郑肖阳 李家慧 王炜童 沈渝 王飞 孙久恒
中国矿业大学北京机电与信息工程学院，北京 100083
摘要
电网的电力电子化使得电力系统中低频谐波增加，由此带来的问题日益凸显。针对这点，文章给出一种电力系统低频谐波的快速检测方法，并根据具体算例验证了该算法的有效性和抗噪声干扰性。
关键词：低频谐波分量；快速检测；离散傅里叶变换；MATLAB仿真
1 引言
中国电力系统的新能源渗透率近年来正在不断提高[1]。随着电力电子设备的引入，电网中的谐波不断增加，对电网造成了严重污染。治理这些污染，需要准确高效地对用户端电网进行实时监测[2]。现有的低频谐波分量检测方法计算量较大，检测速度慢，易受噪声影响，无法适应快速检测的要求[3]。本文旨在找出一种快速检测电网中低频谐波的方法，并以仿真案例进行了验证。
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可以看出，谐波频率越接近工频，测量误差越大，但频率误差在内始终小于；谐波幅值误差在内始终小于；谐波相位误差在内始终小于。
4.2 叠加噪声信号的误差分析
对于4.1中的、和信号，分别叠加信噪比为的高斯白噪声，重新记录采样后计算出的频率、幅值和相位与实际值的误差，以检验算法在噪声干扰下的性能，得到三个曲线图如4.4、4.5和4.6所示。
可以看出，谐波频率在内的频率误差最大在左右；谐波幅值误差在内始终小于；谐波相位误差在内始终小于。
5 结语
光伏发电等新能源接入电网后，电网中低频谐波造成的问题尤为突出，故障发生频率大幅增加[4]。针对电力系统中单一频率的低频谐波，本文给出的算法相较于FFT等常规算法，计算量小，易于实现，能够更加快速地计算出谐波的电气量，且误差维持在允许的范围内，为电网中低频谐波的在线分析检测提供了基础。
参考文献
[1]刘振亚.高压交直流电网［M］.北京:中国电力出版社，2013:65-71．
[2]章关明,吴维华.智能电网用户端电能质量监测与谐波治理研究[J].仪表技术,2014(01):13-16.
[3]王星华,周亚武,许炫壕.配电系统谐波检测方法研究综述[J].宁夏电力,2017(04):15-21.
[4]尹镜晶,杨帆,胡雪菁.探讨光伏发电接入智能配电网后的系统问题[J].现代工业经济和信息化,2016,6(22):48-49.