本實用新型屬于諧波、間諧波的分析領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

隨著非線性電力電子設(shè)備、波動負(fù)載的大量使用，產(chǎn)生了大量的諧波、間諧波。間諧波成為即諧波后又一問題。給居民用戶安全用電以及電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運行帶來很大的危害。所以要有一定的措施去抑制分析間諧波，而如何模擬一個間諧波源則顯得十分必要。目前存在的諧波發(fā)生源已有很多，但是間諧波發(fā)生源目前沒有，為了更好的分析間諧波的特性需要模擬一個間諧波源，基于以上考慮，本實用新型提出了一種基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，用來檢測和產(chǎn)生間諧波。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了更好的分析間諧波，本實用新型提出了一種基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，用來檢測和產(chǎn)生間諧波。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，包括：

電源，為整個裝置提供電能；

DSP檢測模塊，用于檢測間諧波，所述DSP檢測模塊的輸入端與電源的輸出端連接；

重復(fù)控制器，用于實現(xiàn)對經(jīng)DSP檢測模塊檢測的間諧波信號進(jìn)行閉環(huán)重復(fù)控制，所述重復(fù)控制器的輸入端與DSP檢測模塊的輸出端連接。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述電源和DSP檢測模塊之間還設(shè)有濾波器。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述濾波器為噪聲濾波器和有源濾波器，所述噪聲濾波器與有源濾波器串聯(lián)。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述電源和濾波器之間還設(shè)有互感器。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述互感器為電流互感器和電壓互感器，所述電流互感器和電壓互感器之間并聯(lián)。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述重復(fù)控制器的輸出端連接驅(qū)動電路的輸入端。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述電源的輸出端連接有整流裝置。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述整流裝置的輸出端連接逆變裝置，所述逆變裝置的輸入端還與驅(qū)動電路的輸出端連接。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，還包括非線性負(fù)載，所述非線性負(fù)載作為系統(tǒng)的諧波、間諧波來源之一，所述非線性負(fù)載的輸入端與電源、整流裝置或逆變裝置的輸出端連接。

本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，還包括為DSP檢測模塊提供電能的供電模塊，所述供電模塊的輸出端與DSP檢測模塊的輸入端連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型通過在電源的輸出端設(shè)置DSP檢測模塊和重復(fù)控制器，用來檢測和產(chǎn)生間諧波，實現(xiàn)了交直交變頻系統(tǒng)中間諧波的分離與檢測。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，很清楚的可以看到，下面描述中的附圖是本實用新型的一個示意圖，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的技術(shù)方案更加讓人容易理解，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)、完整地描述。

實施例1：

參照圖1，一種基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，包括：

電源，為整個裝置提供電能；DSP檢測模塊，用于檢測間諧波，所述DSP檢測模塊的輸入端與電源的輸出端連接；重復(fù)控制器，用于實現(xiàn)對經(jīng)DSP檢測模塊檢測的間諧波信號進(jìn)行閉環(huán)重復(fù)控制，所述重復(fù)控制器的輸入端與DSP檢測模塊的輸出端連接；為DSP檢測模塊提供電能的供電模塊，供電模塊的輸出端與DSP檢測模塊的輸入端連接。

DSP檢測模塊作為間諧波檢測的核心模塊，用來實現(xiàn)Prony間諧波的檢測算法。一個重復(fù)控制器作為間諧波發(fā)生的核心模塊，用來實現(xiàn)對經(jīng)DSP檢測模塊檢測來的間諧波信號進(jìn)行閉環(huán)重復(fù)控制，把系統(tǒng)外部信號的動態(tài)模型植入控制器內(nèi)，在穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)中包含外部輸入信號的數(shù)學(xué)模型，以構(gòu)成高精度的反饋控制系統(tǒng)。實現(xiàn)對檢測到的電壓電流信號的無靜差跟蹤，得出控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路輸出，控制逆變輸出即可輸出模擬電網(wǎng)含有間諧波的電壓波形。

其中：電源優(yōu)選220V 50HZ的交流電源，DSP檢測模塊優(yōu)選DSP芯片，具體地，重復(fù)控制器用來實現(xiàn)對經(jīng)DSP檢測模塊檢測來的間諧波信號進(jìn)行閉環(huán)重復(fù)控制，即把系統(tǒng)外部信號的動態(tài)模型植入控制器內(nèi)，在穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)中包含外部輸入信號的數(shù)學(xué)模型，以構(gòu)成高精度的反饋控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對檢測到的電壓電流信號的無靜差跟蹤，得出對驅(qū)動電路的控制信號。

