换的监测方法傅里叶变换是一种经典的信号分析方法，它可以将时域信号转换为频域信号，从而实现对谐波的分析和测量。
通过对采集到的电流信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以得到各次谐波的幅值和相位信息。
这种方法具有计算精度高、速度快等优点，但在处理非平稳信号时存在一定的局限性。
2、基于小波变换的监测方法小波变换是一种时频分析方法，它能够在时域和频域同时对信号进行局部化分析，有效地克服了傅里叶变换在处理非平稳信号时的不足。
通过选择合适的小波基和分解层数，可以对电流谐波进行精确的监测和分析。
3、基于瞬时无功功率理论的监测方法瞬时无功功率理论是一种基于三相电路的谐波监测方法，它通过计算瞬时有功功率和瞬时无功功率来获取谐波信息。
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。
谐波电流测试方法
谐波电流测试方法谐波电流的存在会对电力系统产生一定的影响，因此准确地测试和分析谐波电流显得尤为重要。
在本文中，我们将介绍一种常用的谐波电流测试方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、谐波电流测试的背景在电力系统中，电流通常由正弦波组成，但谐波电流则包含了频率是基波频率整数倍的成分。
这些谐波电流可能会导致电力系统中出现电压失真、功率损耗以及设备故障等问题。
因此，对谐波电流进行准确可靠的测试是非常重要的。
二、谐波电流测试的原理谐波电流测试的原理是利用谐波分析仪对电流进行检测和分析。
该仪器能够分解电流波形，并直观地显示谐波电流及其幅值、相位等相关参数。
谐波分析仪通常采用采样技术和数字信号处理等先进技术，以确保测试的准确性和精度。
三、谐波电流测试的步骤1. 准备工作：首先，确保测试设备和测试仪器工作正常。
检查电流传感器的连接和校准，确保其准确地测量电流信号。
2. 测试回路：选择需要测试的电流回路，并将测试仪器的传感器连接到回路上。
根据实际情况，选择合适的传感器类型和连接方式。
3. 设置测试参数：根据具体需求，设置测试仪器的参数。
包括采样频率、谐波阶数等。
根据测试仪器的使用说明书，正确设置参数能够提高测试的准确性。
4. 进行测试：启动测试仪器，开始进行电流测试。
测试仪器会自动采集和分析电流信号，并将测试结果以图形或数据的形式显示出来。
5. 分析和结果：根据测试结果，进行谐波电流的分析和判断。
根据具体情况，评估谐波电流对电力系统的影响，并采取相应的措施进行处理。
四、谐波电流测试的注意事项1. 保护设备：在进行电流测试时，特别是在高电压环境下，务必采取必要的安全措施，保护测试仪器和测试人员的安全。
2. 数据可靠性：测试过程中，应确保测试数据的可靠性和准确性。
避免测试误差和干扰，保持测试环境的稳定和静默。
3. 结果分析：对测试结果进行全面和综合的分析，不仅仅局限于谐波电流的幅值和相位等参数，还需考虑电流的谐波分布、波形失真等因素。
电网中谐波电流检测方法综述
电网中谐波电流检测方法综述摘要：近年来，随着电力电子技术的快速发展，大量含有电力电子装置的元器件被运用到电力系统工业中，如整流器、逆变器等。
然而，这些装置的运用会产生诸如谐波、无功电流等污染电网的电流，使得电网的电能质量下降;除此之外，电网负载端的大量非线性负载也会产生谐波污染电网。
对于如何抑制谐波和补偿电网成了如今学者们研究的重点。
关键词：电网；谐波电流；检测方法1前言传统的高压输电线路谐波检测方法采用有线方式，在变电站中将谐波检测仪接入PT/CVT二次侧，通过检测PT/CVT二次端的小电压信号来检测母线上的电压，间接获得线路中谐波含量。
据统计，在国外72.5kV以上的电压等级的电压互感器几乎全部采用电容式电压互感器CVT。
在国内，110kV及以上电压等级互感器也广泛采用CVT。
目前广泛采用在互感器二次侧采样的方式进行电网电压的监测，但由于受CVT传输特性的固有影响,导致该方法在谐波分析中并不适用国家标准GB/T14549《电能质量公用电网谐波》及IEC相关标准都明确规定，CVT不能用于谐波测量。
原因是通过测量CVT二次测电压信号谐波含量，再按照比例折算出线路谐波含量，这种测量方法由于CVT本身电容特性，会对不同频率的谐波按不同比例衰减，而衰减比例并不成线性比例关系，导致测量结果存在很大的偏差，最大偏差量可达36.70%，因此从CVT测取的谐波电压测试结果，会造成许多公共连接点供电电压不合格的虚假现象，因此，传统借助CVT检测高压线路谐波的测量结果不能采用，并且也只能对变电站内部线路借助CVT测量，对于站外高压线路由于没有安装CVT柜将无法测量谐波。
同时对于10kV高压线路，由于电压互感器一次侧中性点有串接一只消谐电阻接地，可能对体现零序特性的谐波电压的测量结果造成影响，最终影响谐波电压总畸变率的测试结果。
为了更方便、更安全、更可靠地对输电线路电能质量进行检测，提出了运用便携式高压输电线路谐波检测仪，精准地测量2-32次及3-31次谐波，并克服传统测量方法只能在变电站内测量的局限性。
电力系统谐波检测方法综述
