韦向敏 赵春宇

(上海交通大学 电子信息与电气工程学院，上海 200240)

0 引言

目前由电能质量问题引发的电网事故和纠纷呈上升趋势，电能质量的监测管理显得日益重要［1］。传统的电能质量监测仪(PQM)一般基于同步采样，虽然实现同步的技术已有很多，但比较实用的主要有锁相环技术。在信号比较平稳时，锁相环能够很好的实现同步，但是当被测电网信号的频率阶跃、频率斜升和噪声比较大的情况下，往往难以跟踪被测信号，即发生了失锁现象，此时将难以获取正确的参数，而此时的信号往往是最具研究价值的。上一代产品［2］在实际使用过程中就遇到了这样的难题。如果系统采用异步采样，固定采样率，将从根源上避免这一现象，但是基波和谐波参数将难以获取。离散傅里叶变换(DFT或FFT)是IEC标准61000－4－7推荐的谐波检测方法。异步采样中，由于电网信号的波动性，采样频率很难恰好是被测信号基波周期的整数倍，会产生泄露效应和栅栏效应，使计算出的参数(即频率、幅值和相位)不准确，无法满足测量精度要求［3］。本文提出一种准同步采样算法，先将异步采样数据调整为准同步数据，再通过DFT获取电网谐波参数。该算法和设备已通过测试，并将投入生产和使用。

1 监测参数和系统设计总体方案

电能质量参数种类繁多，就实际的电力系统，不加区分地研究所有电能质量现象是没有必要的。结合我国电网运行和电力电能质量监测系统发展的实际需要，该电能质量监测仪的所测参数有频率、电压电流有效值、三相不平衡度、谐波、闪变、电压波动和电压暂降、暂升、短时中断，具体定义和规定可参见国家标准。……