1756-IC16罗克韦尔PLC
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谐波检测方法
谐波检测的精度和动态响应速度与检测方法密切相关,谐波检测方法的发展方向是高精度、高速度和高实时性,目前常见的谐波检测方法按原理可分为:
1)基于傅里叶变换的谐波检测方法,较多的是采用DFT或FFT获取各次谐波信号的幅值、频率和相位。在测量时间是信号周期的整数倍并满足采样定理的情况下,DFT和FFT检测精度高、实现简单、使用方便,但由于计算量大,实时性受限制,对非整数次谐波的检测存在频谱泄漏和栅栏现象等缺点,为了减小频谱泄漏,常用的方法是在谐波分析运算前增加窗函数。
2)采用人工神经网络的检测方法,目前已有多种采用人工神经网络的谐波检测方法提出。目前对人工神经元网络的研究很多是仿真性研究,其硬件实现的研究还是一个比较薄弱的环节,其实用价值还待进一步发展。
3)基于小波分析的谐波检测方法,小波分析作为时域分析的重要工具,克服了傅里叶分析在频域完全局部化而在时域完全无局部化的缺点,在频域和时域同时具有局部性,能算出某一特定时间的频率分布并将各种不同频率组成的频谱信号分解成不同频率的信号块。
4)基于瞬时无功功率的谐波检测方法,目前广泛应用在有源电力滤波器方案中,其实时性好,延时小,如在检测谐波电流时,因被检测对象电流中谐波的构成和采用滤波器的不同,会有不同的延时,但延时最多不超过一个电源周期。对于电网中典型三相整流桥谐波源,其检测的延时约为1/6周期,具有很好的实时性。
5)自适应谐波检测方法,自适应能力好,能较好跟踪检测且精度较高,但动态响应慢,目前针对自适应谐波检测方法的研究不仅在软件仿真方面,而且在硬件电路实现上日益深入。
6)模拟滤波器法,作为早期的谐波电流检测方法,由于难设计、误差大、对电网频率波动和电路元件参数敏感等,目前已很少使用。常用的模拟滤波器方法有,通过滤波器去除基波分量,得到谐波分量或使用带通滤波器得出基波分量,再与被检测电流相减后得到谐波电流分量。