滕志军，张晓旭，李国强，张帆，何鑫

(东北电力大学信息工程学院，吉林省吉林市132012)

基于ZigBee的电气化铁路谐波监测系统研究

滕志军，张晓旭，李国强，张帆，何鑫

(东北电力大学信息工程学院，吉林省吉林市132012)

电气化铁路谐波监测具有非常重要的意义。本文针对电气化铁路谐波发生的特点，提出了一种基于加窗FFT和全相位FFT的谐波检测算法，仿真表明算法可以保证谐波的幅值、频率和相位的准确性。同时，提出了基于ZigBee的谐波监测系统，通过对监测系统硬件和软件设计，完成了监测系统的基本功能，并对牵引变电站进行了实际谐波测试，测试结果表明本监测系统具有可行性和显著的现场应用意义。

全相位;FFT;谐波;ZigBee;监测

1 引言

根据国务院批准的《中长期铁路规划》，到2020年我国铁路总里程将达到120000km，其中电气化60000km，主要干线铁路将实现电气化。铁路电气化率约为50%，承担80%以上的运量［1］。随着电气化铁路的高速发展，高速列车和重载列车在运行中会产生严重的电能质量问题，给供电网造成污染，其中以谐波最为严重。电气化铁路牵引负荷与电力系统其他负荷相比具有随机波动性和单相不对称性的特点，电力机车产生的谐波以H3、H5、H7为主要特征谐波［2］。谐波检测是有源电力滤波器(APF)非常关键的一环，只有准确地检测到谐波才能进行合理的补偿，谐波检测环节给出APF需要补偿谐波的参考值，控制系统根据该参考值产生相应的脉冲，控制APF产生补偿电流或电压跟踪该参考值，起到补偿效果［3，4］。……