[发明专利]一种间谐波检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种间谐波检测系统及方法，包括：振动模块，与待测供电网连接，其包括铁芯，用于将待测供电网电压转换成铁芯振动位移；数据采集模块安装于所述振动模块上，用于采集铁芯振动位移，并将其转换成铁芯振动位移电信号；数据处理模块与数据采集模块连接，用于对铁芯振动位移电信号滤波后进行分析，获取铁芯振动位移频谱，根据铁芯振动位移频谱、预设间谐波频谱数据库及预设间谐波电压频率公式，检测待测供电网中是否含有间谐波，生成间谐波检测结果。本发明通过采集铁芯振动位移，并对其频谱进行分析，从而实现对待测供电网中间谐波的检测，提高了间谐波检测的准确度，和检测系统集成度，降低了实施难度和成本。

技术领域

本发明涉及电气信息检测技术领域，具体涉及一种间谐波检测系统及方法。

背景技术

随着交-直流输电工程迅速发展,电力电子技术在电力设备中应用越来越广泛，我国电力系统形式和规模都发生着巨大改变。但与过去电力设备和装置基本运行在正弦工况下不同，现在越来越多的设备都可能工作在在非正弦工况中，因此近些年来国内外研究人员越来越多地将目光投向了电力系统间谐波问题，即指任何频率不是基频整数倍的谐波。间谐波会给包括变压器、电抗器等含铁心绕组类设备带来影响，使铁心提前饱和、导致励磁电流畸变严重，同时铁心的磁滞损耗和涡流损耗迅速增加、转化成的热量导致局部过热，减少使用寿命，并产生更高的振动和噪声。然而目前对于间谐波的检测主要通过对含铁心绕组类设备运行状态下电流波形的分析，获取难度大，并且难以准确判断。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的通过对于间谐波检测中，对含铁心绕组类设备运行状态下电流波形的分析，获取难度大，并且难以准确判断的缺陷，从而提供一种间谐波检测系统及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种间谐波检测系统，包括：振动模块，与待测供电网连接，其包括铁芯，用于将待测供电网电压转换成铁芯振动位移；数据采集模块，安装于振动模块上，用于采集铁芯振动位移，并将其转换成铁芯振动位移电信号；数据处理模块，与数据采集模块连接，用于对铁芯振动位移电信号滤波后进行分析，获取铁芯振动位移频谱，根据铁芯振动位移频谱、预设间谐波频谱数据库及预设间谐波电压频率公式，检测待测供电网中是否含有间谐波，并生成间谐波检测结果。

在一实施例中，间谐波检测系统还包括：显示模块，与数据处理模块连接，用于显示间谐波检测结果，间谐波检测结果包括铁芯振动位移、铁芯振动位移频谱及间谐波电压频率。

在一实施例中，数据采集模块包括：振动传感器，吸附在铁芯上，用于获取铁芯振动位移；数据转换单元，用于将铁芯振动位移转换成铁芯振动位移电信号。

在一实施例中，数据处理模块包括：预设间谐波频谱数据库，预设间谐波频谱数据库预存含铁心绕组类设备在正常工况和含不同频率间谐波电压时，铁心振动位移波形和频谱分析结果。

在一实施例中，数据处理模块将铁芯振动位移及铁芯振动位移频谱，与预设间谐波频谱数据库中预存的铁心振动位移波形和频谱分析结果进行匹配，当匹配失败，则根据铁芯振动位移频谱及预设间谐波电压频率公式，获取间谐波电压频率；当匹配成功时，获取与铁芯振动位移及铁芯振动位移频谱匹配的间谐波电压频率。

在一实施例中，数据采集模块根据待测供电网中的变压器容量大小确定测量精度。

第二方面，本发明实施例提供一种间谐波检测方法，包括：将振动模块与待测供电网连接，采集铁芯振动位移；将铁芯振动位移转换成铁芯振动位移电信号；对铁芯振动位移电信号滤波后进行分析，获取铁芯振动位移频谱，根据铁芯振动位移频谱、预设间谐波频谱数据库及预设间谐波电压频率公式，检测待测供电网中是否含有间谐波，并生成间谐波检测结果。

在一实施例中，对铁芯振动位移电信号滤波后进行分析，获取铁芯振动位移频谱的过程，包括：对铁芯振动位移电信号进行滤波处理；对滤波后的铁芯振动位移电信号进行傅里叶分析，获取铁芯振动位移频谱。