研究电力系统谐波检测的算法及其检测系统

随着各种非线性电力电子装置的广泛应用,电网中的谐波污染日渐严重。为了加强对谐波污染的治理、管理和收费,研究实时、准确、连续测量的电力谐波检测算法及检测系统具有重要的理论和工程实际意义。目前已有的电力谐波监测系统大多采用基于快速傅立叶变换(FFT)的检测方法。该方法的信号采集和处理需要较长的时间延迟,信号处理时存在栅栏效应和频谱泄漏现象,导致谐波检测的实时性较差、精确度不高。另外,FFT仅适用于分析平稳渐变的信号,不能适应负荷动态变化的电力谐波检测。本文在对已有电力谐波检测方法进行分析的基础上,深入研究了FFT检测原理,设计了多卷积窗插值算法和加窗全相位算法两种对FFT改进算法。多卷积窗插值算法从加窗和插值两个方面进行改进,提出一种更适合于电力系统谐波检测的多卷积窗函数和三次样条函数的计算插值算法,使检测谐波幅值的精度大幅提高;解决了传统FFT算法测量谐波不可用的现状,达到了电能质量国家标准。由于多卷积窗插值算法对相位检测精度还有待改进,进而提出了加窗全相位算法,加窗全相位算法原理实现检测相位无误差,且幅值和频率检测精度也有大幅提高。在检测系统中采用这两种算法,能够在线实时动态地检测奇次...