實施例2：

參照圖1，與上述實施例不同之處,在于基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置還包括濾波器、互感器，濾波器設(shè)置在電源和DSP檢測模塊之間，互感器設(shè)置在電源和濾波器之間。優(yōu)選濾波器為噪聲濾波器和有源濾波器，所述噪聲濾波器與有源濾波器串聯(lián)，優(yōu)選互感器為電流互感器和電壓互感器，所述電流互感器和電壓互感器之間并聯(lián)。

具體地，電源噪聲濾波器，用來慮除噪聲，減小噪聲對prony算法的影響提高檢測精度；有源濾波器APF用來濾除諧波，減小諧波對間諧波檢測的影響，提高間諧波檢測精度；電流互感器和電壓互感器各為三個，其中：三個電流互感器，在正常工作電流范圍內(nèi)，向測量、計量等裝置提供系統(tǒng)的電流信息；將系統(tǒng)中的電流信號采集進(jìn)來；三個電壓互感器，在正常工作電壓范圍內(nèi)，向測量、計量等裝置提供系統(tǒng)的電壓信息，將系統(tǒng)中的電壓信號采集進(jìn)來。

實施例3：

參照圖1，與實施例1和實施例2不同之處，在于基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置還包括驅(qū)動電路和非線性負(fù)載，驅(qū)動模塊，用來實現(xiàn)對逆變裝置的控制輸出；非線性負(fù)載優(yōu)選三相非線性負(fù)載，三相非線性負(fù)載作為系統(tǒng)的諧波、間諧波來源之一。

還包括整流裝置和/或逆變裝置，整流裝置的輸入端與電源（尤其是三相電源）的輸出端連接，整流裝置優(yōu)選A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送給DSP檢測模塊。逆變裝置優(yōu)選三相橋式6脈沖逆變裝置，三相橋式6脈沖逆變裝置具有工作速度快、輸入阻抗大、控制簡單、工作頻率高的特點，用來將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。非線性負(fù)載的輸入端可以與整流裝置的輸出端連接，也可以與逆變裝置的輸出端連接。

在實施例3中，整流裝置是一個三相六脈沖全控整流裝置，三相平衡，輸出的直流電壓和電流脈動小，對電網(wǎng)影響小，且滯后時間短，用來將三相交流電，轉(zhuǎn)換成直流電；

參照圖1，基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，各部分之間的連接關(guān)系是：三相電源的輸出端分別與電流互感器、電壓互感器、整流裝置的輸入端連接，電流互感器、電壓互感器的輸出端與噪聲濾波器的輸入端連接，噪聲濾波器的輸出端與有源濾波器的輸入端連接，有源濾波器的輸出端、供電模塊的輸出端分別與DSP檢測模塊的輸入端連接，DSP檢測模塊的輸出端與重復(fù)控制器的輸入端連接，重復(fù)控制器的輸出端與驅(qū)動電路的輸入端連接；逆變裝置的輸入端分別連接整流裝置、驅(qū)動電路的輸出端，逆變裝置的輸出端連接非線性負(fù)載。

實施例3中，基于DSP的間諧波檢測發(fā)生裝置，是利用電壓、電流互感器對電源信號中的電壓、電流信號進(jìn)行采集，經(jīng)噪聲濾波器濾除噪聲減小對后續(xù)間諧波Prony檢測算法的影響，相繼經(jīng)有源濾波器APF濾除諧波，減小諧波對間諧波檢測的影響。隨后實現(xiàn)簡諧波的檢測和發(fā)生，具體分為以下幾步：

1.對于經(jīng)噪聲濾波、諧波濾除后的信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送到DSP芯片中。

2.利用DSP控制，實現(xiàn)Prony間諧波檢測算法，達(dá)到間諧波的檢測目的。

3.將檢測到的間諧波信號送到重復(fù)控制器中，實現(xiàn)重復(fù)控制即系統(tǒng)外部信號的動態(tài)模型植入控制器內(nèi)，在穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)中包含外部輸入信號的數(shù)學(xué)模型，以構(gòu)成高精度的反饋控制系統(tǒng)。實現(xiàn)對檢測到的電壓電流信號的無靜差跟蹤。

4.將從重復(fù)控制器中計算出的控制信號，送到驅(qū)動電路中控制逆變輸出，從而逆變器輸出的信號中含有間諧波信號。

以上各實施例中經(jīng)各個模塊間的相互配合，實現(xiàn)了交直交變頻系統(tǒng)中間諧波的分離與檢測。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。