2019年第9期 1电力系统谐波检测方法综述陈和洋1,3 吴文宣2 郑文迪1 晁武杰3 唐志军3（1. 福州大学电气工程与自动化学院，福州 350108；2. 国网福建省电力有限公司，福州 350003；3. 国网福建省电力有限公司电力科学研究院，福州 350007）摘要 电力系统谐波检测为谐波治理提供了方向，同时也是谐波监测系统的核心。
本文首先阐述了电力系统谐波的诸多危害；其次对一些传统检测方法和近期新方法展开讨论和分析，比如瞬时无功功率法、快速傅里叶变换法、小波变换法、希尔伯特-黄变换法等；最后阐述了将来谐波检测领域的发展趋势。
关键词：谐波检测；瞬时无功功率；快速傅里叶变换；小波变换；希尔伯特-黄变换；人工神经网络；复合检测Reviews of power system harmonic measurement methodsChen Heyang 1,3 Wu Wenxuan 2 Zheng Wendi 1 Chao Wujie 3 Tang Zhijun 3(1. College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108;2. State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350003;3. Electric Power Reserch Institute of State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd, Fuzhou 350007)Abstract Power system harmonic detection provides the direction for harmonic control and is also the core of the harmonic monitoring system. This paper first expounds the many hazards of power system harmonics, and then discusses and analyzes some traditional detection methods and recent new methods, such as: instantaneous reactive power method, fast Fourier transform method, wavelet transform method, Hilbert-Hang transformation method, etc., finally pointed out the future development trend and personal outlook in the field of harmonic detection.Keywords ：harmonic detection; instantaneous reactive power; fast Fourier transform (FFT); wavelet transform; Hilbert-Huang transform (HHT); artificial neural network (ANN); composite detection100多年来，随着电力系统的不断发展，以非化石能源为主的新一代电力系统格局已经产生，将来清洁能源和可再生能源将占有很大的比重。
电网谐波电流检测方法综述
电网谐波电流检测方法综述
帅定新;谢运祥;王晓刚
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】2008(038)008
【摘要】电网谐波电流检测方法众多,特点不一,有必要对各种方法的综合性能作全面深入比较和分析,以便应用在不同要求的实际系统中,充分利用每一检测方法的优点.介绍和分析现有谐波电流检测方法及其检测精度、速度、延时、实时性和适用场合.分析了各种改进谐波电流检测方法的优缺点.最后,展望了电力系统谐波检测方法的发展趋势.
【总页数】7页(P17-23)
【作者】帅定新;谢运祥;王晓刚
【作者单位】华南理工大学,电力学院,广东,广州,510640;华南理工大学,电力学院,广东,广州,510640;华南理工大学,电力学院,广东,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.基于瞬时无功功率理论的改进型煤矿电网谐波电流检测方法 [J], 高建朝
2.一种基于瞬时无功功率理论的电网谐波电流检测方法 [J], 霍逸群;刘维亭;魏海峰
3.三相不平衡电网谐波电流检测方法的研究 [J], 商红桃
4.基于高通滤波器的电网谐波电流检测方法研究 [J], 石军奇;肖慧荣;黄同意
5.民用电网谐波电流检测方法及仿真研究 [J], 陶洪浩;刘惠康;张帅
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
谐波的定义及测试方法
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1） 称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics ）或分数谐波。
谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。
目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析），测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G （失真仪）和TEK 系列示波器（可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析）。
使用下面的方法计算信号的THD ： () ++++++=272625242322211A A A A A A A THD 其中A 1是幅频特性中基波的幅值，而A 2 、A 3、A 4、A 5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。
选取不同数量的谐波分量，可以计算出对应的THD 值。
采用WAVESTAR 软件进行分析可以得到完整谐波分析数据，下图为分析得出的柱型图，从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善： Harmonic magnitude as a % of the fundamental amplitude0.0%0.7%1.5%2.2%3.0%3.7%4.4%5.2%5.9%6.6%7.4%8.1%Voltage:Current: Ch 1# Harmonics: 20Type: Current Magnitude波峰因数定义为交流信号峰值与有效值之比（峰均比），典型的波峰因数是： 正弦波：1.414；方波： 1；25％的占空比的脉冲：2 。
波峰因数（CREST FACTOR ）的概念在UPS 行业是用来衡量UPS 带非线性负载的能力，对线性负载（R LOAD ）而言，正弦波电流峰值Ipeak 与均方根值Irms 之比为1.414:1；在非线性负载（RCD LOAD ）时，波峰因数则被认定为：在相同的有功功率条件下，非线性负载的电流峰值与非线性负载电流均方根值之比。
电网中谐波电流检测方法
电力电子• Power Electronics218 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】电网 谐波电流 检测方法近年来，我国电网工程建设不断完善，为我国居民的电力资源供应提供了保障，更为我国电力事业发展提供了保障。
但是在电网工程中，常会由于谐波电流的产生给电网工程以及电网输配电的稳定性带来了巨大影响，给电力企业带来巨大的经济损失和工作难度，因此对谐波电流的检测是当前电力企业重要的工作组成部分，直接关系到了电力企业电力资源输送的安全性和稳定性。
1 电网中谐波电流的来源分析电网中谐波电流的来源是呈现为多元化的，根据电网工程的结构整体，电网中谐波电流的来源主要包括了电源、输配电系统、用电设备以及电力系统等四个方面的来源。
1.1 电网中发电源质量问题导致的电网谐波产生发电源只有保持三相绕组以及铁心等结构的均匀，才能够降低谐波电流产生的可能，但是现阶段发电机的三相绕组以及铁心很难实现完全均匀，因此会导致少量谐波电流的产生。
1.2 电网中输配电系统产生的谐波电流输配电系统中谐波电流产生的主要结构就是电力变压器，由于变压器本身的铁心结构趋向于饱和，在进行电流电压转化时，常会受到磁化曲线的非线性影响，是磁化电流出现谐波。
1.3 电网中用电设备导致的谐波电流产生电网中用电设备多样，不同的用电设备都会导致电网中谐波电流的产生，包括电网中的晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉以及电力用户的各种电力设备及电器设备等等，在使用过程中都会导致电网中谐波电流的产生了，对电网工程的运行安全带来严重的不利影响。
1.4 电网中电力系统导致的谐波电流产生电力系统的核心组成部分就是电气设备，电网中谐波电流检测方法文/张春龙也是谐波电流产生的主要来源之一，其原理是因为发电机的转子所产生的电测场并不是完善的正弦波，发电机发出的电压波形也不可能一直保持正弦波，因此就导致了电网中谐波电流的产生，对电网系统造成了不利影响。
谐波检测方法
谐波检测方法谐波检测是电力系统中重要的一项技术，它能够有效地检测电网中的谐波问题，并采取相应的措施进行处理。
在电力系统中，谐波是一种频率为基波频率整数倍的电压或电流波形，它会对电网的稳定性和设备的正常运行造成影响。
因此，谐波检测方法的研究和应用具有重要的意义。
一种常见的谐波检测方法是使用谐波分析仪。
谐波分析仪能够对电网中的电压和电流进行实时监测，并通过数据分析得出谐波分量的大小和频率。
通过谐波分析仪，我们可以清楚地了解电网中存在的谐波问题，为后续的处理提供重要的数据支持。
除了谐波分析仪，还可以利用数字保护装置进行谐波检测。
数字保护装置在保护电网安全稳定运行的同时，也具有谐波检测的功能。
它能够实时监测电网中的谐波情况，并在发现异常时及时做出响应，保护电网设备不受谐波的影响。
此外，还可以利用传统的电力仪表进行谐波检测。
虽然传统的电力仪表在谐波检测方面功能较弱，但在一些小型电力系统中仍然具有一定的应用前景。
