电力系统谐波检测方法概述
间谐波测试标准-概述说明以及解释
间谐波测试标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中，间谐波是指频率是电网基频整数倍的谐波分量。
因为间谐波在电力系统中的传播和影响是不可忽视的，对间谐波进行测试和监测显得尤为重要。
本文旨在探讨间谐波测试标准的相关内容，通过对现行标准的分析和总结，提出改进建议，探讨未来测试标准的发展方向。
通过本文的阐述，我们将更好地了解间谐波测试的重要性及其标准化的必要性。
的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分介绍了本文的主题，包括概述、文章结构和目的。
2. 正文部分将深入探讨间谐波的定义、间谐波测试的重要性以及现行的间谐波测试标准。
3. 结论部分将总结现行标准的优缺点，提出改进建议，并探讨未来间谐波测试标准的发展方向。
通过这样的文章结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和结构，帮助他们更好地理解和阅读文章。
1.3 目的间谐波测试标准的制定旨在确保交流电源系统中的设备和设备之间的电能传输是高效、稳定和安全的。
通过对间谐波进行准确测量和监测，可以帮助设备制造商和电力系统运营商更好地了解系统中可能存在的问题和风险，进而采取预防措施并优化系统性能。
此外，间谐波测试标准的建立还可以促进不同设备制造商之间的产品比较和市场竞争，强化产品质量控制和技术创新，推动行业发展和规范化。
综上所述，制定间谐波测试标准的目的在于确保电力系统稳定运行，保障设备和设备之间的相互兼容性，促进产业升级和可持续发展。
2. 正文2.1 间谐波的定义在电力系统中，当非线性负载接入电网时，会产生谐波。
而间谐波则是在谐波频率的整数倍频率上产生的谐波。
例如，如果基波频率为50Hz，那么第二次谐波频率为100Hz，第三次谐波频率为150Hz，依此类推。
间谐波是一种比较特殊的谐波，它们具有较高的频率，并且在电网中具有较强的穿透力。
因此，间谐波对电网设备和系统的安全稳定性有着重要的影响。
在间谐波测试中，我们需要对不同频率的间谐波进行监测和分析，以便及时发现问题并采取相应的措施。
电压总谐波畸变率测量
电压总谐波畸变率测量电压总谐波畸变率测量是电力系统中一项重要的技术指标，它直接影响到电力设备的运行效率和电力系统的稳定性。
在电力系统中，电压谐波畸变率是指电压波形在整周期内发生畸变的现象，通常用谐波电压与基波电压的比值来表示。
测量电压谐波畸变率的方法主要有三种：1.采用滤波器测量：滤波器测量法是一种简单、实用的测量方法。
通过设计适当的滤波器，将电压信号中的谐波成分滤除，然后计算基波电压的幅值与有效值之比，即可得到电压谐波畸变率。
2.采用傅里叶变换测量：傅里叶变换是一种广泛应用于信号处理的数学方法。
通过对电压信号进行傅里叶变换，可以将电压信号分解为多个谐波分量，然后计算各谐波分量的幅值与基波电压幅值之比，从而得到电压谐波畸变率。
3.采用谐波分析仪测量：谐波分析仪是一种专业的电力测试仪器，可以实时测量电压、电流信号的谐波成分。
通过谐波分析仪，可以方便地获取电压谐波畸变率，同时还可以监测电力系统的其他电能质量指标。
影响电压谐波畸变率的因素主要有：电力设备的运行状态、电力系统的负载特性、电源电压的稳定性等。
为了保证电力系统的正常运行，我国对电压谐波畸变率有一定的标准要求。
例如，对于一般用电设备，电压谐波畸变率应控制在5%以内；对于敏感型用电设备，电压谐波畸变率应控制在2%以内。
电压谐波畸变率的应用主要包括以下几个方面：1.评估电力系统的电能质量：电压谐波畸变率是评估电力系统电能质量的重要指标，通过测量电压谐波畸变率，可以了解电力系统的运行状况，为电力系统的优化调度提供依据。
2.电力设备的运行维护：通过对电压谐波畸变率的监测，可以发现电力设备存在的谐波问题，为设备的运行维护提供依据。
3.谐波治理：电压谐波畸变率测量结果可用于指导谐波治理措施的制定和实施，提高电力系统的稳定性。
