一种电力系统谐波分析的方法及其运行装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力系统谐波分析的方法及其运行装置，具体涉及电力系统领域，包括机体，所述机体表面设有显示屏和控制按钮，所述机体前侧壁上设有接线端子，所述机体内部设有微处理器；所述接线端子输出端设有传感器模块，所述传感器模块输出端设有采集模块，所述采集模块输出端设有小波变换模块。本发明专利技术通过对谐波采样离散后，利用小波变换对数字信号进行处理，对高频信息和低频信息进行不同的处理，具有自动“调焦”性能，且小波变换是按频带而不是按频点的方式处理频域信息，信号频率的微小波动不会对处理产生较大的影响，从而实现对谐波的精确测定，实时性好，测量的精度高，能够更加精确的测量谐波的各项数据。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统谐波分析的方法及其运行装置
本专利技术涉及电力系统领域，更具体地说，本专利技术涉及一种电力系统谐波分析的方法及其运行装置。
技术介绍
随着近年来国民经济的不断发展及科学技术的不断提高，电能已成为社会生产和生活当中所必需品之一，在人们日常的生活以及生产当中占据了无法替代的位置。特别是自从上世纪90年代初以来，伴随着现代电力技术的高速发展使电能得到了更加充分的利用，随之而来的是大量新型负荷、非线性负载的投入使用，结果由这些新设备所产生的谐波污染却日趋严重，使得整个系统当中的电压波形畸变愈发严重，给整个电网造成了很大的威胁。谐波已经成为影响电力系统中电能质量的一个重要因素，成为人们日益关注的问题。由于谐波对电网以及电气设备所造成的危害日趋严重，为了保障电网安全高效的运行，减少谐波所造成的损害，所以我们需要从谐波产生的原因和基本性质进行深层次的分析和研究，从而找到更为精确的谐波测量方法并研制出实时性好、精度高的谐波测量装置，能够更加精确的测量谐波的各项数据，从而为更好的抑制和治理谐波提供支持。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种电力系统谐波分析的方法及其运行装置，通过对谐波采样离散后，利用小波变换对数字信号进行处理，对高频信息和低频信息进行不同的处理，具有自动“调焦”性，且小波变换是按频带而不是按频点的方式处理频域信息，信号频率的微小波动不会对处理产生较大的影响，从而实现对谐波的精确测定，实时性好，测量的精度高，能够更加精确的测量谐波的各项数据。>为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力系统谐波分析的运行装置，包括机体，所述机体表面设有显示屏和控制按钮，所述机体前侧壁上设有接线端子，所述机体内部设有微处理器；所述接线端子输出端设有传感器模块，所述传感器模块输出端设有采集模块，所述采集模块输出端设有小波变换模块，所述小波变换模块输出端设有时窗模块，所述时窗模块的数量设置为两个，所述时窗模块的输出端设有数据概貌模块，所述数据概貌模块的输出端设有图像输出模块；所述接线端子用于与机体外部的线路进行连接，对外部的电流进行汇入；所述传感器模块具体为电压传感器和电流传感器，所述传感器模块还与微处理器连接，所述传感器模块对接线端子汇入电流的基础信息进行检测，并将数据信息传输至微处理器内部进行处理；所述采集模块包括谐波离散模块和谐波采样模块，所述谐波采样模块对谐波采样后利用谐波离散模块进行离散，离散后的谐波信号传输至小波变换模块内进行处理；所述小波变换模块具体为一个双窗函数，用于从时窗模块内的信息提取信号，两个所述时窗模块分别设置为高频信息时窗模块和低频信息时窗模块，所述高频信息时窗模块在检测高频信息时时窗函数自动变窄，对信号的高频分量做细致的观测，所述低频信息时窗模块在检测低频信息时时窗函数自动变宽，对信号的低频分量做概貌分析；所述数据概貌模块用于对时窗模块处理后的信息进行统计汇总，并利用图像输出模块将处理后的信号转化为可显示的数字量信号显示于显示屏上。在一个优选地实施方式中，所述微处理器设置为51单片机，所述微处理器还与小波变换模块和时窗模块连接，用于为数据信息处理的过程提供运算能力的支持，所述控制按钮设置于微处理器的输入端，用于进行简单的控制命令输入。在一个优选地实施方式中，所述接线端子的数量设置为多个。一种电力系统谐波分析的方法，具体包括如下步骤：步骤一，将外部线缆与机体上的接线端子进行连接，外部的电流通过接线端子汇入机体内部；步骤二，通过控制按钮输入控制命令，控制传感器模块检测汇入电流的基础信息，电流的基础信息传输至微处理器进行处理，同时，谐波采样模块对谐波采样后利用谐波离散模块进行离散，离散后的谐波信号传输至小波变换模块内进行处理；步骤三，利用小波变换模块对谐波信息进行处理，其中，小波变换可看作一个双窗函数，对一信号进行小波变换相当于从这一时频窗内的信息提取信号，当信息为高频信息时，时窗函数自动变窄，对信号的高频分量做细致的观测，当信息为低频信息时，时窗函数自动变宽，对信号的低频分量做概貌分析；步骤四，检测后的数据信息采用数据概貌模块进行统计汇总，并利用图像输出模块将处理后的信号转化为可显示的数字量信号显示于显示屏上，完成数据分析。在一个优选地实施方式中，所述小波变换模块是按频带的方式处理频域信息。在一个优选地实施方式中，在信号产生局部波动时，小波变换会产生与波动时间相匹配的片段频谱。本专利技术的技术效果和优点：1、通过对谐波采样离散后，利用小波变换对数字信号进行处理，对高频信息和低频信息进行不同的处理，具有自动“调焦”性能，且小波变换是按频带而不是按频点的方式处理频域信息，信号频率的微小波动不会对处理产生较大的影响，从而实现对谐波的精确测定，实时性好，测量的精度高，能够更加精确的测量谐波的各项数据；2、在信号的局部发生波动时，不会像傅立叶变换那样把影响扩散到整个频谱，而只改变当时一小段时间的频谱分布，因此，采用小波变换可以跟踪时变和暂态信号。