专利名称：配电系统的间谐波检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电网测试检测技术，特别涉及一种配电系统的间谐波检测
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背景技术：
目前，微电网中包含大量可反馈电能的变流器，这些设备除了产生大量的谐波电流以外，还有大量的间谐波电流，对电网形成较大的污染，不仅引起系统效率降低，还换有可能引起电网电压波动和闪变。因此，对微电网进行动态间谐波补偿和消除非常重要，其中关键的技术是对系统的间谐波电流的在线检测。对于谐波电流的在线测试与消除已有成熟的技术。但是应用现有的谐波电流测试方法会泄露大量的间谐波成分，造成较大误差，降低效果。目前工程应用的间谐波电流的在线检测，计算过程繁琐复杂。公开号为201583584U的中国实用新型专利(申请号为200920350431.5)，该实用新型涉及一种有源电力滤波器的谐波电流检测滤波装置，该装置包括:两相坐标系变换模块，用于将三相负载电流变换为两相坐标系；低通滤波模块；三相坐标系变换模块，用于将经低通滤波模块处理后的基波分量电流变换为三相坐标系下的三相负载电流的基波分量电流；PWM生成模块；减法器，用于将三相负载电流与三相坐标系变换模块输出的基波分量电流相减，获得谐波信号电流。但是该专利的装置结构无法用于目前配电网测试工程的间谐波电流的在线检测。
实用新型内容本实用新型是针对现在技术的不足，提出了一种较为简便的配电系统的间谐波检测装置，该系统可以解决微电网中间谐波电流的在线检测的问题，可以用于动、静态间谐波测试和间谐波补偿。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种配电系统的间谐波检测装置，所述装置包括:三相电流信号采集模块、信号处理模块和输出显示模块，所述三相电流信号采集模块输出端连接所述信号处理模块输入端，所述信号处理模块输出端连接到所述输出显示模块，其中:所述三相电流信号采集模块采集待测电流的三相电流信号，并将该信号输出到所述信号处理模块；所述信号处理模块对输入的所述三相电流信号依次进行三相静止坐标到两相静止坐标变换处理、两相静止坐标到两相同步间谐波频率旋转坐标变换处理、低通滤波处理、两相同步间谐波频率旋转坐标到两相静止坐标变换处理以及两相静止坐标到三相静止坐标变换处理；所述输出显示模块将所述信号处理模块的处理结果进行输出显示。优选地，所述信号处理模块包括: 第一两相静止坐标变换模块，用于将三相电流信号采集模块所得三相电流信号从三相静止坐标变换到两相静止坐标，并将结果输出到旋转坐标变换模块；锁相环电路，用于控制旋转坐标变换模块、第二两相静止坐标变换模块在信号变换时的相位同步；旋转坐标变换模块，用于将第一两相静止坐标变换模块的输出信号变换到两相同步间谐波频率旋转坐标信号，并将变换得到的结果输出到两个低通滤波器；两个低通滤波器，用于对所述两相同步间谐波频率旋转坐标信号进行滤除，得到直流分量信号，并将该信号输出到第二两相静止坐标变换模块；第二两相静止坐标变换模块，用于将得到的直流分量信号变换到两相静止坐标信号，并将结果输出到三相静止坐标变换模块；三相静止坐标变换模块，用于将第二两相静止坐标变换模块得到的信号变换到三相静止坐标信号，得到三相电流中的间谐波电流。优选地，所述三相电流信号采集模块为电流传感器或信号采集电路。优选地，所述信号处理模块为可编程逻辑电路芯片。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型是一种配电网中间谐波电流检测系统，对所测试的电流进行同步间谐波频率旋转坐标变换。因此，本实用新型系统结构简单，运算量少，特别适用于配电网的在线间谐波滤波技术。
图1为本实用新型一实施例装置结构框图。图中:三相电流信号采集模块1、第一两相静止坐标变换模块2、锁相环电路3、旋转坐标变换模块4、低通滤波器5和6、第二两相静止坐标变换模块7、三相静止坐标变换模块8、输出显示模块9。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本实用新型的保护范围。如图1所示，为本实用新型一实施例的装置结构框图，所述装置包括:三相电流信号采集模块1、信号处理模块和输出显示模块9，所述三相电流信号采集模块I输出端连接所述信号处理模块输入端，所述信号处理模块输出端连接到所述输出显示模块9，其中:所述三相电流信号采集模块I采集待测电流的三相电流信号，并将该信号输出到所述信号处理模块；所述信号处理模块对输入的所述三相电流信号依次进行三相静止坐标到两相静止坐标变换处理、两相静止坐标到两相同步间谐波频率旋转坐标变换处理、低通滤波处理、两相同步间谐波频率旋转坐标到两相静止坐标变换处理以及两相静止坐标到三相静止坐标变换处理；所述输出显示模块9将所述信号处理模块的处理结果进行输出显示。