[实用新型]一种实时高精度的电力谐波分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的谐波分析，尤其涉及一种实时高精度的电力谐波分析装置。 

背景技术

随着电子技术和电力电子器件的发展，电力电子设备的应用越来越广泛，这些非线性电力电子设备使得电网中产生了大量谐波，导致电能质量下降。实时高精度的谐波分析对电能质量的治理具有十分重要的意义。 

目前用于谐波分析的装置很多，大多采用频域分析法分析谐波，主要包括FFT即快速傅里叶变换、基于神经网络理论、矢量变换以及小波变换，FFT以简单实用的特点成为当前谐波分析装置的主要算法，但是电力系统的谐波频率实时变化，同步采样难度大，而FFT在非同步采样的情况下会产生频谱泄露，计算数据不准确，目前普遍采用加窗插值法来减少频谱泄漏，但是加窗插值法受所选窗函数影响，会增加数据计算量，从而降低谐波分析的速度。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种实时高精度的电力谐波分析装置，可以实现同步采样，从而解决现有电力谐波分析装置以加窗插值法减少非同步采样产生的频谱泄露，导致谐波分析速度降低的问题。 

本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种实时高精度的电力谐波分析装置，包括固定频率ADC芯片、可变频率ADC芯片、数字滤波器组、比较选择模块、时钟电路和FFT处理模块，所述固定频率ADC芯片和可变频率ADC芯片的信号输入端分别连接电力谐波信号，所述固定频率ADC芯片的信号输出端连接数字滤波器组输入端，所述数字滤波器组输出端通过比较选择模块连接时钟电路的输入端，所述时钟电路的输出端连接可变频率ADC芯片的频率控制端，所述可变频率ADC芯片的信号输出端连接FFT处理模块。

所述数字滤波器组为FIR带通滤波器组。 

本实用新型的优点在于： 

一、以固定频率ADC芯片、数字滤波器组比较选择模块对电力谐波信号进行基波频率测量，再通过时钟电路获得时钟信号，控制可变频率ADC芯片在电力谐波的周期起始点进行采样，实现同步采样，从而避免非同步采样产生的频谱泄露，准确性高；

二、结构简单、数据处理量小，对电力谐波信号进行实时高精度的分析，满足电力系统检测对实时性的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示的一种实时高精度的电力谐波分析装置，包括固定频率ADC芯片、可变频率ADC芯片、FIR带通滤波器组、比较选择模块、时钟电路和FFT处理模块，所述固定频率ADC芯片和可变频率ADC芯片的信号输入端分别连接电力谐波信号，所述固定频率ADC芯片采用较低频率以便采取足够多的点数，以保证一定的频率分辨率，所述固定频率ADC芯片的信号输出端连接FIR带通滤波器组输入端，所述FIR带通滤波器组输出端通过比较选择模块连接时钟电路的输入端，所述比较选择模块比较FIR带通滤波器组的多个输出值，将输出值最大的滤波器所对应的中心频率值作为基波频率输入时钟电路，所述时钟电路的输出端连接可变频率ADC芯片的频率控制端，所述时钟电路输出基波频率整数倍的时钟信号作为可变频率ADC芯片的采用频率，所述可变频率ADC芯片的信号输出端连接FFT处理模块，输出电力谐波信号的幅值和相角。