本实用新型属于电能质量中的谐波、间谐波检测抑制以及数字信号处理技术领域，具体涉及一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置。
背景技术：
随着电力电子装置在电力系统中的大规模使用，公用电网中间谐波含量逐渐增加，严重影响了电能质量，威胁着国民经济的总体利益，并且，电力电子装置使用过程产生的间谐波污染及其引致的电能质量下降问题是电力电子技术发展的重大障碍，只有更深入的研究间谐波问题，探索出更新、更有效的间谐波检测和间谐波抑制技术才是解决间谐波带来的线损增加、变压器寿命降低、继电保护误动作、电压波动和闪变的一系列危害的根本方法。才能保证居民用户安全用电、以及电力系统的安全、经济的运行。基于以上考虑，本实用新型在此提出一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置，包括：
电源，为整个装置需要供电的模块提供电能；
互感器，采集电网中的信号，所述互感器的输入端与电源的输出端连接；
滤波器，用于滤除谐波，所述滤波器的输入端分别连接电源、互感器的输出端；
A/D转换器，用于将所述滤波器输出的信号转换成数字信号并进行采样，所述A/D转换器的输入端分别与电源、滤波器的输出端连接；
自适应陷波器，采集信号并进行处理，从而抑制间谐波，所述自适应陷波器的输入端分别与电源、A/D转换器的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，还包括低通滤波器，用于消除频率估计曲线的抖动，所述低通滤波器的输入端分别与电源、自适应陷波器的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述自适应陷波器包括：
数字信号控制器，用于接收A/D转换器传输的数字信号并进行控制后传输给单片机；
单片机，将接收到的数字信号进行处理，从而抑制间谐波，所述单片机的输入端与数字信号控制器的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述自适应陷波器还包括：显示模块，所述显示模块的输入端与单片机的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述滤波器包括：
模拟带通滤波器，用于滤除噪声以及谐波的干扰 ,加强信号中的基波成分；
有源滤波器，进一步滤除谐波，所述有源滤波器的输入端与模拟带通滤波器的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述互感器包括：
电流互感器，用于采集电流信号；
电压互感器，用于采集电压信号，所述电压互感器的输入端与电流互感器的输出端连接。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述电流互感器为四个，四个所述电流互感器与电网隔离实现电力信号的三相四线电流信号的采集。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述电压互感器为三个，三个所述电压互感器与电网隔离实现电力信号的三相四线电压信号的采集。
本实用新型的有益效果：
为了改善电能质量、减小谐波、间谐波对公用电网造成的线损增加、变压器寿命降低、继电保护误动作、电压波动和闪变等一系列的危害，本实用新型在电网中增加了A/D转换器、自适应陷波器、互感器滤波器，通过自适应陷波器抑制谐波和间谐波，从而保证了居民用户安全用电以及电力系统的安全、经济的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，很清楚的可以看到，下面描述中的附图是本实用新型的一个示意图，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他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1：
参照图1，一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置，包括：电源，为整个装置需要供电的模块提供电能；互感器，采集电网中的信号，互感器的输入端与电源的输出端连接；滤波器，用于滤除谐波，滤波器的输入端分别连接电源、互感器的输出端；A/D转换器，用于将滤波器输出的信号转换成数字信号并进行采样，A/D转换器的输入端分别与电源、滤波器的输出端连接；自适应陷波器，采集信号并进行处理，从而抑制间谐波，自适应陷波器的输入端分别与电源、A/D转换器的输出端连接。
其中，自适应陷波器包括：数字信号控制器，用于接收A/D转换器传输的数字信号并进行控制后传输给单片机；单片机，将接收到的数字信号进行处理，从而抑制间谐波，单片机的输入端与数字信号控制器的输出端连接；显示模块，显示模块的输入端与单片机的输出端连接。数字信号控制器优选一个高性能16位数字信号控制器PIC24HJ12GP201；单片机优选一个16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110。具体地，一个基于RLS的自适应陷波器（包括一个高性能16位数字信号控制器PIC24HJ12GP201、一个16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110、一个显示模块）其中采用的RLS滤波算法输出结果稳定、收敛快，适用于间谐波滤波。信号控制器PIC24HJ12GP201作为间谐波检测、数据处理的核心器件，实现电流 /电压信号的采集、 A/D 转换和通信、电压/电流信号处理等功能。16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110作为间谐波抑制的核心器件，实现将得到的一组离散化的采样时间信号，通过自适应陷波滤波算法进行处理，达到间谐波抑制的效果。
