一种零点检测方法、换相投切方法、系统及换相投切设备技术方案

本发明专利技术提供的一种零点检测方法、换相投切方法、系统及换相投切设备，该零点检测方法包括：获取待检测信号；采用多个零点检测方式对待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；基于时间顺序，从候选零点时刻集中确定目标零点时刻。通过实施本发明专利技术，提高了过零识别的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种零点检测方法、换相投切方法、系统及换相投切设备
本专利技术涉及电力换相投切领域，具体涉及一种零点检测方法、换相投切方法、系统及换相投切设备。
技术介绍
国内配电网选择的供电方式主要是三相四线制，某一相负荷快速增加或者减小，都会增加配电网三相不平衡，一旦三相不平衡程度加大，又会危害配电网的相关设备，严重的不平衡会增大变压器的损耗，导致变压器励磁电流增大，严重的时候可能会损坏变压器，同时也会危害用户的设备，造成很大的经济损失。目前在改善三相不平衡方面，常采用的手段有：负载补偿装置、配电网络重构、三相平衡优化换相，其中，三相平衡优化换相策略应用较为广泛，其普遍采用定期统计配变低压侧三相不平衡度，在超过限制时通过在低压负荷端人工改变负荷的接入相别的方式降低三相不平衡度。这种人工换相在调整过程中会造成用户的暂时停电，并且换相完成后也只能解决某个时段的不平衡问题，不能长久的解决问题。因此，人们希望运用智能换相装置来改善配电网三相不平衡，其能够实现对电网进行自动采样、运算、通信，并通过预设的智能换相策略，得出配电网最优换相方案，通过开关自动相序切换，最终实现电网的三相平衡。由于智能换相装置的换相执行终端在进行投切时是以电压电流的过零时刻为参考，而在现有技术中的过零时刻检测方法容易受到电网中各种含谐波及频率波动波形的影响，导致过零点检测精度较低，进而影响三相不平衡改善效果。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中过零时刻判断精度较低的缺陷，从而提供一种零点检测方法、换相投切方法、系统及换相投切设备。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种零点检测方法，包括：获取待检测信号；采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；基于时间顺序，从所述候选零点时刻集中确定目标零点时刻。可选地，所述采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：采用第一零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测；所述采用第一零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：对所述待检测信号进行快速傅里叶变换计算，得到所述待检测信号在时频域内对应的相位谱；根据所述相位谱中对应工频的电压、电流基波的相位分量，得到所述第一零点检测方式对应的第一零点检测时刻。可选地，所述根据所述相位谱中对应工频的电压、电流基波的相位分量，得到所述第一零点检测方式对应的第一零点检测时刻，包括：通过如下公式计算过零点时刻：其中，Tu为切入过零点时刻，k为周期数，为电压基波的相位分量；其中，Ti为切出过零点时刻，k为周期数，为电流基波的相位分量。可选地，所述采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：采用第二零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测；所述采用第二零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：利用比较器中断的方式对待检测信号进行零点检测，得到所述第二零点检测方式对应的第二零点检测时刻。第二方面，本专利技术实施例提供一种换相投切方法，包括：获取待检测信号，并采用本专利技术第一方面所述的零点检测方法得到目标零点时刻；计算目标继电器动作延时时间；基于所述目标零点时刻和所述目标继电器动作延时时间，确定目标信号发送时刻，基于所述目标信号发送时刻在所述目标零点时刻进行换相投切。可选地，所述计算目标继电器动作延时时间，包括：采集历史继电器动作延时时间，并获取预设继电器动作延时时间；对所述历史继电器动作延时时间和所述预设继电器动作延时时间进行加和求均值，确定所述目标继电器动作延时时间。第三方面，本专利技术实施例提供一种零点检测系统，包括：第一获取模块，用于获取待检测信号；第一计算模块，用于采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；第一筛选模块，用于从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；第一处理模块，用于基于时间顺序，从所述候选零点时刻集中确定目标零点时刻。第四方面，本专利技术实施例提供一种换相投切系统，包括：第二处理模块，用于获取待检测信号，并采用本专利技术第一方面所述的零点检测方法得到目标零点时刻；第二计算模块，用于计算目标继电器动作延时时间；第一投切模块，用于基于所述目标零点时刻和所述目标继电器动作延时时间，确定目标信号发送时刻，基于所述目标信号发送时刻在所述目标零点时刻进行换相投切。第五方面，本专利技术实施例提供一种换相投切设备，包括：采样设备、软件零点检测设备、硬件零点检测设备、控制器及换相投切执行机构，其中，所述采样设备用于采集待投切设备的待检测信号，并将所述待检测信号发送至所述软件零点检测设备和所述硬件零点检测设备；所述硬件零点检测设备用于对所述待检测信号进行零点检测得到第一零点时刻，并将所述第一零点时刻发送至所述控制器；所述软件零点检测设备用于对所述待检测信号进行零点检测得到第二零点时刻，并将所述第二零点时刻发送至所述控制器；所述控制器，用于对所述第一零点时刻和所述第二零点时刻进行比较，生成换相投切控制信号，并将所述换相投切控制信号发送至所述换相投切执行机构；所述换相投切执行机构用于根据所述换相投切控制信号对所述待投切设备执行换相投切动作。第六方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术第一方面所述的零点检测方法或本专利技术第二方面所述的换相投切方法。第七方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本专利技术第一方面所述的零点检测方法或本专利技术第二方面所述的换相投切方法。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供的零点检测方法，包括：获取待检测信号；采用多个零点检测方式对待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；基于时间顺序，从候选零点时刻集中确定目标零点时刻。通过采用多个零点检测方法结合的方式对待检测信号进行零点检测，使得即使其中一种方法检测效果欠佳时，另外一种方法仍然可以作为补充，使得对于电网中各种含谐波及频率波动波形，其最终检测的过零点仍然有较为准确的结果，通过多维度精准过零检测有效解决了多样系统负荷随机性与动态干扰特性对电量信号引发的畸变问题，解决了现有过零检测方案不能普适于多样化负荷动态运行复杂场景中的过零精准识别要求。本专利技术提供的换相投切方法，包括：获取待检测信号，并采用上述零点检测方法得到目标零点时刻；计算目标继电器动作延时时间；基于目标零点时刻和目标继电器动作延时时间，确定目标信号发送时刻，基于所述目标信号发送时刻在所述目标零点时刻进行换相投切。通过不断修正目标继电器的延时时间，使继电器能够更准确地完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零点检测方法，其特征在于，包括：/n获取待检测信号；/n采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；/n从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；/n基于时间顺序，从所述候选零点时刻集中确定目标零点时刻。/n

