CN101393237A - 一种三相在线谐波电流实时监测系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种三相在线谐波电流实时监测系统，包括电力系统，其特征在于该系统是由信号预处理模块、三相自适应谐波检测处理模块、参考正交信号产生模块、检测信号处理模块以及计算机分析和显示模块组成；其优越性为：(1)结合空间矢量变换，具有较强的自适应性；(2)改进了的自适应滤波算法，提高了系统检测精度和动态响应特性；(3)三相谐波电流同时检测，采集到的波形更加具有同步性，节约了系统的成本；(4)可同时检测出基波的有功和无功分量，便于无功电流分量的补偿；(5)采用锁相环产生参考电压的方法，避免波形畸变的影响；(6)串接低通滤波器，提高了系统检测精度和动态响应特性；(7)同样适应于电压各分量的检测。

Description

一种三相在线谐波电流实时监测系统及其工作方法

(一)技术领域：

本发明涉及谐波电流监测领域，特别是一种三相在线谐波电流实时监测系统及其工作方法。

(二)背景技术：

当前，有源电力滤波器在电力系统中的应用前景日益看好，其所采用的谐波电流检测方法也变得非常重要，因为这决定了谐波电流的检测精度和动态响应特性，更是直接的影响了谐波电流的补偿效果。因此，能否快速而准确地实时检测出系统中的谐波和无功分量并对其加以监视，是有源电力滤波器得以成功应用的前提条件。

基于瞬时无功功率理论检测法就是一种十分常见的方法，它的检测补偿效果比较明显，但只能检测电流中的谐波分量，不能检测出电压中的，且控制电路相对复杂，所需计算量也是较大的，所以在实时性要求较高的系统中有明显的局限性；此外，还有采用人工神经元网络(ANN)的方法来检测谐波的方法，它们采用了模拟并行谐波检测装置的基本原理，但这种方法需要大量的时间来训练样本，也难以满足实时的要求；另有已应用的传统的自适应检测方法，此类方法基于自适应噪声对消原理，系统闭环检测，故鲁棒性好、实时计算量小，简洁快速、工作特性不受硬件器件参数变化和电压波形畸变的影响，具有良好的自适应能力，但该方法只应用于单相系统，在三相系统中的应用报道还是微乎其微，即使有涉及的研究，但未能解决动态响应速度和检测精度能存在相互制约关系。这种关系就是如果为保证谐波计算的高检测精度，则动态响应速度很慢；如果提高动态响应速度则又会明显降低检测的精度。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种三相在线谐波电流实时监测系统及其工作方法，它可以克服现有技术的不足，利用自适应滤波原理的特殊自适应性和快速准确的监测技术，可获得高精度的监测效果；该系统的工作方法基于LABVIEW虚拟仪器软件开发平台，既大大地提高了自适应谐波电流检测系统的检测精度，也提高了系统的动态响应特性。

本发明的技术方案：一种三相在线谐波电流实时监测系统，包括电力系统，其特征在于该系统的硬件设备是由信号预处理模块、三相自适应谐波检测处理模块、参考正交信号产生模块、检测信号处理模块以及计算机分析和显示模块五大部分组成；其中所说的信号预处理模块的输入端接入需要检测的电流信号，输出端与三相自适应谐波检测处理模块的输出端连接；所说的三相自适应谐波检测处理模块的输入端包括两个参考电流输入端，且这两个参考电流输入端与参考正交信号产生模块的输出端连接，所说的三相自适应谐波检测处理模块的输出端与检测信号处理模块的输入端连接；所说的参考正交信号产生模块的输入端接收由电力系统电压产生的参考电压信号，其两个输出端分别与三相自适应谐波检测处理模块的两个参考电流输入端相连；所说的检测信号处理模块输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