A/D转换器优选A/D转换器ADS8342IBPFBT，A/D转换器ADS8342IBPFBT将模拟信号转换成数字信号多通道同时采样，速度快、功耗低、信号控制灵活。
滤波器包括：模拟带通滤波器，用于滤除噪声以及谐波的干扰 ,加强信号中的基波成分；有源滤波器，进一步滤除谐波，有源滤波器的输入端与模拟带通滤波器的输出端连接。具体地，模拟带通滤波器，用于滤除噪声以及谐波等干扰 ,加强信号中的基波成分；有源滤波器APF，由于带通滤波器并不是理想的，并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。所以本实用新型采用APF进一步滤除谐波，其中利用基于同步旋转Park变换的d-q检测法进行谐波检测实现跟踪补偿，简化了对称无畸变情况下的电流增量检测，同时适用于不对称、有畸变情况下的电流增量检测，具有很好的实时检测性。适用于公用电网谐波抑制中的谐波检测跟随。
互感器包括：电流互感器，用于采集电流信号；电压互感器。用于采集电压信号，电压互感器的输入端与电流互感器的输出端连接。优选电流互感器为四个，四个电流互感器与电网隔离实现电力信号的三相四线电流信号的采集。优选电压互感器为三个，三个电压互感器与电网隔离实现电力信号的三相四线电压信号的采集。具体地，四个测量用电流互感器与电网隔离实现电力信号的三相四线电流信号的采集。测量范围同相分量(%): 0.0001～200.0，分辨率:0.0001，测量范围较大、分辨率高适用于电流信号的检测。三个测量用电压互感器与电网隔离使各种丈量仪表和保护装置不直接与高电压相连接从而保证了仪表丈量和继电保护工作的安全，也解决了高压丈量的尽缘、制造工艺等困难。实现了电力信号的三相四线电压信号的采集。
实施例2：
与上述实施例不同之处,在于该装置还包括低通滤波器，用于消除频率估计曲线的抖动，使其成为一条光滑的曲线 ,便于观察。低通滤波器的输入端分别与电源、自适应陷波器的输出端连接。
具体地，参照图1，一种基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置，包括：一个电源模块、四个测量用电流互感器、三个测量用电压互感器、一个模拟带通滤波器、一个有源滤波器、一个A/D转换器ADS8342IBPFBT、一个基于RLS的自适应陷波器（包括一个高性能16位数字信号控制器PIC24HJ12GP201、一个16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110、一个显示模块）、一个低通滤波器。信号控制器PIC24HJ12GP201作为间谐波检测、数据处理的核心器件，实现电流 /电压信号的采集、 A/D 转换和通信、电压/电流信号处理等功能。16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110作为间谐波抑制的核心器件，实现将得到的一组离散化的采样时间信号，通过自适应陷波滤波算法进行处理，达到间谐波抑制的效果。
该装置的具体连接方式是：电源的输出端分别连接电流互感器、电压互感器、模拟带通滤波器、有源滤波器、数字信号控制器、单片机、显示模块、A/D转换器、低通滤波器的输入端，公用电网的输出端分别连接电流互感器、电压互感器的输入端，电流互感器、电压互感器的输出端连接模拟带通滤波器的输入端，模拟带通滤波器的输出端连接有源滤波器的输入端，有源滤波器的输出端连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端连接数字信号控制器的输入端，数字信号控制器的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端分别连接低通滤波器、显示模块的输入端。
参见图1，一个基于自适应陷波器的谐波、间谐波抑制装置，经电源模块给各个部分上电后，测量用的电流互感器、电压互感器，将公用电网的电流、电压信号采集回来进行滤波处理。具体执行过程如下：
1.将测量用的电流、电压互感器采集回来的电流、电压信号送到模拟带通滤波器中进行初步的噪声虑除和谐波抑制。
2.由于带通滤波器并不是理想的，并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。所以本实用新型采用APF进一步对其余的谐波进行虑除。其中在检测谐波时应用了d-q检测法进行谐波检测实现跟踪补偿，达到谐波抑制的效果。
3.对于经噪声、谐波虑除的信号，通过过A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号送入基于RLS滤波算法的自适应陷波器中，进行间谐波抑制。其中信号控制器PIC24HJ12GP201作为间谐波检测、数据处理的核心器件，实现电流 /电压信号的采集、 A/D 转换和通信、电压/电流信号处理等功能。16位闪存单片机 PIC24FJ256GB110作为间谐波抑制的核心器件，实现将得到的一组离散化的采样时间信号，通过自适应陷波滤波算法进行处理，达到间谐波抑制的效果，并通过显示模块显示间谐波含量。
4.将经过噪声、谐波虑除，间谐波抑制后的信号，送入低通滤波器用于消除频率估计曲线的抖动 , 使其成为一条光滑的曲线 ,便于分观察，可以直观的看出谐波、间谐波抑制后的图形。
经过以上步骤，各个模块间的相互配合实现了谐波、间谐波的抑制。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。