一种电压暂降辨识系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种电压暂降辨识系统，该系统包括分别与电压互感器和电流互感器相连通的电压暂降触发导通模块，与电压暂降触发导通模块相连接的数据记录模块，与数据记录模块相连接的数据处理模块，与数据处理模块相连接的显示模块。本发明专利技术还提供与电压暂降辨识系统相应的辨识方法。本发明专利技术提供的电压暂降辨识系统及辨识方法通过将电压有效值幅值和电流有效值幅值的特性进行协同分析判断，根据实际具体情况对电压暂降过程中幅值偏差、暂降持续时间的阈值进行修订，从而能够减少只分析电压有效值幅值带来的判断失误，同时，本发明专利技术还引入斜率，斜率的引入能够更好地表征电压暂降的全局过程，从而有效的减少分析判断的失误率，提高分析判断结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量暂态分析
，更为具体地说，涉及一种电压暂降辨识系统及方法。
技术介绍
随着用电设备的技术更新，特别是20世纪80年代以来，数字式自动控制设备如变频调速设备、可编程逻辑控制器、各种自动生产线以及计算机系统等敏感性用电设备在工业生产中的大规模应用，供电系统的电压质量要求也越来越高，而电压暂降是常见的一种电能质量问题。电压暂降一般是由于电网、变电设施的故障或负荷突然出现大的变化所引起的，电压暂降会导致企业生产率和产品质量下降，增加制造成本，阻碍企业正常的生产计划。同时，对各电力部门来说，由电压暂降引发的客户抱怨以及经济纠纷也会增多，会影响其在电力市场环境下的竞争力。电压暂降的辨识是指根据检测到的电压暂降数据特征识别其产生原因，是电压暂降的重要评价指标之一。准确的电压暂降的辨识不但有助于评估区域配电系统、选择合理的治理措施，而且还能够作为电力市场环境下供电部门、用户以及设备供应商之间协调纠纷的重要依据。因此，对电压暂降扰动的监测、分析、解决等一系列问题的研究显得更加重要。目前，在电压暂降识别方法的研究中提出了一种仅通过电压有效值辨识电压暂降的方法，该方法根据不同电压暂降所引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变、对电压暂降过程中电压变化趋势进行分析比较、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升等方面情况的不同，提取相应的特征量，实现对线路故障、变压器投切和大容量感应电动机启动所引起电压暂降的辨识。但是，在该方法存在以下方面的不足，如仅仅对电压有效值的幅值特性进行分析判断，并没有将电压暂降发生时电流有效值的幅值特性与之进行协同分析判断，进而使原方法中分析判断的误判率升高；应用电压跳变作为特征量对电压暂降进行辨识时不能表征电压暂降的全局过程，因而该方法在电压暂降进行辨识过程中具有局限性，且增大了分析判断的误判率；该方法对三相幅值偏差和电压暂降持续时间的阈值设置与实际工程经验不相符。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电压暂降辨识系统及方法，以解决
技术介绍
所述的现有电压暂降识别方法误判率高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电压暂降辨识系统，所述系统包括：分别与电压互感器和电流互感器相连通的电压暂降触发导通模块，与所述电压暂降触发导通模块相连接的数据记录模块，与所述数据记录模块相连接的数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的显示模块；其中，所述数据记录模块包括数据转换器和数据记录器，所述数据转换器与所述电压暂降触发导通模块相连接，所述数据记录器分别与所述数据转换器和所述数据处理模块相连接；所述数据处理模块包括与所述数据记录器相连接的数据处理装置，所述数据处理装置分别连接斜率处理模块、持续时间处理模块、电压有效值幅值偏差处理模块以及电流有效值幅值偏差处理模块，所述斜率处理模块、所述持续时间处理模块、所述电压有效值幅值偏差处理模块以及所述电流有效值幅值偏差处理模块分别连接结果累加模块；所述结果累加模块与所述显示模块相连接。优选地，所述数据转换器为A/D转换器，所述数据处理装置为单片机。