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三大功率測量疑難雜癥，一網(wǎng)打盡!
功率分析儀，這款被譽(yù)為“測量神器”的通用測量儀器，在新能源汽車、光伏發(fā)電等多個行業(yè)的研發(fā)和性能評估中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，即使是經(jīng)驗豐富的工程師，在使用過程中也可能會遇到一些棘手的問題。今天，我們就來剖析這些常見問題，并為你提供解決方案！
Q 功率值為負(fù)數(shù)？
遇到電壓、電流皆為正，功率卻為負(fù)的詭異情況怎么辦？
圖1：功率為負(fù)值情況下的功率分析儀界面
這可能是電流或電壓的接線極性接反了，或者是設(shè)備在特定工況下電壓和電流方向不一致。
從儀器的運算原理來看， RMS值的計算公式為
而功率分析儀則是通過將電壓與電流的實際采樣值相乘后進(jìn)行平均運算而得出相關(guān)計算結(jié)果，其運算公式為
因此在對比圖2與圖3后我們不難發(fā)現(xiàn)若電壓與電流的方向相反，則計算后得到的功率將為負(fù)值。
圖2：電壓電流方向一致時的波形關(guān)系
圖3：電壓電流方向相反時的波形關(guān)系
別擔(dān)心，在這種情況下，檢查接線和調(diào)整工況，問題就能迎刃而解！
Q 總功率值近0？
在測量三相交流功率時，當(dāng)單元2、單元3的功率數(shù)為負(fù)值時會三相功率的總功率值接近0怎么辦?
這可能是因為電壓接線相位順序錯誤，導(dǎo)致電壓波形的相位順序出現(xiàn)了混亂而產(chǎn)生的現(xiàn)象。
圖4：常見問題二情況下的功率分析儀界面
參考圖4界面，觀察三相電壓以及三相電流的波形，我們可以發(fā)現(xiàn)在這一情況下盡管電流波形的相位順序正常，但電壓波形U2、U3的順序卻相互顛倒。經(jīng)排查電壓接線后可知這是由于接線時用戶錯將V相與W相混淆。
而對于沒有中性線的三相系統(tǒng)，設(shè)備將采用以下公式計算功率值：
鑒于此時功率分析儀是通過測量線電壓和相電流來計算三相功率的，因此線電壓和相電流的接線順序尤為重要。作為采用3V3A接線方式的橫河功率分析儀，其對應(yīng)的接線順序如圖5、圖6所示：
而當(dāng)用戶尚不確定設(shè)備的接線是否準(zhǔn)確時，我們還可通過電流和電壓的波形關(guān)系進(jìn)行協(xié)助確認(rèn)。一般情況下，正確接線時的波形順序如圖7所示：
圖7：3V3A接線時的電流、電壓波形顯示
Q 諧波測量顯示結(jié)果異常？
諧波測量就是在采集數(shù)個周期波形后使用功率分析儀的FFT運算功能將波形由時域轉(zhuǎn)換成頻域，并對其中的各頻率成分進(jìn)行測量。諧波測量是功率分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但結(jié)果不正確或不顯示怎么辦？
我們可采取以下三種策略進(jìn)行對故障進(jìn)行初步判斷，并參考圖8觀察對應(yīng)數(shù)據(jù)位置的數(shù)據(jù)變化：
1 確認(rèn)PLL源的頻率是否正確
PPL源即基波頻率。當(dāng)被測信號包含高頻成分時，受到干擾的功率分析儀可能因無法準(zhǔn)確測量出基波的頻率而導(dǎo)致諧波測量錯誤。此時用戶需打開頻率濾波器以確保測量的準(zhǔn)確運行。
2 確認(rèn)數(shù)據(jù)更新周期
諧波測量需基于一定的周波數(shù)方可進(jìn)行FFT運算，諧波測量顯示結(jié)果異常？若數(shù)據(jù)更新周期太快則極有可能造成因周波數(shù)不夠而無法正確進(jìn)行諧波測量的后果。
3 確認(rèn)PLL源量程
諧波測量需基于一定的周波數(shù)方可進(jìn)行FFT運算，諧波測量顯示結(jié)果異常？若數(shù)據(jù)更新周期太快則極有可能造成因周波數(shù)不夠而無法正確進(jìn)行諧波測量的后果。
圖8：諧波測量時的對應(yīng)數(shù)據(jù)劃分顯示
總 結(jié)
想要了解更多功率分析儀的知識，別忘了關(guān)注我們的橫河測試測量公眾號哦！讓我們一起成為功率測量的行家里手！
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