CN109116109B - 一种间谐波在线监测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种间谐波在线监测方法和装置，先对获取的三相电压信号进行插值处理，然后计算插值处理后的电压在各频段的幅值，最后基于幅值对间谐波进行监测，不仅能实现间谐波的在线监测，而且频率分辨率高，监测结果准确；本发明提供的技术方案不仅能够对谐波进行在线监测，还可以实现间谐波的在线监测，谐波和间谐波的测量频段范围宽，可实现0‑9kHz范围内所有频段谐波和间谐波的在线监测；本发明提供的技术方案能够有效弥补当前间谐波测量缺失的现状，为调度主站实现电网信号的全频段监测提供指导和参考，为其今后针对性的分析和控制提供支撑。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种间谐波在线监测方法和装置。
背景技术
当前，对于电网信号的特性仍然关注于高次谐波信号，并研究谐波监测和控制手段。电能质量监测装置、无功补偿设备等应用在一定程度上有效减少了电网的谐波含量，提升了电网的供电水平。但是随着特高压直流输电技术的快速发展，风电、光伏等新能源大规模接入电网，电力电子装置在电力系统中得到广泛应用，给电网注入了大量低频、高频和间谐波信号，整个电网所信号不再是纯粹的工频信号或者说高次谐波信号，而是呈现多种间谐波、高次谐波大量存在的宽频信号。
间谐波会危及供电系统的安全稳定运行，影响用电设备的正常稳定工作，如间谐波会引起电压电流波形畸变，降低负荷的功率因数，增加能量损耗；低于工频的间谐波会引起次同步振荡，导致发电机组跳闸等问题，对未触发次同步振荡的间谐波信号，如果长期存在也会导致发电机大轴疲劳并损害。尤其是随着大量新能源逆变器、高压直流输电技术的发展，电网中间谐波的含量日益提升，对电网造成的危害也日益严重。迫切需要对间谐波信号进行有效监测和控制。
现有技术中的电能质量装置虽然可以监测间谐波，但监测结果不准确，不能实现持续的在线监测，且其间谐波的分辨率较低，且计算的间谐波的总含量，缺乏完整的频谱测量。而且测控装置、同步相量测量单元(phasor Measure Unit，PMU)所测量的信号都是基于50Hz的工频信号，测控装置涉及13次谐波范围的电压、电流测量；同步相量测量单元涉及45-55Hz范围内部的工频基波向量测量，但随着光伏逆变器、风力发电机组以及柔性输电技术应用所导致的大量电力电子设备的引入，大量间谐波、快速瞬变的高次谐波含量日益增加，现有的测量技术难以有效测量这些宽频信号。虽然对同步相量测量单元进行局部改造实现了谐波/间谐波的在线监测，但由于同步相量测量单元自身功能的限制，往往局限于100Hz以内间谐波的测量，且分辨率仅为1Hz，不仅频率分辨率低，而且难以覆盖超过100Hz的超同步振荡测量的需求，同时也对PMU自身的工频基波分量的测量产生的影响。另外，随着大量电力电子设备在电网的应用，宽频信号的范围也会不断扩展，仅仅局限于100Hz以内显然无法满足未来发展需求。
发明内容
为了克服上述现有技术中的监测结果不准确、无法在线监测、以及频率分辨率低的不足，本发明提供一种间谐波在线监测方法和装置，先对获取的三相电压信号进行插值处理，然后计算插值后的电压在各频段的幅值，最后基于幅值对间谐波进行监测，不仅能实现间谐波的在线监测，而且频段分辨率高，监测结果准确。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一方面，本发明提供一种间谐波在线监测方法，包括：
对获取的三相电压信号进行插值处理；
计算插值后的电压在各频段的幅值；
基于所述幅值对间谐波进行监测。
所述三相电压信号的获取，包括：
采用逐点采样和批量读取的方式直接获取，或采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。
所述对获取的三相电压信号进行插值处理，包括：
按照预设的时间窗将获取的三相电压信号进行缓存；
根据频谱监测需求设置插值数据点数；
基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号进行插值处理。
所述计算插值处理后的电压在各频段的幅值，包括：
基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值处理后的电压在各频段的幅值；
按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
针对每个频段，基于排序结果，判断所述频段的电压幅值和与所述频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对所述频段的电压幅值和对应的间谐波频率进行更新。
对所述频段的电压幅值和所述频段对应的间谐波频率进行更新，如下式：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
所述基于所述幅值对间谐波进行在线监测，包括：
基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
若是，且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波；
否则，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
所述基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限，包括：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
所述基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，包括：
基于电压总含量百分比，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限；
电压总含量百分比按下式计算：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数。
所述电压幅值越限持续时间的确定，包括：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
所述电压总含量百分比越限持续时间的确定，包括：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
所述进行告警和录波，包括：
告警开始后，对三相电压信号、电压幅值和电压总含量进行录波；
若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
另一方面，本发明提供一种间谐波在线监测装置，包括：
插值模块，用于对获取的三相电压信号进行插值处理；
计算模块，用于计算插值后的电压在各频段的幅值；
监测模块，用于基于所述幅值对间谐波进行监测。
所述插值模块包括获取单元，所述获取单元按以下过程获取三相电压信号：
采用逐点采样和批量读取的方式直接获取，或采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。
所述插值模块包括：
缓存单元，用于按照预设的时间窗将获取的三相电压信号进行缓存；
设置单元，用于根据频谱监测需求设置插值数据点数；
