谐波的测量方法有哪些应该如何区分和使用

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上传日期: 2020-09-04

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标签:傅里叶变换(134)pll(456)谐波(304)

随着用电设备的多样化和复杂化,线路中谐波的成分也变得越来越丰富,谐波污染的治理问题也变得越来越棘手,许多仪器也 相应推出了谐波测量功能,我们该如何区分这些谐波的测量方法并正确地使用他们进行谐波测量呢?本文将进行“深究”。 在很多人认识里,只有使用同步采样才能进行精确的谐波分析,其实采用非同步采样同样能进行谐波分析,而且在许多情况下 甚至比同步采样法更优秀。PA功率分析仪提供了常规谐波、谐波和IEC谐波三种谐波测量模式,支持同步和非同步的谐波分 析,将两种分析方式互补使用可提高谐波的分析能力。下面通过其计算方法的简单,结合实例讨论三种谐波模式的使用。 谐波测量基本原理 目前最常用的谐波分析方法是使用傅里叶变换,将时域的离散信号进行傅里叶级数展开,得到离散的频谱,从离散的频谱中挑 选出各次谐波对应的谱线,计算得出谐波各项参数。 在实际实现时,由于离散傅里叶变换存在“栅栏效应”,采样频率不为基波的整数倍时,部分谐波可能不在离散傅里叶变换后的 离散频率点上,需要使用特殊的手段将栅栏空隙对准我们关心的谐波频率点。其中同步采样法和频率重心法使用最为广泛。

  总结

  由上实例看出,非同步采样拓宽了谐波的分析范围,在许多同步采样受到约束的场合可以实现互补,是一种强有力的谐波分析方法。需要指出的是,虽然以上用例中常规谐波分析结果都正确且精度很高,但在谐波模式PLL正确时,谐波模式在高次谐波的稳定性和精度会比常规谐波高,因为常规谐波在高次谐波的频率上有累积误差,且频谱两端会受负频率的影响。特别需要注意常规谐波一个致命缺点是频率下限较高(PA5000功率分析仪的常规谐波支持基波的频率下限是15Hz),而且需要保证更新周期内有足够的采用点。

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