[发明专利]一种电能质量谐波分析仪的谐波分析方法

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请号：201110322629.4，发明创造名称：一种电能质量谐波分析仪的谐波分析方法，申请日：2011-10-21。

技术领域

本发明涉及电能质量谐波分析的技术领域，具体是一种高精度的谐波分析方法。

背景技术

谐波分析技术在电能质量监控、电子产品生产检验、电器设备监控等众多领域应用广泛，是进行电网监控、质量检验、设备监控的重要技术手段。

供电电网中，谐波现象的产生主要是由于大容量电力设备、用电整流或换流设备以及其他非线性负荷造成的。近年来随着电力电子技术的飞速发展，许多工业企业引进大量的冲击性负载、不对称负载以及非线性负载，它们在接入电网时不可避免地出现谐波污染现象。因此，对供电电网的电压、电流信号进行谐波分析，可以更好地观察电网污染情况，进而为电网补偿和净化提供理论依据。

目前谐波分析应用最广泛的技术是离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）。准同步采样技术和DFT技术相结合的谐波分析技术（即：准同步DFT谐波分析技术）能够提高谐波分析的精度，其算式为：

ak=2Fakn=2QΣi=0Wγif(i)cos(k2πNi)bk=2Fbkn=2QΣi=0Wγif(i)sin(k2πNi),]]>

式中：k为需要获得的谐波的次数（如基波k=1，3次谐波k=3）；sin和cos分别为正弦和余弦函数；而ak和bk分别为k次谐波的实部和虚部；n为迭代次数；W由积分方法决定，采用复化梯形积分方法时，W=nN；γ_i为一次加权系数；为所有加权系数之和；f(i)为分析波形的第i个采样值；N为周期内采样次数。

在工程应用中，谐波分析总是进行有限点的采样和难以做到严格意义的同步采样。这样，在应用准同步DFT进行谐波分析时，就会存在由于截断效应导致的长范围泄漏和由于栅栏效应导致的短范围泄漏，使得分析结果精度不高，甚至不可信。

发明内容