[发明专利]一种电网谐波检测装置

说明书

一种电网谐波检测装置包括霍尔传感器、储存器、通信模块，还包括用于信号处理的信号检测与调理电路、锁相环PLL电路，用于采集信号的AD转换电路，用于同步采样的相电压捕获及调理电路，用于数据处理的高精度处理器，用于观察的LCD显示电路、用于人机互动的输入输出设备，本发明提高了电网谐波检测装置的精度，丰富了谐波检测装置的功能，尤其是同步采样和数据存储或传输功能，在提高精度的同时，可以得到原始电网数据，可以进一步对电网质量进行分析。

技术领域

一种电网谐波检测装置属于检测装置领域，具体涉及一种电网谐波检测装置。

背景技术

电力系统正常运行时，它以额定电压和额定频率向用户供应电能，但在实际运行中，电网中的负载是不断变化的，负载中包含有各种非线性电力电子设备，如电感电容等,特别是在电器设备和电子系统控制领域广泛采用的开关电源、晶闸管等电子器件不可避免地产生非正弦波形，给电网带来扰动。除了这些电力电子设备外，供电系统中挂载有电弧炉、变频器、整流器、旋转电机等非线性负载，这些负载不像纯电阻用电设备,它们在消耗有功功率的同时还消耗大量的无功功率给电网造成很大的干扰，使供电网中的波形发生畸变，不再是单一的额定频率的正弦波波形。电网中产生大量频率大于额定频率的电流分量,这些频率大于额定频率的分量称为谐波分量，谐波的大量产生，成为当前电力系统中影响电能质量的重要因素之一，电力谐波对电力系统的危害主要表现在以下几个方面：

(1)谐波对线路的影响

(2)对电力变压器的影响

(3)对电力电容器的影响

(4)对电力电容器的影响

(5)对电机的影响

(6)对继电保护和自动装置的影响

(7)对通信线路产生干扰

目前电力系统各种监测仪器中采用的采样方式一般为：“多路开关+采样保持+A/D转换”模式，这种模式硬件设计简单、成本低，在同步性要求不高的系统中可以得到很好的结果，但是在谐波分析中如果采用这种方式，即使在每周波采样128点的情况下，对于19次此谐波,其相位最少也会带来6度的误差,这对于提取基波分量进行信号分析的系统而言,误差可以忽略，而对于高次谐波的测量,将使测量数据没有可信度。

国内外出现不少关于电力谐波检测装置，国外电力谐波检测装置产品性能先进,适用范围广，且耐用可靠，但价格较为昂贵，且在测量功能、测量通道和数据齐全等方面存在不同程度的缺陷，国内产品价格较低，但是制造工艺较差，可靠性和精度普遍不高且大多不能便携，主要适用于谐波测量方面，而在高次谐波的分析、波形分析、采样窗口的选择、数据处理及结果输出方面与国外产品相比差距较大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种测量精度高、能够实时测量并且处理电能信号、携带方便的电力谐波检测装置，具有丰富了谐波检测装置的功能，尤其是同步采样和数据存储或传输功能，在提高精度的同时，可以得到原始电网数据，可以进一步对电网质量进行分析的优点。本发明的一种电网谐波检测装置，通过以下技术方案来实现：

一种电网谐波检测装置，包括用于检测电压信号的电压霍尔传感器、用于检测电流信号的电流霍尔传感器、储存器以及通讯模块，用于采样信号处理的信号检测与调理电路，用于同步采样的相电压捕获及调理电路、锁相环PLL电路、用于采集信号的AD转换电路、用于数据处理的高精度处理器、用于人机互动的输入输出设备、用于显示部分的LCD显示电路；

进一步地，所述信号检测与调理电路包括顺次连接的低通滤波、电压放大电路以及输出钳位电路，信号处理电路的输入端用于接收所采集的电压、电流信号，经过滤波后连接AD转换电路的输入端；