通过对电压和电流波形的采集和分析，传统的电力仪表也能够发现电网中的谐波问题，并为后续的处理提供参考。
除了以上介绍的几种谐波检测方法，还有一些新型的谐波检测技术正在不断发展和完善。
例如，基于人工智能的谐波检测方法，能够通过对大量数据的学习和分析，实现对电网中谐波问题的自动识别和预警。
这些新技术的应用将进一步提高谐波检测的准确性和效率，为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。
总的来说，谐波检测方法是电力系统中不可或缺的一部分。
通过谐波检测，我们能够及时发现电网中存在的谐波问题，并采取相应的措施进行处理，保障电网设备的正常运行。
随着科技的不断进步，谐波检测方法也在不断完善和发展，相信在不久的将来，将会有更多更高效的谐波检测技术应用到电力系统中，为电网的安全稳定运行提供更加可靠的保障。
电网谐波检测方法的综述
［ %］ ［ "， #］
法在这种情况下则误差较大。 图 ! 是用 # ! 、 # " 法检测 三相电路谐波电流的原 理框图。首先将检测到的三相电流信号变换到互相 V 两相坐标系中得到互相垂直的两相信号 垂直的 U、 3
； （%） 基于
； （Q） 基于神经网络的
（ &#>QS" ） ! 湖南省教育厅资助项目
三相电路处理， 求得三相谐波电流， 只取实际存在的 那一相。该方法原理简单、 动态响应速度快、 延时 小。尽管不同的谐波源和滤波器其延时不同， 但延 时最多不超过一个电源周期， 对三相整流器谐波源 检测的延时仅为 # - . 周期。可见该法实时性较好， 且既能检测谐波又能补偿无功功率。但结构复杂， 在单相电路谐波电流检测中， 其算法比三相电路还 复杂， 且用模拟电路实现 #!+,延时的难度较大。 !/ "0 基于傅立叶变换的谐波检测方法 该法用快速傅立叶变换 （ 简称 112 ） 获取各次 谐波信号的幅值、 频率和相位。测量时间是信号周 期的整数倍和采样频率大于 3456789 频率时， 该方法 检测精度高、 实现简单、 功能多且使用方便， 在频谱 分析和谐波检测两方面均得到广泛应用。但计算量 大， 因而实时性不够好。对非整数次谐波的检测有 频谱泄漏和栅栏现象等缺点， 从而使检测出的谐波 幅值、 相角和频率有误差。泄漏误差来自两方面， 一 是信号负频分量引入的长范围泄漏， 二是窗扇形损 失引入的短范围泄漏。提高其检测精度的关键在于 万方数据 减小泄漏和其它误差， 通常用以下算法解决：
F
"&&% 年 # 月
高F 电F 压F 技F 术
第 #& 卷第 # 期
・ #O・
电网谐波检测分析方法
电网谐波检测分析方法摘要：电网谐波检测分析方法随着非线性负荷的发展和增多,在多个供电点向系统流入谐波电流,使电网的谐波水平及日益升高，为保证电能质量，向广大用户提供优质合格的电能，特制定本办法，望公司有 ...随着非线性负荷的发展和增多,在多个供电点向系统流入谐波电流,使电网的谐波水平及日益升高，为保证电能质量，向广大用户提供优质合格的电能，特制定本办法，望公司有关科室，及广大电力客户予以认真贯彻执行。
一、目的:限制系统电压、电流正弦波形畸变程度或谐波分量的大小，以保证电力系统包括用户的安全、经济运行，特别是容易遭受谐波危害和干扰的设备的正常运行。
二、保证系统的电能质量，使系统的电压波形保持在合格的范围内，满足各种用电设备的正常供电要求。
三、把电网中的电压总谐波畸变率及含有率控制在允许的范围内，保证电能质量。
二、适用范围本办法适用与交流50HZ，35KV及以下公共电网及供电的电力用户。
三、监测点和测试量（1）原则上选取谐波用户和接入公用电网公共连接点作为谐波监测点，测量该点的谐波电压和谐波源用户流入公用电网的谐波电流，监测点的谐波水平符合国家标准规定。
（2）谐波电压和谐波电流的谐波次数一段量第2-19次，根据谐波源的特点或测试分析结果可适当的变动谐波次数的测量范围，前者用含有率（%）表示，后者用有效值（A)表示。
谐波电压测量取总谐波畸变率THDu(%)。
（3）日常检测是对检测点的谐波电压、谐波用户的谐波电流以及引发谐波事故的有关量进行连续或定时测量，统计超标谐波及观察变化趋势。
四、谐波预测（1）谐波预测包括谐波评估计算。
新谐波源的接入、电容器补偿的投入，电网谐波的发展趋势以及使谐波异常或事故采取的对策等，均需要进行较为正确的预测计算工作，一般借助于计算程序进行计算。
五、谐波源管理（1）现有谐波源的管理：应建立和健全谐波源的技术档案，包括设备的容量、型式、参数，主接线，有关供电系统及参数，有关电容器的参数，谐波设计计算值和实测值等。
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。
谐波及无功电流的检测方法
谐波及无功电流的检测方法摘要：有源电力滤波器的滤波效果主要取决于控制系统对谐波电流的检测精度。
因此有必要对谐波电流的检测方法进行研究，以此来提高有源电力滤波器的滤波效果。
目前，国内外学者所研究的谐波检测算法都是基于赤木泰文在1987年提出的瞬时无功理论来进行创新与改进。
本文详细介绍了一种谐波检测算法，并分析了其频域特性。
一般来说在电网中谐波的含量要小于基波电流的幅值，本文为了获得较好的检测效果，提出了在瞬时谐波电流检测中设定一个低通滤波器的解决方案。
