【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号处理技术,具体地说是一种基于频移集合经验模态分解的谐波检测方法及谐波检测系统。
技术介绍
电力负载多元化和复杂化之后,快速实时检测以及暂态信号的在线监测跟踪已经成为新的需要,传统对稳态谐波的检测正逐歩发展为对非稳态谐波的检测,谐波检测算法也趋向于复杂化和智能化的方向发展,传统的函数分析方法比较单一,无法适应于所有复杂情况。目前,针对谐波检测的应用中,以傅里叶变换、小波变换和经验模态分解为主要的信号处理技术。传统的基于傅里叶变换的信号处理技术在处理信号时,把信号从整个时域变换到频域,用信号所包含的全部频率成分来描述信号在频域内的变化,不能够反映出局部信号频率的瞬时变化,在处理非线性信号时具有难以避免的局限性,并且受到测不准原理(Uncertaintyprinciple)的限制。后来人们提出的加窗傅里叶变换在某种程度上克服了傅里叶变换的缺点,实现了分析信号的局部性质,但是一旦窗口大小选定,就不能随意调整,且依旧存在测不准原理的限制,不能在时间和频率两方面同时达到很高的分辨率。小波变换虽然在处理非线性和非平稳信号的能力上有了进一步提高,但其本质上还是一种窗口可调的傅里叶变换,不可避免地具有窗函数的局限性,仍受测不准原理限制,无法精确更直观的描述信号随时间变化的状态,且小波变换存在着众多的小波基函数,而各小波基函数的使用范围不一致,也就造成了小波基选择的问题。经验模态分解是近年来流行的一种非线性非稳态信号处理方法,该方法从信号自身特征出发,将信号分解成为一系列的本征模态函数,能够准确的表达信号在时频面上的各类信息,且打破了测不准原理的限制。 ...
【技术保护点】
一种谐波检测系统,其特征在于该系统包括主机和从机;所述主机包括核心处理器模块和主机数据采集模块;所述主机数据采集模块包括主机电压传感器、主机电流传感器和数据采集卡;所述主机电压传感器和主机电流传感器分别与数据采集卡连接;所述数据采集卡与核心处理器模块连接;所述从机包括从机数据采集模块、数据处理模块、通讯模块、显示模块和电源模块;所述数据处理模块分别与从机数据采集模块、通讯模块、显示模块和电源模块连接;所述电源模块与从机数据采集模块连接;所述核心处理器模块通过通讯模块与从机连接;所述从机数据采集模块包括从机电压传感器、从机电流传感器、信号调理电路和锁相环电路;所述从机电压传感器和从机电流传感器分别与信号调理电路连接;所述从机电压传感器与锁相环电路连接;所述信号调理电路与数据处理模块连接;锁相环电路的输出与数据处理模块连接。
【技术特征摘要】
1.一种谐波检测系统,其特征在于该系统包括主机和从机;所述主机包括核心处理器模块和主机数据采集模块;所述主机数据采集模块包括主机电压传感器、主机电流传感器和数据采集卡;所述主机电压传感器和主机电流传感器分别与数据采集卡连接;所述数据采集卡与核心处理器模块连接;所述从机包括从机数据采集模块、数据处理模块、通讯模块、显示模块和电源模块;所述数据处理模块分别与从机数据采集模块、通讯模块、显示模块和电源模块连接;所述电源模块与从机数据采集模块连接;所述核心处理器模块通过通讯模块与从机连接;所述从机数据采集模块包括从机电压传感器、从机电流传感器、信号调理电路和锁相环电路;所述从机电压传感器和从机电流传感器分别与信号调理电路连接;所述从机电压传感器与锁相环电路连接;所述信号调理电路与数据处理模块连接;锁相环电路的输出与数据处理模块连接。2.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于所述主机电流传感器和从机电流传感器的型号为北京森社公司的CHB-25NP型霍尔电流传感器;所述主机电压传感器和从机电压传感器的型号为北京森社公司的CHV-25P型霍尔电压传感器。3.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于数据处理模块采用TI公司TMS320F28335浮点型DSP芯片。4.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于数据采集卡是研华1712L型PCI总线接口数据采集卡。5.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于通讯模块的芯片型号是MAX485;电源模块的型号为TPS767D301。6.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于所述锁相环电路的电路构成是:采集电压信号分别与电压比较器U1的S3引脚IN+和贴片电阻R1连接,R1的另一端与U1的S1引脚OUT连接;U1的S2引脚IN-与GND连接,U1的S1引脚OUT与贴片电阻R2连接,R2的另一端与+3.3V连接,同时U1的S1引脚OUT与贴片电容C1连接,C1的另一端与GND连接,同时U1的S1引脚OUT接入锁相器件U2的S14引脚SignalIn,U2的S9引脚与贴片电容C2连接,C2的另一端接GND,同时U2的S9引脚与贴片电阻R3连接,R3的另一端与U2的S2引脚连接,U2的S11引脚与贴片电阻R4连接,R4的另一端与GND连接,U2的S6引脚与贴片电容C3连接,C3的另一端与U2的S7引脚连接,U2的S3引脚输出信号与降压管U3连接,U3的另一端接入数据处理模块。7.根据权利要求1所述的谐波检测系统,其特征在于所述信号调理电路的电路构成是:采集信号与贴片电阻R12连接,R12另一端接入运算放大器U11的S3引脚,同时与贴片电阻R14连接;R14的另一端与贴片电阻R15连接,同时还与U11的S1引脚和贴片电容C12连接;贴片电容C11的一端分别与R15的另一端和运算放大器U12的S5脚连接,C11的另一端接地;U12的S6引脚与U12的S7引脚连接,同时还与C12的另一端连接;U12的S7引脚与数据处理模块22连接;贴片电阻R11一端与5V连接,另一端与U11的S2引脚和R13的一端连接,R13的...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙曙光,庞毅,刘建强,齐玲,张强,丁铭真,田朋,纪学玲,王佳兴,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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