电力系统谐波监测与抑制技术研究
电力系统谐波监测与抑制技术研究随着电力系统的快速发展和电子设备的广泛应用，电力质量问题日益突出。
其中，谐波是造成电力系统质量下降的一个重要因素。
谐波会导致电网设备的破坏、电力损耗的增加以及对用户设备的干扰等问题。
因此，电力系统谐波监测与抑制技术的研究和应用对提高电力系统的可靠性和质量至关重要。
一、谐波监测技术谐波监测是对电力系统中谐波分量进行实时监测和分析的过程。
通过谐波监测，可以了解电力系统中谐波的水平、频率和相位等信息，为进一步的谐波抑制提供依据。
1. 传统谐波监测技术传统的谐波监测技术通常采用数字示波器或功率分析仪等设备。
这些设备可以通过采集电流和电压波形，计算谐波的幅值和相位差等参数，并通过显示和记录的方式反映出谐波的情况。
然而，传统的谐波监测技术受到监测点有限、成本高昂以及数据处理复杂等限制。
2. 基于智能传感器的谐波监测技术近年来，随着传感器技术的发展，基于智能传感器的谐波监测技术得到了广泛应用。
这些智能传感器可以直接安装在电网设备上，实时采集电流和电压的波形数据，并通过无线通信传输给监测系统。
利用智能传感器，可以实现对电力系统多个监测点的谐波监测，提高监测的覆盖面和准确性。
二、谐波抑制技术谐波抑制技术是为了减少电力系统中谐波分量的水平，保持电力质量的稳定性和可靠性。
根据谐波抑制技术的原理和应用范围不同，可以分为有源谐波抑制和无源谐波抑制技术。
1. 有源谐波抑制技术有源谐波抑制技术是通过在电力系统中添加特定的电子器件，实时监测和控制电流和电压的波形，从而在电力系统中产生与谐波相反的波形，以抑制谐波。
有源谐波抑制技术具有响应速度快、抑制效果好等特点，但其设备成本高、容量有限等问题也需要解决。
2. 无源谐波抑制技术无源谐波抑制技术是通过改进电力系统的电网结构和设备设计，减少谐波的产生和传输，从而达到谐波抑制的目的。
无源谐波抑制技术可以通过限制谐波源的接入、加装滤波器和隔离变压器等设备来实现。
二次谐波测试方法
二次谐波测试方法
二次谐波测试是在电力系统中对设备的谐波阻抗进行测试和评估的一种方法。
它是通过注入一个频率为2倍系统频率（即二次谐波）的电流或电压信号，来测量设备对谐波的响应。
二次谐波测试方法可以使用电流注入或电压注入两种方式来进行。
1. 电流注入方法：
- 首先，通过电流注入装置将二次谐波电流注入到被测设备的绕组中。
- 然后，测量被测设备的电压响应，可以通过测量被测设备两个绕组之间的电压差来实现。
- 最后，通过比较注入电流与电压响应之间的差异，来评估设备对谐波的阻抗特性。
2. 电压注入方法：
- 首先，通过电压注入装置将二次谐波电压注入到被测设备的绕组上。
- 然后，测量被测设备的电流响应，可以通过测量被测设备两个绕组之间的电流来实现。
- 最后，通过比较注入电压与电流响应之间的差异，来评估设备对谐波的阻抗特性。
二次谐波测试方法是通过检测被测设备对二次谐波的响应来评估设备的谐波阻抗特性。
这种测试方法可以帮助工程师们了解
设备在运行过程中对二次谐波的容忍程度，并为相关的工程设计和故障分析提供参考依据。
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的研究
电力系统谐波检测方法的研究近年来，随着电力电子技术的飞速发展和各种非线性设备的广泛应用，电力系统中的谐波源迅速增加，给电力系统及其用户的安全、经济运行带来了严重影响，电力系统中的谐波问题已受到世界范围内的普遍关注。
电力系统中谐波的检测是谐波主要研究的问题。
对于一个较为复杂的电力系统，不可能完全通过实测了解全网的谐波分布，因此需建立系统谐波分析模型，对系统中的谐波分布进行计算。
针对电力系统谐波污染问题，通过对已有的国内外电力系统谐波检测研究现状的分析、比较，本文提出了两种关于电力系统谐波检测方法。
本文首先介绍了电力系统谐波的危害、来源，以及电力系统谐波检测方法，详细介绍了傅立叶变换的谐波测量，瞬时无功功率和神经网络分析的谐波测量，并对应用于谐波测量的方法进行了分析和评述。
