[发明专利]一种谐波检测分析装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电力系统和用电设备的谐波检测分析装置及方法。 

背景技术

随着电力电子技术的发展，谐波问题日益严重，成为国内外关注的重点。不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。谐波检测分析装置也得到了广泛的研究，其主要作用是，检测电力系统中的电流、电压信号，进行谐波分析，用以判断设备、装置或系统的谐波是否满足标准要求，用于分析系统谐波与运行负荷之间的变化关系，为改善和保证电力系统的正常运行提供依据。

现有谐波检测分析装置的主要缺点是检测精度不高。由于电网中的频率不是固定不变的，在采样过程中如果不能保证同步采样及不能保证一个测量周期内的采样点数保持恒定，则检测和分析将产生较大的误差。在可检索到的相关文献中，有的谐波检测分析装置未考虑信号采样的同步问题；有的虽然考虑了采样同步问题，但未考虑混叠信号产生的误差；有的虽然同时考虑了同步和抗混叠问题，但未考虑抗混叠电路因信号衰减和移相产生的误差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有谐波检测分析装置精度差的问题，提供了一种高精度的、同时具有显示、存储和通信功能的谐波检测分析装置及方法。

本发明谐波检测分析装置采用的技术方案是：包括信号调理电路和低通滤波器，信号调理电路的一个输出端口分别连接低通滤波器和延时模块，低通滤波器的输出连接锁相环，延时模块和锁相环的输出分别连接第一ADC模块的不同输入端口，第一ADC模块的输出连接DSP最小系统，DSP最小系统以其不同的端口分别外接键盘、第一存储单元、LCD模块、日历时钟芯片、通信模块；所述延时模块由第二ADC模块、微处理器最小单元和DAC模块依次相串接及第二存储单元与微处理器最小单元相连组成。 

本发明装置的谐波检测分析方法的技术方案包括：检测信号经信号调理电路后，先将模拟量信号经低通滤波器滤波得到基波信号，再经锁相环同步采样和固定采样点数后得到固定数目脉冲信号；同时将模拟量信号经延时模块延时，获得与所述基波信号同步的信号，然后将固定数目脉冲信号和与所述基波信号同步的信号同时输入第一ADC模块，第一ADC模块根据锁相环输出的固定数目脉冲信号和延时模块输出的与所述基波信号同步的信号进行模拟量到数字量的转换；最后将数字量输入至DSP最小系统，DSP最小系统根据读取的数字量进行谐波分析并实现存储、显示和人机交互。

本发明的有益效果是：

1、由低通滤波器、锁相环和延时模块相结合，实现高精度的同步采样，有效地提高了测量分析精度。

2、采用日历时钟芯片记录谐波产生的时间，为谐波与运行负载之间的关系提供准确的研究数据。

3、可通过通信模块将相关数据读取出来做进一步的分析研究。

附图说明

 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

图1是本发明谐波检测分析装置的结构框图；

   图2是图1中延时模块6的结构框图；

   图3是图1装置采样方法的实施例图；

   图中：1.DSP最小系统；2.电源模块；3.信号调理；4.低通滤波器；5.锁相环；6.延时模块；7.第一ADC模块；8.键盘；9.第一存储单元；10.LCD模块；11.日历时钟芯片；12.通信模块；13.微处理器最小单元；14.第二ADC模块；15.DAC模块；16.第二存储单元。

具体实施方式