基于HILBERT数字滤波的无功功率测量方法

资 源 简 介

基于HILBERT数字滤波的无功功率测量方法

详 情 说 明

在电力系统运行过程中，精确测量无功功率对于电能质量分析和电网稳定控制至关重要。传统方法通常依赖傅里叶变换或瞬时功率理论，但在谐波干扰环境下可能产生较大误差。基于HILBERT数字滤波的无功功率测量方法为这一挑战提供了创新解决方案。

HILBERT滤波器作为90度移相器的核心，能够直接提取电压或电流信号的正交分量。该方法首先对采样信号进行预处理，通过数字HILBERT变换构造两路相位严格正交的信号序列。结合瞬时功率理论中的定义，利用电压信号与电流HILBERT分量的乘积运算，最终解算出不含谐波干扰的无功功率分量。

相比于传统方法，该技术的优势体现在三个方面：一是数字滤波器设计规避了模拟电路的温度漂移问题；二是HILBERT变换的线性相位特性保证了全频带范围内的精确移相；三是算法对电网谐波具有天然抑制作用。实验数据表明，在含有20%谐波畸变率的工况下，测量误差可控制在0.5%以内，显著优于需谐波分离的测量方案。

该方法特别适用于新能源并网系统、电弧炉等存在复杂谐波污染的工业场景，为智能电表和电能质量监测装置提供了更可靠的算法基础。后续研究可结合自适应滤波技术，进一步提升动态工况下的测量精度。