优选地，所述斜率处理模块包括Δk比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器A，所述Δk比较器分别与所述A/D转换器A和Δk阈值存储器相连接。优选地，所述持续时间处理模块包括Δt比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器B，所述Δt比较器分别与所述A/D转换器B和Δt阈值存储器相连接。优选地，所述电压有效值幅值偏差处理模块包括ΔU比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器C，所述ΔU比较器分别与所述A/D转换器C、ΔU阈值存储器以及触发导通相连接。优选地，所述电流有效值幅值偏差处理模块包括ΔI比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器D，所述A/D转换器D以及所述ΔI比较器通过可控开关相连接，所述可控开关与所述ΔU比较器相连接，所述ΔI比较器还与ΔI阈值存储器、非门相连接。一种电压暂降辨识方法，所述辨识方法包括：预先分别设置电压斜率差Δk、持续时间Δt、电压有效值幅值偏差特性ΔU以及电流有效值幅值偏差特性ΔI的阈值；测量电压有效值和电流有效值；判断电压有效值是否低于正常值；若电压有效值不低于正常值，则继续测量所述电压有效值和所述电流有效值；若电压有效值低于正常值，则电压暂降触发导通模块导通；将所述电压有效值和所述电流有效值发送至数据转换器转换成数字量；将所述数字量发送至数据记录器，所述数据记录器记录相应时刻的U、I，并形成(Ui，Ii，ti)数据组；将所述(Ui，Ii，ti)数据组发送至数据处理装置，并计算相应的电压斜率差Δk、持续时间Δt、电压有效值幅值偏差特性ΔU以及电流有效值幅值偏差特性ΔI；所述数据处理装置将所述电压斜率差Δk、所述持续时间Δt、所述电压有效值幅值偏差特性ΔU以及所述电流有效值幅值偏差特性ΔI分别发送至斜率处理模块、持续时间处理模块、电压有效值幅值偏差处理模块以及电流有效值幅值偏差处理模块；所述斜率处理模块、所述持续时间处理模块、所述电压有效值幅值偏差处理模块以及所述电流有效值幅值偏差处理模块分别比较计算值以及阈值的大小，并分别得到比较结果；所述斜率处理模块、所述持续时间处理模块、所述电压有效值幅值偏差处理模块以及所述电流有效值幅值偏差处理模块分别将所述比较结果发送至结果累加模块；所述结果累加模块对所述比较结果进行累加，得到累加结果；判断所述累加结果是否大于2；若所述累加结果大于2，则电压暂降为感应电动机启动或变压器投退；若所述累加结果小于或等于2，则电压暂降为短路。优选地，所述预先分别设置电压斜率差Δk、持续时间Δt、电压有效值幅值偏差特性ΔU以及电流有效值幅值偏差特性ΔI的阈值包括：设置电压斜率差Δk的阈值为0.05；持续时间Δt的阈值为0.1；电压有效值幅值偏差特性ΔU的阈值为0.8；电流有效值幅值偏差特性ΔI的阈值为4。优选地，所述计算相应的电压斜率差Δk、持续时间Δt、电压有效值幅值偏差特性ΔU以及电流有效值幅值偏差特性ΔI的计算公式为：△t＝ts-t0；其中，k1、k2分别为电压暂将开始、暂降结束时的电压斜率；t0、ts分别为电压暂将开始、暂降结束时的时间；U0、Us电压暂将开始、暂降结束时的电压值；I0、Im分别为电压暂将开始时的电流值及最大电流值。优选地，所述分别比较计算值以及阈值的大小，并分别得到比较结果包括：比较电压斜率差Δk的计算值以及阈值的大小，若Δk的计算值大于阈值的大小，则比较结果输出为1，否则，比较结果输出为0；比较持续时间Δt的计算值以及阈值的大小，若Δt的计算值大于阈值的大小，则比较结果输出为1，否则，比较结果输出为0；比较电压有效值幅值偏差特性ΔU以及阈值的大小，若ΔU的计算值小于阈值的大小，则比较结果输出为0，否则，不输出结果；比较电流有效值幅值偏差特性ΔI以及阈值的大小，若ΔI的计算值大于阈值的大小，则比较结果输出为0，否则，比较结果输出为1。