附图说明图1为本专利技术的装置结构示意图。图2为本专利技术的系统结构示意图。附图标记为：1机体、2显示屏、3控制按钮、4接线端子、5微处理器、6传感器模块、7采集模块、8小波变换模块、9时窗模块、10数据概貌模块、11图像输出模块。具体实施方式如图1-2所示的一种电力系统谐波分析的运行装置，包括机体1，所述机体1表面设有显示屏2和控制按钮3，所述机体1前侧壁上设有接线端子4，所述机体1内部设有微处理器5；所述接线端子4输出端设有传感器模块6，所述传感器模块6输出端设有采集模块7，所述采集模块7输出端设有小波变换模块8，所述小波变换模块8输出端设有时窗模块9，所述时窗模块9的数量设置为两个，所述时窗模块9的输出端设有数据概貌模块10，所述数据概貌模块10的输出端设有图像输出模块11。小波变换分析方法，继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口。所述接线端子4用于与机体1外部的线路进行连接，对外部的电流进行汇入。所述传感器模块6具体为电压传感器和电流传感器，所述传感器模块6还与微处理器5连接，所述传感器模块6对接线端子4汇入电流的基础信息进行检测，并将数据信息传输至微处理器5内部进行处理。所述采集模块7包括谐波离散模块和谐波采样模块，所述谐波采样模块对谐波采样后利用谐波离散模块进行离散，离散后的谐波信号传输至小波变换模块8内进行处理。所述小波变换模块8具体为一个双窗函数，用于从时窗模块9内的信息提取信号，两个所述时窗模块9分别设置为高频信息时窗模块和低频信息时窗模块，所述高频信息时窗模块在检测高频信息时的时窗函数自动变窄，对信号的高频分量做细致的观测，所述低频信息时窗模块在检测低频信息时的时窗函数自动变宽，对信号的低频分量做概貌分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统谐波分析的运行装置，包括机体(1)，在机体(1)上设有显示屏(2)、控制按钮(3)和接线端子(4)，在机体(1)内部设有微处理器(5)，其特征在于：/n所述接线端子(4)的输出端设有传感器模块(6)，所述传感器模块(6)输出端设有采集模块(7)，所述采集模块(7)输出端设有小波变换模块(8)，所述小波变换模块(8)输出端设有时窗模块(9)，所述时窗模块(9)的输出端设有数据概貌模块(10)，所述数据概貌模块(10)的输出端设有图像输出模块(11)；/n所述传感器模块(6)与微处理器(5)连接，所述传感器模块(6)对接线端子(4)汇入电流的基础信息进行检测，并将数据信息传输至微处理器(5)进行处理；/n采集模块(7)包括谐波离散模块和谐波采样模块，所述谐波采样模块对谐波采样后利用谐波离散模块进行离散，离散后的谐波信号传输至小波变换模块(8)内进行处理；/n所述小波变换模块(8)具体为一个双窗函数，用于从时窗模块(9)内的信息提取信号，时窗模块(9)共设置有两个，两个时窗模块(9)分别为高频信息时窗模块和低频信息时窗模块，所述高频信息时窗模块在检测高频信息时的时窗函数自动变窄，对信号的高频分量进行观测，所述低频信息时窗模块在检测低频信息时时窗函数自动变宽，对信号的低频分量做概貌分析；/n所述数据概貌模块(10)用于对时窗模块(9)处理后的信息进行统计汇总，并利用图像输出模块(11)将处理后的信号转化为数字量信号显示在显示屏(2)上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统谐波分析的运行装置，包括机体(1)，在机体(1)上设有显示屏(2)、控制按钮(3)和接线端子(4)，在机体(1)内部设有微处理器(5)，其特征在于：
所述接线端子(4)的输出端设有传感器模块(6)，所述传感器模块(6)输出端设有采集模块(7)，所述采集模块(7)输出端设有小波变换模块(8)，所述小波变换模块(8)输出端设有时窗模块(9)，所述时窗模块(9)的输出端设有数据概貌模块(10)，所述数据概貌模块(10)的输出端设有图像输出模块(11)；
所述传感器模块(6)与微处理器(5)连接，所述传感器模块(6)对接线端子(4)汇入电流的基础信息进行检测，并将数据信息传输至微处理器(5)进行处理；
采集模块(7)包括谐波离散模块和谐波采样模块，所述谐波采样模块对谐波采样后利用谐波离散模块进行离散，离散后的谐波信号传输至小波变换模块(8)内进行处理；
所述小波变换模块(8)具体为一个双窗函数，用于从时窗模块(9)内的信息提取信号，时窗模块(9)共设置有两个，两个时窗模块(9)分别为高频信息时窗模块和低频信息时窗模块，所述高频信息时窗模块在检测高频信息时的时窗函数自动变窄，对信号的高频分量进行观测，所述低频信息时窗模块在检测低频信息时时窗函数自动变宽，对信号的低频分量做概貌分析；
所述数据概貌模块(10)用于对时窗模块(9)处理后的信息进行统计汇总，并利用图像输出模块(11)将处理后的信号转化为数字量信号显示在显示屏(2)上。


2.根据权利要求1所述的一种电力系统谐波分析的运行装置，其特征在于：所述微处理器(5)设置为51单片机，所述微处理器(5)还...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建德，
申请(专利权)人：苏州建丞节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32