基于FFT的电力系统谐波检测方法综述
摘 要：随着我国电网规模的日益扩大，各种非线性用电设备的迅速增加，电网的谐波污染也逐渐严重，如何快速有效地检测和分析网络中的谐波成分是一个大家非常关心的问题。该文介绍了当前电力系统中检测和分析谐波的几种常用方法，比较各种方法在运算速度和精确度方面的优劣以及它们的适用条件，对实际中应用最广泛的基于傅里叶变换的谐波分析方法重点做了研究，阐明了基于傅里叶变换的谐波分析方法存在的问题以及各种在其基础上提高运算精度的改进方法。探讨了电力系统谐波检测分析方法的发展趋势和近年来出现的新方法、新思路。
关键词：谐波分析 FFT Hanning窗 插值算法 神经网络
中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0049-06
早在19世纪末期的时候人们就发现了电压、电流的畸变问题，但电力系统的谐波问题真正引起人们的广泛关注是在20世纪初。20世纪70年代以来谐波污染日益严重，国际社会和学术组织开始商讨制定有关限制谐波的标准和规定。我国的谐波研究起步较晚，但是我国近些年的电网发展速度很快，各种大功率电力电子设备的大量应用、高压直流输电的发展、风电并网以及电气化铁路的快速建设等都引起电网谐波含量的增加，使得电网波形的畸变更严重，给电网的安全稳定运行带了极大影响。如何能够把谐波污染最大限度地减少，是电力行业和电力电子领域关心的问题，而这一问题的解决首先在于精确地分析谐波的频率、幅值和相位。可见谐波检测和分析的重要性。
1 电力系统谐波分析的常用方法
1.1 采用模拟滤波器硬件电路检测谐波的方法
这是最早的谐波测量手段，其装置构成如图1所示，输入信号放大之后送入并行连接的若干组带通滤波器，每个滤波器的中心频率都是固定的以通过特定频率的谐波，再经过检波器送到多路显示器[1]。这样就得到了输入信号中的谐波成分及其幅值。这种用模拟滤波器硬件电路检测谐波的方法，原理直观明了，成本也很低，但是其测量精度依赖于滤波器的元件参数，受外界环境影响较大，所得结果不是很理想，并逐渐被数字电路代替。但其检测原理却是最基本的，以后更先进的方法也是基于'分解原始信号””提取特征信息“这一基本思路。
1.2 基于Fryze传统功率定义的谐波检测方法
该方法的基本原理是将负载电流分解为两个正交分量：一个是与电网电压波形完全一致的电流分量，称为有功电流分量；另一个是负载电流与有功电流的差值，...
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