谐波产生及治理仿真装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种谐波产生及治理仿真装置及其控制方法，该谐波产生及治理仿真装置包括主机、控制屏、波形显示屏、合成波显示屏、谐波知识展示屏，控制屏分别与波形显示屏、谐波知识展示屏通过主机连接，合成波形显示屏与波形显示屏通过主机连接，合成波形显示屏用于显示波形显示屏中各个波形合成后的波形，谐波知识展示屏上设有谐波治理按钮，谐波治理按钮用于触发谐波治理方案使合成波显示屏中仿真显示治理后的波形。通过触发谐波治理按钮，谐波知识展示屏会仿真给出实时的反向波形，输出到合成波显示屏中，使波形变成正弦波，从而达到对谐波进行治理的效果，采用这种设备，代替了原来需要用到的多个示波器和滤波器，节约成本，方便使用，并且使用过程更加简单。

说明书

技术领域

本发明涉及谐波治理技术领域，特别是涉及一种用于展示的谐波产生及治 理仿真装置及其控制方法。

背景技术

随着科技和经济的发展，非线性耗电设备在电网中使用越来越多，造成了 电网谐波分量占比越来越大，增加了电网的供电损耗，并且干扰到了电网的保 护装置和自动化装置的正常运行，威胁到了电网的安全。对谐波的认知和治理 显得非常重要，一般需要通过在现场采用谐波检测仪才能得到谐波的数据和波 形图，进而对谐波有更进一步的了解，这种方式不便于认识和了解谐波，并且， 耗费的成本较高，使用时有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉、使用方便的谐波产生及治理仿真装 置。

本发明的另一个目的在于提供一种成本低廉、使用方便的谐波产生及治理 仿真装置的控制方法。

为了实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种谐波产生及治理仿真装置，包括主机、控制屏、波形显示屏、合成波 显示屏、谐波知识展示屏，控制屏分别与波形显示屏、谐波知识展示屏通过主 机连接，合成波形显示屏与波形显示屏通过主机连接，合成波形显示屏用于显 示波形显示屏中各个波形合成后的波形，谐波知识展示屏上设有谐波治理按钮， 谐波治理按钮用于调整合成波显示屏中显示的波形。

波形显示屏用于显示各个波的波形，合成波显示屏显示波形显示屏中各个 波合成之后的合成波的波形，波形知识展示屏用于显示合成波显示屏中的谐波 知识，通过在控制屏中输入相应的多个波，多个波会在波形显示屏中显示相应 的波形，合成波显示屏再把多个波形合成一个波形并显示，通过触发谐波治理 按钮，谐波知识展示屏会给出实时的反向波形，使合成波显示屏中的波形变成 正弦波，从而达到对谐波进行治理的效果，采用这种设备，代替了原来需要用 到的谐波检测仪，节约成本，方便使用，并且使用过程更加简单，采用这种方 式，没有场地限制，适应性很强。

优选的是，所述控制屏、波形显示屏、合成波形显示屏、谐波知识展示屏 中至少两个位于同一屏幕内的不同显示区域。

优选的是，所述控制屏、波形显示屏、合成波形显示屏、谐波知识展示屏 分别位于不同屏幕内。

优选的是，所述控制屏上设有谐波基础知识介绍模式按钮和典型谐波源介 绍及其治理模式按钮。触发相应的按钮时，会进入到相应的模式，波形显示屏、 合成波显示屏会相应的发生改变，和该模式的内容保持一致。

优选的是，所述波形显示屏包括基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示 屏、七次波显示屏，基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波显示 屏分别与合成波显示屏通过主机连接。通过不同的基波、三次波、五次波、七 次波合成想要的合成波，当需要改变合成波的波形时，只需要调整基波和/或三 次波和/或五次波和/或七次波的相位和幅值，合成波的波形就能随着调节而做 出相应的改变。

优选的是，所述基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波显示 屏分别位于不同的显示屏。

优选的是，所述基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波显示 屏中至少两个位于同一显示屏内的不同显示区域。

优选的是，所述基波显示屏和三次波显示屏为同一显示屏内的不同显示区 域，所述五次波显示屏和七次波显示屏位于同一显示屏的不同显示区域。

优选的是，所述控制屏为触摸控制屏。触摸控制屏使用更加方便。

本发明还提供一种谐波产生及治理仿真装置的控制方法，当触发控制屏上 的谐波基础知识介绍模式按钮时，控制屏上出现与波形显示屏中的波形相对应 的调节块，每组调节块分别用于调节波形显示屏中的一种波；

