[发明专利]一种在线电力谐波监测方法

说明书

本发明公开了一种在线电力谐波监测方法，包括以下步骤：A、电压采集模块和电流采集模块分别采集三相电压、电流信号；B、采集的三相电压和电流信号分别进行模数转换后发送至ARM处理器中处理；C、ARM处理器对谐波源的电压电流进行谐波源分析；D、分析结果通过以太网传输模块传输至后台上位机，本发明采集的监测方法简单，监测效率高，便于技术人员实时查看。

技术领域

本发明涉及不锈钢技术领域，具体为一种在线电力谐波监测方法。

背景技术

由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。电力系统中的谐波来自电气设备，也就是说来自发电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。目前我国应用的发电机有两大类：隐极机和凸极机。隐极机多用于汽轮发电机，凸极机多用于水轮发电机。

对于谐波分量而言，隐极机优于凸极机，但随着科技进步，可控硅、IGBT等电子励磁装置的投入，使发电机的谐波分量有所上升。当发电机的端电压高于额定电压的10%以上时，由于电机的磁饱和，会使电压的三次谐波明显增加。同样在变压器的电源侧电压超过额定电压10%以上时，也会使二次侧电压的三次谐波明显增加。由于电网电压偏移在±7%以下，所以发电、变电设备产生的谐波分量都比较小，比国家的考核标准低的多，因此发电、变电设备不是影响电网电压波形方面质量的主要矛盾。

近年来，随着各种非平稳、非线性电气装置的投入使用和分布式电源的接入，电网中的谐波、间谐波种类和含量急剧增长，进而导致了电能质量受到了严重影响。谐波使电能的生产、传输和使用的效率降低并对周围的电磁环境产生危害。然而，传统电力谐波检测普遍存在谐波识别率低,监测效率低的弊端，因此，有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线电力谐波监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在线电力谐波监测方法，包括以下步骤：

A、电压采集模块和电流采集模块分别采集三相电压、电流信号；

B、采集的三相电压和电流信号分别进行模数转换后发送至ARM处理器中处理；

C、ARM处理器对谐波源的电压电流进行谐波源分析；

D、分析结果通过以太网传输模块传输至后台上位机。

优选的，所述步骤A中电流采集模块包括运算放大器A、二极管A和二极管B，所述运算放大器A正极输入端连接电阻A一端，负极输入端分别连接电阻B一端和电阻D一端，电阻A另一端分别连接电阻C一端和电流互感器接口，电阻C另一端接地，电阻B另一端接地，电阻D另一端连接运算放大器A输出端，所述运算放大器A输出端分别连接二极管A正极和二极管B负极，所述二极管A负极接电源端，所述二极管B正极接地。

优选的，所述步骤A中电压采集模块包括运算放大器B、二极管C和二极管D，所述运算放大器B正极输入端分别连接电阻H一端、电阻E一端，负极输入端分别连接电阻F一端和电阻G一端，所述电阻E另一端分别连接电阻I一端和电阻J一端，电阻I另一端接电源端，电阻J另一端接地，所述电阻H另一端接地，所述电阻G另一端接运算放大器B输出端，所述运算放大器B输出端分别连接二极管C正极和二极管D负极，所述二极管C负极接电源端，二极管D正极接地。

优选的，所述以太网传输模块采用型号为TLK2201BIRCP的以太网芯片。

优选的，所述步骤C中谐波源包括风电场、光伏并网发电、电力机车、轧机负荷和电弧炉。