插值单元，用于基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号进行插值处理。
所述计算模块包括：
计算单元，用于基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值后的电压在各频段的幅值；
排序单元，用于按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
更新单元，用于针对每个频段，基于排序结果，判断所述频段的电压幅值和与所述频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对所述频段的电压幅值和对应的间谐波频率进行更新。
所述更新单元具体用于：
按下式对所述频段的电压幅值和所述频段对应的间谐波频率进行更新：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为通过电压幅值得到的更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
所述监测模块包括：
电压幅值越限判断单元，用于基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
告警和录波单元，用于在排序后的电压在各频段的幅值越限且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间时，进行告警和录波；并在在排序后的电压在各频段的幅值未越限时，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
所述电压幅值越限判断单元具体用于：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
所述告警和录波单元包括电压总含量越限判断单元，所述电压总含量越限判断单元具体用于：
按下式计算电压总含量百分比：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数；
基于Vp，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限。
所述监测模块包括第一确定单元，所述第一确定单元按以下过程确定电压幅值越限持续时间：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
所述监测模块包括第二确定单元，所述第二确定单元按以下过程确定电压总含量百分比越限持续时间的确定，包括：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
所述告警和录波单元具体用于：
告警开始后，对三相电压信号、电压幅值和电压总含量进行录波；
若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的间谐波在线监测方法中，先对获取的三相电压信号进行插值处理，然后计算插值后的电压在各频段的幅值，最后基于幅值对间谐波进行监测，不仅能实现间谐波的在线监测，而且频率分辨率高，监测结果准确；
本发明提供的间谐波在线监测装置包括插值模块、计算模块以及监测模块，插值模块，用于对获取的三相电压信号进行插值处理；计算模块用于计算插值后的电压在各频段的幅值；监测模块用于基于幅值对间谐波进行监测，不仅能实现间谐波的在线监测，而且频率分辨率高，监测结果准确；
本发明提供的技术方案不仅能够对谐波进行在线监测，还可以实现间谐波的在线监测，谐波和间谐波的测量频段范围宽，可实现0-9kHz范围内所有频段谐波和间谐波的在线监测；
本发明提供的技术方案能够有效弥补当前间谐波测量缺失的现状，为调度主站实现电网信号的全频段监测提供指导和参考，为其今后针对性的分析和控制提供支撑。
附图说明
图1是本发明实施例中间谐波在线监测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种间谐波在线监测方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：
S101：对获取的三相电压信号进行插值处理；
S102：计算插值后的电压在各频段的幅值；
S103：基于所述幅值对间谐波进行监测。
上述S101中，三相电压信号的获取过程具体如下：
可以采用逐点采样和批量读取的方式直接获取三相电压信号和三相电流信号，也可以采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。其中逐点采样和批量读取针对的是模拟量采样，本发明对应的装置其采样频段最高可达512点/周波(25.6kHz)，可以实现0-12.8kHz频段信号的采集，实际运行时的采样频段可以根据需要动态设置，即装置每次上电启动后按照软件设置的采样频段采集数据。报文先缓存和再解析的方式是针对外部电子式互感器方式下的数字采样，可以接收外部发送的基于IEC61850标准的SV采样报文，对于外部高速采样报文，本发明具有较大的缓冲空间先存储报文，然后再解析报文获取采样数据。考虑当前电网信号的最大分布范围在0-9kHz，因此实际采样过程中的采样频段会根据具体工程的需求灵活调整。此外需要说明的是，本实施例中同时获取了三相电压信号和三相电流信号，并进行后续处理分析，主要是考虑在实际情况中电压信号和电流信号有很强的关联性，且电流信号可以用于作为其他故障诊断或其他参数监测的依据，因此，在实际操作中，通常会对电压和电流信号均予以采集。但这并非限定本发明必须同时获取三相电压信号和三相电流信号并进行相应后续处理才能得以实现对间谐波在线监测。
上述S101中，对获取的三相电压信号进行插值处理，具体过程如下：
按照预设的时间窗将获取的三相电压信号和三相电流信号进行缓存；这里预设的时间窗是按照整秒考虑，即可设置成1s、2s或者其它时间，具体设置是根据频率监测的分辨率要求。按照预设的时间窗将获取的三相电压信号和三相电流信号进行缓存具体是将预设采样频率下的采样数据按照一个时间窗的长度进行缓存，当缓存数据超过窗长度后，数据会进行滚动，最早采集的数据溢出，然后存入新采样的数据，总体原则是以最新的一个采样数据向前倒推1个窗的数据。
根据频谱监测需求设置插值数据点数；插值数据点数一般按照2的指数关系来设置，如设置成2048点、4096点等，插值的数据点数和预设的时间窗共同决定了实际运行时频段的监测范围。
基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号和三相电流信号分别进行插值处理。这里的插值周期可以预先设置，但总体原则是不能低于下一环节设置计算用的预设时间间隔。
上述S102中，计算插值处理后的电压在各频段的幅值，具体过程如下：
基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值处理后的电压和电流在各频段的幅值和相角；这里傅里叶变换采用FFT方式，且通过汉宁窗进行加窗，确保计算的准确。而预设的时间间隔是指计算的频段，本发明的装置可以同时支持4个不同计算频段的计算任务并行开展，因此适应性很强。
按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
