三相平衡时基于小波分析的谐波测量装置的制作方法

本实用新型涉及电能质量检测技术领域，尤其是涉及一种三相平衡时基于小波分析的谐波测量装置。

背景技术：

目前国内谐波测量装置大都是基于傅里叶分析和瞬时无功理论检测而开发的装置。由于基于傅里叶测量装置响应时间长，基于瞬时无功理论检测装置很难直接实现单次谐波含量的测量。基于以上原因，需要一种能够直接实现单次谐波含量测量的装置。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种响应速度快，可直接实现单次谐波含量测量的三相平衡时基于小波分析的谐波测量装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种三相平衡时基于小波分析的谐波测量装置，包括电源模块、采样模块及信号处理模块；所述电源模块用于为采样模块和信号处理模块供电；所述采样模块包括接收电流信号的互感器，与互感器电连接、将互感器输出的电流信号转换为电压信号的采样电阻，与采样电阻电连接的滤波器，以及与滤波器电连接的放大电路；所述放大电路与信号处理模块电连接。

优选的是，所述信号处理模块采用TI公司 C2000系列的TMS320F28335作为核心处。理器。

优选的是，所述互感器采用霍尔电流传感器CHB-50P。

优选的是，所述互感器采用电压传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型可以同时采集三相负载侧电流（不包括N线电流）和一路电压同步信号。电流测量范围0-50A，输出0-2.5V，可检测2-64次谐波电流。本实用新型可保证各采样周期采样点数一样，不因为电网周期波动而受影响，利用小波分析算法，得到各次谐波含量及基波含量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的模块连接框图。

图2是本实用新型用于三相负载侧电流采样的电气原理图。

图3是本实用新型用于一路电压同步信号采样的电气原理图。

图4是本实用新型中电源模块的电气原理图。

图5是本实用新型中的信号处理模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示三相平衡时基于小波分析的谐波测量装置，用于采集三相负载侧电流（不包括N线电流）或一路电压同步信号，包括电源模块1、采样模块2及信号处理模块3；所述电源模块1用于为采样模块2和信号处理模块3供电；所述采样模块2包括接收电流信号的互感器21，与互感器21电连接、将互感器21输出的电流信号转换为电压信号的采样电阻22，与采样电阻22电连接的滤波器23，以及与滤波器23电连接的放大电路24；所述放大电路24与信号处理模块电连接3。

所述信号处理模块优选采用TI公司 C2000系列的TMS320F28335作为核心处。理器，实现高次谐波检测。

使用时，所述互感器可根据采样的需求采用霍尔电流传感器CHB-50P或着电压传感器。

图2为本实用新型用于三相负载侧电流采样的电气原理图。当电源模块供电正常时，采样模块即可工作，通过霍尔电流互感器CT5,在副端可输出0-50mA的微电流信号，通过1个50欧姆的电阻R57，转为0-2.5V的电压信号输出，经0.22uF的电容C35滤波器，进入由U8构成的放大电路中，由于处理器只能接受0-3V的电信号，通过3.3V直流电压叠加将采样信号转为0-3V，完成双极性信号转为单极性信号，两相负载同理。

图3为本实用新型用于一路电压同步信号采样的电气原理图。如图，将A相电压通过PT3电压互感器，得到2mA的电流，经过采样电阻R73，得到0-0.3V的电压信号，经C46电容滤波，进入到由U10构成的放大电路，输出经U11电压比较器LM311过零比较，得到与A相同步的方波信号。

图4为本实用新型中电源模块的电气原理图。当启动时，电源模块开始工作，220V的电压加到图4中POW1电源模块，输出24V，并作为PO1和PO3的输入，PO1输出15V，PO3输出-15V，PO1和PO3为LM2576系列开关电源芯片的LM2576-15，PO1和PO3作为U13和U14电源的输入，U13输出12V，U14输出-12V，U13和U14分别采用线性稳压电源芯片L7812ABD2T和L7912CD2T，12V作为PO2和PO4电源模块的输入，由于压差较大，3.3V和5V电源也采用开关电源LM2576芯片，3.3V采用LM2576-3.3，5V采用LM2576-5。

突围是本实用新型中的信号处理模块，采样信号接到图5的信号处理模块的AD口，AD芯片采用AD7606，通过A相电压同步方波信号（图3）的倍频信号作为A/D采样的中断信号，以保证每个采样周期内的采样点数一样，不会因电网的频率波动而受影响，AD芯片转换后输入到TMS320F28335的I/O，加载小波算法程序，检测谐波。考虑处理器的负担，检测谐波次数为2-64次，对采样电流进行6层小波包分解，即可得到基波电流和各次谐波电流，然后用采样电流减去基波电流，即可得到总谐波电流。

本实用新型实现了采集三相负载侧电流（不包括N线电流）和一路电压同步信号。电流测量范围0-50A，输出0-2.5V，可检测2-64次谐波电流。本实用新型由电源模块、采样模块及信号处理模块组成，其中采样模块的输入经过互感器后，得到50mA微电流信号，通过采样电阻转为0-2.5V电压信号，输入到信号处理模块的A/D口，电压同步方波信号经锁相倍频后作为A/D转换的中断信号，保证各采样周期采样点数一样，不因为电网周期波动而受影响，利用小波分析算法，得到各次谐波含量及基波含量。电源模块为采样模块和信号处理模块供电，其中15V、-15V、5V和3.3V采用开关电源芯片LM2576，12V和-12V采用线性稳压电源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。