上述所说的信号预处理模块可以是耦合变压器，也可以是电抗器；其连接为常规连接。

上述所说的参考正交信号产生模块是由信号预处理电路、锁相倍频电路和正余弦计算电路三个电路单元组成；其中，

所说的信号预处理电路包括低通滤波器和比较器两部分，所说的低通滤波器的输入端接收电力系统电压产生的参考电压信号，其输出端与比较器输入端连接；

所说的锁相倍频电路由1片锁相环芯片CD4046、同步信号器、1片计数/分频器组成，其中，所说的锁相环芯片CD4046的输入端与信号与处理电路中的比较器的比较器输出端连接，其输出端与同步信号器的输入端连接；所说的同步信号器的输出端与计数/分频器的输入端连接；所说的计数/分频器的输出端与锁相环芯片CD4046的输入端连接构成反馈回路；

所说的正余弦计算电路接收信号与处理电路中的比较器产生的过零信号，从而触发产生标准正余弦信号，输出给三相自适应谐波检测处理模块。

上述所说的三相自适应谐波检测处理模块是由加法器单元、乘法器单元、三相静止坐标变换器、低通滤波器、放大器单元和静止坐标逆变换器组成；其中，

所说的加法器单元是由加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器E、加法器F、加法器G、加法器H、加法器I、加法器J构成；

所说的乘法器单元是由乘法器A、乘法器B、乘法器C、乘法器D、乘法器E、乘法器F、乘法器G、乘法器H、乘法器I、乘法器J、乘法器K、乘法器I、乘法器M、乘法器N、乘法器O、乘法器P构成；

所说的C相静止坐标变换器的输入端连接信号预处理模块的输出端，其输出端的两个端口与加法器A和加法器B的输入端连接，另A端口为中线端口直接与静止坐标逆变换器的中线端口连接；加法器A的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器E、乘法器G、乘法器M、乘法器P输入端相连；加法器B的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器F、乘法器H、乘法器N、乘法器O输入端相连。乘法器E和乘法器F输出端接加法器G的两输入端，乘法器G和乘法器H输出端接加法器H的两输入端，乘法器M和乘法器N输出端接加法器I的两输入端，乘法器O和乘法器P输出端接加法器J的两输入端；加法器G、加法器H、加法器I、加法器J输出端分别通过低通滤波器后与放大器单元输入端连接；放大器单元各输出端分别与加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器I、加法器J、加法器K、加法器I的输入端相连，加法器A和加法器B输出端接加法器C的两输入端，加法器C和加法器D输出端接加法器D的两输入端，加法器I和加法器J输出端接加法器E的两输入端，加法器K和加法器I输出端接加法器F的两输入端，加法器C和加法器F输出端接加法器A的两输入端，加法器D和加法器E输出端接加法器B的两输入端；乘法器单元的输入端接入由上述所说的参考正交信号产生模块产生的正交输入信号。

上述所说的检测信号处理模块是由电流互感器和信号调理电路两部分组成；其中，所说的电流互感器的输入端与三相自适应谐波检测处理模块输出端连接，其输出端与信号调理电路的输入端连接；所说的信号调理电路的输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

上述所说的计算机分析和显示模块是由工控计算机、数据采集卡和显示器组成；其中，所说的数据采集卡输入端与检测信号处理模块中信号调理电路的输出端连接，其输出端与工控计算机的输入端连接；所说的工控计算机的输出端与显示器连接。

一种三相在线谐波电流实时监测系统的工作方法，其特征在于它是由以下步骤构成：

①电流信号通过上述所说的信号预处理模块，进入三相自适应谐波检测处理模块；

②电压参考信号接入参考正交信号产生模块，产生参考正交信号；

③在LABVIEW虚拟仪器软件程序框图后台创建采集通道；

④按三相自适应谐波检测处理环节的检测方法编程，实现软硬件的结合；

⑤创建相应的采集通道波形显示图，实时显示被测信号变化状况。

上述步骤④所说的三相自适应谐波检测处理环节的检测方法其特征在于它是由以下步骤构成：

(1)将监测到的电力系统电流信号通过三相静止坐标变换器进行坐标变换得到变换后的电流信号；变换时用的广义的矢量坐标C₂₃代替传统的

其中 $C_{23}^{*}=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ -1/2& \sqrt{3}/2\\ -1/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$ $C_{32}=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}\end{array}\right],$ $C_{23}={C_{32}}^{-1};$

