电压扰动检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电压扰动检测方法，包括如下步骤：存储数字化的电压参考波形的点值；检测实际电压值，将所述实际电压值经数字化转换成与所述参考波形点值一一对应的实际电压点值；比较所述实际电压点值与所述参考波形的相应点值；对于连续Ｎ个点，若所述实际电压点值与所述参考波形的相应点值之间的差值均大于预定的扰动阈值，则判定发生了电压扰动，其中Ｎ为大于０的整数。本发明专利技术的技术方案提高了检测的响应速度，缩短了响应时间。本发明专利技术还提供了一种实施所述电压扰动检测方法的电压扰动检测装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电压扰动检测方法及实现该方法的装置，特别地，本专利技术涉及在电力监视装置(PMD)或者高级电表等电能检测设备中的电压扰动检测 方法及实现该方法的装置。
技术介绍
近年来，由于电能质量能够对工业用户产生经济方面的巨大的影响，因 此电能质量问题已经越来越引起关注，电源端的电压扰动，例如暂降、浪涌、 失衡等被认为是在各种电能质量问题中最具破坏性的问题。伴随着功率敏感 电器设备在控制过程和自动化过程中应用的增加，电压扰动导致了对工业过 程的破坏并对用户带来巨大的经济损失。由于进一步减小电压的扰动是非常 必要的，因此寻找检测和记录电压扰动波形的方法受到很大关注。现在，工业中广泛采用了各种电力监视装置(PMD)和高级电表等电能检 测设备。近年来，随着对电压扰动的关注的增加，用户对电能检测设备产生 一种要求即，希望它能够具有有效检测电压扰动的性能，更进一步的，希 望它能够具有波形捕获的功能以帮助用户容易地分析电压扰动的根本原因 并制定相应的策略来进行控制。鉴于电能检测设备、特别是PMD内部的资 源有限并且检测响应时间要求较快，而现有的基于电压有效值的检测方法响 应时间慢，因此，需要提出一种新的能够实现上述要求并能容易在电能检测 设备上得以实现的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于上述技术要求，提供一种新的在电能检测设备中进 行电压扰动检测的方法和装置，满足用户对易于实现和高效率的要求。根据本专利技术的一个方面，提供一种电压扰动纟佥测方法，包括如下步骤 存储数字化的电压参考波形的点值；检测实际电压值，将所述实际电压值经数字化转换成与所述参考波形点值——对应的实际电压点值；比较所述实际 电压点值与所述参考波形的相应点值；对于连续N个点，若所述实际电压点 值与所述参考波形的相应点值之间的差值均大于预定的扰动阈值，则判定发 生了电压扰动，其中N为大于O的整数。优选地，所述参考波形的点值是以 固定时间间隔连续对标准电压波形进行数字化而获得的。所述固定时间间隔 取值优选为10微秒至2000微秒。所述N取值优选为3至5。所述扰动阈值 为所述参考波形的点值与 一预定百分比的乘积。在实际工业应用中，由于大量电力电子器件和非线性负载的存在，使得 电压波形畸变非常严重。为此，本专利技术另外还相应地提出了电压扰动检测方 法的进一步的方案，即当满足参考波形更新条件时，按照更新算法更新电压 参考波形的点值。其中，所述参考波形更新条件为检测到实际电压波形的 正峰值大于一预定的正峰值阈值且负峰值小于一预定的负峰值阈值，且实际 电压值与所述参考波形的相应点值之间的差值超过预定的畸变阈值。优选 地，所述参考波形更新条件还包括实际电压值与所述参考波形的相应点值 之间的差值小于等于预定的扰动阈值。所述更新算法为R(m,n) = R(m一l，n) + * K (1)其中，R表示参考波形的点值，S表示实际电压的点值，m表示第m次更新 并且111>=1, n表示第n个点，K为用于确定更新速度的更新系数。此外，还可以在判定发生了电压扰动时，记录实际电压波形点值直至电 压恢复正常并持续 一预定时间长度，以便对实际发生的电压扰动进行分析。 其中，所述预定时间长度为一个电压波形周期。优选地，可以基于先入先出 (FIFO)规则在一循环緩沖存储器中连续存储实际电压点值，当判定发生了电 压扰动时，锁定所述循环緩冲存储器，以便对扰动发生前的数据进行分析。