基于排序结果，针对每个频段，基于排序结果，判断每个频段的电压幅值和与每个频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对每个频段的电压幅值和每个频段对应的间谐波频率进行更新，否则不对每个频段的电压幅值和每个频段对应的间谐波频率进行更新。
上述对每个频段的电压幅值和每个频频段对应的间谐波频率进行更新，如下式：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
上述S103中，基于幅值对间谐波进行在线监测，具体过程如下：
基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
若是，且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波；
否则，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
上述的基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限，具体过程如下：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
上述基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，具体过程如下：
基于电压总含量百分比，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限；
电压总含量百分比按下式计算：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数；
上述电压幅值越限持续时间的确定过程如下：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
上述电压总含量百分比越限持续时间的确定过程如下：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
上述告警和录波具体如下：
告警开始后，对三相电压信号、三相电流信号、电压幅值、电流幅值和电压总含量进行录波；若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
实施例2
基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种间谐波在线监测装置，包括插值模块、计算模块以及监测模块，下面对上述几个模块的功能进行详细说明：
其中的插值模块，用于对获取的三相电压信号和三相电流信号分别进行插值处理；
其中的计算模块，用于计算插值后的电压和电流在各频段的幅值；
其中的监测模块，用于基于所述幅值对间谐波进行监测。
上述插值模块包括获取单元，该获取单元按以下过程获取三相电压信号和三相电流信号：
采用逐点采样和批量读取的方式直接获取，或采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。
上述插值模块还包括：
缓存单元，用于按照预设的时间窗将获取的三相电压信号和三相电流信号进行缓存；
设置单元，用于根据频谱监测需求设置插值数据点数；
插值单元，用于基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号和三相电流信号分别进行插值处理。
上述的计算模块包括：
计算单元，用于基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值后的电压和电流在各频段的幅值；
排序单元，用于按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
更新单元，用于针对每个频段，基于排序结果，判断所述频段的电压幅值和与所述频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对所述频段的电压幅值和对应的间谐波频率进行更新。
上述更新单元按下式对所述频段的电压幅值和所述频段对应的间谐波频率进行更新：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为通过电压幅值得到的更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
上述监测模块包括：
电压幅值越限判断单元，用于基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
告警和录波单元，用于在排序后的电压在各频段的幅值越限且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间时，进行告警和录波；并在在排序后的电压在各频段的幅值未越限时，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
上述电压幅值越限判断单元基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限，具体过程如下：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
上述告警和录波单元包括电压总含量越限判断单元，电压总含量越限判断单元具体用于：
按下式计算电压总含量百分比：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数；
基于Vp，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限。
上述监测模块包括第一确定单元，第一确定单元按以下过程确定电压幅值越限持续时间：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
上述监测模块还包括第二确定单元，第二确定单元按以下过程确定电压总含量百分比越限持续时间的确定，包括：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
上述告警和录波单元具体用于：
告警开始后，对三相电压信号、三相电流信号、电压幅值、电流幅值和电压总含量进行录波；
若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (16)
1.一种间谐波在线监测方法，其特征在于，包括：
对获取的三相电压信号进行插值处理；
计算插值处理后的电压在各频段的幅值；
基于所述幅值对间谐波进行监测；
所述对获取的三相电压信号进行插值处理，包括：
按照预设的时间窗将获取的三相电压信号进行缓存；
根据频谱监测需求设置插值数据点数；
基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号进行插值处理；
计算插值处理后的电压在各频段的幅值，包括：
基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值处理后的电压在各频段的幅值；
按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
针对每个频段，基于排序结果，判断所述频段的电压幅值和与所述频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对所述频段的电压幅值和对应的间谐波频率进行更新；