(2)变换后的电流信号通过乘法器单元和低通滤波器、放大器单元，反馈到乘法器单元，通过加法器单元输出给三相静止坐标逆变换器；

(3)采用锁相环产生参考正余弦电压输入检测系统的加法器单元中，分离出电流信号中的谐波成份，有功电流成份，无功电流成分；

(4)三相静止坐标逆变换器所接收的电流信号通过三相静止坐标逆变换得到的电流信号就是我们所要监测的电流信号；三相静止坐标逆变换坐标使用广义的静止坐标逆变换坐标C₃₂取代传统的静止坐标变换

其中 $C_{23}^{*}={C_{32}^{*}}^{-1}.$

本发明的工作原理：

本案所涉及的三相在线自适应谐波电流检测系统的工作原理为：首先，通过三相的空间矢量变换，分离出三相空间电流矢量的基波正序矢量、基波负序矢量、谐波矢量和零序矢量。由于零序矢量在三相对称系统中为零，所以当我们要计算得到谐波矢量的时候只需用总矢量减轻基波正负序矢量。当我们同时要补偿无功时，只需用总矢量减轻基波正序矢量。通过过程控制，利用LABVIEW编程软件设计工控界面，从而达到监测的目的。u_s通过锁相环电路产生两个正交的参考输入量Rsinwt和Rcoswt。通过反向器即可得到-Rsinwt和-Rcoswt另两个参数。这样输入信号u_s通过锁相环得到我们需要的四组正交的参考输入信号。此检测系统在传统的自适应检测方法基础上加以改造而成的。此法结合空间矢量变换与自适应干扰对消原理，克服了传统的自适应检测方法存在着的固有局限性，具有较强的自适应性，不受检测波形变化影响。在系统三相电压畸变时能实时高精度地检测出三相系统不对称时的基波正、负序分量和谐波分量。用锁相环产生参考电压的方法，不但可以将电压信号的采样干扰降到最低，而且所产生的参考电压还是非常完美的正弦波形，避免了参考电压波形畸变对检测结果的影响.同时，使自适应谐波检测法具有了检测指定次数的谐波电流和负序电流的能力。且在积分器前串接低通滤波器的方法，大大提高了系统检测精度和动态响应特性。此方法同样适应于电压各分量的检测。

参考正交信号产生模块工作原理可以分成3个部分：一是信号预处理，包括带通滤波器和比较器两部分；二是锁相倍频电路；三是正余弦计算。带通滤波器带宽可以根据电网频率变化的范围设计，滤波后的电网电压信号仍然可能含有谐波成分，经过比较器整形后输出的就是标准方波了，良好设计的比较器上升沿和下降沿均可达到数十纳秒级的锐度，对参考电压相位的影响可以忽略不计比较器的输出为电压同步信号，分别供给锁相电路和正余弦计算电路使用.锁相倍频电路由1片CD4046和一片计数/分频器组成，二者共同完成同步信号的倍频功能.分频器的分频比就是倍频的次数n，电网频率为50Hz，则CIM046的中心频率设定在f＝50n，便可以在一定的频率范围内达到频率锁定。CD4046的2个输入信号分别是同步信号和分频器输出的分频信号，二者频率相同。CD4046的输出是倍频后的高频同步信号。正余弦计算电路由比较器产生过零信号触发，不论电网频率如何变化，每周期都有n次触发信号，每次触发信号的时间和相位间隔是相等的。

