一种间谐波检测方法的研究

　　谐波和间谐波测量是谐波问题的一个重要分支，也是分析和治理谐波问题的出发点和主要依据。随着电力电子技术的日益发展，以及非线性负荷的接入，在给电网注入谐波的同时，也注入了大量间谐波。间谐波的存在带来电网波形过零点偏移和闪变等新的问题，其高精度的检测越来越受到学者们的关注。目前对间谐波的检测方法主要有：快速傅里叶变换法、Prony方法、改进型支持向量机（SVM）算法和小波变换法等［。傅里叶要求分析窗宽度为各个频率信号周期的公倍数，才可得到精确的信号频谱，Prony方法对噪声比较敏感需要先进行消噪，改进型支持向量机（SVM）算法改进的是利用函数拟合来检测间谐波，能准确地检测出电力系统间谐波的频率，但是检测范围和精度都受预设模型影响，而且在小样本条件下幅值误差较大。由于小波变换具有时一频窗口可以自适应变化的特点，不但可以分析稳态信号，也可以分析非平稳信号的优点，已经成为电力系统谐波检测中新的研究方向。

　　基于Mallat算法的小波多分辨分析将信号按一定的尺度进行划分，不同频率的信号被划分到不同的频段中，然后对各子频段进行重构，从而分离出各频段谐波信息。Mallat算法对倍号频带划分并不是均匀的，而是高频部分宽而低频部分窄，所以在信号的多分辨率分析中，信号的低频部分能够得到精确的分解，但高频段频率相近的谐波分量难以分离。

　　本文在对信号进行小波变换之前，利用正弦和余弦函数对信号调制得到调制后的信号，改变了信号的频率结构，调制后的信号包含直流分量和其他频率分量两部分，而我们需要的信号包含在直流分量中，然后再利用基于Mallat的多分辨分析提取调制后信号的直流分量，滤除其他频率分量，相比直接利用小波变换对原始信号处理，这样能够很好的利用多分辨分析中低频频率分辨率高，并且经过调制后分离出的直流分量，能够直接用于计算对应的谐波和间谐波幅值相位。经过MATLAB实例仿真验证，该方法在解决小波变换在高频段频率分辨率低缺点下，能够准确检测谐波和间谐波分量。