一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端制造技术

本发明专利技术提出一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其特征在于：包括电压互感器、电流互感器、模数转换器、相位同步模块、非线性补偿模块、低通滤波模块、终端逻辑模块；所述电压互感器用于采集电网中的电压信号，所述电流互感器用于采集电网中的电流信号，所述模数转换器用于将模拟信号形式的电压信号和电流信号转换为数字信号形式；所述相位同步模块用于控制模数转换器触发转换的时序，使各路采集数据的相位同步；所述低通滤波模块于对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波;所述非线性补偿模块用于对模数转换器转换所得的数字信号进行非线性补偿运算，并将运算结果送至终端逻辑模块，所述终端逻辑模块依其判断逻辑产生控制输出。

A High Precision Distribution Terminal Based on Nonlinear Compensation Algorithms

【技术实现步骤摘要】
一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端
本专利技术属于电气
，具体涉及一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端。
技术介绍
近年来，国家不断加大配电网规划、建设与改造力度，配电网发展水平显著提升，部分地区网架结构薄弱、供电能力不足等问题得到了明显改善。但是配电网自动化水平仍比较低，配电自动化处于起步阶段，故障诊断、隔离和恢复时间较长，无法实现网络重构和自愈。这些问题直接表现为供电可靠性低，电力用户平均停电时间长。配电自动化终端是安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称，主要包括站所终端（DTU）、馈线终端（FTU）、配变终端（TTU）。目前我国配网自动化建设仍局限于试点，其中只有少数达到了城市全覆盖，但大多数城市仅仅覆盖了部分区域。从试点项目来看，配网自动化的平均投资规模在1.1-1.5亿元左右，覆盖区域平均相当于当地城市的1/3-1/4，市场需求较大。非线性补偿控制是指为了使输出更加接近理论值而对非线性系统进行的控制。由于电压传感器和电流传感器的线性范围有限，在低电压/电流及高电压/电流时，存在非线性段。此时如果仍采用AD采样值直接进行计算，将带来较大误差，导致计算失真。考虑到CPU的运算速度不断加快，从而给控制器通过改进软件算法，对AD采样值进行非线性补偿带来可行性。
技术实现思路
为克服现有技术中所存在的问题，本专利技术提出一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其具体
技术实现思路
如下：一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其包括电压互感器、电流互感器、模数转换器、相位同步模块、非线性补偿模块、低通滤波模块、终端逻辑模块；所述电压互感器用于采集电网中的电压信号，所述电流互感器用于采集电网中的电流信号，所述模数转换器用于将模拟信号形式的电压信号和电流信号转换为数字信号形式；所述相位同步模块用于控制模数转换器触发转换的时序，使各路采集数据的相位同步；所述非线性补偿模块用于对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波，然后对滤波结果进行非线性补偿运算，并将运算结果送至终端逻辑模块，所述终端逻辑模块依其判断逻辑产生控制输出。于本专利技术的一个或多个实施例当中，所述非线性补偿模块对采集所得的电压信号或电流信号的特性曲线进行分段拟合处理，拟合处理采用最小二乘法，随后对拟合处理后的特性曲线进行非线性补偿。于本专利技术的一个或多个实施例当中，所述低通滤波模块基于FIR滤波算法。本专利技术的有益效果是：传统配电终端只使用互感器的线性段进行计算，不能充分使用互感器的非线性段，而且计算结果受硬件固有误差影响较大。本专利技术通过对电压互感器及电流互感器进行建模，从而获得互感器的电压及电流的输入与输出特性曲线。程序先对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波，再根据特性曲线进行分段拟合处理，拟合方法采用最小二乘法，然后根据不同的曲线补偿输出与输入间的误差，从而使互感器在更大的采样范围内都能获得足够高的数据精度。实践表明，该方法可以使配电终端采样数据有效值达到的0.02%以上的超高精度，从而在不增加硬件成本的情况下提高配电终端的判断准确性及可靠性。附图说明图1为本专利技术的配电终端的原理框图。图2为本专利技术的补偿曲线图。具体实施方式如下结合附图1和2，对本申请方案作进一步描述：一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其包括电压互感器1、电流互感器2、模数转换器3、相位同步模块4、低通滤波模块5、非线性补偿模块6和终端逻辑模块7；所述电压互感器1用于采集电网中的电压信号，所述电流互感器2用于采集电网中的电流信号，所述模数转换器3用于将模拟信号形式的电压信号和电流信号转换为数字信号形式；所述相位同步模块4发出控制脉冲信号控制模数转换器3触发转换的时序，使各路采集数据的相位同步；所述低通滤波模块5用于对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波;非线性补偿模块6用于对模数转换器3转换所得的数字信号进行非线性补偿运算，并将运算结果送至终端逻辑模块7，所述终端逻辑模块7依其判断逻辑产生控制输出。所述非线性补偿模块5对采集所得的电压信号或电流信号的特性曲线进行分段拟合处理，拟合处理采用最小二乘法，随后对拟合处理后的特性曲线进行非线性补偿。所述低通滤波模块6基于FIR滤波算法。本专利技术通过对电压互感器1及电流互感器2进行建模，从而获得互感器的电压及电流的输入与输出特性曲线。程序先对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波，再根据特性曲线进行分段拟合处理，拟合方法采用最小二乘法，然后根据不同的曲线补偿输出与输入间的误差，从而使互感器在更大的采样范围内都能获得足够高的数据精度。实践表明，该方法可以使配电终端采样数据有效值达到的0.02%以上的超高精度，从而提高配电终端的判断准确性及可靠性。上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其特征在于：包括电压互感器、电流互感器、模数转换器、相位同步模块、非线性补偿模块、低通滤波模块、终端逻辑模块；所述电压互感器用于采集电网中的电压信号，所述电流互感器用于采集电网中的电流信号，所述模数转换器用于将模拟信号形式的电压信号和电流信号转换为数字信号形式；所述相位同步模块用于控制模数转换器触发转换的时序，使各路采集数据的相位同步；所述非线性补偿模块用于对模数转换器转换所得的数字信号进行低通滤波，然后对滤波结果进行非线性补偿运算，并将运算结果送至终端逻辑模块，所述终端逻辑模块依其判断逻辑产生控制输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于非线性补偿算法的高精度配电终端，其特征在于：包括电压互感器、电流互感器、模数转换器、相位同步模块、非线性补偿模块、低通滤波模块、终端逻辑模块；所述电压互感器用于采集电网中的电压信号，所述电流互感器用于采集电网中的电流信号，所述模数转换器用于将模拟信号形式的电压信号和电流信号转换为数字信号形式；所述相位同步模块用于控制模数转换器触发转换的时序，使各路采集数据的相位同步；所述非线性补偿模块用于对模数转换器转换所得的数字信号进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：余炳雄，周明辉，周光辉，
申请(专利权)人：珠海博威智能电网有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44