评价了该供电系统在谐波方面特点，说明了该供电系统是否在谐波方面满足了相关的国家标准，论文讲述了谐波方面的基本理论知识和快速傅立叶变换的数学原理和使用示波器测量供电系统谐波的基本方法。
【关键词】供电系统 谐波测量 快速傅立叶变换
在供电系统中，谐波大大增加了电网中发生谐振的可能性，从而造成很高的过电流或过电压而引发事故，同时增加附加损耗，降低发电，输电及用电设备的效率和设备利用率。是电气设备（如旋转电机，电容器，变压器等）运行情况不正常，加速老化，从而缩短段他们的使用寿命。使继电保护，自动装置，计算机系统，以及许多重点设备不正常或者不能正常动作或操作，使测量和计量仪器不能正确指示或者计量。干扰通信系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。
本文讲述了使用示波器測量供电系统谐波的过程，通过讨论相关的理论基础知识，对这种测量方法的可靠性做出了详细的说明。
1 畸变波形的基本分析方法
低压电网电压总谐波畸变率是确定中压和高压电网电压总谐波畸变率的基础，国标中定为5%。
表1规定了不同电压电网的电压谐波率，从上述规定中，可以看到使用量化的标准来很衡量电网中的谐波率可以有效地控制用电设备对电网电压的污染。
从表1我们也可以看到，通过对电网中电压采样，然后分析不同级谐波在电网电压中的比重，就可以计算出来电压谐波畸变率。
电压总谐波率畸变率定义为：
2 傅立叶级数
傅里叶级数表示任何周期函数都可以使用正弦函数和余弦函数构成的无群级数来表示，傅里叶级数的概念可以从数学方式上来表示谐波的意义，是我们测量谐波的数学基础。
复数形式的傅里叶级数：
给定一个周期为T的函数x（t），那么他可以表示为无群级数：
其中，ak可以按下式计算：
3 使用示波器测量供电系统谐波分析方法
从以上论述我们可以清楚的看到，针对供电系统电压采样，然后做FFT可以得到频谱，从频谱上可以得到谐波频率分量的幅度，对比谐波频率分量的幅度和主信号的幅度可以到电压的谐波畸变率。
针对台站低压供电系统的谐波测量，在不使用专用的谐波分析设备的情况下，我们使用示波器搭配使用10倍的探头对电网电压进行采样，然后通过使用FFT函数计算，在频域内观察不同谐波的频率上的幅值就可以准确的确定谐波的成分。
在三种情况下测试该台站供电系统电压谐波率：
（1）使用市电供电，UPS输出端的谐波测量。
（2）使用市电供电，UPS输入端的谐波测量。
（3）使用油机供电，UPS输入端的谐波测量。
由于UPS是对电压进行整流，然后再滤波，所以从UPS的工作原理来考虑，UPS输入端的谐波，对UPS的输出是没有影响的，所以不予测量。三种情况下测量结果由DB转换成电压比值，结果如表2所示。
根据电压总谐波畸变率的定义分别计算油机谐波，UPS谐波，市电谐波的结果为：
油机谐波：5.62%；UPS谐波：0.68%；市电谐波：2.24%。
从测量结果上来看，油机谐波已经超过了国家相关标准规定的5%，而UPS谐波与市电谐波远远低于国家的相关标准。
4 使用示波器测量供电系
本文根据某一雷达站供电系统采集的数据，通过使用示波器的FFT功能分析了供电系统的电压畸变率，现在示波器在FFT方面的由于使用了大规模集成电路实现了硬件快速运算，使得通过的理论计算的所得频谱分辨率已经超过了一般的频谱仪，同时示波器的采样精度早已满足了要求，所以使用示波器来测量谐波具有很高的准确性。
参考文献
[1]张占松.开关电源的原理与设计[M].北京：电子工业出版社，2006.
[2]赵同贺.开关电源设计与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2007.
作者单位
1.民航宁夏空管分局 宁夏回族自治区银川市 750009
2.中国移动通信集团宁夏公司银川分公司 宁夏回族自治区银川市 750001
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