1.谐波检测方法谐波信号检测，又称为谐波参考电流或者电压的获取方法，是通过获取谐波的相关信息来控制有源滤波的输出。
使用该方法能在相当大的程度上调节有源滤波器的输出，提高工作性能。
随着电子信息技术的快速发展，模拟信号的检测方法已经不再适用，产生了数字信号检测方法，来实现对谐波和基波的无功检测。
目前，检测谐波电流方法主要分下面几种有：2.1.2基于三相不平衡的电压控制算法上述的控制方法与检测方法都是基于负载三相平衡的，但在实际情况中负载绝对平衡的情况是基本不存在的。
实际中电弧炉或者其他非线性负载的三相电极相互独立地投入运行，很容易造成负载的三相不平衡，从而会产生很大负序电流。
基于以上三相负载不平衡的情况，本文给出了一种基于三相负载不平衡的电压控制算法，并对这种控制算法进行了简要的分析。
该控制算法的原理是：首先，将检测到三相电压经过矩阵进行坐标变换，将三相电压瞬时值变换成静止参考轴分量。
然后，对静止参考轴分量进行正序与负序变换，分别提取出正序分量与负序分量。
由于下面的控制算法对负序、正序分量进行分开控制，且控制原理基本相同。
所以下面以控制正序分量为例来分析该控制过程。
将提取出的正序分量通过低通滤波器，得到正序电压分量中的直流分量，此时就可以计算出正序电压峰值的大小和正序电压角度的大小。
将上述得出的电压值与参考值作差，将得到的差值经过PI调制可以得到连接电抗器上的压降，将此压降值与负载端的正序电压峰值相加，这样就可以得出有源滤波器需要补偿的正序电压信号值。
电力系统中电流谐波监测与治理的最新技术
电力系统中电流谐波监测与治理的最新技术在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，电流谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
电流谐波不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至干扰通信系统。
因此，对电流谐波的监测与治理成为了电力领域的重要研究课题。
本文将探讨电力系统中电流谐波监测与治理的最新技术。
一、电流谐波的产生及危害电力系统中的电流谐波主要由非线性负载引起，如电力电子设备、电弧炉、变频器等。
这些设备在工作时，其电流波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。
电流谐波的存在会带来诸多危害。
首先，它会导致电力设备发热增加，缩短设备的使用寿命。
例如，变压器在谐波电流的作用下，铁芯损耗增大，容易出现过热现象。
其次，谐波会影响电能计量的准确性，给电力公司和用户带来经济损失。
此外，谐波还可能引发电力系统的谐振，导致电压波动和闪变，影响供电的稳定性。
对于通信系统，谐波会产生电磁干扰，影响信号的传输质量。
二、电流谐波监测技术为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确监测。
近年来，随着技术的不断发展，出现了多种先进的电流谐波监测技术。
（一）基于快速傅里叶变换（FFT）的监测方法FFT 是目前应用最为广泛的谐波分析方法之一。
它通过将采集到的时域信号转换为频域信号，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。
然而，FFT 存在频谱泄漏和栅栏效应等问题，在处理非整数周期信号时可能会产生误差。
（二）小波变换监测技术小波变换具有良好的时频局部化特性，能够有效地检测出信号中的突变和奇异点。
在电流谐波监测中，小波变换可以准确地捕捉到谐波的暂态变化，对于分析谐波的动态特性具有重要意义。
（三）基于人工智能的监测方法随着人工智能技术的发展，基于机器学习和深度学习的监测方法逐渐受到关注。
例如，利用神经网络对电流信号进行建模和预测，能够实现对谐波的实时监测和分析。
（四）同步采样技术为了提高监测的准确性，同步采样技术被广泛应用。
谐波电流检测方法综述
谐波电流检测方法综述摘要：随着我国工业的迅猛发展，电网中电力电子元件的使用越来越多，如整流器、变频调速装置、电弧炉等，这些电力电子装置由于其非线性、多样性的特点，带来的谐波污染也越来越严重，严重影响了电能质量，而且对各种用电设备的正常运行带来了消极的影响；另一方面现代化工业、商业及居民用户的用电设备对电能质量更加敏感，对电能的使用和需求提出了更高的要求。
因此，实时、准确地检测电网中的谐波含量，对于防止谐波的危害，保障电网安全运行具有十分重要的意义。
本文对基于瞬时无功功率理论、有功分离、傅里叶变换、神经网络、小波分析等原理的几种谐波检测方法进行了介绍，讨论了各种检测方法的优缺点，对这些谐波的抑制方法进行了详细的综述。
一、绪言1.谐波的来源谐波的定义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。
当电流流经非线性负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备被称为谐波源。
谐波源的来源很复杂，但主要的谐波源还是来自于具有非线性特性的电气设备，如变频调速装置、整流设备、电子控制照明装备和磁性铁芯设备等等。
