FFT求出电压和电流的各次谐波频率和相位后，计算有功功率P，无功功率Q和视在功率S

eric2013

假设我们分析一个含有谐波的系统：基波频率：50Hz

FFT得到以下谐波数据（电压和电流幅值为峰值，相位单位为度）



计算过程
1. 计算各次谐波相位差
n=0: θ₀ = 0° - 0° = 0°
n=1: θ₁ = 30° - (-15°) = 45°
n=3: θ₃ = 45° - 10° = 35°
n=5: θ₅ = -15° - (-30°) = 15°

2. 计算有功功率 P
（注意：FFT输出是峰值，功率公式需要除以2）
P₀ = (10.0 × 2.0 × cos(0°)) / 2 = 20.0 / 2 = 10.0 W
P₁ = (311.1 × 14.14 × cos(45°)) / 2 = (4400 × 0.7071) / 2 = 1555.6 W
P₃ = (31.11 × 7.07 × cos(35°)) / 2 = (220 × 0.8192) / 2 = 90.1 W
P₅ = (15.56 × 2.83 × cos(15°)) / 2 = (44 × 0.9659) / 2 = 21.3 W

总 P = 10.0 + 1555.6 + 90.1 + 21.3 = 1677.0 W

3. 计算无功功率 Q_B (Budeanu定义)
Q₁ = (311.1 × 14.14 × sin(45°)) / 2 = (4400 × 0.7071) / 2 = 1555.6 var
Q₃ = (31.11 × 7.07 × sin(35°)) / 2 = (220 × 0.5736) / 2 = 63.1 var
Q₅ = (15.56 × 2.83 × sin(15°)) / 2 = (44 × 0.2588) / 2 = 5.7 var

总 Q_B = 1555.6 + 63.1 + 5.7 = 1624.4 var

4. 计算电压和电流有效值
U_rms = √[(10.0² + 311.1² + 31.11² + 15.56²) / 2]
= √[(100 + 96785 + 968 + 242) / 2]
= √(98095 / 2) = √49047.5 = 221.5 V

I_rms = √[(2.0² + 14.14² + 7.07² + 2.83²) / 2]
= √[(4 + 200 + 50 + 8) / 2]
= √(262 / 2) = √131 = 11.45 A

5. 计算视在功率 S
S = U_rms × I_rms = 221.5 × 11.45 = 2536.2 VA

6. 计算畸变功率 D
D = √(S² - P² - Q_B²)
= √(2536.2² - 1677.0² - 1624.4²)
= √(6432300 - 2812329 - 2638675)
= √(981296) = 990.6 var

gnail092

H7-TOOL能测电网交流信号吗

eric2013

gnail092 发表于 2026-1-8 10:24
H7-TOOL能测电网交流信号吗

可以，建议用高压差分探头，配合X10探头，最大支持正负400V.

gnail092

eric2013 发表于 2026-1-8 10:32
可以，建议用高压差分探头，配合X10探头，最大支持正负400V.

那H7-TOOL的2个探头一个接电压，一个接电流，就可以算全波、基波、各次谐波的电压电流功率的所有数据了，只不过你这个是单相的

eric2013

gnail092 发表于 2026-1-8 10:46
那H7-TOOL的2个探头一个接电压，一个接电流，就可以算全波、基波、各次谐波的电压电流功率的所有数据了， ...

对，是这个意思。