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            關鍵詞:諧波治理、有源電力濾波器、DVR電壓暫降調節器、SVG靜止無功發生器

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            常用的諧波和基波無功分量的檢測方法

            作者:本站發布時間:2013-11-30點擊次數:2708

            諧波治理和無功補償裝置而言,實現對諧波和基波無功分量快速而準確的檢測是十分重要的,這將在很大程度上決定該類裝置的工作性能。最早的檢測方法是通過模擬電路實現的,隨著電子技術和計算機的發展,諧波和基波無功分量的檢測已被數字檢測方法所替代。

            采用模擬電路來獲取諧波和基波無功的優點是實現簡單,其缺點是由模擬濾波器引起的相位和幅值誤差都比較大,而且高精度的模擬濾波器很難設計,對電網頻率波動和電路元件參數十分敏感,因而已極少采用。

            采用數字技術能夠很好地克服模擬電路檢測技術固有的缺點,因此得到越來越廣泛的應用。目前,常用的諧波和基波無功分量的檢測方法有:

            (1)傳統的傅立葉和FFT算法。采用快速傅立葉變換,從變換后的電流信號中除去基波分量,再對余下分量進行反變換,即可得到諧波電流的時域信號。這種方法的主要缺點是需要嚴格的同步采樣,否則會產生頻譜泄漏,引起較大的誤差,在這種方法中,整個分析周期里各次諧波的幅值和初始相位角都被認為是不變的,因此如果電網諧波在該周期里有較大的波動,則會引起較大的檢測誤差。另外這種分析方法的延時太長,為了計算傅立葉級數,需要至少一個電網周期的歷史數據,因此只適合于變化緩慢的負載。

            (2)改進的傅立葉級數法。其理論依據是通過傅立葉變換計算電流基波分量,從負載電流中減去基波分量。具體做法是:通過修改主傅立葉級數方程,得到一個具有滑動窗口的回歸方程,采用兩個不同的循環序列來存儲每個采樣子周期計算的正、余弦系數,新值覆蓋老值,正、余弦部分的總和也被連續更新。這種計算方法計算時間短,可用于單相系統也可用于三相系統,用于單相系統時更快。

            (3)乘正弦信號法。在這種方法中,電流信號乘以一個頻率等于基波頻率的正弦信號,并對乘積進行積分,然后采用低通濾波器濾除積分結果中所有的高次諧波。這種方法延時大(通常大于一個完整的電網周期),和傅立葉分析法相似,只適合于變化緩慢的負載。

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