一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法，涉及一种以手机APP为载体，可快速精确绘制电力系统向量图的方法和序分量计算与功率计算及向量运算的方法，首先通过向量采集模块测量各向量并通过计算处理模块计算横轴和纵轴的投影长度，确定端点坐标，再由图形绘制模块根据向量端点坐标绘制向量图，同时，序分量计算模块利用横轴和纵轴的投影长度经图形绘制模块绘出正、负、零序分量向量图，利用计算处理模块得出的电压、电流向量轴向长度，计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数和向量轴向长度，进行向量加减法运算以及数量积运算，最后运算得出结果。

【技术实现步骤摘要】
一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法
本专利技术涉及一种向量运算装置及绘制方法，具体是一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法。
技术介绍
电力工作中经常需要绘制向量图，在现场测向量之后，需要将各个量的相位关系绘制成向量图，尤其计量、继电保护等专业经常需要绘制向量图。继电保护专业利用向量图进行差动检测、分析不对称故障、判断二次接线是否正确、判断系统容性感性、判断相序及三相是否对称、判断变压器连接组别等；计量专业利用向量图进行电能计量、用电检查、电力稽查、装表接电等工作。目前电力系统现场工作中绘制向量图主要有两种方法：一种方法是手工绘制，工作人员测出向量幅值、角度后，手工在纸上绘制出向量图。手工绘制向量图存在以下问题，绘图速度慢；制图粗略，无法精确反映向量的幅值和相位关系；无法实现负序、零序向量的迅速计算；无法根据电压、电流向量自动计算功率及功率因数；无法精确、快速实现向量的加减运算以及数量积计算。另一种方法是利用相位测试仪绘制，使用含有绘图功能的相位测试仪测量各个电气量，并绘制向量图。这种方法存在以下问题，无法实现负序、零序向量的计算；含有绘图功能的相位测试仪单套装置价格昂贵；需重复性投资。若推广使用，每个工作组都需配备一套，需重复性大量购买；仪器笨重，不易携带。因此以上两种方法不宜大规模推广应用。
技术实现思路
基于上述
技术介绍
中所提到的现有技术中的不足之处，为此本专利技术提供了一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法。本专利技术通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：一种可多项计算的电力系统向量运算装置及绘制方法，包括装置本体，装置本体连接终端，终端中装有APP，所述装置本体内安装有用于测量各向量的采集单元，采集单元具有一个输入端和一个输出端，输入端信号连接终端，采集单元输出端数据连接用于向量在横轴和纵轴的投影长度计算的计算单元的输入端，其中，计算单元具有四个输出端，分别为第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；所述计算单元第一输出端信号连接用于在直角坐标系中绘制向量图的绘制单元的输入端，绘制单元具有两个输入端，计算单元第一输出端信号连接绘制单元的第一输入端，计算单元第二输出端信号连接计算正序、负序、零序分量的分量单元输入端，分量单元输出端信号连接绘制单元第二输入端。作为本专利技术进一步的方案：所述计算单元第三输出端信号连接用于计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的功率单元输入端。作为本专利技术再进一步的方案：所述计算单元第四输出端信号连接用于进行向量加减法运算以及数量积运算的运算单元输入端。作为本专利技术再进一步的方案：所述装置本体与终端的连接方式为数据线连接或蓝牙连接或WiFi无线连接。作为本专利技术再进一步的方案：所述终端为手机或平板PC或智能手表。作为本专利技术再进一步的方案：所述计算单元第三输出端信号连接用于计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的功率单元输入端。一种可多项计算的电力系统向量运算装置的绘制方法，包括如下步骤：步骤一，绘制向量，绘制向量分为以下三小步：S1，测量各个向量，在手机APP中输入向量幅值和角度，生成向量图并绘制于直角坐标系中；S2，根据三相对称系统其中一相快速生成三相向量图；S3，相电压向量图和线电压向量图快速转换；步骤二，序分量计算，序分量计算分为以下两小步；S21，在APP中输入三相电流的幅值和角度，计算正序、负序、零序电流分量并绘图；S22，在APP中输入三相电压的幅值和角度，计算正序、负序、零序电流分量并绘图；步骤三，功率计算，在APP中输入电压、电流向量的幅值和角度，计算有功功率、无功功率、视在功率和功率因数；步骤四，向量运算，向量运算包括以下两小步；S41，向量加减法运算，在APP中输入各向量的的幅值和角度，输出运算结果；S42，数量积运算，在APP中输入各向量的的幅值和角度，输出运算结果。采用以上结构后，本专利技术相较于现有技术，具备以下优点：以手机APP为载体，提供一种快速、精确绘制电力系统向量图、计算序分量、计算功率及向量运算的方法及其装置，极大提高向量图绘制的速度、精确度，避免了人为错误，提高了工作效率，实现智能化绘制，帮助计量、继电保护等专业迅速绘制复杂向量图，实现正序、负序、零序分量的计算与绘制。