非稳态谐波和间谐波检测的新方法

提出了一种非稳态谐波、间谐波检测的新方法。该方法基于零差算法与增强型锁相环(enhanced phase-locked loop,EPLL)算法。零差算法具有计算量少、性能稳定的特点,利用参考信号对输入信号进行调制,从而得到非稳态谐波分量。根据输入信号预处理得到的间谐波分量频率范围设置EPLL算法的角频率初始值,以提高对间谐波分量的检测效率。采用多单元并行结构实现了对非稳态谐波、间谐波分量的同时检测。仿真结果表明,该方法能扩大EPLL算法中信号参数调节因子的取值范围,快速、准确检测出非稳态谐波、间谐波分量,有效抑制噪声干扰以及各频率分量之间的相互干扰。     

采用Prony算法的谐波和间谐波分析

传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换存在栅栏和频谱泄露现象,因而对谐波和间谐波信号不能实现精确的检测。采用扩展Prony算法检测信号的谐波和间谐波,能一次性精确地检测到整数和非整数次谐波的相位、振幅、频率,为电力系统整次和非整次谐波检测提供了一条新的途径。数值仿真验证了该算法的有效性。     

MUSIC算法在间谐波信号检测中的应用及优势

间谐波问题是影响电力系统安全稳定的重要因素之一.传统方法无法在短采样时间内检测出信号的谐波和间谐波,且误差较大.因而提出了采用空间谱估计算法中的MUSIC算法进行检测,并通过仿真与Burg算法进行比较,验证了方法在短采样时间内检测出信号基波附近间谐波的优势.     

基于SVD-MMVDR和Prony算法的间谐波参数估计

提出了一种基于SVD-MMVDR算法与普罗尼(Prony)算法相结合的谐波间谐波参数估计方法。SVD-MMVDR算法具有频率分辨力高,所需数据少的特点,可以准确地计算出信号源中谐波及间谐波的个数和频率值,然后利用Prony算法中的总体最小二乘法估计出谐波间谐波的幅值和初相角。仿真以及电弧炉模拟系统试验证明,基于SVD-MMVDR算法与Prony算法的谐波间谐波参数估计方法切实可行,在存在噪声的情况下,该方法也能够准确地计算出谐波和间谐波的频率、幅值和相角。     

基于数学形态学和TLS-ESPRIT算法的间谐波检测

在无干扰情况下.传统的问谐波检测方法能较好地检测出间谐波分量;而当有干扰存在时,就无法检测出间谐波.针对传统检测方法的局限性.提出一种新的间谐波检测方法,实现了在有干扰情况下对间谐波的准确检测,且检测结果具有较高的精度.该方法利用形态滤波器有效抑制噪声的特性对检测信号进行消噪处理,保留信号的主要特征分量:对消噪后的信号采用TLS-ESPRIT算法进行检测,通过特征值分解得到信号子空间,并对信号子空间进行奇异值分解确定出空间旋转矩阵,求解间谐波分量.算例仿真结果表明,所提出的方法是可行和有效的.     

基于多相滤波器组的谐波和间谐波快速检测与分析

通过实时、准确地检测谐波和间谐波参数,才能实现谐波补偿装置的最优配置和达到治理谐波和间谐波的目的。针对谐波和间谐波检测中的实时性和高精度参数估计问题,提出了一种基于50%通道交叠的多相滤波器组结构的谐波和间谐波快速检测方法,同时避免了谐波和间谐波落入通道交叠处而降低检测能力的问题。理论分析和仿真结果表明,该方法可以有效地提高检测的实时性,同时保持着高精度,且易于实现。     

基于插值FFT算法的间谐波参数估计

间谐波是频率介于两个谐波之间的信号。间谐波除具有一般谐波信号的特性外 ,还会严重影响现有谐波补偿装置 ,使谐波补偿失败 ,因此准确检测间谐波的参数具有十分重要的意义。讨论了间谐波的特点及检测方法 ,提出了基于加窗插值FFT算法的间谐波参数估计 ;讨论了窗函数的选择规则 ,推导了分析窗宽度的估计公式 ,以及基于Hanning窗的间谐波频率、幅值和相位的显式估计公式。仿真结果证明 ,该算法对电网间谐波和谐波的幅度、频率和相位的估计在一定条件下具有很高的精度。     

基于80C196和VC的电网谐波检测与分析系统实现

为便于实时监测谐波和加强谐波管理,针对电力系统谐波的特点,本文研究了一种实时在线谐波检测与分析系统的设计与实现方法.该方法采用了傅立叶算法的基本原理并结合80C196单片机实现了具体的检测过程,满足实时在线检测的要求.该系统同时配备基于可视化用户界面的VC开发的谐波数据分析软件.该系统软件可对实时、历史数据进行分析,为电力系统谐波的检测和抑制提供了重要的依据.     

