[实用新型]一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置

说明书

本实用新型提供一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置，所述谐波检测装置包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、A/D转换模块、锁相环倍频电路和信号采集处理模块；所述谐波检测装置通过所述电流互感器和所述电压互感器获取电流、电压信息，通过所述调理电路对检测到的电流、电压信息进行调理再通过所述A/D转换模块转化为数字信号输入所述信号采集处理模块，所述信号采集处理模块能够对电压基波频率以及电流基波频率进行监测、分析计算，进而实现谐波检测功能，并将检测结果进行存储显示。本实用新型提供一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置，有效提高了电力谐波检测的准确性。

技术领域

本实用新型属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置。

背景技术

自从进入电气时代，电力已经是二十一世纪不可或缺的重要能源，随着社会的不断进步和经济的高速发展，人类的生产生活水平都得到了很大的提高，电力系统中各种型号的电机、整流装置、电弧炉和交直流变流设备等非线性负载以及冲击性负载的不断增加，造成公用电网中的电力谐波问题越发严重。这些非线性负载对电力系统的影响的直接表现是电流、电压波形的严重畸变，不仅存在频率与供电电源相同的正弦量，称之为基波分量，还出现了频率是基波分量频率的整数倍的一系列正弦分量，这一系列分量就是电力谐波。

对电力系统来说，谐波污染的严重性不可忽视，它会造成电能的生产、传输和利用的效率降低；它会毫无征兆的就产生一些故障，可能使机器会被烧毁；此外还会严重干扰电力系统中通讯仪器的正常工作等。在电力和电子行业中，电网中的谐波污染的危害性已日益加剧，必须有效分析电网中的谐波含量，依据含量中的数据情况分别选择对应的必要抑制方法。为了确保电网运行的安全性，务必要将谐波控制在安全范围以内，避免谐波危害的产生和扩大。因此，深入地研究电力系统谐波问题，消除谐波污染，把谐波含量控制在允许范围内，对供电系统的安全经济运行，电力系统的保护以及电气设备的安全运行有重大意义。目前电力谐波检测技术频率分辨率不高、易受频谱泄露影响，如何进行改进优化成为电力谐波检测技术的工作之一。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置，有效提高了电力谐波检测的准确性。

本实用新型具体为一种基于整周期同步采样的电力系统谐波检测装置，所述谐波检测装置包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、A/D转换模块、锁相环倍频电路和信号采集处理模块，所述电流互感器和电压互感器的输入端与电网连接，所述电流互感器和电压互感器的输出端均与所述信号调理电路的输入端相连接，所述信号调理电路的输出端与所述A/D转换模块的输入端相连接，所述A/D转换模块的输出端与所述信号采集处理模块输入端相连接，所述锁相环倍频电路的输入端与所述电压互感器的输出端连接，所述锁相环倍频电路的输出端与所述信号采集处理模块相连接；所述谐波检测装置通过所述电流互感器和所述电压互感器获取电流、电压信息，通过所述信号调理电路对检测到的电流、电压信息进行调理再通过所述A/D转换模块转化为数字信号传输至所述信号采集处理模块，所述信号采集处理模块能够对电压基波频率以及电流基波频率进行监测、分析及计算，进而实现谐波检测功能，并将检测结果进行存储显示。

所述信号调理电路包括加法电路和滤波电路，实现对输入信号的调整以达到所述A/D转换模块的工作要求。

所述锁相环倍频电路对被测信号在一个周期内采取等间隔均匀采样的方法，能够实现整周期同步采样，避免信号的采集环节发生频谱泄露的现象；所述锁相环倍频电路采用CD4046芯片作为锁相环，其电源电压范围3～18V、输入阻抗100MΩ，实现一个整周期内的采样频率为128。