【谐波电流的检测方法概述1900字】

谐波电流的检测方法概述谐波电流的检测方法有许多种。1、模拟带通或带阻滤波器谐波检测法；2、基于Fryz传统功率定义的谐波电流检测方法；3、（ip-iq检测法）基于瞬时无功功率理论的谐波检测法；4、基于傅立叶变换的谐波检测方法；5、同步检测法；6、自适应检测法；7、基于正弦函数正交特性的谐波检测法；8、基于采样保持原理的谐波检测法；9、基于神经网络的谐波检测法；10、基于小波变换的谐波检测法；l1、单位功率因数谐波检测法等，本文主要对3、4、6、9、11等主要的谐波检测方法进行论述。1.1基于瞬时无功功率理论的谐波检测法基于瞬时无功功率理论的谐波检测法有两种，分为p-q法和ip-iq法。p-q法由于建模上没有考虑零序分量，在三相不平衡系统上的测量上存在较大误差，只能应用于三相平衡系统的谐波检测。

ip-iq法克服了p-q法带来的不足，不仅可以应用于三相平衡系统的谐波检测，并且还可应用于三相不平衡的系统中。ip-iq法主要用于三相电路的谐波电流检测。首先要构造三相电路，然后利用ip-iq法计算系统的谐波电流。由于单相瞬时无功功率检测中可以用到三相瞬时无功功率检测知识和过程，所以在下面叙述中以单相瞬时无功功率检测为例讲述其原理。假设三相三线电路中接对称负载，则三相的电压波形相同，电压相位各差120°，三相电流幅值相同，电流相位差120°。设一相的电压和电流为（1-1）（1-2）因单相电压电流根据相位相差120°，幅值相同的关系构造出三相电压和电流为：（1-3）(1-4)通过坐标变换α—β两相正交坐标系中，得到两相瞬时电压、和、 (1-5)(1-6)其中 (1-7)(1-8)式子（1-6）、（1-8）相乘即能得到ip和iq。(1-9)使用滤波器分离出ip和iq的直流分量，再经过逆变换得出负载电流中的基波分量。根据傅里叶变换可知，负载电流由基波分量和谐波分量组成，所以用负载电流减去基波分量可以得到负载电流中的谐波分量。ip-iq检测法原理复杂，在计算量多。1.2基于傅里叶变换的谐波检测法FFT是谐波检测中应用最广泛的方法之一，它的基本原理是对信号进行离散化，并将其转化为数量序列，利用FFT计算各次谐波的幅值、相位等参数。此方法使用快速傅立叶变换（FFT）得到了各次谐波信号的幅值、频率和相位。当测量时间是信号周期的整数倍，采样频率大于奈奎斯特频率时，该方法具有检测精度高、实现简单、功能多、使用方便等优点，在频谱分析和谐波检测中都有广泛的应用。具体检测方法：利用加窗插值法、修正理想采样频率法、同步采样法等。1、利用加窗插值法：通过加窗减小频谱泄漏，通过插值消除栅栏效应引起的误差，有效地抑制谐波、杂波及噪声的干扰，从而精确测量各次谐波电压、电流的幅值及相位。2、修正理想采样频率法：对采样点进行改正，得到理想采样频率下的采样值，不需要添加任何硬件，具有良好的实时性。适用于在线测量，但误差稍大，只能减少50%的泄漏。

3、同步采样法：包括硬件同步和软件同步，软件同步法较容易实现，首先测量出信号的周期T，再除以采样点数得到采样间隔，然后及时地对采样频率进行调整，实现采样频率与信号频率同步;硬件同步法是利用过零比较器计算电压波形的周期，利用锁相环控制采样频率，达到同步的目的。软件方法灵活、准确，但实时性差；硬件方法的实时性好，但如果出现波形失真或频率抖动，会产生较大的误差。基于傅里叶变换的检测方法虽然被广泛应用，但是实时性和精度性不是很好。1.3自适应检测方法该方法采用了噪声对消的原理，将基波分量视为噪声，用噪声对消原理将基波分量从负载电流中消除。再采用LMS（最小均方误差法）计算得到补偿电流值。该方法计算量少，精确性高，误差小，具有良好的自适应能力，但动态响应速度较慢，不适合对动态响应要求迅速的系统使用。1.4基于神经网络的谐波检测法神经网络技术是近年来迅速发展起来的新技术之一。它是一种利用数学模型来模拟动物或人类神经网络和突触连接特性的结构。这种网络通过复杂的系统连接来调整内部节点之间的连接，从而达到信息处理的目的。该方法具有较强的自学习功能，避免了补偿电流的一些复杂计算，适应性广。许多电力工作者希望利用神经网络的自学习和自组织来提高检测精度，但目前谐波检测方法的实现还没有形成一个标准的方法，还需要大量的训练样本，而神经网络算法的精度对样本有很大的依赖性。这样，神经网络的构建和样本数的确定还需要进一步的验证。1.5单位功率因数检测法单位功率因数法是使非线性负载和有源电力滤波器的并联等效为电阻性负载，补偿后电网电流是与电网电压同频同相的正弦波，没有谐波分量，功率因数