详细的介绍了三相谐波检测方法，瞬时无功功率检测方法，然后对设计的谐波检测方法用MATLAB/SIMUL-INK进行仿真，对仿真的结果进行分析，通过分析表明该方法的实效性和方案可行性。
标签：谐波检测傅利叶变换理论瞬时无功功率理论MATLAB模型仿真治理1 概述在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压，但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率（在我国取工业用电频率50Hz为基波频率）整数倍的正弦分量又称为高次谐波。
在供电系统中产生谐波根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备（又称为非线性负荷）供电的结果。
这些非线性负荷在工作中时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电力质量变坏。
因此，谐波是电力质量的重要指标之一。
2 谐波源在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
在发电环节中对发电机的接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备。
①具有铁磁饱和特性的铁芯设备如：变压器、电抗器等。
船舶电力系统中的谐波检测方法综述
船舶电力系统中的谐波检测方法综述船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，由于整流型，冲击性等非线性负荷的存在，所以对比陆地大电网，船舶电力系统有着更加严重的电能质量问题，而其中最主要的问题就是谐波，谐波会使船舶电网供电质量指标严重下降，同时使得电网各个部件运行情况恶化。
所以如何更快速更准确的测量出系统中的谐波与简谐波，成为了全世界的焦点。
文章主要介绍了目前流行的谐波检测方法，并详细论述了各种检测方法上的优势与不足，以便在检测过程中选择更加恰当的方法。
标签：船舶电力系统；谐波；检测方法1 概述船舶電力系统是一个独立的系统，随着电力技术的飞速发展以及科技的进步，船舶电力系统已经从早期的单一照明供电，逐渐发展成现代的船舶电力。
然而，正是由于大量半导变流器的普遍投入使用，以及电力技术的应用，这使得船舶电力系统中的谐波污染日益严重[1]。
谐波会造成电动机的电机和变压器的附加损耗，并且产生噪声、过热现象、谐波过电压以及机械振动，甚至会损坏变压器与电机。
同时谐波会引起，电流变化率电压变化率过高或产生过热效应，控制系统误差，会给换流装置带来影响、并且引起晶闸管故障[2]。
高次谐波也会对线路以及通讯设备带来干扰，从而产生电力测量仪表中的误差。
而谐波问题涉及面很广，其中包括畸变波形、谐波抑制的分析方法、谐波潮流计算、电网谐波潮流计算、谐波测量、谐波源分析以及谐波限制标准等[2]。
谐波检测是谐波问题的一个重要分支，也是研究谐波问题的基础与出发点。
2 基于傅里叶变换的谐波检测算法虽然加窗插值法能够减小一定的误差，但为了检测出信号中所有的间谐波和谐波分量，窗宽在大多数情况下可能会高达几十个信号周期，并且容易受噪声干扰，这对实时检测是不利的。
3 基于小波变换的谐波检测方法小波变换是将信号与一个时域和频域均具有局部化性质的平移伸缩小波基函数进行卷积，将信号分解成位于不同频带时段上的各个成分。
小波变换是在工程应用中最重要的是最优小波选择，目前主要是通过小波分析处理信号的结果与结论的误差来判定小波的好坏，并由此选择小波基。
谐波检测方法
谐波检测方法
谐波检测方法是指在信号处理中，通过分析信号的频谱特性来确定信号中存在的谐波成分的方法。
谐波是指信号频谱中除了基频外的整数倍频率分量，它们与基频之间存在特定的相位关系。
常见的谐波检测方法有以下几种：
1. 傅里叶变换法：将信号通过傅里叶变换转换到频域，并观察频谱图形，可以直观地看出信号中的谐波成分。
