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谐波的检测方法

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谐波的检测方法

发布日期:2021-11-25 编辑:坤能电气 点击:

一、模拟电路


消除谐波的方法很多,即有主动型,又有被动型。既有无源的,也有有源的,还有混合型的,目前较为先进的是采用电力谐波监测装置">电力谐波监测装置。但由于其检测环节多采用模拟电路,因而造价较高,且由于模拟带通滤波器,对频率和温度的变化非常敏感。


故使其基波幅值误差很难控制在10%以内,严重影响了有源滤波器的控制性能。由神经元先得到基波电流,然后检测出应补偿的电流,从而完成谐波电流的检测。但人工神经网络的硬件目前还是一个比较薄弱的环节,限制了其应用范围。


二、傅立叶变换


利用傅立叶变换可在数字域进行谐波检测,电力系统的谐波分析,目前大都是通过该方法实现的,离散傅立叶变换所需要处理的是经过采样和A/D转换得到的数字信号,设待测信号为x(t),采样间隔为 t秒,采样频率 =1/ t满足采样定理,即大于信号频率分量的2倍,则采样信号为x(n t),并且采样信号总是有限长度的,即n=0,1……N-1。


这相当于对无限长的信号做了截断,因而造成了傅立叶变换的泄露现象,产生误差。此外电力谐波监测装置对于离散傅立叶变换来说,如果不是整数周期采样,那么即使信号只含有单一频率,离散傅立叶变换也不可能求出信号的准确参数,因而出现栅栏效应。通过加窗可以减小泄露现象的影响。


三、小波变换


小波变换已广泛应用于信号分析、语音识别与合成、自动控制、图象处理与分析等领域。电力谐波是由各种频率成分合成的、随机的、出现和消失都非常突然的信号,在应用离散傅立叶变换进行处理受到局限的情况下,可充分发挥小波变换的优势。即电力谐波监测装置对谐波采样离散后,利用小波变换对数字信号进行处理,从而实现对谐波的精确测定。


小波可以看作是一个双窗函数,对一信号进行小波变换相当于从这一时频窗内的信息提取信号。对于检测高频信息,时窗变窄,可对信号的高频分量做细致的观测;对于分析低频信息,这时时窗自动变宽,可对信号的低频分量做概貌分析。所以小波变换具有自动“调焦”性。


小波变换是按频带而不是按频点的方式处理频域信息,因此信号频率的微小波动不会对处理产生很大的影响,并不要求对信号进行整周期采样。另外由小波变换的时间局部可知,在信号的局部发生波动时,不会象傅立叶变换那样把影响扩散到整个频谱,而只改变当时一小段时间的频谱分布,因此采用小波变换可以跟踪时变和暂态信号。



电力谐波监测装置

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