一种矿井电力谐波检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种矿井电力谐波检测系统，抗干扰，检测精度高，对信号进行同步采样，实时性好。电压互感器将电路中电压转换为一定数值的定值电压，电压信号调理电路对电压进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。电流互感器将电路中电流转换为一定数值的定值电流，电流信号调理电路对电流进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。锁相环电路用于控制模数转换器对电压和电流信号进行同步采样，复杂可编程逻辑器件用于数据缓存和控制锁相环时钟频率。模数转换器对模拟性电压和电流信号进行采样并将采样信号转换为数字信号输出。处理器用于数据的运算处理并输出谐波参数，处理器完成数据的通信控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种矿井电力谐波检测系统。
技术介绍
近年来，电力电子设备和各种非线性负载的使用，这些负荷的非线性、冲击性和不平衡性会产生大量谐波注入到电网中，造成电压和电流发生畸变，降低电能质量。在煤矿供电系统中，采用晶闸管变流器供电的大功率直流提升机、井下皮带运输机软启动及变频调速等设备，都是典型的谐波源。谐波会增加电网网损，导致电能的生产、传输和利用效率降低，增大了供电部门的经济损失。要提高电网电能质量和用电设备的安全性，就必须对电力系统谐波进行治理，对无功电流进行实时补偿，那么就需要在实时补偿之前将谐波电流分离出来，而分离的关键在于检测到谐波成分，如幅值和相位等。由于矿井电网中谐波问题复杂，频率高以及固有的非线性、分布性、随机性、非平稳性和影响因素的复杂性等特征，单纯的分析比较困难。一般的谐波检测仪器都只是针对测量的准确性而研制的，不能保证实时性。且矿井内环境条件复杂，一般检测仪器也不能抑制干扰，检测精度低。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是:提供一种矿井电力谐波检测系统，对矿井电力谐波进行检测，且抗干扰，检测精度高，对信号进行同步采样，实时性好。为解决上述技术问题，本技术涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种矿井电力谐波检测系统，包括电压互感器、电压信号调理电路、电流互感器、电流信号调理电路、模数转换器、复杂可编程逻辑器件、过零比较器、锁相环电路、处理器、电可擦可编程只读存储器、显示屏和计算机，对矿井电力谐波进行检测，且抗干扰，检测精度高，对信号进行同步采样，实时性好。电压信号调理电路一端与电压互感器相连，另一端连接有模数转换器，电压互感器将电路中电压转换为一定数值的定值电压，电压信号调理电路对电压进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。电流信号调理电路一端与电流互感器相连，另一端连接有模数转换器，电流互感器将电路中电流转换为一定数值的定值电流，电流信号调理电路对电流进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。电压信号调理电路和电流信号调理电路都连接在过零比较器的输入端上，过零比较器输出端连接有锁相环电路和复杂可编程逻辑器件，锁相环电路与复杂可编程逻辑器件和模数转换器相连，过零比较器将接收到的电流信号和电压信号分别转化为规律性方波脉冲信号后输出，锁相环电路用于控制模数转换器对电压和电流信号进行同步采样，复杂可编程逻辑器件用于数据缓存和控制锁相环时钟频率。模数转换器输出端与复杂可编程逻辑器件相连，模数转换器对模拟性电压和电流信号进行采样并将采样信号转换为数字信号输出。复杂可编程逻辑器件与处理器相连，处理器用于数据的运算处理并输出谐波参数，处理器完成数据的通信控制。电可擦可编程只读存储器与处理器相连，电可擦可编程只读存储器用于数据和程序的存储。显示屏与处理器相连，显示屏用于显示处理器输出结果。计算机与处理器相连，计算机用于数据的显示和系统的监测。作为本方案的进一步优化，本技术一种矿井电力谐波检测系统所述的模数转换器选用美信半导体有限公司生产的模数转换器，其型号为MAX12527ETK。作为本方案的进一步优化，本技术一种矿井电力谐波检测系统所述的处理器选用德州仪器有限公司生产的处理器，其型号为TMS320F812。本技术一种矿井电力谐波检测系统的有益效果为:a.实现了矿井电网电力谐波检测；b.抗干扰，精度高；c.实时性好。【附图说明】图1为本技术一种矿井电力谐波检测系统的系统框图。【具体实施方式】在图1中，本技术涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种矿井电力谐波检测系统，包括电压互感器、电压信号调理电路、电流互感器、电流信号调理电路、模数转换器、复杂可编程逻辑器件、过零比较器、锁相环电路、处理器、电可擦可编程只读存储器、显示屏和计算机，对矿井电力谐波进行检测，且抗干扰，检测精度高，对信号进行同步采样，实时性好。