一電力諧波分析儀現(xiàn)狀

　　當(dāng)電力系統(tǒng)向非線性設(shè)備及負(fù)荷供電時(shí)，這些設(shè)備或負(fù)荷在傳遞(如變壓器)、變換(如交直流換流器)、吸收(如電弧爐)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)所供給的基波能量的同時(shí)，又把部分基波能量轉(zhuǎn)換為諧波能量，向系統(tǒng)倒送大量的諧波能量，使系統(tǒng)正弦波形畸變，產(chǎn)生諧波。諧波源產(chǎn)生的諧波與其非線性有關(guān)。諧波的加入使電網(wǎng)波形產(chǎn)生畸變，威脅著電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
　　要對電力系統(tǒng)的諧波影響進(jìn)行衡量，那么就必須使用諧波分析儀，目前市面上的諧波檢測設(shè)備，大多按照電力系統(tǒng)諧波分析、電能質(zhì)量分析需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)“GB/T17628.7電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測量和測量儀器導(dǎo)則（IEC61000-4-7）”相關(guān)技術(shù)要求。用于測量疊加在50Hz/60Hz電力系統(tǒng)基波上，頻率為9kHz以下的諧波和諧間波。
　　 “DLT 1028-2006 電能質(zhì)量測試分析儀檢定規(guī)程”對電網(wǎng)諧波分析儀進(jìn)行檢定的最高諧波次數(shù)為50次。大部分電力系統(tǒng)諧波分析儀的最高諧波階數(shù)為40或50，可以滿足電力系統(tǒng)諧波分析的一般需要。

二變頻器諧波分析特點(diǎn)

　　變頻器基本上都采用交直交變頻器，輸入采用二極管整流方式，其輸入諧波含量大，諧波分布與整流脈數(shù)有關(guān)：N脈沖整流會(huì)產(chǎn)生Nk+1次的諧波，就是說6脈沖整流會(huì)產(chǎn)生6k±1次的諧波，諧波序列為5、7、11、13……，12脈沖整流會(huì)產(chǎn)生12k±1次的諧波，諧波序列為11、13、23、25……
　　變頻器輸出采用PWM脈寬調(diào)制方式，輸出波形諧波含量豐富，其諧波主要集中在載波頻率整倍數(shù)附近，而低次諧波一般較小。當(dāng)載波頻率較高時(shí)，諧波頻率也高。對于SPWM三相變頻器來說，若載波頻率比是整數(shù)（N=fs/f1，fs為載波頻率，f1為基波頻率），N 是3的整數(shù)倍，變頻器輸出的諧波只包含6k±1次諧波，且不包含N-2次以下的諧波。
　　另外，變頻器輸出諧波的基波頻率是變化的，載波頻率相對固定，且諧波主要分布在載波頻率整數(shù)倍附近，因此，最高諧波頻率和最大諧波次數(shù)是變頻器諧波分析儀需要滿足的技術(shù)參數(shù)。

三銀河電氣解決方案

　　基于以上變頻器諧波分析的特點(diǎn)，特別是針對低基波頻率和寬信號(hào)頻帶下的傅里葉變換，對傅里葉時(shí)間窗的長度、處理機(jī)的運(yùn)算能力和存儲(chǔ)容量均提出了很高的要求。PWM的寬頻帶和低基頻導(dǎo)致FFT窗口數(shù)據(jù)長度超長，一般分析儀的諧波運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不足。

　　湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000變頻功率分析儀依賴強(qiáng)大的硬件支撐，采用高性能的雙核嵌入式CPU模塊，內(nèi)存容量不低于2GByte，并采用DFT離散傅里葉算法，完全還原信號(hào)的真實(shí)信息。WP4000變頻功率分析儀通過對原始數(shù)據(jù)重新進(jìn)行傅里葉變換，并計(jì)算出高次數(shù)諧波的幅值、相位和功率（可分析儀至2000次諧波），滿足各種電源供電情況下的諧波分析需求。

電力諧波分析儀——WP4000變頻功率分析儀

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