目前，应用最为广泛的整流电路都是由晶闸管或二极管组成的。
其中以三相桥式和单相桥式最为普遍。
直流侧采用电容滤波的二极管整流电路就是一个典型的谐波源。
由于其输入电流的谐波成分非常大，会给电网带来严重的污染。
变频器中的谐波干扰也是尤为突出，变频器工作时，输出电流的谐波电流会对电源产生干扰。
现在随着电力电子技术的广泛应用，谐波源已经存在于电力的生产、传输、转换和使用的每一个环节中。
2.谐波的危害谐波的危害可以总结为以下几个方面：1）电网中的电压与电流波形发生畸变都是由高次谐波引起的，相同频率的谐波电压和电流能产生相同次数谐波的有功和无功功率，降低了电网的电压，引起线路的附加损耗，使得电网容量造成不必要的浪费。
2）谐波对供电系统的无功补偿设备的影响也是不容忽视的，谐波进入电网时会导致变电站高压电容过电流和过负荷，在这种情况下，无功补偿设备不能正常运行，更严重的请况下，还会将电网中的谐波进一步放大。
电力系统谐波检测方法概述
电力系统谐波检测方法概述摘要：文章从谐波检测的重要性和谐波检测所应达到的基本要求出发，对当前国内外存在的各种谐波检测方法进行归类和分析，重点阐述了各自的优势和缺点，以期为更好地进行谐波检测作理论准备。
关键词：谐波检测；傅立叶变换；小波分析近年来，随着各种非平稳、非对称、非线性电气装置（如电力机车、变频器等）的投入使用，电网中的谐波含量急剧增长。
大量谐波的存在不仅降低了电能质量，同时还影响到电网的安全稳定运行。
因此，谐波必须得到有效治理。
而谐波治理的基础和依据无疑是进行准确的谐波检测。
从实际应用看，谐波检测的研究已获得不菲的成果，各种方法层出不穷，但这些方法都有各自优缺点和适用场合，需要进行系统梳理，以便更好地发挥各自特色。
1 谐波检测的主要作用谐波检测是分析谐波源和治理谐波的关键步骤，其作用主要如下：①能对谐波源的谐波产生情况进行准确定性，从而为“谁污染，谁治理”条款的实施提供科学依据。
②通过定期或不定期检测，掌控电网的谐波水平，从而确保电力系统设备的安全及经济运行。
③遇到谐波事故，进行合理检测后，能为事后治理提供决策帮助。
2 谐波检测的基本要求谐波检测是解决谐波问题的关键因子，其基本要求如下：①谐波测量的方法和测量数据的处理都须遵照GB/T 14549-93《电能质量：公用电网谐波》的要求。
②由于电网的状态转换速度非常之快，因此要求相关的谐波检测方法具有相应的动态跟踪能力。
③为了不产生误判，要求各类谐波检测方法具有一定的抗御杂波、噪音等非特征信号分量的能力。
④稳定性好。
要求在电力系统各种运行情况（正常或异常）下都能测出谐波。
3 谐波检测的方法从根本上说，谐波检测其实就是对电力系统中特定点的电流和电压信号进行采集，然后作某种数学处理，并将提取出的特征量和相关标准进行比对的过程。
它一般包括三个步骤：信号预处理、谐波幅值和相位测量、结果再处理。
其中，信号预处理和结果再处理是谐波检测方法的核心，不同的谐波检测方法在这两个方面有着本质的区别。
电力系统谐波测量方法综述
电力系统谐波测量方法综述摘要：随着社会不断发展，电力系统发展水平也不断提升，电力系统谐波测量在电力系统中占据重要的位置。
随着社会发展，电力生产对它的要求越来越高。
本文从谐波测量方法使用技巧进行分析，阐述了其中的技术难点，帮助人们更好的使用该技术，并且分析了其在今后的发展趋势。
关键字：电力系统；谐波测量；方法我国改革开放以来，对电力系统的重视程度越来越高，真正研究电力系统谐波测量方法是在20世纪后期。
研究的中心问题是高压直流电流如何植入变流器中，使得该系统引起谐波。
在70年代之后，随着科技不断发展，电力系统的研究越进步。
大量的生产用电、家庭用电提高了电力系统的发展水平。
技术人员不断的研究电力系统，希望将科技服务于生活而生产出的电力电子，给社会发展和生产带来了极大的帮助，丰富人们的生活并提高生活水平。
一、电力系统谐波测量的基本要求该系统基本要求是根据我国颁布的《电能质量公用电网谐波》要求，制定出谐波测量的方法以及数据研究。
在法定的范围内研究技术，提高了技术研究水平。
该技术研究方法要求具有较强的动态跟踪能力，能够对数据进行分析处理，将类似的数据进行整合，提高测量精准度。
为了提高测量的精准度，需要在系统中制定出精密的测量值，该测量值为噪音、杂波等城市声源做出恒定值，超出该范围值的声波，会出现自动报警，提高防御能力。
系统加入鲁棒技术，鲁棒的性能比较好，系统运行不顺畅或者出现异常运行时，它都能够准确的测量出谐波值，提高系统运行效率。
从实践中发现，该谐波测量需要满足性价比要求，需要降低实践代价。
生产中，应该根据具体问题具体分析，提高应用要求水平，努力提高资源性价比，满足系统谐波需要。
二、电力系统谐波测量方法（一）带通选频方法使用该方法测量时，需要事前准备一些窄带滤波器，这些窄带滤波器根据实际的谐波等级，会自动分量处理。
每一个级别的谐波，对应的分量位置也不尽相同，该方法能够准确的检测出每个层次的谐波含量。
该方法一直备受电气行业推崇，它的操作过程比较简单，使用原理也通俗。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
帅定新 , 等 :电网谐波电流检测方法综述