当系统存在短路、断线等不对称故障时，迅速计算出负序、零序分量，为电力系统故障判断提供依据，提高故障判断及定位的速度，携带方便，本专利技术以手机APP为载体，取代了笨重的相位测试仪，方便工作人员携带，投资小，可大规模推广。若每个工作组都配备一套含有绘图功能的相位测试仪，将是一笔巨大的投资，而本专利技术以手机APP为载体，只需一次性投资研发，便可在工作人员的手机中免费大规模推广安装，节省大量投资。附图说明图1为利用可多项计算的电力系统向量运算装置的工作流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。另外，本专利技术中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。实施例1请参阅图1，本专利技术实施例中，一种可多项计算的电力系统向量运算装置，包括装置本体，装置本体连接终端，具体连接方式可以是数据线连接、蓝牙连接或者为WiFi无线连接方式，本申请中不作限定，终端中装有APP，其中，终端可以是手机、平板PC、智能手表等设备，通过在终端中打开APP从而实现借助终端将各个参数输入至装置本体中；所述装置本体内安装有用于测量各向量的采集单元，采集单元具有一个输入端和一个输出端，输入端信号连接终端，通过APP可向采集单元中输入各向量的幅值和角度，采集单元输出端数据连接用于向量在横轴和纵轴的投影长度计算的计算单元的输入端，其中，计算单元具有四个输出端，分别为第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端，计算单元根据采集单元中传输的向量幅值和角度计算出其在横轴、纵轴的投影长度，并确定向量端点坐标。所述计算单元第一输出端信号连接用于在直角坐标系中绘制向量图的绘制单元的输入端，更进一步地，绘制单元具有两个输入端，计算单元第一输出端信号连接绘制单元的第一输入端，绘制单元根据从计算单元中输入的向量端点坐标将向量图绘制于直角坐标系中，计算单元第二输出端信号连接计算正序、负序、零序分量的分量单元输入端，分量单元通过计算单元所提供的三相向量的轴向投影长度，利用对称分量法计算出正序、负序、零序分量，需要说明的是，分量单元输出端信号连接绘制单元第二输入端，分量单元通过绘制单元绘制正、负、零序分量的向量图。所述计算单元第三输出端信号连接用于计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的功率单元输入端，功率单元根据计算单元中电压、电流向量轴向长度，计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数。所述计算单元第四输出端信号连接用于进行向量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可多项计算的电力系统向量运算装置，包括装置本体，装置本体连接终端，终端中装有APP，其特征在于，所述装置本体内安装有用于测量各向量的采集单元，采集单元具有一个输入端和一个输出端，输入端信号连接终端，采集单元输出端数据连接用于向量在横轴和纵轴的投影长度计算的计算单元的输入端，其中，计算单元具有四个输出端，分别为第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；所述计算单元第一输出端信号连接用于在直角坐标系中绘制向量图的绘制单元的输入端，绘制单元具有两个输入端，计算单元第一输出端信号连接绘制单元的第一输入端，计算单元第二输出端信号连接计算正序、负序、零序分量的分量单元输入端，分量单元输出端信号连接绘制单元第二输入端。

【技术特征摘要】
1.一种可多项计算的电力系统向量运算装置，包括装置本体，装置本体连接终端，终端中装有APP，其特征在于，所述装置本体内安装有用于测量各向量的采集单元，采集单元具有一个输入端和一个输出端，输入端信号连接终端，采集单元输出端数据连接用于向量在横轴和纵轴的投影长度计算的计算单元的输入端，其中，计算单元具有四个输出端，分别为第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；所述计算单元第一输出端信号连接用于在直角坐标系中绘制向量图的绘制单元的输入端，绘制单元具有两个输入端，计算单元第一输出端信号连接绘制单元的第一输入端，计算单元第二输出端信号连接计算正序、负序、零序分量的分量单元输入端，分量单元输出端信号连接绘制单元第二输入端。2.根据权利要求1所述的一种可多项计算的电力系统向量运算装置，其特征在于，所述计算单元第三输出端信号连接用于计算有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的功率单元输入端。3.根据权利要求1所述的一种可多项计算的电力系统向量运算装置，其特征在于，所述计算单元第四输出端信号连接用于进行向量加减法运算以及数量积运算的运算单元输入端。4.根据权利要求1所述的一种可多项计算的电力系统向量运算装置，其特征在于，所述装置本体与终端的连接方式为数据线连接或蓝牙连接或WiFi无线连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锴，郝骏春，杨晋彪，姚辉，罗长明，吴谢东，郭志锐，郑江，卫学峰，张丽丽，李学军，柴云峰，陈大欢，贺敏，原康，赵梓帆，张昕蕾，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司晋城供电公司，
类型：发明
国别省市：山西,14