摘 要：提出一种测量电网实际频率的新方法，其特点是： 设定一个接近被测频率的假定值，按此进行采样，所获得数据序列经处理后，可较准确地测算出实际频率值。介绍一种电网谐波的近似算法。与离散Fourier变换(DFT)不同的是，在非同步采样时，该算法采用的旋转因子的频率能始终与第k次谐波的频率一致，从而可有效地消除采样不同步引起的误差。这些方法在PC卡式仪器上实现，并利用仿真信号进行了验证。结果表明，上述方法可有效地改进电网频率和谐波的测量准确度，具有工程应用价值。
关键词： 电网频率； 电网谐波； 同步采样； 测量
New method for measuring actual
frequency and harmonic contents of power systems
CHEN Jun ZHAO Wei CHU Renxin
(Department of Electrical Engineering,Tsinghua University, Beijing 100084, China)
Abstract：A novel method for measuring the actual power frequency is described. This method assumes that the approximate frequency of the measured signal is known and the actual frequency can be deduced from sampled data. An algorithm for analyzing the approximate power harmonics is also presented. The algorithm differs from discrete Fourier transform (DFT), in that, when sampling is a synchronous, the frequency of the factor in the algorithm is always coincident with the kth harmonic, so the error caused by asynchronous sampling can be effectively reduced. The algorithm has been tested on a PC-card type virtual instrument. The simulated results show that the proposed method and the approximate algorithm can be readily put into practice.
Key words：power frequency; power harmonics; synchronous sampling; measurement▲
在工程上，对电网实际频率的准确测定具有重要意义。例如，为治理电网谐波，就需要先测算出电网电压的基波频率及各次谐波。提出一种测量频率的新方法，其特点是： 在预先知道被测周期信号频率大致范围的前提下，设定一个被测频率的假定值，它与被测频率十分接近，之后，便可由按被测频率假定值获取的一组采样数据测算出它的实际频率。电网正常运行时，其实际基波频率与额定工频偏差很小，故该方法很适合于电网基波频率的测量。
分析周期信号往往需要整周期同步采样，以避免产生泄漏误差。若采用DFT分析其中的谐波，当采样不同步时，分析的结果可能会有很大的误差
