一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，属于电力质量保护技术领域，旨在解决目前已有的依靠整个周波或半个周波进行电压跌落和频率跌落监测的实时性不足的问题；包括数据转换模块、信号处理模块、电源模块、故障判别模块、通信模块和功能附加模块；本发明专利技术中的设计，可解决对电力质量要求较高的使用场景电力监测实时性不足的问题；为双电源设备切换装置提供了高实时性的电力质量变化信号；可实现严重电压跌落和频率跌落的提前预警最大可能的降低由电力质量的问题出现的电力事故。

【技术实现步骤摘要】
一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置
本专利技术涉及电力质量保护
，具体为一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置。
技术介绍
电能质量问题的提出由来已久，在电力系统发展的早期，电力系统的构成比较简单，负荷类型也比较单一，衡量电能质量的指标也比较简单，主要就是频率偏移和电压跌落两种。电力系统发展至今，由于电力系统的结构和组成已经发生了深刻的变化，电能质量的衡量指标也不再局限于最初的电压偏移和频率偏移这两个方面。上世纪80年代以来，随着电力电子技术的发展，非线性电力电子器件和装置在现代工业中得到了广泛的应用，使得电网中电压和电流波形畸变越来越严重，谐波水平不断上升。另外，电网中的一些冲击性、波动性负荷还会产生电压跌落、闪变等一些列暂态电能质量问题。在科学技术的发展和生产力水平提高同时也给电力系统带来了电能质量的问题，各种非线性和冲击性负荷的增加，对供电系统造成了严重的污染，随着国防、医疗以及高新技术工业的逐步发展，对供电质量的要求也日益增高。目前对电力质量的监测装置均在10ms甚至一个周波后才能检测到电压或者频率进行了波动，实时性不高，在对电力质量要求及其严苛的使用环境下，只能作为电力故障后分析无法做到对电力质量实时监测以及为执行机构留出足够的切换电力进线时间。
技术实现思路
针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，可解决对电力质量要求较高的使用场景电力监测实时性不足的问题；为双电源设备切换装置提供了高实时性的电力质量变化信号；可实现严重电压跌落和频率跌落的提前预警最大可能的降低由电力质量的问题出现的电力事故。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，其特征在于，包括数据转换模块、信号处理模块、电源模块、故障判别模块、通信模块和功能附加模块；所述电源模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述附加模块电性连接；所述信号处理模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述电源模块电性连接；所述数据转换模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述电源模块电性连接；所述故障判别模块与所述数据转换模块、所述通信模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；所述通信模块与所述故障判别模块、所述数据转换模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；所述附加模块与所述电源模块、所述通信模块、所述故障判别模块电性连接。优选地，所述信号处理模块包括电压/电流互感器，整流模块、过零检测模块。优选地，所述数据转换模块包括AD采样器、中央处理器。优选地，所述故障判别模块包括通用输入输出模块、频率分解模块、能量占比判别模块。优选地，所述通信模块包括RS485通信模块、数字输出信号模块。优选地，所述附加模块包括声光报警模块、云端记录模块。本专利技术的有益效果在于：本专利技术中的设计，可解决对电力质量要求较高的使用场景电力监测实时性不足的问题；为双电源设备切换装置提供了高实时性的电力质量变化信号；可实现严重电压跌落和频率跌落的提前预警最大可能的降低由电力质量的问题出现的电力事故。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置的连接结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置的模块智能流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1至图2所示，一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，包括数据转换模块、信号处理模块、电源模块、故障判别模块、通信模块和功能附加模块；电源模块为整个系统提供运行能量，电源模块与信号处理模块、故障判别模块、通信模块、附加模块电性连接；信号处理模块是将实际使用电压幅值如(高压10KV、低压380V)进行硬件转换，转换为信号处理模块可使用的信号类型。信号处理模块与信号处理模块、故障判别模块、电源模块电性连接；数据转换模块负责数据的离散化以及进行多数据窗的整理，数据转换模块与信号处理模块、故障判别模块、通信模块、电源模块电性连接；故障判别模块负责对信号处理模块传输到的离散电气信号量进行频率分解算法从而得到关键的频率能量占比数据，并通过通用输入输出模块采集来自数据转换模块转换后的过零检测信号和其它非电量电气信号做辅助判断。故障判别模块与数据转换模块、通信模块、附加模块、电源模块电性连接；通信模块负责整个系统与外部的通信，人机交互方面和信号输出方面。通信模块与故障判别模块、数据转换模块、附加模块、电源模块电性连接；附加模块是指对于人机交互的优化以及一些其它功能的需要所设立的模块，在本专利技术中指声光报警模块以及云端信息记录模块。附加模块与电源模块、通信模块、故障判别模块电性连接。进一步的，信号处理模块包括电压/电流互感器，整流模块、过零检测模块。进一步的，数据转换模块包括AD采样器、中央处理器。进一步的，故障判别模块包括通用输入输出模块、频率分解模块、能量占比判别模块。进一步的，通信模块包括RS485通信模块、数字输出信号模块。进一步的，附加模块包括声光报警模块、云端记录模块。基于频率能量占比的电气奇异点检测装置的运行机制，包括如下步骤分类：步骤1：将电气数据接入信号处理模块，由信号处理模块中的电压、电流互感器进行信号变比，变比要求为将正常运行的电压(如10KV)变比为100V，将正常运行的电压(如100A)变比为5A。电压变比系数＝正常运行电压/100；电流变比系数＝正常运行电流/5；变比后的信号接入整流模块进行电压电流的缩小和滤波。将采集到的电压电流通过模拟电路组合整理为0—3.3V可供数据转换模块使用的信号。步骤2：数据转换模块中通过模数转换实现对由信号处理模块传送进来的信号进行离散化，采样时间间隔设为定值，采样时间间隔不应大于1.25ms(即20ms采样16个点)应根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，其特征在于，包括数据转换模块、信号处理模块、电源模块、故障判别模块、通信模块和功能附加模块；/n所述电源模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述附加模块电性连接；/n所述信号处理模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述电源模块电性连接；/n所述数据转换模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述电源模块电性连接；/n所述故障判别模块与所述数据转换模块、所述通信模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；/n所述通信模块与所述故障判别模块、所述数据转换模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；/n所述附加模块与所述电源模块、所述通信模块、所述故障判别模块电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于频率能量占比的电气奇异点监测装置，其特征在于，包括数据转换模块、信号处理模块、电源模块、故障判别模块、通信模块和功能附加模块；
所述电源模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述附加模块电性连接；
所述信号处理模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述电源模块电性连接；
所述数据转换模块与所述信号处理模块、所述故障判别模块、所述通信模块、所述电源模块电性连接；
所述故障判别模块与所述数据转换模块、所述通信模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；
所述通信模块与所述故障判别模块、所述数据转换模块、所述附加模块、所述电源模块电性连接；
所述附加模块与所述电源模块、所述通信模块、所述故障判别模块电性连接。


2.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王川，张衍奎，朱建华，闫亮，谢秉旺，鲍伟，田新宇，
申请(专利权)人：宁夏凯晨电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64