一、关于牵引电气测量

由于变频器输出的SPWM波形的谐波集中在载波频率整数倍频率附近，假设载波频率为fc，基波频率为fs，那么，谐波可以表示为mfc±nfs。fc/fs称为载波比，当载波比不是整数时，mfc±nfs不能被fs整除，输出包含间谐波。要对基波有效值及谐波进行准确的、稳定的测量，前提是变频器输出为稳定的周期信号（傅里叶变换针对周期信号）。实际上由于牵引变频器的开关频率较低，当开关频率不是基波频率整数倍时，其输出信号不是周期信号。牵引变频器显示的基波有效值（接近理论值）与实际测量结果一致的前提是开关频率（载波频率）足够高（至少大于基波频率的20倍）。牵引变频器的开关频率往往低于1KHz，而基波频率较高，所以并不满足该条件。
通常的谐波测量仪器使用傅立叶变换的方法进行谐波分析，而傅立叶变换的前提是假定所有的周期波形都是相同的，从这个角度讲，傅立叶变换只适用于整数次谐波的分析。对于包含间谐波的信号，每个相邻周期（基波周期）的信号可能不同，也就是说，信号是变化的，当变化满足一定的规律时，比如说，每N个基波周期变化重复一次。我们可以将N个基波周期视为一个周期，这样，信号就是周期信号了。对该周期信号取N个基波周期进行傅里叶变换，可以得到下述表达式：

ω1为基波角频率，ω1=2πf1，f1为基波频率，T1=1/f1为基波周期。Tw为傅里叶时间窗的宽度（持续时间），Tw=NT1。c0为直流分量。cm为频率fm=mf1/N的正弦分量的幅值。当m/N为整数时，该正弦分量为称为谐波，当m/N为非整数时，该正弦分量称为分数次谐波，也就是间谐波。
国标GB/T24337-2009《电能质量公用电网间谐波》规定了公用电网谐波的限值及测量方法。若测量仪器可以对傅里叶时间窗的基波周期数进行选择，当对应的N较大时，可以准确测量间谐波。N越大，可分析的间谐波的频率越低。

二、中控台技术要求

中控台是试验站的“大脑与中枢神经系统”，承担着整个试验站的信息获取、分析、管理、系统协调控制及系统保护的职能，其性能指标至关重要。

1.工艺要求

1.中控台外型美观，符合优质人机工程学设计，使用舒适；具备充足的设备摆置和安装空间及维护入口；

2.布线方便，符合安全规范，具备良好的EMC性能。

2.功能要求

1.中控台需集成系统保护与告警（保护策略与告警门槛值可定义）、自动化试验控制、数据监测、数据采集与分析、数据存储及检索等基本功能。

2.中控台设备与测控系统独立供电，能够保证不断电连续工作且能实现集中控制。

3.中控台具备良好的通用性及可扩展性（软件及硬件接口）

4.中控台可通过测控总线与试验子系统（辅助参量在线监测系统、试验过程控制系统、分布式I/O、电能测试系统等）通讯，总线速率需满足数据采集、传输的高速和实时性要求。

5.中控台需满足高可靠性、稳定性运行要求

3.软件要求

1. 易于操作的、美观的高仿真主控系统人机界面；

2.可实现试验系统的开、闭环控制；

3.故障报警保护功能，如过热报警、过压过流保护等；

4.可编程的紧急停机功能；

5.各种被测量可以波形显示、趋势显示并记录归档，如电压、电流、功率的实时波形及趋势曲线。

6.实时显示谐波数据表和谐波图谱，试验所需要的各次谐波功率计算；

7.系统可根据设定的报警门限值作相应的报警提示和动作响应；

8.在线监测试验线路中关键元器件的工作状态，能自动判断其工作状态是否正常（包括动作与通讯状态），并及时提示；

9.主控系统实时显示主回路中关键设备的运行工况，试验过程控制可以手动也可以在试验台全自动完成。

10.自动记录试验过程数据，并生成试验报表及相应的曲线图；

11.全程记录试验数据到数据库。用户可以设定记录的起终止时间，系统也可自动启动对信号的记录。记录的数据可以用其他专用软件进行后期分析；

12.软件含准确度补偿和自校准功能，可自行设置比例系数；

13.具有事件记录、故障记录功能；

14.试验数据设置专用数据库，数据库可按用户要求存储海量信息。用户按分级权限管理，数据库具有便捷的本地查询功能，查询方式多样化（如按时间查询、按被试品序列号查询等）数据库支持向任意个接入终端提供数据，可提供统一的API接口和协议供用户二次开发使用。