[發明專利]一種間諧波檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010317407.2
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111487463B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 何強;樊超;李慧奇;田一;金文德;王斌;劉主光;楊光;魏明磊;杜鵬宇;李振海
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司;華北電力大學;國網浙江省電力有限公司金華供電公司;國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;國網河北省電力有限公司;國網河北省電力有限公司石家莊供電分公司;國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張琳琳

本發明公開了一種間諧波檢測系統及方法，包括：振動模塊，與待測供電網連接，其包括鐵芯，用于將待測供電網電壓轉換成鐵芯振動位移；數據采集模塊安裝于所述振動模塊上，用于采集鐵芯振動位移，并將其轉換成鐵芯振動位移電信號；數據處理模塊與數據采集模塊連接，用于對鐵芯振動位移電信號濾波后進行分析，獲取鐵芯振動位移頻譜，根據鐵芯振動位移頻譜、預設間諧波頻譜數據庫及預設間諧波電壓頻率公式，檢測待測供電網中是否含有間諧波，生成間諧波檢測結果。本發明通過采集鐵芯振動位移，并對其頻譜進行分析，從而實現對待測供電網中間諧波的檢測，提高了間諧波檢測的準確度，和檢測系統集成度，降低了實施難度和成本。

技術領域

本發明涉及電氣信息檢測技術領域，具體涉及一種間諧波檢測系統及方法。

背景技術

隨著交-直流輸電工程迅速發展,電力電子技術在電力設備中應用越來越廣泛，我國電力系統形式和規模都發生著巨大改變。但與過去電力設備和裝置基本運行在正弦工況下不同，現在越來越多的設備都可能工作在在非正弦工況中，因此近些年來國內外研究人員越來越多地將目光投向了電力系統間諧波問題，即指任何頻率不是基頻整數倍的諧波。間諧波會給包括變壓器、電抗器等含鐵心繞組類設備帶來影響，使鐵心提前飽和、導致勵磁電流畸變嚴重，同時鐵心的磁滯損耗和渦流損耗迅速增加、轉化成的熱量導致局部過熱，減少使用壽命，并產生更高的振動和噪聲。然而目前對于間諧波的檢測主要通過對含鐵心繞組類設備運行狀態下電流波形的分析，獲取難度大，并且難以準確判斷。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的通過對于間諧波檢測中，對含鐵心繞組類設備運行狀態下電流波形的分析，獲取難度大，并且難以準確判斷的缺陷，從而提供一種間諧波檢測系統及方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種間諧波檢測系統，包括：振動模塊，與待測供電網連接，其包括鐵芯，用于將待測供電網電壓轉換成鐵芯振動位移；數據采集模塊，安裝于振動模塊上，用于采集鐵芯振動位移，并將其轉換成鐵芯振動位移電信號；數據處理模塊，與數據采集模塊連接，用于對鐵芯振動位移電信號濾波后進行分析，獲取鐵芯振動位移頻譜，根據鐵芯振動位移頻譜、預設間諧波頻譜數據庫及預設間諧波電壓頻率公式，檢測待測供電網中是否含有間諧波，并生成間諧波檢測結果。

在一實施例中，間諧波檢測系統還包括：顯示模塊，與數據處理模塊連接，用于顯示間諧波檢測結果，間諧波檢測結果包括鐵芯振動位移、鐵芯振動位移頻譜及間諧波電壓頻率。

在一實施例中，數據采集模塊包括：振動傳感器，吸附在鐵芯上，用于獲取鐵芯振動位移；數據轉換單元，用于將鐵芯振動位移轉換成鐵芯振動位移電信號。

在一實施例中，數據處理模塊包括：預設間諧波頻譜數據庫，預設間諧波頻譜數據庫預存含鐵心繞組類設備在正常工況和含不同頻率間諧波電壓時，鐵心振動位移波形和頻譜分析結果。

在一實施例中，數據處理模塊將鐵芯振動位移及鐵芯振動位移頻譜，與預設間諧波頻譜數據庫中預存的鐵心振動位移波形和頻譜分析結果進行匹配，當匹配失敗，則根據鐵芯振動位移頻譜及預設間諧波電壓頻率公式，獲取間諧波電壓頻率；當匹配成功時，獲取與鐵芯振動位移及鐵芯振動位移頻譜匹配的間諧波電壓頻率。

在一實施例中，數據采集模塊根據待測供電網中的變壓器容量大小確定測量精度。

第二方面，本發明實施例提供一種間諧波檢測方法，包括：將振動模塊與待測供電網連接，采集鐵芯振動位移；將鐵芯振動位移轉換成鐵芯振動位移電信號；對鐵芯振動位移電信號濾波后進行分析，獲取鐵芯振動位移頻譜，根據鐵芯振動位移頻譜、預設間諧波頻譜數據庫及預設間諧波電壓頻率公式，檢測待測供電網中是否含有間諧波，并生成間諧波檢測結果。

在一實施例中，對鐵芯振動位移電信號濾波后進行分析，獲取鐵芯振動位移頻譜的過程，包括：對鐵芯振動位移電信號進行濾波處理；對濾波后的鐵芯振動位移電信號進行傅里葉分析，獲取鐵芯振動位移頻譜。