本发明的优越性和技术效果在于：

(1)此检测系统基于自适应干扰对消原理，结合空间矢量变换，克服了传统的自适应检测方法存在着的固有局限性，具有较强的自适应性，不受检测波形变化影响；

(2)检测过程中提出的改进了的自适应滤波算法，大大提高了系统检测精度和动态响应特性。

(3)本发明检测系统是应用于三相系统时，三相谐波电流同时检测，而不是利用三个单相检测回路来实现的；这样大大的节约了系统的成本；同时在监测界面采集到的波形更加具有同步性，更具说服力；

(4)系统也可同时检测出基波的有功和无功分量，便于有源电力滤波器的无功电流分量的补偿；

(5)采用锁相环产生参考电压的方法，不但可以将电压信号的采样干扰降到最低，而且所产生的参考电压还是非常完美的正弦波形，避免了参考电压波形畸变对检测结果的影响；

(6)在积分器前串接低通滤波器的方法，大大提高了系统检测精度和动态响应特性；

(7)此系统同样适应于电压各分量的检测，即此监测系统同时应用于要求谐波电压波形的监测。

(四)附图说明：

附图1为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的结构框图。

附图2为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的两参考正交输入电路结构示意图。

附图3为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的三相自适应谐波检测部分的结构示意图。

附图4为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的检测信号处理电路结构示意图(其中，1为乘法器A；2为乘法器B；3为乘法器C；4为乘法器D；5为乘法器E；6为乘法器F；7为乘法器G；8为乘法器H；9为乘法器I；10为乘法器J；11为乘法器K；12为乘法器L；13为乘法器M；14为乘法器N；15为乘法器O；16为乘法器P；P1为加法器A；P2为加法器B；P3为加法器C；P4为加法器D；P5为加法器E；P6为加法器F；P7为加法器G；P8为加法器H；P9为加法器I；P10为加法器J。)。

附图5为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的利用LABVIEW虚拟仪器软件开发平台设计工控界面流程图。

附图6为本发明所涉一种三相在线谐波电流实时监测系统的传统自适应谐波电流检测示意图。

(五)具体实施方式：

实施例：一种三相在线谐波电流实时监测系统(见图1)，其特征在于该系统的硬件设备是由信号预处理模块、三相自适应谐波检测处理模块、参考正交信号产生模块、检测信号处理模块以及计算机分析和显示模块五大部分组成；其中所说的信号预处理模块的输入端接入需要检测的电流信号，输出端与三相自适应谐波检测处理模块的输出端连接；所说的三相自适应谐波检测处理模块的输入端包括两个参考电流输入端，且这两个参考电流输入端与参考正交信号产生模块的输出端连接，所说的三相自适应谐波检测处理模块的输出端与检测信号处理模块的输入端连接；所说的参考正交信号产生模块的输入端接收由电力系统电压产生的参考电压信号，其两个输出端分别与三相自适应谐波检测处理模块的两个参考电流输入端相连；所说的检测信号处理模块输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

上述所说的信号预处理模块(见图1)可以是耦合变压器，也可以是电抗器；其连接为常规连接。

上述所说的参考正交信号产生模块(见图2)是由信号预处理电路、锁相倍频电路和正余弦计算电路三个电路单元组成；其中，

所说的信号预处理电路包括低通滤波器和比较器两部分(见图2)，所说的低通滤波器的输入端接收电力系统电压产生的参考电压信号，其输出端与比较器输入端连接；

所说的锁相倍频电路(见图2)由1片锁相环芯片CD4046、同步信号器、1片计数/分频器组成，其中，所说的锁相环芯片CD4046的输入端与信号与处理电路中的比较器的比较器输出端连接，其输出端与同步信号器的输入端连接；所说的同步信号器的输出端与计数/分频器的输入端连接；所说的计数/分频器的输出端与锁相环芯片CD4046的输入端连接构成反馈回路；

所说的正余弦计算电路(见图2)接收信号与处理电路中的比较器产生的过零信号，从而触发产生标准正余弦信号，输出给三相自适应谐波检测处理模块。

上述所说的三相自适应谐波检测处理模块(见图3)是由加法器单元、乘法器单元、三相静止坐标变换器、低通滤波器、放大器单元和静止坐标逆变换器组成；其中，

所说的加法器单元(见图3)是由加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器E、加法器F、加法器G、加法器H、加法器I、加法器J构成；

