[发明专利]一种超高次谐波测量装置的幅值精度校准方法及系统

说明书

本发明涉及一种超高次谐波测量装置的幅值精度校准方法及系统。所述方法包括：根据待校准超高次谐波测量装置的量程及带宽，设置标准源输出的标准电压信号的幅值和频率；建立所述标准电压信号的模型，根据所述标准电压信号的模型对所述标准电压信号进行傅里叶分析，计算得到所述标准电压信号的基波及各次谐波分量的有效值；将所述标准电压信号输入所述待校准超高次谐波测量装置，得到所述标准电压信号的基波及所述各次谐波的测量值；根据所述基波及所述各次谐波分量的有效值和所述基波及所述各次谐波的测量值，计算得到超高次谐波测量的相对误差。

技术领域

本发明涉及电能质量测量技术领域，特别是涉及一种超高次谐波测量装置的幅值精度校准方法及系统。

背景技术

近年来，随着电力系统电力电子化和电力载波通信的快速发展，配电网侧频率高于2kHz的谐波含量不断增加。以往以二极管、晶闸管为主构成的电力电子装置，其特征谐波为3、5、7、11、13等次，频率相对较低，随着全控型电力电子器件如IGBT等逐渐在电力电子变流器中占据重要与主导地位，由于其开关频率可达几千赫兹、上百千赫兹甚至更高，其工作时产生的主要谐波频率极大提高。超高次谐波造成设备工作异常(例如，导致电动汽车充电中断，干扰触摸式调光灯、影响扫描仪正常工作)、谐波超标、自动装置误动、变流器异常发热与部件烧毁、加速老化、寿命缩短、设备噪声增加、通信系统故障(电力线数据传送错误，导致电度计量误差)等问题，对电力用户及电力企业造成了极大损失。

为了防治超高次谐波对电网的污染，国内外研究机构学者也相继对超高次谐波进行深入的研究，而准确测量超高次谐波电压和电流是进行超高次谐波发射评估和制定超高次谐波限值标准等的基本前提和要求，目前现有标准IEC 61000-4-7、IEC 61000-4-30和CISPR 16-2-1中分别对超高次谐波2kHz～9kHz、9kHz～150kHz、9kHz～30MHz三种频带范围谐波测量进行了说明。

目前，FLUKE5520A，FLUKE6105A是国际上精度最高并且我国电力计量校准部门普遍采用的标准源设备，但这两种设备也不具备直接对超高次谐波幅值精度的校准功能。

发明内容

基于此，有必要提供一超高次谐波测量装置的幅值精度校准方法及系统,以实现对超高次谐波幅值精度的进行直接校准。

本发明实施例提供了一种超高次谐波测量装置的幅值精度校准方法，其特征在于，包括：

根据待校准超高次谐波测量装置的量程及带宽，设置标准源输出的标准电压信号的幅值和频率；

建立所述标准电压信号的模型，根据所述标准电压信号的模型对所述标准电压信号进行傅里叶分析，计算得到所述标准电压信号的基波及各次谐波分量的有效值；

将所述标准电压信号输入所述待校准超高次谐波测量装置，得到所述标准电压信号的基波及所述各次谐波的测量值；

根据所述基波及所述各次谐波分量的有效值和所述基波及所述各次谐波的测量值，计算得到超高次谐波测量的相对误差。

在其中一个实施例中，所述根据待校准超高次谐波测量装置的量程及带宽，设置标准源输出的标准电压信号的幅值和频率，包括：

根据所述待校准超高次谐波测量装置的量程设置所述标准电压信号的幅值；

根据所述待校准超高次谐波测量装置的最大频率设置所述标准电压信号的频率。

在其中一个实施例中，所述根据所述待校准超高次谐波测量装置的量程设置所述标准电压信号的幅值，包括：

根据预设公式计算所述标准电压信号的幅值，其中所述公式为

其中k为考虑谐波的修正系数，U_M为所述标准电压信号的幅值，U_max为所述待校准超高次谐波测量装置的最大电压。