电气传动 2008 年 第 38 卷 第 8 期
与运算 , 畸变电压的谐波成分在运算中不出现 , 因 而它在电源电压畸变情况下也能准确检测出谐波 电流 , 而 p-q 法在这种情况下则误差较大 。
图 1 i p-i q 谐波检测框图 Fig .1 T he s tru ct ure of i p-i q met hod
作者简介 :帅定新(1979-), 男 , 博士研究生 , Em ail :shuaidingxin @sohu .com
17
电气传动 2008 年 第 38 卷 第 8 期
载电流中不同的频率分量 , 无法将基波有功和无 功电流相分离 。 目前己较少采用 。 2 .2 基于 Fryze 传统功率定义的谐波电流检测
方法[ 3] 该方法的基本原理是将负载电流分解为两个 正交分量 :一个是与电网电压波形完全一致的电 流分量 , 称为有功电流分量 ;另一个分量为负载电 流与有功电流的差值 , 包含基波无功和谐波 , 称为 广义无功电流分量 。 该方法的主要缺点是必须计 算负载的有功功率和电网电压的有效值 , 这需要 对电网电压和负载电流的乘积以及电网电压信号 的平方进行积分运算 , 再加上其它运算电路所需 的计算时间 , 用该方法计算出广义无功电流瞬时 值至少有一个周期以上的时间延迟 , 故不适用于 频繁变化负载的补偿 。 而且 , 这种方法仅仅区分 有功电流和广义无功电流 , 却无法将基波无功和 谐波电流从基波电流中分离出来 , 因此这种方法 只能适用于全补偿的场合 , 对于需要将基波无功 电流和谐波电流分别补偿的情况 , 该方法无法应 用 。 文献[ 4] 以 F ry ze 非正弦单相系统下的功率 定义为指导思想 , 将其进行扩展 , 得到三相系统的 非正弦周期电流的时域分解方法 , 同时提出动态 平均功率和电压有效值的计算方法 , 消除了一般 意义上的一个周期的延时 。 2 .3 基于瞬时无功功率理论的谐波检测法 三相电路瞬时无功功率理论首先由日本学者 H .A kagi(赤木泰文)于 1983 年提出 , 最初以瞬 时实功率 p 和虚功率 q 的定义为基础即 p-q 理 论 , 后又补充定义了瞬时有功电流和瞬时无功电 流等物理量 , 瞬时无功功率理论逐渐完善 。目前 在有源电力滤波器中 , 基于该理论的谐波检测法 应用最多[ 1] 。 2 .3 .1 基于 abc-αβ0 静止参考坐标 变换的谐波
现有的电网谐波电流检测方法主要有 :1)模 拟带通或带阻滤波器谐波检测 法 ;2)基于 F ry ze
传统功率定义的谐波电流检测方法 ;3)基于瞬时 无功功率理论的谐波检测法 ;4)基于傅立叶变换 的谐波检测方法 ;5)同步检测法 ;6)单位功率因数 谐波检测法 ;7)基于正弦函数正交特性的谐波检 测法 ;8)基于采样保持原理的谐波检测法 ;9)基于 自适应干扰抵消原理的自适应闭环检测法 ;10)基 于小波变换的谐波检测法 ;11)基于神经网络的谐 波检测法 。本文对 3)、4)、9)、10)、11)等主要的 谐波检测方法进行了重点论述 。 2 .1 模拟带通或带阻滤波器谐波检测法[ 2]
针对三相 4 线制系统存在中线电流的情况 ,
18
帅定新 , 等 :电网谐波 电流检测方法综述
韩国学者 H y osung Ki m 在 p-q 法基础上提出了 基于三维坐标变换 的 p-q-r 谐波检测 法[ 5 , 6] 。 在 三相 4 线制电路中 , 该方法可以检测出系统的谐 波电流及中线电流 。 在电网电压无 畸变的情况 下 , 其补偿效果好 ;但对于电网电压不对称或有畸 变的情况下 , 存在补偿不完全现象[ 7] 。 针对这种 现象 , 文献[ 8 , 9] 采用前置滤波的方法消除了电网 电压畸变 的影 响 , 达到 较好 的补 偿效 果 。 文献 [ 10] 通过频谱分析 , 指出在 p-q-r 法中由于 i p , iq 只含有 3k 次谐波 , 可采用重采样方法来减小计算 量 , 提高计算速度 。 2 .3 .2 基于同步参考坐标变换的方法 2 .3 .2 .1 d-q 法
1 引言
交流电力系统自诞生起 , 在产生基波电量的 同时就伴有谐波问题 。随着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 , 加剧了对电网的污染 , 产生了大量的谐波 。 谐波所造成的 危害日趋严 重 , 由电网谐波引起的电能质量问题受到重视 。
需要注意的是 :通过 比较 d-q 法 与 i p-i q 法 , ip-i q 法和 d-q 法中瞬时有功电流相同 , 瞬时无功 电流互反 , 从 二者的定义可以看出 , ip-i q 法中 i q 滞后 i p 90°, 而 d-q 法中 i q 超前 i p 90°, 可见两种方 法实际是一致的 , 只是检测用到的变换环节不同 , 可能造成的延时误差有异[ 14] 。 因此该方法是一 种改进的 d-q 法 , 所不同的是其变换角度有所差 别 。 文献[ 15] 用积分 、延时和增益环节代替传统 的低通滤波器 , 将检测延时减少到 1/ 6 电源周期 。 ip-i q 法在同时检测谐波和无功时 , 检测精度与锁 相环的锁相准确程度有关 , 文献[ 16] 由于节省了 锁相环电路 , 使检测电路更加简洁 , 并可以避免电 网频率偏移的影响 , 从而使检测更加灵活方便 。 2 .3 .2 .3 基于广义 dk-qk 旋转坐标变换的谐波