所说的乘法器单元(见图3)是由乘法器A、乘法器B、乘法器C、乘法器D、乘法器E、乘法器F、乘法器G、乘法器H、乘法器I、乘法器J、乘法器K、乘法器I、乘法器M、乘法器N、乘法器O、乘法器P构成；

所说的C相静止坐标变换器的输入端连接信号预处理模块的输出端，其输出端的两个端口与加法器A和加法器B的输入端连接，另A端口为中线端口直接与静止坐标逆变换器的中线端口连接；加法器A的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器E、乘法器G、乘法器M、乘法器P输入端相连；加法器B的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器F、乘法器H、乘法器N、乘法器O输入端相连。乘法器E和乘法器F输出端接加法器G的两输入端，乘法器G和乘法器H输出端接加法器H的两输入端，乘法器M和乘法器N输出端接加法器I的两输入端，乘法器O和乘法器P输出端接加法器J的两输入端；加法器G、加法器H、加法器I、加法器J输出端分别通过低通滤波器后与放大器单元输入端连接；放大器单元各输出端分别与加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器I、加法器J、加法器K、加法器I的输入端相连，加法器A和加法器B输出端接加法器C的两输入端，加法器C和加法器D输出端接加法器D的两输入端，加法器I和加法器J输出端接加法器E的两输入端，加法器K和加法器I输出端接加法器F的两输入端，加法器C和加法器F输出端接加法器A的两输入端，加法器D和加法器E输出端接加法器B的两输入端；乘法器单元的输入端接入由上述所说的参考正交信号产生模块产生的正交输入信号(见图3)。

上述所说的检测信号处理模块(见图4)是由电流互感器和信号调理电路两部分组成；其中，所说的电流互感器的输入端与三相自适应谐波检测处理模块输出端连接，其输出端与信号调理电路的输入端连接；所说的信号调理电路的输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

上述所说的计算机分析和显示模块是由工控计算机、数据采集卡和显示器组成；其中，所说的数据采集卡输入端与检测信号处理模块中信号调理电路的输出端连接，其输出端与工控计算机的输入端连接；所说的工控计算机的输出端与显示器连接。

一种三相在线谐波电流实时监测系统的工作方法，其特征在于它是由以下步骤构成：

①电流信号通过上述所说的信号预处理模块，进入三相自适应谐波检测处理模块；

②电压参考信号接入参考正交信号产生模块，产生参考正交信号；

③在LABVIEW虚拟仪器软件程序框图后台创建采集通道(见图52)；

④按三相自适应谐波检测处理环节的检测方法编程，实现软硬件的结合；

⑤创建相应的采集通道波形显示图，实时显示被测信号变化状况。

上述步骤④所说的三相自适应谐波检测处理环节的检测方法其特征在于它是由以下步骤构成：

(1)将监测到的电力系统电流信号通过三相静止坐标变换器进行坐标变换得到变换后的电流信号；变换时用的广义的矢量坐标C₂₃，代替传统的

其中 $C_{23}^{*}=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ -1/2& \sqrt{3}/2\\ -1/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$ $C_{32}=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}\end{array}\right],$ $C_{23}={C_{32}}^{-1};$

(2)变换后的电流信号通过乘法器单元和低通滤波器、放大器单元，反馈到乘法器单元，通过加法器单元输出给三相静止坐标逆变换器；

(3)采用锁相环产生参考正余弦电压输入检测系统的加法器单元中，分离出电流信号中的谐波成份，有功电流成份，无功电流成分；

(4)三相静止坐标逆变换器所接收的电流信号通过三相静止坐标逆变换得到的电流信号就是我们所要监测的电流信号；三相静止坐标逆变换坐标使用广义的静止坐标逆变换坐标C₃₂取代传统的静止坐标变换

