一、諧波分析器是什么儀器
簡(jian)諧運(yun)動(dong)(dong)(dong)處理(li)起來是(shi)比較簡(jian)單的(de)，但是(shi)很多振(zhen)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統的(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)卻不是(shi)簡(jian)諧的(de)。然(ran)而，很多情況下的(de)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)是(shi)周期的(de)，任何(he)關于時間(jian)的(de)周期函(han)數都能展開成傅立葉級數，即無限多個正弦函(han)數和(he)余弦函(han)數的(de)和(he)表示，我們將這(zhe)種分析方法稱(cheng)為諧波(bo)分析。
在電(dian)力(li)系統中(zhong)諧波(bo)產(chan)生的(de)(de)根本原因是由于(yu)非線性(xing)負(fu)載所致。當電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)負(fu)載時，與所加的(de)(de)電(dian)壓不呈(cheng)線性(xing)關系，就形成非正弦電(dian)流(liu)，即(ji)電(dian)路中(zhong)有諧波(bo)產(chan)生。通(tong)過諧波(bo)分析器，可以分析產(chan)生的(de)(de)諧波(bo)。
諧(xie)(xie)波(bo)(bo)分(fen)析器，又稱諧(xie)(xie)波(bo)(bo)分(fen)析儀，就是進行諧(xie)(xie)波(bo)(bo)分(fen)析的儀器，除了諧(xie)(xie)波(bo)(bo)（2-63次）外，還可以分(fen)析三相不平衡度（負序(xu)、正序(xu)、零序(xu)）、電壓波(bo)(bo)動和閃(shan)變、系(xi)統(tong)頻率(lv)、電壓偏差、功率(lv)、功率(lv)因數等(deng)。
二、諧波分析器的分析方法有哪些
諧(xie)波(bo)(bo)分(fen)析器可以(yi)對產(chan)生的諧(xie)波(bo)(bo)進行分(fen)析，一般是先通(tong)過傅里葉分(fen)解（一般是FFT方式）得到各(ge)次(ci)諧(xie)波(bo)(bo)的值(zhi)，再分(fen)別計算各(ge)次(ci)諧(xie)波(bo)(bo)的功率參數。具體主要(yao)有(you)兩種(zhong)分(fen)析方法：
1、同步采樣法
顧名思義，就(jiu)是使(shi)(shi)采(cai)樣(yang)頻率與基波頻率同步改(gai)變。該方法從源頭上保證數據(ju)的(de)采(cai)樣(yang)頻率為(wei)基波頻率的(de)整(zheng)數倍，如IEC 61000-4-7標準(zhun)就(jiu)規定50Hz使(shi)(shi)用10倍基波采(cai)樣(yang)率，采(cai)樣(yang)數據(ju)經離散傅里(li)葉變換即可得(de)到(dao)各次諧波分(fen)量。同步采(cai)樣(yang)常(chang)用硬件PLL實現，需要(yao)實時調整(zheng)采(cai)樣(yang)頻率，頻率的(de)鎖(suo)定需要(yao)時間(jian)，受(shou)限(xian)于(yu)濾波器及(ji)相關器件，很難做(zuo)到(dao)很寬(kuan)的(de)頻域，也很難保證頻譜特(te)別豐富時的(de)準(zhun)確性。
2、頻率重心法
使(shi)用足(zu)夠高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)樣頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)（一般大(da)于4倍基(ji)波頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)）即可滿足(zu)直(zhi)接對信號(hao)(hao)進行(xing)采(cai)樣，將信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)間(jian)隔拉開，并且使(shi)用更(geng)多周期的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)點(dian)做離(li)散傅(fu)里葉變換(huan)，降低頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)泄露的(de)(de)(de)(de)(de)影響。最后根據(ju)窗(chuang)(chuang)函(han)數(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)分(fen)布(bu)特性，通過頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)的(de)(de)(de)(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)峰和次(ci)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)峰，找到(dao)真正的(de)(de)(de)(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)峰頻(pin)(pin)(pin)(pin)點(dian)——即離(li)散頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)的(de)(de)(de)(de)(de)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)峰和次(ci)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)峰的(de)(de)(de)(de)(de)重心。