[发明专利]一种基于电容式电压互感器的谐波测量装置和系统

权利要求书

1.一种基于电容式电压互感器的谐波测量装置，所述电容式电压互感器包括高压电容、低压电容和中间变压器，所述高压电容的两端通过导线分别与高压侧和低压电容的第一端连接，所述低压电容的第二端通过导线接地，所述中间变压器的初级线圈的两端通过导线分别与所述低压电容的第一端和地连接，其特征是，

所述谐波测量装置包括第一电流互感器、第二电流互感器、测量模块；

所述第一电流互感器用于套设在所述低压电容与地之间的导线上，所述第二电流互感器用于套设在所述初级线圈与地之间的导线上；

所述测量模块用于：

检测所述第一电流互感器而获得第一电流，检测所述第二电流互感器而获得第二电流；

计算所述第一电流与第二电流的和得到流过所述高压电容的第三电流；

对所述第一电流进行傅里叶分解，得到所述第一电流的每个谐波电流分量，对所述第三电流进行傅里叶分解，得到所述第三电流的每个谐波电流分量；

根据所述第一电流的某一次数谐波电流分量、第三电流对应次数谐波电流分量、高压电容值、低压电容值、交流电频率，计算高压侧的对应次数的谐波电压。

2.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

通过如下公式计算所述高压侧h次数的谐波电压U(h)：

其中，ω₁＝2πf₁；

其中，I₁(h)表示所述第一电流h次数谐波电流，f₁表示交流电频率，j表示虚数单位，C1表示低压电容值，C2表示高压电容值，I2表示所述第三电流h次数谐波电流。

3.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述测量模块包括数据采集单元，所述数据采集单元用于采集所述第一电流和第二电流。

4.如权利要求3所述的谐波测量装置，其特征是，

所述测量模块还包括模数转换单元，所述模数转换单元用于将采集到的模拟信号形式的第一电流和第二电流转换为数字信号。

5.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述测量模块还包括存储器，所述存储器用于存储所述高压侧的对应次数的谐波电压。

6.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述存储器为SD卡，所述测量单元还包括用于插入所述SD卡的卡槽。

7.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述第一电流互感器和第二电流互感器均为钳形互感器。

8.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述测量单元具有通信模块，所述通信模块用于将所述高压侧的对应次数的谐波电压传输至上位机。

9.如权利要求1所述的谐波测量装置，其特征是，

所述通信模块位USB通信模块。

10.一种基于电容式电压互感器的谐波测量系统，其特征是，包括如权利要求1所述的谐波测量装置，还包括上位机；

所述测量单元具有通信模块，所述通信模块用于将所述高压侧的对应次数的谐波电压传输至上位机。

11.如权利要求10所述的谐波测量系统，其特征是，

通过如下公式计算所述高压侧h次数的谐波电压U(h)：

其中，ω₁＝2πf₁；

其中，I₁(h)表示所述第一电流h次数谐波电流，f₁表示交流电频率，j表示虚数单位，C1表示低压电容值，C2表示高压电容值，I₂(h)表示所述第三电流h次数谐波电流。