一、諧波分析器是什么儀器
簡(jian)諧(xie)運動(dong)處(chu)理起來是(shi)比(bi)較簡(jian)單的(de)，但(dan)是(shi)很多(duo)振(zhen)動(dong)系(xi)統(tong)的(de)運動(dong)卻不是(shi)簡(jian)諧(xie)的(de)。然(ran)而，很多(duo)情況下(xia)的(de)振(zhen)動(dong)是(shi)周期(qi)(qi)的(de)，任何關于時間的(de)周期(qi)(qi)函數都能展開(kai)成傅立葉(xie)級數，即無限多(duo)個正弦函數和余弦函數的(de)和表示，我們將這種分(fen)析(xi)方法稱為諧(xie)波(bo)分(fen)析(xi)。
在電(dian)力系(xi)統中諧波產(chan)生(sheng)的根本原因是由(you)于(yu)非線(xian)性(xing)負載所致。當電(dian)流流經負載時，與所加的電(dian)壓不呈線(xian)性(xing)關系(xi)，就形成非正弦電(dian)流，即電(dian)路中有諧波產(chan)生(sheng)。通過(guo)諧波分(fen)析(xi)(xi)器(qi)，可以分(fen)析(xi)(xi)產(chan)生(sheng)的諧波。
諧(xie)(xie)波(bo)分(fen)(fen)析器(qi)，又稱諧(xie)(xie)波(bo)分(fen)(fen)析儀，就是進行諧(xie)(xie)波(bo)分(fen)(fen)析的儀器(qi)，除了諧(xie)(xie)波(bo)（2-63次）外，還可以(yi)分(fen)(fen)析三(san)相不平衡度（負序(xu)(xu)、正序(xu)(xu)、零(ling)序(xu)(xu)）、電(dian)壓(ya)波(bo)動和閃變、系統(tong)頻率、電(dian)壓(ya)偏差、功率、功率因數等。
二、諧波分析器的分析方法有哪些
諧(xie)波分(fen)析(xi)(xi)器(qi)可以(yi)對產生的(de)(de)諧(xie)波進行分(fen)析(xi)(xi)，一般(ban)(ban)是(shi)先通過(guo)傅里葉分(fen)解（一般(ban)(ban)是(shi)FFT方式）得到(dao)各次(ci)諧(xie)波的(de)(de)值，再分(fen)別計(ji)算(suan)各次(ci)諧(xie)波的(de)(de)功率參數。具體主要(yao)有兩種分(fen)析(xi)(xi)方法：
1、同步采樣法
顧名思義，就是(shi)使采樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)與基(ji)波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)同步改變(bian)。該方(fang)法(fa)從源頭(tou)上保證(zheng)數(shu)(shu)據的采樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)為基(ji)波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)的整(zheng)數(shu)(shu)倍(bei)，如IEC 61000-4-7標準就規(gui)定50Hz使用(yong)(yong)10倍(bei)基(ji)波(bo)采樣(yang)率(lv)(lv)(lv)，采樣(yang)數(shu)(shu)據經離散傅里(li)葉變(bian)換(huan)即可得到各(ge)次諧波(bo)分量。同步采樣(yang)常用(yong)(yong)硬(ying)件PLL實現(xian)，需要實時調整(zheng)采樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)，頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)的鎖定需要時間，受(shou)限于濾波(bo)器及相關器件，很(hen)難(nan)做到很(hen)寬的頻(pin)(pin)域，也很(hen)難(nan)保證(zheng)頻(pin)(pin)譜特別(bie)豐富時的準確性。
2、頻率重心法
使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)足夠高(gao)的(de)(de)采(cai)樣頻(pin)(pin)率(lv)(lv)（一般大(da)(da)于4倍基波頻(pin)(pin)率(lv)(lv)）即可滿足直接對(dui)(dui)信(xin)號進行(xing)采(cai)樣，將信(xin)號的(de)(de)頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)間隔拉開，并且(qie)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)更多周期的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)點(dian)做(zuo)離(li)散(san)傅里(li)葉變換，降低頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)泄露的(de)(de)影(ying)響(xiang)。最后(hou)根據(ju)(ju)窗(chuang)(chuang)(chuang)函數(shu)的(de)(de)功率(lv)(lv)譜(pu)(pu)(pu)分布特(te)性，通過頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)峰(feng)(feng)和次(ci)譜(pu)(pu)(pu)峰(feng)(feng)，找(zhao)到(dao)(dao)真正的(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)峰(feng)(feng)頻(pin)(pin)點(dian)——即離(li)散(san)頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)峰(feng)(feng)和次(ci)譜(pu)(pu)(pu)峰(feng)(feng)的(de)(de)重心。