其中 $C_{23}^{*}={C_{32}^{*}}^{-1}.$

结合本发明内容提供以下实施例：

如图1所示，参考电压信号u_s通过锁相环电路产生两个正交的参考输入量Rsin wt和Rcos wt，计算主程序是图中对电流信号，电压信号的乘法、积分运算和自适应算法收敛学习运算。I_P和I_q为基波的有功和无功的平均电流，i_p(t)和i_q(t)为基波电流的瞬时有功和无功量。i_h为检测的谐波分量。

现以电流谐波状况严重的方波为例，其电流波形的畸变率THD(TotalHarmonics Distortion)高达48.33％。我们取三相中的一相来分析。对于没有采用改进方法的传统的自适应谐波电流检测方法(见图6)，调整积分器增益，尽管可是的检测精度很高，滤除计算出的谐波分量后THD降为1.58％，但这需要将近15个周期的动态响应才能达到这样的效果；而如果尽量使动态响应速度快，半个周期就能收敛，但检测精度差，滤除计算出的谐波分量后THD高为6.58％。而采用本案的三相自适应在线谐波电流实时监测系统，只要10ms即半个工频周期的动态响应就能达到滤除计算出的谐波分量后THD降为1.58％的效果。可见改进的方法不仅动态响应特快，而且检测精度也相当的高。

Claims (8)

1、一种三相在线谐波电流实时监测系统，包括电力系统，其特征在于该系统的硬件设备是由信号预处理模块、三相自适应谐波检测处理模块、参考正交信号产生模块、检测信号处理模块以及计算机分析和显示模块五大部分组成；其中所说的信号预处理模块的输入端接入需要检测的电流信号，输出端与三相自适应谐波检测处理模块的输出端连接；所说的三相自适应谐波检测处理模块的输入端包括两个参考电流输入端，且这两个参考电流输入端与参考正交信号产生模块的输出端连接，所说的三相自适应谐波检测处理模块的输出端与检测信号处理模块的输入端连接；所说的参考正交信号产生模块的输入端接收由电力系统电压产生的参考电压信号，其两个输出端分别与三相自适应谐波检测处理模块的两个参考电流输入端相连；所说的检测信号处理模块输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

2、根据权利要求1中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统，其特征在于所说的信号预处理模块可以是耦合变压器，也可以是电抗器。

3、根据权利要求1中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统，其特征在于所说的参考正交信号产生模块是由信号预处理电路、锁相倍频电路和正余弦计算电路三个电路单元组成；其中，

所说的信号预处理电路包括低通滤波器和比较器两部分，所说的低通滤波器的输入端接收电力系统电压产生的参考电压信号，其输出端与比较器输入端连接；

所说的锁相倍频电路由1片锁相环芯片CD4046、同步信号器、1片计数/分频器组成，其中，所说的锁相环芯片CD4046的输入端与信号与处理电路中的比较器的比较器输出端连接，其输出端与同步信号器的输入端连接；所说的同步信号器的输出端与计数/分频器的输入端连接；所说的计数/分频器的输出端与锁相环芯片CD4046的输入端连接构成反馈回路；

所说的正余弦计算电路接收信号与处理电路中的比较器产生的过零信号，从而触发产生标准正余弦信号，输出给三相自适应谐波检测处理模块。

4、根据权利要求1中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统，其特征在于所说的三相自适应谐波检测处理模块是由加法器单元、乘法器单元、三相静止坐标变换器、低通滤波器、放大器单元和静止坐标逆变换器组成；其中，

所说的加法器单元是由加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器E、加法器F、加法器G、加法器H、加法器I、加法器J构成；

所说的乘法器单元是由乘法器A、乘法器B、乘法器C、乘法器D、乘法器E、乘法器F、乘法器G、乘法器H、乘法器I、乘法器J、乘法器K、乘法器I、乘法器M、乘法器N、乘法器0、乘法器P构成；