2. 自相关法：通过计算信号与自身的互相关函数，通过互相关函数的峰值位置和幅值大小来判断谐波成分。
3. 采样定理法：根据采样定理，对信号进行适当的采样频率，然后通过频谱分析判断谐波成分。
4. 非线性系统法：对非线性系统进行分析和建模，通过观察系统输出与输入之间的相位和幅值特性来确定谐波成分。
5. 数字滤波法：利用数字滤波器将非谐波成分滤除，只留下谐波成分，从而实现谐波检测。
这些方法可以单独使用或者结合使用，根据具体的应用场景和信号特点选择合适的方法。
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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。
3.1 模拟滤波器法
我们知道，一般的信号处理方法有两大类，一类是基于频域理论的，一类是
基于时域理论的。
对谐波检测来说，基于频域理论的方法就是模拟滤波器法。该方法是最早被
用来检测谐波的。其检测原理为：采用滤波器将基波电流分量滤除，得到谐波分
量，或采用带通滤波器得出基波分量，再与被检测电流相减得到谐波分量。
方法优点：简单有效，实现成本低，且因输出阻抗较小，所以相关的品质因
素变得易于控制。
方法缺点：①滤波电路由许多LC元件构成，这些元件决定了滤波频率，但
同时它们受环境影响很大，较难获得稳定和理想的相频、幅频特性。②一般说来，
一组滤波电路只能检测某个频率的谐波，因此，当需要同时检测多个谐波分量时，
滤波电路会变得非常复杂，增加了实现难度。③当电网频率发生波动，检测精度
会明显下降。且检测出的谐波中含有较多的基波分量。④该检测方法运行时，系
统损耗较大。
随着新的谐波检测方法的逐渐成熟，模拟滤波器往往不是优先选用的方法。
3.2 傅立叶变换法
我们知道，谐波也是周期量，因此可以分解为傅立叶级数，如式（1）所示。
f（t）=a0+cn sin（nωt+?n）（1）
基于傅立叶变换的谐波检测法就是：对被检电信号按一定频率进行采样（按
照香农采样定理，采样频率至少为最高频率分量的两倍），得到一组离散化数字
序列，然后运用离散傅里叶变换过渡到快速傅里叶变换的原理，计算出基波和各
次谐波的幅值与相位，以及谐波功率、谐波阻抗等更多信息。它是当今电力系统
中常用的谐波检测方法。
方法优点：①当被检电信号中谐波的频率是工频的整倍数时，其测量精度是
所有方法中最高的。②该方法实施起来比较简单和方便，且计算结果的内容丰富
多彩。
方法缺点：①需要一定的采样时间作保障，且整个检测过程分两次变换才完
成，计算量比较大，因此会花费较多的计算时间。一方面使得该检测方法的动态
适应能力不强，另一方面也使检测结果的实时性不好（因检测结果体现的是一个
长时间段内的谐波和无功电流情况）。②当存在间谐波（即谐波频率不是基波整
数倍）时，用该方法进行检测将出现频谱泄漏和栅栏等现象，相应地计算结果中
的谐波频率、相位和幅值都会不准确，以致达不到测量精度的要求。
不过，虽然傅立叶变换存在着一些“胎伤”，但可以采取措施进行改进。常用
的改进方法有：①采用双峰谱线修正算法；②采用加窗插值算法；③利用数字式
锁相器（DPLL）使信号频率及采样频率同步，以此来对算法进行修正。
3.3 小波变换法
小波分析是一门新兴的数学理论，是时域分析（特别是突变信号的分析与处
理）的重要工具，而电力谐波正是具有随机出现、随机消失等显著特点，因此，
利用小波变换进行谐波检测无疑是一个很好的选择。
简要来说，小波变换法就是对谐波离散采样后，利用小波变换的数学方法，
将电网中的不同次谐波进行“区别”变换，并得到不同尺度的“投影结果”，从而将
高频、奇异谐波明显显现出来。
关于小波变换对不同次谐波的“区别”变换，可以用一个形象的比喻来说明：
小波可看成一个能自动“调焦”的双时窗。当高频信息到来时，这个时窗变窄，信
号的高频分量就变得细致和显著起来；当低频信息到来时，这个时窗又自动变宽，
信号的低频分量就凸显出来。
根据以上对小波变换的理解，我们可以得到以下几点：