基于最小二乘法的电力系统谐波与间谐波检测方法

刘小林 扈罗全

摘 要：為能够对电力系统中谐波与间谐波信号进行精确的检测，提出一种基于最小二乘法的谐波与间谐波检测方法。首先从数学理论和工程应用论证该方法在谐波与间谐波检测中的可行性。该方法用最小二乘法对被测信号进行函数拟合，通过拟合函数的系数实现谐波与间谐波的检测。通过对实际应用中典型信号的Matlab仿真表明，该方法能够准确检测谐波与间谐波分量的频率、幅值和相位角，且计算量较小。通过对标准IEC 61000-4-7中两种典型情况的分析表明，该方法能够为需要精确测量谐波与间谐波分量的场合以及未来IEC 61000-4-7的修订提供一种可选择的方法。

关键词：电力系统；谐波检测；间谐波检测；最小二乘法；条件数；曲线拟合

文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）09-0031-05

0 引 言

近年来，随着各种非线性电力电子设备在电力系统中的广泛使用（如各种整流设备、交直流换流设备、电弧炉、可控硅整流设备、电子调速设备等），使大量的谐波间谐波电流注入电网，造成电网电压畸变，供电质量下降，严重危害供电设备、用电设备以及人的生命财产安全[1-2]。为使电网能够安全运行，将谐波间谐波控制在安全的范围内，必须对电网中的谐波间谐波进行治理。

治理谐波间谐波的关键是对其进行准确有效的分析。从国内外的现状来看，目前主要的谐波间谐波的分析方法有：基于快速傅里叶变换（FFT）的方法[3-4]、基于小波的分析方法[5-6]、基于瞬时无功功率理论的检测方法[7]与基于人工神经网络的分析检测方法[8]等。……