所说的C相静止坐标变换器的输入端连接信号预处理模块的输出端，其输出端的两个端口与加法器A和加法器B的输入端连接，另A端口为中线端口直接与静止坐标逆变换器的中线端口连接；加法器A的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器E、乘法器G、乘法器M、乘法器P输入端相连；加法器B的输出端与C相静止坐标变换器的输入端和乘法器F、乘法器H、乘法器N、乘法器0输入端相连。乘法器E和乘法器F输出端接加法器G的两输入端，乘法器G和乘法器H输出端接加法器H的两输入端，乘法器M和乘法器N输出端接加法器I的两输入端，乘法器0和乘法器P输出端接加法器J的两输入端；加法器G、加法器H、加法器I、加法器J输出端分别通过低通滤波器后与放大器单元输入端连接；放大器单元各输出端分别与加法器A、加法器B、加法器C、加法器D、加法器I、加法器J、加法器K、加法器I的输入端相连，加法器A和加法器B输出端接加法器C的两输入端，加法器C和加法器D输出端接加法器D的两输入端，加法器I和加法器J输出端接加法器E的两输入端，加法器K和加法器I输出端接加法器F的两输入端，加法器C和加法器F输出端接加法器A的两输入端，加法器D和加法器E输出端接加法器B的两输入端；乘法器单元的输入端接入由上述所说的参考正交信号产生模块产生的正交输入信号。

5、根据权利要求1中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统，其特征在于所说的检测信号处理模块是由电流互感器和信号调理电路两部分组成；其中，所说的电流互感器的输入端与三相自适应谐波检测处理模块输出端连接，其输出端与信号调理电路的输入端连接；所说的信号调理电路的输出端与计算机分析和显示模块的输入端连接。

6、根据权利要求1中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统，其特征在于所说的计算机分析和显示模块是由工控计算机、数据采集卡和显示器组成；其中，所说的数据采集卡输入端与检测信号处理模块中信号调理电路的输出端连接，其输出端与工控计算机的输入端连接；所说的工控计算机的输出端与显示器连接。

7、一种三相在线谐波电流实时监测系统的工作方法，其特征在于它是由以下步骤构成：

①电流信号通过上述所说的信号预处理模块，进入三相自适应谐波检测处理模块；

②电压参考信号接入参考正交信号产生模块，产生参考正交信号；

③在LABVIEW虚拟仪器软件程序框图后台创建采集通道；

④按三相自适应谐波检测处理环节的检测方法编程，实现软硬件的结合；

⑤创建相应的采集通道波形显示图，实时显示被测信号变化状况。

8、根据权利要求7中所述一种三相在线谐波电流实时监测系统的工作方法，其特征在于步骤④所说的三相自适应谐波检测处理环节的检测方法其特征在于它是由以下步骤构成：

(1)将监测到的电力系统电流信号通过三相静止坐标变换器进行坐标变换得到变换后的电流信号；变换时用的广义的矢量坐标C₂₃代替传统的其中 $C_{23}^{*}=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ -1/2& \sqrt{3}/2\\ -1/2& -\sqrt{3}/2\end{array}\right],$ $G_{32}=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}& \frac{1}{\sqrt{2}}\end{array}\right],$ C₂₃＝C₃₂ ^-1；

(2)变换后的电流信号通过乘法器单元和低通滤波器、放大器单元，反馈到乘法器单元，通过加法器单元输出给三相静止坐标逆变换器；

(3)采用锁相环产生参考正余弦电压输入检测系统的加法器单元中，分离出电流信号中的谐波成份，有功电流成份，无功电流成分；

(4)三相静止坐标逆变换器所接收的电流信号通过三相静止坐标逆变换得到的电流信号就是我们所要监测的电流信号；三相静止坐标逆变换坐标使用广义的静止坐标逆变换坐标C₃₂取代传统的静止坐标变换

其中 $C_{23}^{*}=C_{32}^{*-1}.$

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