[发明专利]一种直流输电谐波检测系统及其实现方法

说明书

本发明涉及一种直流输电谐波检测系统及其实现方法，包括电源模块、数据采集与处理模块、控制模块和计算模块；数据采集与处理模块与控制模块电性相连，数据采集与处理模块还与外部电力系统电性相连，用以将在外部电力系统采集的电压量和电流量进行处理并传送至控制模块；控制模块与计算模块电性相连，用以将控制模块打包的数字量传输至计算模块，并由计算模块完成谐波值的计算；电源模块分别与数据采集与处理模块、控制模块和计算模块电性相连，用以为数据采集与处理模块、控制模块和计算模块供电。本发明能够对直流输电系统谐波进行精确实时检测，并能够对谐波值进行计算，同时通过显示屏输出计算信息，通过报警灯输出越限状态。

技术领域

本发明涉及电力谐波监测领域，特别是一种直流输电谐波检测系统及其实现方法。

背景技术

随着电力技术的进步，直流输电系统得到了很大的发展，但直流输电系统中存在的非线性电子器件会导致系统产生谐波，由此带来的谐波污染问题持续影响电力系统的安全经济运行，造成电网功率损耗增加，影响周边电气、电信设施正常运行。因此，实现对直流输电系统谐波的精确实时检测，避免谐波对直流输电系统和周边设施产生不利影响，具有重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种直流输电谐波检测系统及其实现方法，能够对直流输电系统谐波进行精确实时检测，并能够对谐波值进行计算，同时通过显示屏输出计算信息，通过报警灯输出越限状态。

本发明采用以下方案实现：一种直流输电谐波检测系统，包括电源模块、数据采集与处理模块、控制模块和计算模块；

所述数据采集与处理模块与所述控制模块电性相连，所述数据采集与处理模块还与外部电力系统电性相连，用以将在所述外部电力系统采集的电压量和电流量进行处理并传送至所述控制模块；所述控制模块与所述计算模块电性相连，用以将所述控制模块打包的数字量传输至所述计算模块，并由所述计算模块完成谐波值的计算；所述电源模块分别与所述数据采集与处理模块、所述控制模块和所述计算模块电性相连，用以为所述数据采集与处理模块、所述控制模块和所述计算模块供电。

进一步地，所述数据采集与处理模块包括PT/CT互感器、变送器线缆、信号处理电路、有源低通滤波电路、锁相倍频电路和模数转换电路；所述PT/CT互感器的输入端连接所述外部电力系统，所述PT/CT互感器的输出端通过所述变送器线缆与所述信号处理电路电性相连；所述信号处理电路还与所述有源低通滤波电路电性相连；所述有源低通滤波电路还分别与所述锁相倍频电路和所述模数转换电路电性相连；所述锁相倍频电路还与所述模数转换电路电性相连；所述模数转换电路还与所述控制模块电性相连，用以将电压和电流的模拟信号进行数字化，并传输至所述控制模块。

进一步地，所述控制模块包括FPGA及其外围电路；所述的外围电路包括FLASH、AD控制器和SRAM。

进一步地，所述计算模块包括嵌入式ARM处理器及其外围器件；所述外围器件包括FLASH、SDARM、硬盘存储、报警灯、显示屏以及按键；所述计算模块运行嵌入式Debian操作系统，并配置所述硬盘存储、所述Flash和所述SDRAM，完成谐波值计算，并由所述显示屏输出计算信息，通过所述按键输入参数，所述报警灯输出谐波是否超越上限。

进一步地，所述AD控制器采用AD7656作为控制芯片。

进一步地，一种基于上述的直流输电谐波检测系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤S1：所述PT/CT互感器中的电压互感器采集所述外部电力系统中换流站直流侧电压，所述PT/CT互感器中的电流互感器采集所述外部电力系统中换流站交流侧电流，并将所述PT/CT互感器采集的电压量和电流量传输至所述信号处理电路；

步骤S2：所述信号处理电路将步骤S1中电压量和电流量对应的电压和电流信号转变为标准的电压和电流信号，并将标准的电压和电流信号传输至所述有源低通滤波电路；