孙辉

摘 要：在电力系统中，谐波检测通常是作为抑制谐波的重要手段，准确有效地确定信号中的谐波分量，对于改善电能质量有重要意义。快速傅立叶变换（FFT）能够实现整数次谐波检测，本文介绍了FFT的基本原理，并针对4种不同的谐波试验结果进行了MATLAB仿真试验。4种变换结果比较表明，傅立叶变换能获取原始信号频率成分，并能有效实现各次谐波的分离、准确地检测到谐波出现的时刻、获取各次谐波的实时波形、识别振荡谐波的变化趋势。仿真试验的结果验证了该方法的有效性及频率估计的精确度。

关键词：谐波分量；谐波检测；电能质量；谐波分析；快速傅立叶变换

中图分类号：TM935 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0150-02

引 言

近年来，由于各种非线性负载的广泛应用，电网中的无功功率和谐波污染已经成为一个非常严重的问题，谐波及间谐波问题已经引起广泛关注[1～2]。为准确地测量到谐波分量，首先必须对信号进行精确同步采样，否则，会在FFT算法中造成频谱泄漏[3]。

对谐波进行实时的监测，确切掌握系统谐波状况，对于防止谐波危害、维护电网的安全运行十分必要。目前谐波分析的方法有很多种，主要有基于FFT的检测方法、小波变换提取基波分量的方法、自适应电流检测方法、基于瞬时无功功率理论的p-q法和ip-iq法[4]。本文提出了一种基于FFT的电力系统谐波分析方法，此方法可準确地检测出次各次谐波分量和频率相近的谐波。

1 快速傅立叶变换

进行电力系统谐波分析的思想，是利用傅立叶变换将畸变波形分解成基频分量和各次谐波分量，通过频谱分析各次谐波分量的幅值和相位来描述波形畸变水平。……