[发明专利]电网谐波实时在线监测仪及利用该监测仪检测谐波的方法

说明书

技术领域

本发明公开了电网谐波实时在线监测仪及利用该监测仪检测谐波的方法，属于高精度精密仪器的技术领域。

背景技术

谐波监测仪在电力系统的应用由来已久，但能实时在线监测谐波的监测仪更不多。随着对电能质量要求的提高，电网的智能化、绿色化是电力工作者需要研究和解决的内容，电力系统谐波测量是电力系统电能质量监测的重要内容之一，实时在线的监测谐波信息能有效的发现电力系统的状态也是有效的进行谐波治理的依据。IEC61000-4-7标准和绝大多数谐波测量仪，对谐波的测量仍然延用加汉宁窗FFT方法。FFT方法测量电网整次谐波在同步误差较小的情况下是比较合理比较准确的，但如果存在较大同步误差用传统的加窗FFT方法测量电网谐波就不太合理不太准确了，但是就工程应用而言，FFT方法测量谐波是一种比较实用的方法，因此我们如果能在FFT方法上加以改进和偏差的校正仍不失为一种比较理想的方法。FFT后处理方法学者早已进行研究：插值、频谱校正，频谱校正又包括峰值搜索法、三点卷积法、频谱重心校正法等。传统的频谱校正算法大多是频域方法，本发明则根据DFT的代数机理方法导出一种

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了电网谐波实时在线监测仪及利用该监测仪检测谐波的方法。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

电网谐波实时在线监测仪，包括实时测量模块和谐波计算模块，所述实时测量模块包括三相电压互感器、三相电流互感器、信号调理模块、模数转换器、DSP芯片、频率测量单元、同步控制单元；

所述电压互感器、电流互感器的输入端接待测回路电线，电压互感器、电流互感器的输出端与信号调理模块的输入端连接，所述信号调理模块的输出端与模数转换器连接，所述频率测量模块的输入端与电压互感器的输出端连接，所述频率测量模块的两个输出端分别与模数转换器、DSP 芯片连接，所述同步控制单元的两端分别与DSP芯片、模数转换器连接；其中，所述频率测量单元包括过零检测器和锁相环电路。

利用电网谐波实时在线监测仪检测谐波的方法，包括如下步骤：

步骤1，锁相环电路根据当前时刻的三相电压得到模数转换器的采样时钟信号、DSP芯片根据过零检测器测得的三相电压过零次数计算当前时刻的交流电频率；

步骤2，信号调理电路对互感器测得的交流电信号做去峰值处理，模数转换器根据采样时钟信号对去峰值后的交流电信号采样并做模数转换得到当前时刻采样序列信号；

步骤3，DSP芯片通过同步控制单元获取当前时刻周波的采样序列，进行整次谐波的一次加窗DFT计算得到谐波参数信息；

步骤4，根据步骤3处理得到的谐波参数信息，利用如下表达式对谐波的结果进行偏差校正：