通過頻(pin)(pin)率(lv)(lv)重心法(fa)消除了(le)柵(zha)欄效應(ying)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，對(dui)(dui)各(ge)次(ci)諧波使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)重心法(fa)，還得到(dao)(dao)一個偏離(li)系(xi)數(shu)，使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)該系(xi)數(shu)配合窗(chuang)(chuang)(chuang)函數(shu)功率(lv)(lv)譜(pu)(pu)(pu)，可求解得到(dao)(dao)對(dui)(dui)應(ying)頻(pin)(pin)點(dian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)位和幅值等信(xin)息(xi)。至(zhi)此，非同(tong)步采(cai)樣法(fa)同(tong)樣得到(dao)(dao)了(le)各(ge)次(ci)諧波。受限于窗(chuang)(chuang)(chuang)函數(shu)的(de)(de)頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)特(te)性，該法(fa)需要用(yong)(yong)(yong)足夠高(gao)采(cai)樣率(lv)(lv)來保證各(ge)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)成分的(de)(de)頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)互相(xiang)(xiang)影(ying)響(xiang)足夠小；而且(qie)截斷造成的(de)(de)泄漏(lou)也不能太大(da)(da)，否則產生的(de)(de)假頻(pin)(pin)率(lv)(lv)疊加到(dao)(dao)真實(shi)頻(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)里(li)，導致結果誤差更大(da)(da)。
三、諧波分析器分析方法哪種好
1、同步采樣法
此方(fang)法的精度取決于(yu)PLL的準確度，而(er)后期計算(suan)簡單。PLL中用(yong)到的濾波(bo)器限制了支(zhi)持(chi)的基(ji)波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)上限，因(yin)此在(zai)基(ji)波(bo)頻(pin)(pin)率(lv)較高時，同步采樣法一般(ban)無(wu)法支(zhi)持(chi)；同樣是濾波(bo)器原因(yin)，無(wu)法很好(hao)濾除低(di)偶次諧波(bo)，所以低(di)偶次諧波(bo)幅值較大時，PLL就無(wu)法同步基(ji)波(bo)采樣，諧波(bo)分析結果也就完全錯誤。
2、頻率重心法
這一方(fang)法(fa)不需要額(e)外(wai)濾(lv)波器(qi)，采樣(yang)(yang)器(qi)件可工作在支持的(de)最高(gao)采樣(yang)(yang)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)，使(shi)(shi)有效(xiao)譜線(xian)拉開的(de)同(tong)時提高(gao)了支持的(de)諧波頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范圍(wei)，而(er)(er)為了消除(chu)泄漏的(de)影響，需要使(shi)(shi)用(yong)更多(duo)的(de)數據進(jin)行傅里葉變換。所以頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)重心法(fa)引入了數倍于同(tong)步采樣(yang)(yang)法(fa)的(de)計(ji)算(suan)量。另(ling)外(wai)，重心法(fa)需要使(shi)(shi)用(yong)至少兩根譜線(xian)，而(er)(er)且受窗函數主瓣寬度限制(zhi)，頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)重心法(fa)所能(neng)支持的(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)下(xia)限只能(neng)達到頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)分辨率(lv)(lv)的(de)三(san)倍以上(shang)。由于頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)重心法(fa)沒(mei)有反饋過程，不依賴于信號(hao)，模擬電路實現簡單，理論(lun)上(shang)只要采樣(yang)(yang)率(lv)(lv)和使(shi)(shi)用(yong)的(de)數據點(dian)足(zu)夠(gou)，就能(neng)得到正確的(de)結(jie)果。
綜上所述(shu)，兩種方法各有(you)各的優勢，如(ru)何選擇主(zhu)要(yao)看實際分析需要(yao)。