电力系统间谐波检测在LabView平台上的实现与分析

间谐波是一种特殊的谐波,间谐波及其影响广泛存在于电力系统中.文中简单介绍了间谐波的定义以及对电力系统的危害,以支持向量机原理实现间谐波检测算法,并在图形化编程软件LabView上实现该间谐波检测方法,仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性.     

基于AR谱估计和频谱分析的间谐波检测方法

自回归(Autoregressive,AR)谱估计方法频率分辨率高,但不易对间谐波幅值和相位实现精确计算;基于DFT的频谱分析方法能在辨识出各分量频率的基础上计算得到高精度的间谐波参数,但频率分辨率低。为此提出了一种结合这2种方法优势的算法来检测间谐波。首先采用基于最优窗加权修正的Burg算法估计出信号所含分量的大致频率,然后结合软件同步采样后的FFT频谱来分析计算各分量参数。同步采样时基波和谐波无泄漏,可以根据同步采样FFT谱线中只与间谐波有关的谱线来计算间谐波,此时间谐波谱线之间的相互干扰可通过利用间谐波谱线求解与间谐波参数有关的方程组来克服。最后对间谐波所靠近的基波和谐波谱线进行修正,就能保证谐波和间谐波参数精度都较高。实验证明,这种基于AR谱估计和频谱分析的间谐波检测方法能在分辨率和精度上得到兼顾。     

电力系统间谐波检测方法

为了能够为间谐波的治理提供良好的依据,改进了支持向量机间谐波检测算法,并用Matlab仿真软件对该方法和基于最小二乘间谐波测量方法进行了对比评估。研究结果表明:在同等条件下基于改进型支持向量机间谐波检测方法计算精度略低,但可以在小样本的条件下测量间谐波。而基于最小二乘间谐波检测方法测量精度高、计算量小,但需要较长的时间窗口。     

基于IEC标准和全相位谱分析的谐波间谐波检测方法

IEC 61000-4-7:2002标准推荐的谐波间谐波测量新方法在同步采样下对非平稳信号具有良好的测量精度,但在非同步采样下测量精度较差,在各次谐波和间谐波相对相位变化下测量值会不同。为提高IEC新方法测量精度并保持测量值恒定,提出基于IEC新方法与全相位谱分析相结合的改进方法。该方法利用全相位谱分析具有优良的抑制频谱泄漏和相位不变性特点,实现在非同步采样下对多种典型非平稳信号谐波间谐波的精确测量,并与IEC新方法和传统加二阶余弦窗IEC新方法对比。仿真结果表明,所提出的改进方法非常适用于在非同步采样下谐波间谐波测量,即使各次谐波和间谐波相对相位出现变化,测量值仍然具有较高的精度并能保持恒定。     

3种典型间谐波源的间谐波测量及结果分析

论述了间谐波检测装置的研制,介绍了间谐波检测算法(迭代DFT算法)的优点、硬∕软件设计流程、装置的校验方法及实验结果;提出了"间谐波记录"这一概念,有利于衡量电力系统中间谐波的含量。对3种典型间谐波源进行了间谐波的实际测量工作;分析了间谐波的测量结果,指出由于3个测量点所带的间谐波源负荷不同,所监测到的间谐波成分也各有特点。根据测量结果,指出了IEC61000系列标准在应用中存在的缺陷;并且建议,中国的间谐波标准应该按4个频率段的划分来取不同的间谐波限值。     

