[发明专利]一种谐波监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种谐波监测系统，包括信号采集模块、中央处理器模块以及高速通信模块，信号采集模块外接三相电压信号，信号采集模块与中央处理器模块电或通信连接，高速通信模块与中央处理器模块电或通信连接，高速通信模块与数据中心通信连接。该监测系统基于DSP和CAN总线，其中，DSP与其他处理器相比，数据处理能力强，可实现复杂算法，可对大量数据进行实时运算分析，非常适合电力系统谐波监测；采用的CAN总线具有高速率、远距离、可靠性高等优点，而选用的FFT算法也是谐波分析领域的主流算法，运算周期短且易于在DSP中实现。该装置应用于复杂现场环境中实际监测电压信号，验证装置的可靠性和准确性；实际运行结果表明，能够准确反映电网的谐波信息。

技术领域

本发明涉及一种谐波监测的领域，具体涉及一种谐波监测系统及监测方法。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，各种新型用电设备越来越多地问世和使用，谐波的影响越来越严重。电力系统受到谐波污染后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。因此，需要设计一种谐波监测系统和监测方法对谐波进行在线监测。

发明内容

本发明的目的提供一种谐波监测系统及监测方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一种谐波监测系统，包括信号采集模块、中央处理器模块以及高速通信模块，所述信号采集模块外接三相电压信号，所述信号采集模块与所述中央处理器模块电或通信连接，所述高速通信模块与所述中央处理器模块电或通信连接，所述高速通信模块与数据中心通信连接，所述信号采集模块包括信号调理电路和模数转换器，所述信号调理电路用于将电网交流电压、电流信号转换为所述模数转换器可识别的低电压信号，所述模数转换器用于将所述信号调理电路输出的电压信号进行模数转换，所述中央处理模块包括定点型DSP和CAN总线，所述DSP读取模数转换的数据并将数据进行FFT分析后通过CAN总线传输至所述高速通信模块，所述高速通信模块将分析后的数据发送至数据中心。

在一些实施方式中，信号调理电路包括电压/电流互感器电路、抗混叠滤波电路以及交直流转换电路，所述电压/电流互感器电路用于将电网电压、电流信号缩小变为幅值较小的交流电压信号，所述抗混叠滤波电路用于滤除信号中的高次杂波，所述交直流转换电路用于将上一级电路输出的幅值较小的交流电压信号进行抬升，使之转换为单极性低电压信号。

在一些实施方式中，模数转换器为ADS8364。

在一些实施方式中，中央处理模块为TMS320F2812。

在一些实施方式中，高速通信模块为CANT-100T。

一种谐波监测方法，包括以下步骤：

S1、系统初始化，复位中央处理模块和模数转换器；

S2、中央处理模块发出采样脉冲，模数转换器启动转换；

S3、读取采样脉冲，判断采样点是否足够，若足够，对一周波数据进行FFT计算，若不足够，继续读取采样数据，直到采样点足够；

S4、得到各次谐波幅值，并将数据发送至数据中心。

在一些实施方式中，中央处理器通过内部定时器发出的采样脉冲。

在一些实施方式中，当采样点数满一周波时，对该周波数据进行FFT计算。

有益效果：

本发明的监测系统基于DSP和CAN总线，其中，DSP与其他处理器相比，数据处理能力强，可实现复杂算法，可对大量数据进行实时运算分析，非常适合电力系统谐波监测；采用的CAN总线具有高速率、远距离、可靠性高等优点，而选用的FFT算法也是谐波分析领域的主流算法，运算周期短且易于在DSP中实现。且该装置应用于复杂现场环境中实际监测电压信号，验证装置的可靠性和准确性；实际运行结果表明，能够准确反映电网的谐波信息。