電能質(zhì)量分析儀電力系統(tǒng)的諧波問題早在20世紀(jì)20年代和30年代就引起了人們的注意。當(dāng)時(shí)在德國，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發(fā)表的有關(guān)變流器諧波的論文是早期有關(guān)諧波研究的經(jīng)典論文。

功能及組成

電能質(zhì)量分析儀 ，是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)及分析的專用便攜式產(chǎn)品。可以提供電力運(yùn)行中的諧波分析及功率品質(zhì)分析，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)。同時(shí)配備電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析軟件，對(duì)上傳至計(jì)算機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析。

電能質(zhì)量分析儀主要由五部分組成，分別為測(cè)量變換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊以及外圍模塊。其中測(cè)量變換模塊由電壓互感器、電流互感器以及信號(hào)調(diào)理電路組成；數(shù)據(jù)處理模塊包含DSP以及外部存儲(chǔ)器SDRAM與FLASH；外圍模塊由顯示、存儲(chǔ)以及通信子模塊組成。

電能質(zhì)量分析儀工作原理

電網(wǎng)信號(hào)經(jīng)過電壓/電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)變?yōu)榉螦DC輸入要求的小幅值電壓信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將小幅值電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將其傳送至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊以DSP作為運(yùn)算核心，對(duì)ADC的采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而計(jì)算得到電壓偏差、頻率偏差、諧波、三相不平衡度、電壓閃變等電能質(zhì)量參數(shù)；數(shù)據(jù)管理模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得到的各項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，完成顯示、存儲(chǔ)以及通信等人機(jī)交互功能。 [1] 

誤差來源

電能質(zhì)量分析儀

（1）測(cè)量變換電路引入誤差：電能質(zhì)量分析儀工作時(shí)，電網(wǎng)中電壓、電流信號(hào)需分別經(jīng)過電壓互感器(Potential Transformer，PT)、電流互感器(Current Transformer，CT)送入電能質(zhì)量分析儀，因此PT、CT的比例誤差和相角誤差直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。當(dāng)電能質(zhì)量分析儀工作在諧波條件下，PT、CT相角誤差發(fā)生改變，對(duì)各次諧波電壓、電流的轉(zhuǎn)換比例不一致，輸入ADC的被測(cè)信號(hào)發(fā)生變形，測(cè)量誤差增大。

（2）ADC量化誤差：ADC量化誤差指輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，用有限的數(shù)字信號(hào)來表示無限精度的模擬信號(hào)所造成的誤差。電能質(zhì)量分析儀常采用12位或16位的ADC，且ADC位數(shù)越大，其轉(zhuǎn)換精度越高，量化誤差越小。

（3）其他誤差：包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等因素導(dǎo)致硬件電路產(chǎn)生的誤差，電子器件以及線路老化等因素致使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的誤差。 [1]