横向滑动调节块时，调节对应波的相位，纵向滑动调节块时，调节对应波 的幅值；

或纵向滑动调节块时，调节对应波的相位，横向滑动调节块时，调节对应 波的幅值。

通过调节控制屏上的调节块时，实现对相应波的波形的调整，使该波的波 形达到相应的要求，采用这种方式，操作简单、快捷，并且替代了需要使用的 多个示波器和滤波器，节约了成本。

优选的是，当触发控制屏上的谐波基础知识介绍模式按钮时，控制屏上出 现与波形显示屏中的波形相对应的输入框，通过在输入框中输入谐波的次数， 波形显示屏中的波的次数相应的改变。输入框中能输入波的次数，当输入n时， 相应的波形显示屏中就会出现n次波形，输入框的存在便于用户输入波形的次 数，使设备使用更加方便。

优选的是，触发谐波治理按钮时，谐波知识展示屏上介绍滤波器的基本原 理并向合成波显示屏发出实时的反向波形，使合成波显示屏中的波变成正弦波。

优选的是，当触发典型谐波源介绍及其治理模式按钮时，控制屏上出现至 少一个典型谐波源选项按钮，触发典型谐波源选项按钮时，波形显示屏中出现 相应谐波源设备的图片和/或谐波源形成的原理和/或该典型谐波源的波形和/ 或该典型谐波源的频谱分析。

优选的是，触发谐波治理按钮时，谐波知识展示屏中显示该谐波源的治理 策略，合成波显示屏上显示治理后的波形和/或该波的频谱分析。

本发明的优点是：

本发明的谐波产生及治理仿真装置中，波形显示屏用于显示各个波的波形， 合成波显示屏显示波形显示屏中各个波合成之后的合成波的波形，波形知识展 示屏用于显示合成波显示屏中的谐波知识，通过在控制屏中输入相应的多个波， 多个波会在波形显示屏中显示相应的波形，合成波显示屏再把多个波形合成一 个波形并显示，通过触发谐波治理按钮，谐波知识展示屏会给出实时的反向波 形，使合成波显示屏中的波形变成正弦波，从而达到对谐波进行治理的效果， 采用这种设备，代替了原来需要用到的多个示波器和滤波器，节约了成本，方 便了用户使用，并且使用过程更加简单，采用这种方式，没有场地限制，适应 性很强。本发明的谐波产生及治理仿真装置的控制方法中，通过调节控制屏上 的调节块时，实现对相应波的波形的调整，使该波的波形达到相应的要求，采 用这种方式，操作简单、快捷，并且替代了需要使用的多个示波器和滤波器， 节约了成本。

附图说明

图1是本发明谐波产生及治理仿真装置的示意图；

图2是本发明谐波产生及治理仿真装置触发典型谐波源介绍及其治理模式 按钮后的示意图；

图3是本发明谐波产生及治理仿真装置触发谐波基础知识介绍模式按钮后 的示意图；

图4是本发明各个屏幕与主机之间的连接关系图。

附图标记说明：

100.控制屏，101.谐波基础知识介绍模式按钮，102.典型谐波源介绍及其 治理模式按钮，103.典型谐波源选项按钮，104.调节块，105.输入框，201.第 一波形显示屏，202.第二波形显示屏，300.合成波显示屏，401.第一谐波知识 展示屏，402.第二谐波知识展示屏，403.谐波治理按钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1-4所示，在本发明的实施例中，一种谐波产生及治理仿真装置，包 括主机、控制屏100、波形显示屏、合成波显示屏300、谐波知识展示屏，控制 屏100分别与波形显示屏、谐波知识展示屏通过主机连接，合成波形显示屏300 与波形显示屏通过主机连接，合成波形显示屏300用于显示波形显示屏中各个 波形合成后的波形，谐波知识展示屏上设有谐波治理按钮403，谐波治理按钮 403用于触发谐波治理方案使合成波显示屏300中仿真显示治理后的波形，所述 控制屏100为触摸控制屏。

波形显示屏用于显示各个波的波形，合成波显示屏300显示波形显示屏中 各个波合成之后的合成波的波形，波形知识展示屏用于显示合成波显示屏中的 谐波知识，通过在控制屏100中输入相应的多个波，多个波会在波形显示屏中 显示相应的波形，合成波显示屏300再把多个波形合成一个波形并显示，通过 触发谐波治理按钮403，谐波知识展示屏会给出实时的反向波形，使合成波显示 屏中的波形变成正弦波，从而达到对谐波进行治理的效果，采用这种设备，代 替了原来需要用到的多个示波器和滤波器，节约成本，，并且使用过程更加简单 方便，采用这种方式，没有场地限制，适应性很强。