通過頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)重心法消除了柵欄效應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，對各次(ci)諧波使(shi)用重心法，還(huan)得(de)到(dao)一個偏離(li)系數(shu)(shu)(shu)(shu)，使(shi)用該系數(shu)(shu)(shu)(shu)配合窗(chuang)(chuang)函(han)數(shu)(shu)(shu)(shu)功率(lv)(lv)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)，可求(qiu)解得(de)到(dao)對應(ying)頻(pin)(pin)(pin)(pin)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)相位和幅(fu)值等信息。至此，非同步采(cai)樣法同樣得(de)到(dao)了各次(ci)諧波。受限于窗(chuang)(chuang)函(han)數(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)特性，該法需要用足(zu)夠高(gao)采(cai)樣率(lv)(lv)來保證(zheng)各頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)互相影響足(zu)夠小；而且截斷造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)泄漏(lou)也(ye)不(bu)能太(tai)大(da)，否則產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)假頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)疊加(jia)到(dao)真實頻(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)里，導致結果誤差更(geng)大(da)。
三、諧波分析器分析方法哪種好
1、同步采樣法
此方法的(de)精度取決于PLL的(de)準(zhun)確度，而(er)后期計算簡單。PLL中用到(dao)的(de)濾波(bo)器限制了支持(chi)的(de)基波(bo)頻(pin)(pin)率上(shang)限，因(yin)此在基波(bo)頻(pin)(pin)率較高時(shi)，同(tong)(tong)步采樣法一般(ban)無法支持(chi)；同(tong)(tong)樣是濾波(bo)器原因(yin)，無法很好濾除(chu)低(di)偶次諧波(bo)，所(suo)以低(di)偶次諧波(bo)幅值較大時(shi)，PLL就(jiu)無法同(tong)(tong)步基波(bo)采樣，諧波(bo)分析結果(guo)也就(jiu)完全錯(cuo)誤。
2、頻率重心法
這一方法(fa)(fa)不需要(yao)額(e)外濾波器，采(cai)(cai)(cai)樣器件(jian)可工作在(zai)支持(chi)的(de)最高采(cai)(cai)(cai)樣頻(pin)率(lv)(lv)(lv)，使(shi)(shi)有(you)效(xiao)譜(pu)線拉開的(de)同(tong)時提高了(le)支持(chi)的(de)諧波頻(pin)率(lv)(lv)(lv)范圍，而(er)為了(le)消除泄漏的(de)影響(xiang)，需要(yao)使(shi)(shi)用更多(duo)的(de)數(shu)(shu)據進行傅里葉變(bian)換。所(suo)以(yi)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)重(zhong)心(xin)法(fa)(fa)引入了(le)數(shu)(shu)倍(bei)于同(tong)步采(cai)(cai)(cai)樣法(fa)(fa)的(de)計算量(liang)。另外，重(zhong)心(xin)法(fa)(fa)需要(yao)使(shi)(shi)用至少兩根譜(pu)線，而(er)且受(shou)窗(chuang)函數(shu)(shu)主(zhu)瓣寬度限制，頻(pin)率(lv)(lv)(lv)重(zhong)心(xin)法(fa)(fa)所(suo)能(neng)(neng)支持(chi)的(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)下限只能(neng)(neng)達到頻(pin)率(lv)(lv)(lv)分辨率(lv)(lv)(lv)的(de)三倍(bei)以(yi)上。由于頻(pin)率(lv)(lv)(lv)重(zhong)心(xin)法(fa)(fa)沒(mei)有(you)反(fan)饋過程，不依(yi)賴于信號，模擬電路實現簡單，理論上只要(yao)采(cai)(cai)(cai)樣率(lv)(lv)(lv)和使(shi)(shi)用的(de)數(shu)(shu)據點足夠，就能(neng)(neng)得(de)到正確的(de)結果。
綜(zong)上所述，兩種方法各有(you)各的優(you)勢，如何(he)選(xuan)擇(ze)主要(yao)看實際分(fen)析(xi)需要(yao)。