本实施例中，所述信号处理模块包括:第一两相静止坐标变换模块2，用于将三相电流信号采集模块I所得三相电流信号从三相静止坐标变换到两相静止坐标，并将结果输出到旋转坐标变换模块4 ;[0029]锁相环电路3，用于控制旋转坐标变换模块4、第二两相静止坐标变换模块7在信号变换时的相位同步；旋转坐标变换模块4，用于将第一两相静止坐标变换模块2的输出信号变换到两相同步间谐波频率旋转坐标信号，并将变换得到的结果输出到两个低通滤波器；两个低通滤波器5和6，用于对所述两相同步间谐波频率旋转坐标信号进行滤除，得到直流分量信号，并将该信号输出到第二两相静止坐标变换模块7 ；第二两相静止坐标变换模块7，用于将得到的直流分量信号变换到两相静止坐标信号，并将结果输出到三相静止坐标变换模块8 ;三相静止坐标变换模块8，用于将第二两相静止坐标变换模块7得到的信号变换到三相静止坐标信号，得到三相电流中的间谐波电流。本实施例中，所述两相静止坐标到两相同步间谐波频率旋转坐标变换模块。模块采用矩阵变换方式进行。本实施例中，所述旋转坐标变换模块，将测试电流空间矢量在两相静止坐标α β上的分量折算到同步间谐波频率旋转坐标dq上，同步间谐波频率旋转坐标系dq的转向与间谐波频率相序相同，同步转速为间谐波频率所对应的同步转速。本实用新型中，以上部件或模块均可以采用硬件实现，其中:三相电流信号采集模块可以采用电流传感器，也可以采用现有的信号采集电路实现。信号处理模块可以采用实现上述功能的逻辑组合电路，也可以采用单片机，较优的，采用可编程逻辑电路芯片。输出显示模块可以是一般的显示器，也可以是其他可视化装置。本实施例提供的上述装置通过硬件组件对配电系统的间谐波电压、电流在线检测非常有效，结构简单 ，是动、静态间谐波检测和间谐波消除的较为简便的装置。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种配电系统的间谐波检测装置，其特征在于，所述装置包括:三相电流信号采集模块(I)、信号处理模块和输出显示模块(9)，所述三相电流信号采集模块(I)输出端连接所述信号处理模块输入端，所述信号处理模块输出端连接到所述输出显示模块(9)，其中: 所述三相电流信号采集模块(I)采集待测电流的三相电流信号，并将该信号输出到所述信号处理模块； 所述信号处理模块对所述三相电流信号依次进行三相静止坐标到两相静止坐标变换处理、两相静止坐标到两相同步间谐波频率旋转坐标变换处理、低通滤波处理、两相同步间谐波频率旋转坐标到两相静止坐标变换处理以及两相静止坐标到三相静止坐标变换处理； 所述输出显示模块(9)将所述信号处理模块的处理结果进行输出显示。
2.根据权利要求1所述的配电系统的间谐波检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括: 第一两相静止坐标变换模块(2)，用于将三相电流信号采集模块(I)所得三相电流信号从三相静止坐标变换到两相静止坐标，并将结果输出到旋转坐标变换模块(4)； 锁相环电路(3)，用于控制旋转坐标变换模块(4)、第二两相静止坐标变换模块(7)在信号变换时的相位同步； 旋转坐标变换模块(4)，用于将第一两相静止坐标变换模块(2)的输出信号变换到两相同步间谐波频率旋转坐标信号，并将变换得到的结果输出到低通滤波器； 两个低通滤波器(5、6)，用 于对所述两相同步间谐波频率旋转坐标信号进行滤除，得到直流分量信号，并将该信号输出到第二两相静止坐标变换模块(7); 第二两相静止坐标变换模块(7)，用于将得到的直流分量信号变换到两相静止坐标信号，并将结果输出到三相静止坐标变换模块(8)； 三相静止坐标变换模块(8)，用于将第二两相静止坐标变换模块(7)得到的信号变换到三相静止坐标信号，得到三相电流中的间谐波电流。
3.根据权利要求1-2任一项所述的配电系统的间谐波检测装置，其特征在于，所述三相电流信号采集模块(I)为电流传感器或信号采集电路。
4.根据权利要求1-2任一项所述的配电系统的间谐波检测装置，其特征在于，所述信号处理模块为可编程逻辑电路芯片。
专利摘要本实用新型公开一种配电系统的间谐波检测装置，所述装置包括三相电流信号采集模块、信号处理模块和输出显示模块，所述信号处理模块对所述三相电流信号依次进行三相静止坐标到两相静止坐标变换处理、两相静止坐标到两相同步间谐波频率旋转坐标变换处理、低通滤波处理、两相同步间谐波频率旋转坐标到两相静止坐标变换处理以及两相静止坐标到三相静止坐标变换处理。本实用新型对配电系统的间谐波电压、电流在线检测非常有效。本实用新型结构简单，概念清晰，是动、静态间谐波检测和间谐波消除的较为简便的装置。
文档编号G01R19/00GK203149014SQ20132009081
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者吴建国, 杨文焕, 李荣高, 钱侃, 邵建军, 王健林, 徐长贵, 刘永平, 张宇, 陈海需 申请人:上海同盛电力有限公司