在本实施例中，控制屏100、波形显示屏、合成波形显示屏300、谐波知识 展示屏分别位于不同屏幕内。在其他实施例中所述控制屏、波形显示屏、合成 波形显示屏、谐波知识展示屏中至少两个位于同一屏幕内的不同显示区域。

控制屏100上设有谐波基础知识介绍模式按钮101和典型谐波源介绍及其 治理模式按钮102。触发相应的按钮时，会进入到相应的模式，波形显示屏、合 成波显示屏300会相应的发生改变，和该模式的内容保持一致。

波形显示屏包括基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波显示 屏，基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波显示屏分别与合成波 显示屏通过主机连接。通过不同的基波、三次波、五次波、七次波合成想要的 合成波，当需要改变合成波的波形时，只需要调整基波和/或三次波和/或五次 波和/或七次波的相位和幅值，合成波的波形就能随着调节而做出相应的改变。

在本实施例中，基波显示屏和三次波显示屏为同一显示屏内的不同显示区 域，所述五次波显示屏和七次波显示屏位于同一显示屏的不同显示区域，基波 显示屏和三次波显示屏共同组成第一波形显示屏201，五次波形显示屏和七次波 形显示屏共同组成第二波形显示屏202。在其它实施例中，基波显示屏、三次波 显示屏、五次波显示屏、七次波显示屏中至少两个位于同一显示屏内的不同显 示区域；还可以是，所述基波显示屏、三次波显示屏、五次波显示屏、七次波 显示屏分别位于不同的显示屏。

谐波知识展示屏包括第一谐波知识展示屏401和第二谐波知识展示屏402， 第一谐波知识展示屏401和第二谐波知识展示屏402均与合成波显示屏300通 过主机，所述谐波治理按钮403设置在第一谐波知识展示屏401上。

本发明还提供一种谐波产生及治理仿真装置的控制方法，当触发控制屏100 上的谐波基础知识介绍模式按钮101时，控制屏100上出现与波形显示屏中的 波形相对应的调节块104，每组调节块104分别用于调节波形显示屏中的一种波；

在本实施例中，横向滑动调节块104时，调节对应波的相位，纵向滑动调 节块104时，调节对应波的幅值；在其它实施例中，纵向滑动调节块104时， 调节对应波的相位，横向滑动调节块104时，调节对应波的幅值。

通过调节控制屏100上的调节块104时，实现对相应波的波形的调整，使 该波的波形达到相应的要求，采用这种方式，操作简单、快捷，并且替代了需 要使用的多个示波器和滤波器，节约了成本。

当触发控制屏100上的谐波基础知识介绍模式按钮101时，控制屏100上 出现与波形显示屏中的波形相对应的输入框105，通过在输入框105中输入谐波 的次数，波形显示屏中的波的次数相应的改变。输入框105中能输入波的次数， 当输入n时，相应的波形显示屏中就会出现n次波形，输入框105的存在便于 用户输入任何次数的波，使设备使用更加方便。

当触发控制屏100上的谐波基础知识介绍模式按钮101时，第一谐波知识 展示屏401上显示介绍APF（有源电力滤波器）的基本原理以及给出实时的反向 波形，第二谐波知识展示屏402上播放所展示的谐波的影响和概念对应的文字 图片资料，主要从以下方面来介绍：1、对变压器的影响；2、对电机的影响；3、 对通信的干扰；4、对电能计量的影响；5、对电容器和电缆的影响；6、保护装 置误跳闸。

在本实施例中，所述输入框的数量为四个，调节块的数量也为四个。

触发谐波治理按钮403时，谐波知识展示屏上介绍治理方案的基本原理并 向合成波显示屏300仿真输出实时的反向波形，使合成波显示屏300中的波变 成正弦波。

当触发典型谐波源介绍及其治理模式按钮102时，控制屏100上出现至少 一个典型谐波源选项按钮103，触发典型谐波源选项按钮时，波形显示屏中出现 相应谐波源设备的图片和/或谐波源形成的原理和/或该典型谐波源的波形和/ 或该典型谐波源的频谱分析。

触发谐波治理按钮403时，谐波知识展示屏中显示针对该谐波源的治理策 略，合成波显示屏300上显示治理后的波形和/或该波的频谱分析。

当触发典型谐波源介绍及其治理模式按钮102时，第一谐波知识展示屏401 上显示该谐波源的治理策略的相关资料，第二谐波知识展示屏402上显示电机 的热敏成像，将会根据加入谐波含量的大小发生变化。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。