[發明專利]一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法和儀表

在審

• 申請號: 201810399477.X
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108918963A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 肖記友
• 申請（專利權）人: 廣州吉科電氣設備有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法和儀表。所述方法包括根據測量時用電設備的工況參數，在諧波數據集中查詢得到對應工況下各次諧波對應的波形和根據各次諧波對應的波形，分析得到各次諧波的電力參數等步驟；所述儀表包括測量裝置、輸入裝置、存儲器和處理器。本發明事先將基波和各次諧波的波形存儲在諧波數據集中，在實際用于測量諧波時，可以從諧波數據集中讀取與需要測量的某一次數諧波有關的波形，作為測量結果，這樣便可以免去使用電路來實現波形分解或者使用復雜的算法進行頻譜分析，適用于任何生產環境，因此同時具備快速、簡單、方便、精確和普適的優點。本發明廣泛應用于電子電力技術領域。

技術領域

本發明涉及電子電力技術領域，尤其是一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法和儀表。

背景技術

在供電技術中，諧波是指對周期性非正弦交流量進行傅里葉級數分解所得到的大于基波頻率整數倍的各次分量，諧波會對電機、變壓器、電容器等電氣設備造成損壞，還會降低電網供電質量。諧波的存在會使得用電企業的無功補償難以進行，不能進行有效的無功補償，進一步地降低供電質量和用電質量，還會使用電企業遭受供電部門的罰款。因此，供電部門和用電企業普遍非常重視對供電線路中諧波的測量，通常使用電力質量檢測儀表來監測供電線路中存在的各次諧波成分。各次諧波成分可以用其絕對強度來表示，也可以用其在供電線路總電流中所占的百分比或者其他數據來表示。

現有的諧波測量方法包括硬件測量法、基于傅里葉變換的測量法和基于瞬時無功功率的測量法等。其中硬件測量法是利用多個具有不同頻率特性的濾波器對供電線路中的電流進行濾波，然后將各濾波器的輸出結果的測量值作為對應各次諧波的測量結果，硬件測量法成本低容易實現，但其精度和可靠性依賴于所用的濾波器等硬件，難以獲得精確的頻率特性，而且所測量的電壓和電流不能過大。基于傅里葉變換的測量法是應用最廣泛的方法，其采集一定時間的電流波形，并通過快速傅里葉變換等方法得到分析結果，隨著處理器技術的進步，復雜的快速傅里葉變換能夠在很短的時間內完成，但是應用傅里葉變換要求測量時的采樣頻率和被測量的信號頻率嚴格同步，否則就會出現頻譜泄漏效應和柵欄效應，嚴重影響測量精度。基于瞬時無功功率的測量法要求供電環境處于特定狀態，否則將不能應用。由此可見，現有的諧波測量技術都不同時具備快速、簡單、方便、精確和普適的優點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的第一目的和第二目的在于提供一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法，第三目的在于提供一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的儀表。

本發明所采取的第一技術方案是：

一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法，包括以下步驟：

根據測量時用電設備的工況參數，在諧波數據集中查詢得到對應工況下各次諧波對應的波形；所述諧波數據集中存有預先測得的各種工況下基波和各次諧波對應的波形；

根據各次諧波對應的波形，分析得到各次諧波的電力參數；所述電力參數包括電壓強度、電流強度和/或其百分比含量。

本發明所采取的第二技術方案是：

一種用于測量供電線路中諧波的電力參數的方法，包括以下步驟：

以測量到的供電線路中的電力波形，減去諧波數據集中對應工況下除待測目標諧波對應的波形外的所有其他波形，從而得到結果波形；所述諧波數據集中存有預先測得的各種工況下基波和各次諧波對應的波形；

根據所述結果波形，分析得到待測目標諧波的電力參數；所述電力參數包括電壓強度、電流強度和/或其百分比含量；

改變待測目標諧波后重新依次執行上述兩步驟，從而分析得到各次諧波的電力參數。

進一步地，通過以下步驟測得所述諧波數據集：

根據工況參數，控制用電設備進入正常生產狀態；所述用電設備由供電線路供電；