[发明专利]一种电网间谐波测量方法及测量仪

摘要

本发明公开了一种电网间谐波测量方法及测量仪，测量方法包括如下步骤：由PLL实现电网频率跟踪，由过零检测器配合DSP精确测频：以恒定采样频率对电网电压(电流)波形采样，由PLL跟踪电网频率，PLL电路的输出作为ADC的采样时钟；然后用HHT方法提取信号的包络，对包络信号进行FFT分析，最后计算出电网的谐波与间谐波信息；测量仪包括三个电压互感器、三个电流互感器、近似同步采样单元、HHT-FFT计算单元。本发明将HHT方法与FFT方法相结合，用HHT分离包络与工频载波，用FFT分别对包络和工频载波进行频谱分析，用于实际电网时，本发明测量谐波与间谐波精度和实时性都满足IEC的要求。

主权项

一种电网间谐波测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A，将电网三相电流、三相电压分别经过对应的电流、电压互感器发送至信号调理电路，信号调理电路将接收的模拟电流、电压信号送到模数转换器得到电流、电压的数字信号，然后将所述电流、电压数字信号发送至DSP处理器；步骤B，三个电压互感器分别将三相电压信号送到锁相环电路、过零检测器；将锁相环电路的输出信号作为模数转换器的采样时钟，将过零检测器检测的电压信号送到DSP实现精确测频，根据测量的电网的实时频率刷新一次采样频率；步骤C，DSP处理器根据步骤A实时采样的电流、电压数据，提取信号包络一次，获得包络信号；步骤D，根据步骤C所测的采样电流、电压数据与包络信号，采用HHT‑FFT方法进行间谐波检测，具体步骤如下：D‑1，采用HHT方法提取包络信号 d 1 ( t ) = Σ l = 1 L D l cos ( 2 lπηt + α l ) ; D‑2，根据步骤D‑1中提取的包络信号进行测频，然后对信号进行FFT分解，得到调制信息；D‑3，把包络信号和电网信号分离出来，计算出电网的整次谐波信息；D‑4，利用公式： 1 2 Σ l = 1 L Σ m = 0 M D l C m { [ cos 2 π ( mf - lη ) t + φ m - α l ] + [ cos 2 π ( mf + lη ) t + φ m + α l ] } , 计算出电网信号的间谐波信息；其中，幅值Cm、频率f、相位φm、最高谐波次数M都是常数，m、M为正整数，常数Dl和αl分别为d1(t)的第l次谐波的幅值和初相角，η为d1(t)的基波频率，L是d1(t)所含整次谐波的最高次数。