[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011550014.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112595892A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史大雷;呂艷玲;李隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R23/165
• 分類號(hào): G01R23/165
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置包括霍爾傳感器、儲(chǔ)存器、通信模塊，還包括用于信號(hào)處理的信號(hào)檢測(cè)與調(diào)理電路、鎖相環(huán)PLL電路，用于采集信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換電路，用于同步采樣的相電壓捕獲及調(diào)理電路，用于數(shù)據(jù)處理的高精度處理器，用于觀察的LCD顯示電路、用于人機(jī)互動(dòng)的輸入輸出設(shè)備，本發(fā)明提高了電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置的精度，豐富了諧波檢測(cè)裝置的功能，尤其是同步采樣和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或傳輸功能，在提高精度的同時(shí)，可以得到原始電網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行分析。

技術(shù)領(lǐng)域

一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置屬于檢測(cè)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它以額定電壓和額定頻率向用戶供應(yīng)電能，但在實(shí)際運(yùn)行中，電網(wǎng)中的負(fù)載是不斷變化的，負(fù)載中包含有各種非線性電力電子設(shè)備，如電感電容等,特別是在電器設(shè)備和電子系統(tǒng)控制領(lǐng)域廣泛采用的開關(guān)電源、晶閘管等電子器件不可避免地產(chǎn)生非正弦波形，給電網(wǎng)帶來(lái)擾動(dòng)。除了這些電力電子設(shè)備外，供電系統(tǒng)中掛載有電弧爐、變頻器、整流器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)等非線性負(fù)載，這些負(fù)載不像純電阻用電設(shè)備,它們?cè)谙挠泄β实耐瑫r(shí)還消耗大量的無(wú)功功率給電網(wǎng)造成很大的干擾，使供電網(wǎng)中的波形發(fā)生畸變，不再是單一的額定頻率的正弦波波形。電網(wǎng)中產(chǎn)生大量頻率大于額定頻率的電流分量,這些頻率大于額定頻率的分量稱為諧波分量，諧波的大量產(chǎn)生，成為當(dāng)前電力系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的重要因素之一，電力諧波對(duì)電力系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)諧波對(duì)線路的影響

(2)對(duì)電力變壓器的影響

(3)對(duì)電力電容器的影響

(4)對(duì)電力電容器的影響

(5)對(duì)電機(jī)的影響

(6)對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響

(7)對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾

目前電力系統(tǒng)各種監(jiān)測(cè)儀器中采用的采樣方式一般為：“多路開關(guān)+采樣保持+A/D轉(zhuǎn)換”模式，這種模式硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，在同步性要求不高的系統(tǒng)中可以得到很好的結(jié)果，但是在諧波分析中如果采用這種方式，即使在每周波采樣128點(diǎn)的情況下，對(duì)于19次此諧波,其相位最少也會(huì)帶來(lái)6度的誤差,這對(duì)于提取基波分量進(jìn)行信號(hào)分析的系統(tǒng)而言,誤差可以忽略，而對(duì)于高次諧波的測(cè)量,將使測(cè)量數(shù)據(jù)沒(méi)有可信度。

國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)不少關(guān)于電力諧波檢測(cè)裝置，國(guó)外電力諧波檢測(cè)裝置產(chǎn)品性能先進(jìn),適用范圍廣，且耐用可靠，但價(jià)格較為昂貴，且在測(cè)量功能、測(cè)量通道和數(shù)據(jù)齊全等方面存在不同程度的缺陷，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格較低，但是制造工藝較差，可靠性和精度普遍不高且大多不能便攜，主要適用于諧波測(cè)量方面，而在高次諧波的分析、波形分析、采樣窗口的選擇、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出方面與國(guó)外產(chǎn)品相比差距較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種測(cè)量精度高、能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量并且處理電能信號(hào)、攜帶方便的電力諧波檢測(cè)裝置，具有豐富了諧波檢測(cè)裝置的功能，尤其是同步采樣和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或傳輸功能，在提高精度的同時(shí)，可以得到原始電網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行分析的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置，通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種電網(wǎng)諧波檢測(cè)裝置，包括用于檢測(cè)電壓信號(hào)的電壓霍爾傳感器、用于檢測(cè)電流信號(hào)的電流霍爾傳感器、儲(chǔ)存器以及通訊模塊，用于采樣信號(hào)處理的信號(hào)檢測(cè)與調(diào)理電路，用于同步采樣的相電壓捕獲及調(diào)理電路、鎖相環(huán)PLL電路、用于采集信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換電路、用于數(shù)據(jù)處理的高精度處理器、用于人機(jī)互動(dòng)的輸入輸出設(shè)備、用于顯示部分的LCD顯示電路；

進(jìn)一步地，所述信號(hào)檢測(cè)與調(diào)理電路包括順次連接的低通濾波、電壓放大電路以及輸出鉗位電路，信號(hào)處理電路的輸入端用于接收所采集的電壓、電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波后連接AD轉(zhuǎn)換電路的輸入端；