所述基于所述幅值对间谐波进行在线监测，包括：
基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
若是，且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波；
否则，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
2.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述三相电压信号的获取，包括：
采用逐点采样和批量读取的方式直接获取，或采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。
3.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述对所述频段的电压幅值和所述频段对应的间谐波频率进行更新，如下式：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
4.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限，包括：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
5.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，包括：
基于电压总含量百分比，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限；
其中，所述电压总含量百分比按下式计算：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数。
6.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述电压幅值越限持续时间的确定，包括：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
7.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述电压总含量百分比越限持续时间的确定，包括：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
8.根据权利要求1所述的间谐波在线监测方法，其特征在于，所述进行告警和录波，包括：
告警开始后，对三相电压信号、电压幅值和电压总含量进行录波；
若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
9.一种间谐波在线监测装置，其特征在于，包括：
插值模块，用于对获取的三相电压信号进行插值处理；
计算模块，用于计算插值后的电压在各频段的幅值；
监测模块，用于基于所述幅值对间谐波进行监测；
所述插值模块包括：
缓存单元，用于按照预设的时间窗将获取的三相电压信号进行缓存；
设置单元，用于根据频谱监测需求设置插值数据点数；
插值单元，用于基于插值数据点数和预设的插值周期，采用拉格朗日方法对缓存的三相电压信号进行插值处理；
所述计算模块包括：
计算单元，用于基于预设的时间间隔，利用傅里叶变换方法计算插值后的电压在各频段的幅值；
排序单元，用于按照电压幅值从大到小的顺序对频段进行排序；
更新单元，用于针对每个频段，基于排序结果，判断所述频段的电压幅值和与所述频段相邻频段对应的电压幅值的比值是否超过预设范围，若是，对所述频段的电压幅值和对应的间谐波频率进行更新；
所述监测模块包括：
电压幅值越限判断单元，用于基于电压整定值判断排序后的电压在各频段的幅值是否越限；
告警和录波单元，用于在排序后的电压在各频段的幅值越限且电压幅值越限持续时间超过预设的越限持续时间时，进行告警和录波；并在在排序后的电压在各频段的幅值未越限时，基于电压总含量百分比整定值判断电压总含量百分比是否越限，若是，且电压总含量百分比越限持续时间超过预设的越限持续时间，进行告警和录波，否则间谐波在线监测结束。
10.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述插值模块包括获取单元，所述获取单元按以下过程获取三相电压信号：
采用逐点采样和批量读取的方式直接获取，或采用报文先缓存和再解析的方式从采样报文中获取。
11.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述更新单元具体用于：
按下式对所述频段的电压幅值和所述频段对应的间谐波频率进行更新：
其中，Vi′为更新后的第i个频段插值后的电压幅值，Vi表示排序后第i个频段的电压幅值，Vi+1表示排序后第i+1个频段的电压幅值，Vi+2表示排序后第i+2个频段的电压幅值，Vi+3表示排序后第i+3个频段的电压幅值，Vi+4表示排序后第i+4个频段的电压幅值；
fi′为通过电压幅值得到的更新后的第i个频段的间谐波频率，fi为排序后的第i个频段的间谐波频率，TW为预设的时间窗。
12.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述电压幅值越限判断单元具体用于：
将排序后最大的电压幅值与电压整定值进行对比；
若所述排序后最大的电压幅值大于等于电压整定值，电压幅值越限；
若所述排序后最大的电压幅值小于电压整定值，电压幅值未越限。
13.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述告警和录波单元包括电压总含量越限判断单元，所述电压总含量越限判断单元具体用于：
按下式计算电压总含量百分比：
其中，Vp为电压总含量百分比；Vbase为基波电压；Vinter为间谐波电压总含量，且
k为自然数，N为插值数据点数；
基于Vp，从三相电压信号中选取最大电压总含量百分比与电压总含量百分比整定值进行对比，若间谐波的电压总含量百分比大于等于电压总含量百分比整定值，间谐波的电压总含量百分比越限，否则间谐波的电压总含量百分比未越限。
14.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述监测模块包括第一确定单元，所述第一确定单元按以下过程确定电压幅值越限持续时间：
若该频段的电压幅值大于等于电压整定值，则电压幅值越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压幅值越限持续时间减去预设的时间间隔。
15.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述监测模块包括第二确定单元，所述第二确定单元按以下过程确定电压总含量百分比越限持续时间的确定，包括：
若间谐波的电压总含量百分比越限，则电压总含量百分比越限持续时间增加预设的时间间隔；否则电压总含量百分比越限持续时间减去预设的时间间隔。
16.根据权利要求9所述的间谐波在线监测装置，其特征在于，所述告警和录波单元具体用于：
告警开始后，对三相电压信号、电压幅值和电压总含量进行录波；
若告警持续时间超过预设的返回时间，停止录波。
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