刘亚栋 杨洪耕 马 超 刘 张

（四川大学电气信息学院 成都 610065）

1 引言

自从20世纪早期交流电广泛使用开始，电力系统谐波问题就引起了人们的关注[1]。近年来，一方面，电子开关型、电弧型等非线性装置的广泛使用给电力系统带来了大量的谐波、间谐波污染；另一方面，大量敏感设备的使用对于谐波、间谐波的测量与补偿提出了更高的要求[2]。因此，电力系统谐波、间谐波等频率信号的治理是当前一个十分重要的研究领域，而精确地测量出谐波、间谐波是对其进行治理的前提[3,4]。

常规的频率信号测量采用时域-频域的方法[3-8]。这种方法的误差由采样是否同步，采样窗函数性能以及频率分辨率等因素共同决定[8]。随着电力系统中非线性、冲击性负荷的增多，电网频率不能维持50Hz的额定值，而是以其为中心，在较小范围内波动。对于此环境中非稳定谐波、间谐波的测量而言，一方面，需要尽可能高的频率分辨率，另一方面，采样窗口长度要尽量短[8,9]。为此，IEC61000-4-7标准对这种基于频谱分析的频率信号测量方法做出了规范：推荐50Hz系统采样窗口长度为10个基频周波，在此频谱范围内通过谐波、间谐波分组来测量信号各个频率分量。标准是通过对频率分辨率与采样窗口长度两方面要求综合考虑之后才确定出该折中方案[3]，基于此频率分辨率的各种方法在非稳定谐波、间谐波测量中很难得到理想精度的结果[8-11]；标准推荐的利用间谐波组测量间谐波的方法是将两个相邻谐波之间的频谱作为一个间谐波组，从中得到这两个谐波之间间谐波的总体有效值，而无法确定出每一个间谐波分量的准确信息[12,13]。……