電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方法綜述

李紅衛(wèi) 馬勇濤

【摘要】諧波和間諧波檢測是對建立系統(tǒng)進(jìn)行檢測過程中所使用的主要方式。近幾年隨著信息技術(shù)的逐漸發(fā)展，在對電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測過程中其檢測方式上也產(chǎn)生了一定的差異性。目前，國內(nèi)外在對電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方式研究內(nèi)容多樣，對其檢測方式的評價觀點(diǎn)也存在差異性。因此，針對這一現(xiàn)象本文中對電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方式進(jìn)行綜述分析。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；諧波；間諧波；檢測方式

前言

電的發(fā)明方便了人們的生活和生產(chǎn)。電力系統(tǒng)供電和輸送電的主要系統(tǒng)，其是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)而組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)[1]。電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作是維持我國用電正常的關(guān)鍵因素。因此，在其日常維護(hù)和檢測過程中需要具有良好的檢測系統(tǒng)和檢測方式，這樣才能夠更好的保障其使用安全性，維持我國整體電力系統(tǒng)的使用。但是，在其檢測過程中為進(jìn)一步維持供電和電網(wǎng)信號的穩(wěn)定，需要對其進(jìn)行隨機(jī)性、平穩(wěn)性檢測，這樣才能夠起到檢測作用。因此，諧波和間諧波成為其檢測的主要方式。對諧波和間諧波檢測過程中受到各種因素的影響，其準(zhǔn)確性上也存在一定的差異。因此，學(xué)者對諧波和間諧波的檢測方式進(jìn)行了臨床研究。

一、諧波和間諧波的檢測方法綜述

針對當(dāng)前我國對電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方式進(jìn)行臨床研究，將其檢測方式主要分為頻譜泄露和柵欄效應(yīng)兩種方式，且其兩種方式在其算法上存在不同對檢測結(jié)果會造成不同的影響。頻譜泄露主要是指對頻率在fs的正弦序列的離散譜進(jìn)行測量。在正常情況下fs的正弦序列只有在該處具有離散譜，如果其在其余序列上具有離散譜，則說明產(chǎn)生了頻譜泄露。其中崔曉榮，曹太強(qiáng)，王匯靈在其研究過程中針對頻譜泄露檢測方式對電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測，并且在其實(shí)驗(yàn)過程中采用模型建立的方式對頻譜泄露檢測方式的準(zhǔn)確性進(jìn)行了分析[1]。其研究結(jié)果顯示頻譜泄露檢測方式雖然能夠根據(jù)其離散譜產(chǎn)生的位置確定電力系統(tǒng)的信號是否穩(wěn)定，是否產(chǎn)生泄露，但是在其應(yīng)用過程中受到相關(guān)檢測環(huán)境內(nèi)電磁信號的影響，會對其產(chǎn)生一定的影響。因此，其檢測方式的準(zhǔn)確率為86.39%，在對其進(jìn)行應(yīng)用過程中需要采用修正檢測的方式對其進(jìn)行測量檢測和結(jié)果修正，從而提高檢測準(zhǔn)確率。

柵欄效應(yīng)主要是指在對其信號進(jìn)行檢測過程中將其頻譜設(shè)定為柵欄狀態(tài)，透過柵欄能夠確定頻譜的一部分，從而將采取的樣本信號進(jìn)行FFT計(jì)算，最終獲取其離散頻率。柵欄效應(yīng)在其應(yīng)用過程中主要是利用其柵欄漏掉頻譜進(jìn)行計(jì)算和檢測。其中叢超，胡全義，王慧武在其研究中采用柵欄效應(yīng)檢測方式對諧波和間諧波進(jìn)行檢測，并且將其檢測結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確率分析，研究結(jié)果顯示其準(zhǔn)確率為87.69%。由此得出使用柵欄效應(yīng)對電力系統(tǒng)信號進(jìn)行檢測過程中雖然能夠?qū)ζ湎到y(tǒng)的諧波和間諧波進(jìn)行檢測，但是其檢測準(zhǔn)確率上需要對其進(jìn)行補(bǔ)充樣本的制定，從而滿足電力系統(tǒng)檢測需求。

二、諧波和間諧波檢測關(guān)鍵問題綜述

針對當(dāng)前我國過對頻譜泄露和柵欄效應(yīng)兩種檢測方式進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其在檢測過程中受到檢測方式和環(huán)境因素的影響，會對檢測結(jié)果造成一定的影響。因此，針對諧波和間諧波檢測關(guān)鍵問題研究的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。其中黃傳金，曹文思，陳鐵軍，等在其研究中指出對諧波和間諧波進(jìn)行檢測過程中會產(chǎn)生含量小，對頻譜泄露的影響敏感度較低的現(xiàn)象，經(jīng)常產(chǎn)生被諧波所淹沒的現(xiàn)象[3]。在其研究中針對這一問題對其使用頻域插值法，根據(jù)諧波峰值點(diǎn)附近的譜線進(jìn)行函數(shù)測量，從而確定其蠶食指時候滿足諧波的參數(shù)值。經(jīng)過實(shí)踐檢測研究發(fā)現(xiàn)二者之間存在差異性，負(fù)頻率部分對正頻率部分頻譜的影響[3]。由此能夠看出，在對電力系統(tǒng)諧波和間諧波進(jìn)行檢測過程中考慮二者產(chǎn)量較小，對頻譜泄露影響不敏感的問題。

肖助力，龔仁喜，于檳華，等在其研究中通過利用實(shí)踐檢測的方式對諧波和間諧波檢測中存在的問題進(jìn)行研究，研究結(jié)果顯示其存在當(dāng)間諧波數(shù)量較多時，頻譜之間會產(chǎn)生一定的干擾[3]。在其實(shí)驗(yàn)研究過程中利用時域頻域結(jié)合的方式對其諧波和間諧波檢測流程和信號檢測周期進(jìn)行重新確定和分析，分析當(dāng)諧波數(shù)量較多時，頻譜之間干擾關(guān)系。計(jì)算結(jié)果顯示利用時域頻域結(jié)合的方式對其進(jìn)行樣本采取能夠有效的改善這一問題。綜上所述在對諧波和間諧波檢測的過程中應(yīng)該采用合理的樣本檢測方式從而減低二者之間的干擾關(guān)系。

總結(jié)：根據(jù)本文的研究中得出當(dāng)前我國對電力系統(tǒng)諧波和間諧波檢測方式主要有頻譜泄露和柵欄效應(yīng)另種方式。在使用其進(jìn)行檢測過程中需要對其存在的問題進(jìn)行處理，從而提高測量的準(zhǔn)確性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]崔曉榮，曹太強(qiáng)，王匯靈.電力系統(tǒng)間諧波檢測方法現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電測與儀表，2012，05（01）：6-10.

[2]叢超，胡全義，王慧武.一種基于混沌振子的電力系統(tǒng)諧波檢測新方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，15（03）：7-16.

[3]黃傳金，曹文思，陳鐵軍，等.局部均值分解在電力系統(tǒng)間諧波和諧波失真信號檢測中的應(yīng)用[J].電力自動化設(shè)備，2013，09（01）：68-73.

[4]肖助力，龔仁喜，于檳華，等.基于改進(jìn)S變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，03：84-90.