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基于两阶段的电网谐波检测方法 王泳 摘要：谐波的准确检测是电力系统谐波问题研究的重要内容本文综合考虑小波变换和傅里叶变换的特点，将两种方法相结合，Blackman—Harris加窗傅立叶变换提取各次谐波，实现了对电网谐波幅值较为精确地提取TM933 文献标识码： A Harmonic detection method based on a two-stage in power system WANG Yong, XIAO BENXIAN, TAO WEIQING School of Electrical Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China Abstract: Accurate detection of harmonic is the important content of the study of the power system harmonic. According to the characteristics of wavelet transform and Fourier transform, the advantages of both were combined with. The db8 wavelet with frequency domain characteristics, and high computational efficiency is used to remove the transient component and noise of the component, then the Blackman-Harris windowed Fourier transform is used to extract the harmonics. MATLAB simulation model spectral characteristics are analyzed, and then the RMS value of harmonic current is calculated. By contrast the other two methods and the method of two phase，the tech presented in this article can achieve a more accurate extraction of the harmonic amplitude.Key words: harmonic detecting, wavelet analysis, the windowed FFT, two phase 0 前 言 随着电力电子技术的迅速发展，各种变频器、变流器、开关电源和电抗器的应用日益增多，非线性负载不断增加，导致电力系统谐波畸变越来越严重，因此对电力系统中的谐波成分进行精确适时的分析和检测显得越来越紧迫和重要。电网中的谐波种类有很多，不同类型的谐波源会产生不同类型的谐波。谐波的准确检测是研究电力系统谐波问题的重要内容为谐波潮流计算、绝缘设备检测、谐波电能计量、谐波补偿与抑制等提供科学依据长期以来，由于傅里叶变换分析谐波的有效性和运算的简洁性，能够精确地分析平稳信号中的各次谐波，因此它一直是电力系统谐波分析的主要方法。但是随着电网谐波含量的增加，成分愈加复杂，瞬时突变等非稳态成分日益突出，仅运用FFT对谐波进行分析已变得非常困难。各次谐波幅值时计算量较大将小波变换和傅里叶变换相结合，消除了非稳态成分对使用傅里叶变换提取各次谐波幅值精度的影响。两阶段电网谐波检测将整个算法分成两个阶段，称之为两阶段法 第一阶段应用离散小波变换对非稳态谐波、以及间断点等细节分量进行分析，然后从原始信号中除去非稳态谐波、以及间断点等细节分量；第二阶段采用加窗傅里叶变换稳态分量的各次谐波幅值。此方案的实现如图所示。 Fig.1 Two-stage method diagram 1.2 离散小波变换 设，为母小波，其傅里叶变换为，若满足容许性条件 则连续小波变换为 连续小波离散取，。中，扩展步长是固定值。总假设。离散小波函数 3 离散小波变换系数表示如下其重构公式为 式中C是与信号无关的常数。Daubechies（dbN）小波 Daubechies小波是工程中应用较多的小波。小波函数是由世界著名的小波分析学者Inrid Daubechies所构造的小波函数，除了dbl小波 即Haar小波 外，其他小波均没有明确的表达式，但转换函数h的平方模是明确的。dbN小波是紧支撑标准正交小波，它的出现使得离散小波分析成为可能。小波函数和尺度函数的有效支撑长