本文从间谐波定义出发,分析了间谐波的来源,阐述了间谐波组及间谐波中心子群的计算方法,并给出了间谐波组及间谐波中心子群的有效值的计算公式。
间谐波分量的来源主要有两种:
假设傅里叶时间窗取200mS,DFT的频率分辨率为5Hz,得到频率间隔为5Hz的系列频率分量Ck+i,k就是频率分量频率与基波频率相除的整数部分,i为余数部分,当i=0时,表示该分量为谐波分量,k为谐波次数,当i≠0时,Ck+i表示k次谐波及k+1次谐波之间的间谐波。对于50Hz电力系统而言,i的取值在1~9之间,对于60Hz电力系统而言,i的取值在1~11之间。
在两个连续的谐波分量之间的间谐波分量构成一个间谐波组(也称间谐波群)。这种组合给出了在两个离散的谐波分量之间所有间谐波分量的总值,当然也包含了谐波分量波动的影响。根据不同的系统频率。可分别用方程(A.1)(A.2)计算间谐波群的值:
图1:谐波群和间谐波群示意图(图示为50HZ系统)
注:式中ig,n是第n次间谐波组(间谐波群的有效值:在两个连续谐波频率之间所有间谐波分量的有效值,见图1)。介于第n次和第n+1次谐波之间的间谐波群的有效值用来表示,如:在5次谐波和6次谐波之间的间谐波组表示为。
如图2所示,排除间谐波群中与谐波分量紧邻的间谐波分量,即可得到间谐波中心子群的有效值,间谐波中心子群的有效值由下面的方程来重新组合:
图2:谐波子群和间谐波中心子群示意例(50HZ)
表示第n次谐波与第n+1次谐波之间的间谐波中心子群的有效值( :在两个连续谐波频率之间、不包括与谐波频率直接相邻的频率分量的全部间谐波的有效值,见图2;例如,在5次谐波和6次间谐波中心子群表示为)。
注:因为非稳态的谐波会在它的旁边生成边带,在所考虑谐波近旁的分量(k=1和9或11)可以表征其幅值和相位角的变化。所以,在给出间谐波中心子群时,要把它们从间谐波群中除去。
要用谐波测量时所用的方式将间谐波中心子群变平滑。但不要对单个间谐波分量平滑化。