一种实现本专利技术方法的电压扰动检测装置包括参考波形存储单元，用 于存储数字化的参考波形的点值；电压检测单元，用于检测实际电压值，将 所述实际电压值经数字化转换成与所述参考波形点值一一对应的实际电压 点值；点值比较单元，用于将从所述电压检测单元获得的实际电压点值与从 所述参考波形存储单元获得的参考波形的相应点值进行比较；以及扰动判断 单元，用于获得点值比较单元的比较结果，当对于连续N个点，所述比较结 果均为实际电压点值与所述参考波形的相应点值之间的差值大于预定的扰 动阈值时，判定发生了电压扰动，其中N为大于O的整数。为了使参考波形与电源电压波形的畸变相适应，本专利技术的电压扰动检测 装置还进一步包括更新判断单元，用于将从所述电压检测单元获得的实际 电压正负峰值分别与预定正负峰值阈值进行比较，并将从点值比较单元获得 的比较结果与预定的畸变阈值进行比较，当比较结果满足参考波形更新条件时，通知参考波形更新单元更新参考波形点值；参考波形更新单元，用于在 接收到更新判断单元的更新通知的情况下，按照更新算法更新参考波形点值。本专利技术的电压扰动检测装置还进一步包括波形记录单元，用于当所述扰 动判断单元判定发生了电压扰动时，记录所述电压检测单元所检测的实际电 压波形点值。作为另选方案，还可以进一步包括循环緩冲存储器，用于基于所述扰动判断单元判定发生^电压扰动时，锁定所述循环l冲存储器。？ 由于本专利技术的电压扰动检测方法及其装置采用了以点对点的方式比较 实际电压值和参考波形的相应点值的方案，简化了电压扰动的判断过程.现 有的基于电压有效值的扰动检测技术需要半个周波(10ms)才能检测出扰动, 而本专利技术的技术方案可以在lms内就能检测出扰动，大大提高了检测的响应 速度，缩短了响应时间，能够适应快速电压扰动检测的需求，适于应用到电 力监视装置(PMD)和高级电表等电能检测设备中。附图说明图1示出.了根据本专利技术的参考波形；图2是根据本专利技术的基于点对点检测方法的电压扰动检测的示意图； 图3示出了根据本专利技术第一实施例的点对点电压扰动检测的流程图； 图4示出了根据本专利技术第二实施例的连接了一非线性负载(整流器)的电 压扰动检测的电路连接图5A和5B分别示出了整流器负载条件下电流和电压的波形图； 图6示出了在畸变的电源波形情况下的点对点检测的示意图； 图7示出峰值检测的情况；图8示出了根据本专利技术第二实施例的点对点电压扰动检测的流程图9示出了根据本专利技术的实施例的电压扰动检测装置示意图。下面，将参照附图描述本专利技术的具体实施方式，附图中相同的参考标记代表相似的含义。 具体实施例方式首先，在本实施例PMD的电压扰动检测装置中存储电压参考波形点值， 所述参考波形点值可以是对标准电压波形以固定的时间间隔连续地进行数 字化而获得的一系列点值，参考波形的点值可存储在一参考表中。所述时间间隔取决于模数(A/D)转换的采样频率。 一般来说，所述固定时间间隔取值 通常在10微秒至2000微秒之间，本实施例中建议156|as为一个时间间隔， 因此，对于50Hz的电源系统而言,在一个周期内将有(15/50)/(156^)= 128 个数字化点存储在参考波形存储单元中，图1示出了这种举例。在工作模式下，所述PMD的电压扰动检测装置将持续地获取电源端的 实际电压值，并对所述实际电压值进行A/D转换，以将实际电压值转换为与 所述参考波形点值——对应的数字化点值。然后，电压扰动>^测装置以点对 点的方式比较所述实际电压点值和其对应的参考波形点值，如果对于连续N 个点，其实际电压点值与所述参考波形的相应点值之间的差值均大于预定的 扰动阈值，则所述电压扰动检测装置就判定发生了电压扰动。其中，所述扰 动阈值可以为例如参考电压点值的5%, N可以是大于零的整数， 一般来说， 取的点数越本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压扰动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：　存储数字化的电压参考波形的点值；　检测实际电压值，将所述实际电压值经数字化转换成与所述参考波形点值一一对应的实际电压点值；　比较所述实际电压点值与所述参考波形的相应点值；　 　对于连续Ｎ个点，若所述实际电压点值与所述参考波形的相应点值之间的差值均大于预定的扰动阈值，则判定发生了电压扰动，其中Ｎ为大于０的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑铎，俞毅刚，谢挺，汤光强，胡飞凰，卓越，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]