基于非整周期采樣諧波有功功率計(jì)量研究.pdf

1、電能是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的主要能源，電能計(jì)量數(shù)據(jù)涉及到發(fā)電、供電與用電三方的經(jīng)濟(jì)利益。目前，電力電子裝置等非線性負(fù)荷的大量應(yīng)用給電力系統(tǒng)帶來了大量諧波，電網(wǎng)中電壓、電流波形往往偏離正弦波形而發(fā)生畸變；由于電網(wǎng)頻率波動，電能計(jì)量設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的整周期采樣，因此非整周期采樣諧波對有功功率計(jì)量影響的研究受到各方面的普遍關(guān)注。
　　 論文是對非整周期采樣條件下諧波有功功率的研究，目的是尋求在電網(wǎng)基波頻率不是理想50Hz時(shí)諧波有功功率的

2、合理的計(jì)量方式。首先論述了電能計(jì)量在經(jīng)濟(jì)結(jié)算上的重要性，闡述了電力系統(tǒng)中諧波存在的普遍性及諧波的嚴(yán)重危害。通過對含有背景諧波源和非線性負(fù)荷情況下線性負(fù)荷用戶和非線性負(fù)荷用戶有功功率計(jì)量問題的研究，剖析了諧波環(huán)境下有功功率計(jì)量的的誤差來源，分析了諧波對有功功率計(jì)量造成的影響。
　　 隨后，論文介紹了由于電網(wǎng)頻率波動的影響導(dǎo)致非整周期采樣對諧波有功功率計(jì)量的影響，傳統(tǒng)的有功功率采樣計(jì)算公式只適用于整周期采樣方式。研究了時(shí)域內(nèi)因信號頻

3、率偏差影響，同頻率以及非同頻率諧波電壓、電流分量因非整周期采樣對有功功率計(jì)量的影響，得出非同頻率的諧波電壓、電流分量也會產(chǎn)生有功功率。論文從有功功率采樣計(jì)算公式的基本定義出發(fā)，推導(dǎo)出時(shí)域諧波有功功率和誤差計(jì)算公式。為實(shí)現(xiàn)諧波有功功率各次諧波分別計(jì)量和準(zhǔn)確計(jì)量，推導(dǎo)出頻域諧波有功功率計(jì)算公式，通過仿真實(shí)例對推導(dǎo)的公式進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 最后，為提高非整周期采樣諧波有功功率計(jì)量的精度，使用時(shí)域拋物線插值FFT算法、Hanning窗插

4、值FFT算法、加Blackman窗插值FFT算法和加Rife-Vincent(Ш)窗插值FFT算法。諧波幅值、初相位的精確測量是計(jì)算諧波有功功率的基礎(chǔ)，諧波測量技術(shù)在很大程度上了影響了諧波有功功率計(jì)量的發(fā)展。加窗插值FFT算法減小了頻譜泄漏誤差和降低了諧波之間的相互干擾的影響。仿真軟件仿真結(jié)果表明：加窗插值FFT算法的諧波信號幅值、相位和諧波功率計(jì)算達(dá)到較高的計(jì)算精度，能降低由于非整周期采樣造成的誤差，為諧波分析和諧波功率計(jì)量提供了一種