电压信号调理电路一端与电压互感器相连，另一端连接有模数转换器，电压互感器将电路中电压转换为一定数值的定值电压，电压信号调理电路对电压进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。由于电网中电压谐波信号是各种频率与幅度的波形信号，直接采集的话检测困难，利用电压互感器将电压信号转换成一定幅值的正弦电压输出，便于检测。电压互感器输出的电压信号非常微弱且幅值过高。不能直接由模数转换器采集，利用电压信号调理电路进行过滤和放大后输出模数转换器可采集的电压值。且信号经调理后干扰信号减少，提升了检测精度。电流信号调理电路一端与电流互感器相连，另一端连接有模数转换器，电流互感器将电路中电流转换为一定数值的定值电流，电流信号调理电路对电流进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号。由于电网中电流谐波信号是各种频率与幅度的波形信号，直接采集的话检测困难，利用电流互感器将电流信号转换成一定幅值的正弦电流输出，便于检测。电流互感器输出的电流信号非常微弱。不能直接由模数转换器采集，利用电流信号调理电路进行过滤和放大后输出模数转换器可采集的电流值。且信号经调理后干扰信号减少，提升了检测精度。电压信号调理电路和电流信号调理电路都连接在过零比较器的输入端上，过零比较器输出端连接有锁相环电路和复杂可编程逻辑器件，锁相环电路与复杂可编程逻辑器件和模数转换器相连，过零比较器将接收到的电流信号和电压信号分别转化为规律性方波脉冲信号后输出，锁相环电路用于控制模数转换器对电压和电流信号进行同步采样，复杂可编程逻辑器件用于数据缓存和控制锁相环时钟频率。在实际电网中，电压和电流的频率受各种因素的影响往往是波动的，所以需要对一个周期内的电力信号进行等间隔的整数倍采样。采用锁相环电路控制模数转换器的采样周期，锁相环电路发出采样脉冲，采样信号和被测信号同步，进而触发模数转换器进行等间隔的周期采样。且利用锁相环电路控制模数转换器为硬件控制方式，受谐波干扰影响小。模数转换器输出端与复杂可编程逻辑器件相连，模数转换器对模拟性电压和电流信号进行采样并将采样信号转换为数字信号输出。复杂可编程逻辑器件与处理器相连，处理器用于数据的运算处理并输出谐波参数，处理器完成数据的通信控制。数转换器选用美信半导体有限公司生产的模数转换器，其型号为MAX12527ETK。该型模数转换器具备多通道实时采样能力，满足系统要求。在谐波检测中，不仅有显示、通信，还需要复杂的数据处理，只使用处理器无法满足对数据的精确处理，采用复杂可编程逻辑器件扩展处理器的端口并实现模数转换器与处理器之间的地址映射，复杂可编程逻辑器件降低了处理器的数据通信和采样压力，处理器对数据运算的速度相应提升。处理器选用德州仪器有限公司生产的处理器，其型号为TMS320F812。该型处理器为数字信号处理器，运算速度快，适合于大容量数据的实时处理。电可擦可编程只读存储器与处理器相连，电可擦可编程只读存储器用于数据和程序的存储。显示屏与处理器相连，显示屏用于显示处理器输出结果。计算机与处理器相连，计算机用于数据的显示和系统的监测。利用显示屏可以现场观测数据。利用计算机可远程观测数据。当然上述说明并非对本技术的限制，本技术也不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井电力谐波检测系统，包括电压互感器、电压信号调理电路、电流互感器、电流信号调理电路、模数转换器、复杂可编程逻辑器件、过零比较器、锁相环电路、处理器、电可擦可编程只读存储器、显示屏和计算机，其特征在于：电压信号调理电路一端与电压互感器相连，另一端连接有模数转换器，电压互感器将电路中电压转换为一定数值的定值电压，电压信号调理电路对电压进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号；电流信号调理电路一端与电流互感器相连，另一端连接有模数转换器，电流互感器将电路中电流转换为一定数值的定值电流，电流信号调理电路对电流进行调理转换成模数转换器能识别的标准信号；电压信号调理电路和电流信号调理电路都连接在过零比较器的输入端上，过零比较器输出端连接有锁相环电路和复杂可编程逻辑器件，锁相环电路与复杂可编程逻辑器件和模数转换器相连，过零比较器将接收到的电流信号和电压信号分别转化为规律性方波脉冲信号后输出，锁相环电路用于控制模数转换器对电压和电流信号进行同步采样，复杂可编程逻辑器件用于数据缓存和控制锁相环时钟频率；模数转换器输出端与复杂可编程逻辑器件相连，模数转换器对模拟性电压和电流信号进行采样并将采样信号转换为数字信号输出；复杂可编程逻辑器件与处理器相连，处理器用于数据的运算处理并输出谐波参数，处理器完成数据的通信控制；电可擦可编程只读存储器与处理器相连，电可擦可编程只读存储器用于数据和程序的存储；显示屏与处理器相连，显示屏用于显示处理器输出结果；计算机与处理器相连，计算机用于数据的显示和系统的监测。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34