[發(fā)明專利]基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611099798.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106526318B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建勛;耿攀;左超;徐正喜;余定峰;楊勇;楊文鐵;徐林;張平;孫瑜;陳濤;魏華;羅偉;李文華;鄭中詳;謝煒;姜波;吳浩偉;吳大立;蔡凱;余躍聽(tīng);雷津;袁陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號(hào): G01R23/163
• 分類號(hào): G01R23/163
• 代理公司: 北京律譜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發(fā)明提供一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置,具體包括電壓傳感器(1)、信號(hào)調(diào)理電路(2)、數(shù)據(jù)采集卡(3)、閃變檢測(cè)分析模塊(4)和工控機(jī)(5)。同時(shí)本發(fā)明還提供了一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)方法，本發(fā)明所述的裝置和方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻的單個(gè)間諧波、間諧波對(duì)以及多個(gè)間諧波引起的電壓峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種間諧波閃變檢測(cè)裝置及方法，具體涉及一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)前智能電網(wǎng)的大環(huán)境下，越來(lái)越多的電力電子裝置、波動(dòng)電源以及波動(dòng)負(fù)荷在電力系統(tǒng)中被廣泛使用，由此帶來(lái)的間諧波問(wèn)題變得愈發(fā)突出。間諧波不僅具有諧波帶來(lái)的危害，還會(huì)引發(fā)電壓波動(dòng)與閃變。電壓閃變指電壓波動(dòng)造成燈光不穩(wěn)定的人眼視感反應(yīng)，反映了電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人視感產(chǎn)生的影響。

間諧波引發(fā)的閃變檢測(cè)是間諧波問(wèn)題的研究重點(diǎn)之一。目前常用的閃變檢測(cè)方法是GB 12326-2008《電能質(zhì)量-電壓波動(dòng)和閃變》推薦的IEC閃變測(cè)量方法。該方法存在兩大問(wèn)題：一是其關(guān)注的是低頻間諧波引起電壓有效值波動(dòng)導(dǎo)致的閃變，并未關(guān)注高頻間諧波引起電壓峰值波動(dòng)導(dǎo)致的閃變，測(cè)量頻段范圍不足；二是其關(guān)注的是一對(duì)低頻間諧波疊加的特例—調(diào)幅波信號(hào)引起電壓波動(dòng)導(dǎo)致的閃變，并未關(guān)注不同頻段間諧波相位對(duì)電壓波動(dòng)的影響，間諧波對(duì)引發(fā)閃變測(cè)量的適用性不足。

鑒于電壓峰值波動(dòng)對(duì)高頻間諧波以及間諧波對(duì)的敏感性、電壓波動(dòng)和閃變的廣泛危害性以及現(xiàn)有檢測(cè)方法的不足，有必要研究高頻間諧波引發(fā)電壓峰值波動(dòng)的閃變檢測(cè)方法，特別是間諧波對(duì)和多個(gè)間諧波引起的閃變檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置及方法，能夠有效檢測(cè)高頻的單個(gè)間諧波、間諧波對(duì)和多個(gè)間諧波引起電壓峰值波動(dòng)而導(dǎo)致的閃變效應(yīng)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是提供了一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置,具體包括電壓傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、閃變檢測(cè)分析模塊和工控機(jī)，其特征在于：

其中：信號(hào)調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集卡全部安裝于工控機(jī)內(nèi)部，工控機(jī)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行口獲得輸入數(shù)據(jù)，然后利用工控機(jī)內(nèi)的閃變檢測(cè)分析模塊完成對(duì)單個(gè)間諧波、間諧波對(duì)和多個(gè)間諧波引起的峰值波動(dòng)閃變效應(yīng)的檢測(cè)，檢測(cè)和分析結(jié)果顯示在工控機(jī)自帶的8.4寸液晶屏上，數(shù)據(jù)文件以二進(jìn)制格式文件保存于工控機(jī)中。

本發(fā)明還提供了一種基于頻譜分離的間諧波峰值波動(dòng)閃變的檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)電壓傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡對(duì)電網(wǎng)電壓信號(hào)進(jìn)行適配和采樣，得到電壓采樣信號(hào)序列；

步驟2：通過(guò)閃變檢測(cè)分析模塊的插值FFT基波分析步驟，采用加漢寧窗的插值FFT算法對(duì)電壓采樣信號(hào)序列進(jìn)行分析，提取得到基波信號(hào)的幅值、基波頻率和基波相位；

步驟3：通過(guò)閃變檢測(cè)分析模塊的樣條插值重采樣步驟，根據(jù)步驟2得到的基波頻率、原始采樣序列和采樣間隔，利用三次樣條插值方法重構(gòu)一個(gè)相對(duì)基頻同步的新電壓采樣序列；

步驟4：通過(guò)閃變檢測(cè)分析模塊的插值FFT諧波分析步驟，利用加漢寧窗的插值FFT算法對(duì)新電壓采樣序列分析提取得到諧波信號(hào)的幅值、頻率和相位，并基于步驟2和4得到的基波分量參數(shù)和諧波分量參數(shù)，將基波信號(hào)和諧波信號(hào)從原始信號(hào)中去掉，得到間諧波信號(hào)；

步驟5：通過(guò)閃變檢測(cè)分析模塊的基波倍頻時(shí)域同步信號(hào)構(gòu)建步驟，基于步驟2得到的基波分量參數(shù)，重構(gòu)得到倍頻同步信號(hào)；

步驟6：通過(guò)閃變檢測(cè)分析模塊的信號(hào)調(diào)制解調(diào)步驟，根據(jù)步驟4得到的間諧波信號(hào)和步驟5重構(gòu)得到的倍頻同步信號(hào)，分頻段對(duì)間諧波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，得到含電壓拍頻分量的信號(hào)；