基于宽频量测间谐波潮流计算的次/超同步振荡溯源方法

宽频量测技术的快速发展为部分新能源发电并网节点的次/超同步振荡监测提供了有效手段,但是由于测量单元布点限制,难以获得全网的振荡传播和分布。为此,提出了一种基于新能源发电并网点宽频量测间谐波潮流计算的次/超同步振荡溯源方法。给出了次同步振荡频率下间谐波潮流算法的网络模型和元件模型,总结了间谐波潮流计算的详细步骤,通过间谐波潮流计算可得到各个节点的间谐波电压电流分布,进而获得全网次/超同步振荡传播路径。当新能源发电系统次同步振荡传播引发邻近火电机组轴系扭振时,存在扭振机组间谐波等效阻抗突变的特性,从而造成间谐波潮流分布发生变化,根据预想振荡状态下间谐波潮流计算结果与实际宽频量测结果间的不同,可用于新能源发电次同步振荡引发邻近火电机组轴系扭振的溯源定位。最后,基于四机两区域系统和IEEE 10机39节点系统算例验证了所提方法的有效性和准确性。     

基于Prony谱线估计方法的间谐波检测

传统的谐波分析方法都是基于傅立叶变换,认为只有谐波周期均为基波周期的整数倍。然而,实际存在的间谐波周期与基波周期不成整数倍关系,要正确检测出间谐波,必须以间谐波与基波周期的最小公倍数作为检测周期,因此,FFT算法无法在较短的时间内精确检测到信号中的谐波和间谐波成分。将Prony谱线估计方法应用到间谐波检测中,推导出间谐波频率、幅值和相位的计算公式。仿真验证了该算法要优于FFT算法,对间谐波和谐波的幅值、频率和相位的估计具有很高的精度。     

间谐波导致的闪变特征及闪变限制曲线

电力系统中广泛使用的变频装置产生的间谐波导致了不容忽视的电能质量问题--电压闪变。依据白炽灯热平衡方程,对含间谐波电压作用下白炽灯输出光通量的时变波形进行了理论分析。研究表明,高、低频间谐波电压都可能造成白炽灯闪变,且间谐波幅值和频率、与间谐波最靠近的谐波次数及其奇偶性都是影响光通量波动频率和波动深度的因素。基于IEC闪变仪标准和光通量波动特征与电压间谐波分量参数的关系,提出了间谐波的闪变限制曲线。     

On the phase sequence characteristics of interharmonics

Phase sequence is an important attribute of voltages and currents in three phase power systems. This paper investigates the sequence characteristics of interharmonic components. Three common cases involving interharmonics are analyzed. These are variable frequency drives (VFD), motors with fluctuating mechanical loads and general fluctuating impedance loads. The results reveal that interharmonics can have either positive or negative sequence and are rarely zero sequence. Its sequence cannot be determined by examining the interharmonic frequency alone. The general rule is that the sequence of interharmonics is the same as that of the supply system harmonic components being modulated. If the resulting interharmonic frequency produced by the modulation process is negative, the sequence of the interharmonic component will change from positive to negative or vice versa. The findings of this paper will help to improve our understandings on the characteristics of interharmonics and can be useful for the development of interharmonic simulation programs.     

间谐波发生及检测分析一体化平台的研制与应用

研制了一套间谐波发生及检测分析一体化平台。该平台由2部分组成:一是AC-DC-AC变流装置,一是间谐波检测装置。详细介绍了变流装置的主电路结构和控制器软、硬件设计以及间谐波检测装置的研制过程。在一体化平台上进行了大量的实验,一方面验证了所建立的间谐波分析模型的正确性;另一方面,在实验中发现,由于实际电力电子装置存在死区效应,变流装置运行过程中会产生非主频间谐波,已有间谐波分析模型要应用于电力系统,必须在考虑死区效应等非理想因素的情况下进行修正。     

电力系统中的间谐波问题

间谐波是特殊的谐波 ,间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。本文就间谐波的来源、影响、标准及其测量等作一简要分析和介绍     

间谐波相序特性的研究

相序是三相电力系统中电压和电流的重要特性。为了认识间谐波的相序特性，文中以两种典型的间谐波源(变频驱动装置和电动机)为例，通过理论分析和实验探讨了它们产生的间谐波的相序。研究表明间谐波可以表现为正序或负序。但是间谐波的相序特性不同于谐波，同一频率的间谐波可以具有不同的相序。一般规律是：间谐波的相序与被调制的系统基波(或谐波)分量的相序相同。如果调制后得到的频率为负值，则间谐波信号的相序将变反，即由正序变负序或由负序变正序。文中的研究成果有助于深入认识间谐波的特性和发展间谐波仿真软件。