一种电压暂降辨识系统，所述系统包括：分别与电压互感器和电流互感器相连通的电压暂降触发导通模块，与所述电压暂降触发导通模块相连接的数据记录模块，与所述数据记录模块相连接的数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的显示模块；其中，所述数据记录模块包括数据转换器和数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压暂降辨识系统，其特征在于，所述系统包括：分别与电压互感器和电流互感器相连通的电压暂降触发导通模块，与所述电压暂降触发导通模块相连接的数据记录模块，与所述数据记录模块相连接的数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的显示模块；其中，所述数据记录模块包括数据转换器和数据记录器，所述数据转换器与所述电压暂降触发导通模块相连接，所述数据记录器分别与所述数据转换器和所述数据处理模块相连接；所述数据处理模块包括与所述数据记录器相连接的数据处理装置，所述数据处理装置分别连接斜率处理模块、持续时间处理模块、电压有效值幅值偏差处理模块以及电流有效值幅值偏差处理模块，所述斜率处理模块、所述持续时间处理模块、所述电压有效值幅值偏差处理模块以及所述电流有效值幅值偏差处理模块分别连接结果累加模块；所述结果累加模块与所述显示模块相连接。

【技术特征摘要】
1.一种电压暂降辨识系统，其特征在于，所述系统包括：分别与电压互感器和电流互感器相连通的电压暂降触发导通模块，与所述电压暂降触发导通模块相连接的数据记录模块，与所述数据记录模块相连接的数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的显示模块；其中，所述数据记录模块包括数据转换器和数据记录器，所述数据转换器与所述电压暂降触发导通模块相连接，所述数据记录器分别与所述数据转换器和所述数据处理模块相连接；所述数据处理模块包括与所述数据记录器相连接的数据处理装置，所述数据处理装置分别连接斜率处理模块、持续时间处理模块、电压有效值幅值偏差处理模块以及电流有效值幅值偏差处理模块，所述斜率处理模块、所述持续时间处理模块、所述电压有效值幅值偏差处理模块以及所述电流有效值幅值偏差处理模块分别连接结果累加模块；所述结果累加模块与所述显示模块相连接。2.根据权利要求1所述的电压暂降辨识系统，其特征在于，所述数据转换器为A/D转换器，所述数据处理装置为单片机。3.根据权利要求2所述的电压暂降辨识系统，其特征在于，所述斜率处理模块包括Δk比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器A，所述Δk比较器分别与所述A/D转换器A和Δk阈值存储器相连接。4.根据权利要求2所述的电压暂降辨识系统，其特征在于，所述持续时间处理模块包括Δt比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器B，所述Δt比较器分别与所述A/D转换器B和Δt阈值存储器相连接。5.根据权利要求2所述的电压暂降辨识系统，其特征在于，所述电压有效值幅值偏差处理模块包括ΔU比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器C，所述ΔU比较器分别与所述A/D转换器C、ΔU阈值存储器以及触发导通相连接。6.根据权利要求5所述的电压暂降辨识系统，其特征在于，所述电流有效值幅值偏差处理模块包括ΔI比较器以及与所述单片机相连接的A/D转换器D，所述A/D转换器D以及所述ΔI比较器通过可控开关相连接，所述可控开关与所述ΔU比较器相连接，所述ΔI比较器还与ΔI阈值存储器、非门相连接。7.一种如权利要求1所述的电压暂降辨识方法，其特征在于，所述辨识方法包括：预先分别设置电压斜率差Δk、持续时间Δt、电压有效值幅值偏差特性ΔU以及电流有效值幅值偏差特性ΔI的阈值；测量电压有效值和电流有效值；判断电压有效值是否低于正常值；若电压有效值不低于正常值，则继续测量所述电压有效值和所述电流有效值；若电压有效值低于正常值，则电压暂降触发导通模块导通；将所述电压有效值和所述电流有效值发送至数据转换器转换成数字量；将所述数字量发送至数据记录器，所述数据记录器记录...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，刘孝保，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53