1。4 谐波的检测指标

检测电网谐波主要是检测电网中各次谐波的含有率和总谐波畸变率。

谐波含有率(Harmonic Ratio，HR)，可以认为是n次谐波发生畸变的概率：n次谐波分量的有效值(或幅值)与基波分量的有效值(或幅值)之比。

总谐波畸变率(total harmonic distortion，THD)：谐波总量的有效值与基波分量的有效值之比。

1。5 论文结构

本论文具体的章节和内容安排如下：

第l章是绪论部分，主要介绍电力系统谐波检测的研究背景、研究意义、国内外研究现状及动态、谐波的基本概念和检测指标。

第2章介绍常用的谐波检测算法：基于模拟滤波器、基于瞬时无功功率、基于小波变换、基于神经网络和FFT的谐波检测方法，并对这些方法进行分析比较。

第3章介绍ip-iq检测算法并给出仿真。

第4章主要介绍谐波检测系统的设计过程，以TMS320VC33为核心芯片设计检测系统，着重设计了数据采集电路，将数据采集部分与TMS320VC33开发系统相连，在DSP的集成开发环境CCS3。3中实现。文献综述

2 常用谐波检测方法研究

2。1 采用模拟带通(或带阻)滤波器测量谐波

最早的谐波测量是采用模拟滤波器实现。即采用滤波器将基波电流分量滤除，得到谐波分量，或采用带通滤波器得出基波分量，再与被检测电流相减得到谐波分量。该检测法的优点是结构简单，造价低，输出阻抗低，结果易于控制。该方法也有许多缺点，如滤波器的中心频率对元件参数十分敏感，受外界环境影响较大，难以获得理想的幅频和相频特性．当电网频率发生波动时，不仅影响检测精度，而且检测出的谐波电流中含较多的基波分量，大大增加了有源补偿器的容量和运行损耗。

2。2 基于傅立叶变换的谐波检测与分析

随着计算机和微电子技术的发展，基于傅立叶变换的谐波检测是当今应用最多也是最广的一种方法。它由离散傅立叶变换过渡到快速傅立叶变换的基本原理构成。模拟信号经采样，离散化为数字序列信号后，经微型计算机进行谐波分析和计算，得到基波和各次谐波的幅值和相位，并可获得更多的信息，如谐波功率、谐波阻抗以及对谐波进行各种统计和分析等，各种分析计算结果可在屏幕上显示或按需要打印输出。使用此方法测量谐波精度较高，功能较多，使用方便。其缺点是需要一定时间的电流值，且需进行两次变换，计算量大，需花费较多的计算时间，从而使得检测方法具有较长时间延时，检测结果实际是较长时间前的谐波和无功电流，实时性不好。而且算法中存在频谱泄漏效应和栅栏效应，使计算出的信号频率、幅值和相位不准，尤其是相位误差很大，无法满足测量精度的要求，必须对算法进行改进，以达到要求值。

2。3 基于瞬时无功功率的谐波检测与分析

1989年，日本学者H。Akagi等人提出瞬时无功功率理论，根据此理论可以得到瞬时有功功率和瞬时无功功率，将其分解为交流和直流，其交流部分对应于谐波电流，由此可以计算谐波分量。基于p-q法、-法能够准确测量对称的三相三线制电路谐波值。它不仅在电网电压畸变时适用，在电网电压不对称时也同样有效；而在电网电压畸变时，使用此法测量谐波存在较大的误差。由于此理论基于三相三线制电路，必须首先构建三相电路才能进行谐波测量。这两种方法的优点是当电网电压对称且无畸变时，各电流分量(基波正序无功分量、不对称分量及高次谐波分量)的测量电路比较简单，并且延时少，虽说被测量对象电流中谐波构成和采用的滤波器不同，会有不同的延时，但延时最多不超过一个电源周期，对于电网中最典型的谐波源——三相整流器，其检测的延时约为1/6周期。可见，该方法具有很好的实时性。但硬件多，花费大。针对此方法的缺点，有学者提出一种能适用于任意非正弦、非对称三相电路的基于dq0坐标系下广义瞬时无功功率的新理论的测量方法。该方法较好地解决了前两种方法中存在的问题，但在目前条件下，由于耗费大，采用这种方法相比之下是得不偿失的。