ELECT RIC DRIV E 2008 V ol.38 N o .8
电气传动 2008 年 第 38 卷 第 8 期
电网谐波电流检测方法综述
帅定新 , 谢运祥 , 王晓刚 (华南理工大学 电力学院 , 广东 广州 510640)
摘要 :电网谐 波电流检测方法众 多 , 特点不 一 , 有必 要对各种方法的综合 性能作全面深入比 较和分析 , 以 便应用在不同要求的实际系统中 , 充分利用每一 检测方法的优点 。 介绍和分析现有谐波电流检测方法及其检 测精度 、速度 、延时 、实时性和适用场合 。 分析了各种改 进谐波电流 检测方法 的优缺点 。 最后 , 展望 了电力 系 统谐波检测方法的发展趋势 。
电力系统中谐波的实际测量结果是谐波问题 研究的主要 依据 , 是研 究分析问 题的出 发点[ 1] 。 电力系统谐波电流检测方法有许多种 , 有必要对 各种检测方法做一比较 , 以便充分利用每一检测 方法的优点 。本文介绍和分析了现有谐波电流检 测及其改进方法 , 并对其发展趋势做出了展望 。
2 电网谐波电流检测的主要方法
该方法基于 Park 变换 , 经过 P ark 变换 , 第 n 次正序分量变 为 d-q 坐标系下的第(n -1)次分 量 ;第 n 次负序分量变为 d-q 坐标系下的第(n + 1)次分量 。d-q 坐标系下的电流直流分量对应为 正序基波电流 , 其余对应谐波和负序电流 。通过 低通滤波器(L PF)将直流分量和交流分量分离 , 将分离后的交流 再经 d-q 反变 换即可得 参考电 流 。 为获得同步参考信号需要 P L L , 同时由于分 离直流量采用了滤波器 , 由此导致时延 。该方法 实时性好 , 适用于电网电压畸变和不对称 , 可检测 基波电流有功分量 、无功分量和谐波分量 。但对 参数依赖性大 , 为降低谐波检测结果对主要部件 参数的灵敏度 , 文献[ 11] 在低通滤波器之后加入 PI 调节器 , 降低了主要部件参数对谐波检测精度 的影响 , 形 成闭 环反 馈系 统 , 保证 了检 测精 度 ; 降 低了 实际谐波检测 电路的成本 。文献[ 12] 在 d-q 坐 标变 换 检测 法的 基础 上 , 通 过预 先 设定 d-q 变换矩阵的频率 , 从而不要锁相环电路即能 准确检测出负荷电流的基频分量 , 不受电压畸变 影响 , 并能应用于具有不对称负荷的情况 , 节省了 锁相环电路 , 不受频率偏移约束 , 检测电流基波分 量更加灵活 。 文献[ 13] 采用基于移动平均算法的 L PF , 改善了动态响应速度和稳态精度 。 2 .3 .2 .2 i p-i q 法
关键词 :电力电子 ;谐波检测 ;瞬时无功功率 ;自适应 ;小波分析 ;神经网络 中图分类号 :TM 714 .3 文献标识码 :A
Review of Harmonic Current Detecting Methods in Power System
SH U AI Ding-x in , X IE Yun-xia ng , W AN G Xiao-g ang (E lectric Institute , South China University o f Technology , Guangz hou 510640 , Guang dong , China) Abstract :T here a re so many po we r sy stem harmo nic current detecting methods that it is necessa ry to compare v ario us methods thoro ug hly in o rde r to take full advantage of the cha racteristics of each me tho d and fill the requirements of differ ent practice sy stem s.T he ha rmonic cur rent de tecting methods w ere intro duced and analyzed in detecting accuracy , detecting speed , relay , real-time and its applicable situatio n.T he adv antages and disadvantag es o f modified metho ds w ere also po inted o ut, then prese nted the possible trends of the po we r sy stem ha rmonic de tecting methods. Key words:po we r electro nics;ha rmonic detecting ;instantaneous reactive powe r ;adoptive ;wavelet analysis;neural ne tw o rk