【技术特征摘要】
1.一种零点检测方法，其特征在于，包括：
获取待检测信号；
采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，得到各零点检测方式对应的零点检测时刻；
从各零点检测方式对应的零点检测时刻中筛选出所有检测结果均一致的候选零点时刻集；
基于时间顺序，从所述候选零点时刻集中确定目标零点时刻。


2.根据权利要求1所述的零点检测方法，其特征在于，所述采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：采用第一零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测；
所述采用第一零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：
对所述待检测信号进行快速傅里叶变换计算，得到所述待检测信号在时频域内对应的相位谱；
根据所述相位谱中对应工频的电压、电流基波的相位分量，得到所述第一零点检测方式对应的第一零点检测时刻。


3.根据权利要求2所述的零点检测方法，其特征在于，所述根据所述相位谱中对应工频的电压、电流基波的相位分量，得到所述第一零点检测方式对应的第一零点检测时刻，包括：通过如下公式计算过零点时刻：



其中，Tu为切入过零点时刻，k为周期数，为电压基波的相位分量；



其中，Ti为切出过零点时刻，k为周期数，为电流基波的相位分量。


4.根据权利要求1所述的零点检测方法，其特征在于，所述采用多个零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：采用第二零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测；
所述采用第二零点检测方式对所述待检测信号进行零点检测，包括：
利用比较器中断的方式对待检测信号进行零点检测，得到所述第二零点检测方式对应的第二零点检测时刻。


5.一种换相投切方法，其特征在于，包括：
获取待检测信号，并采用如权利要求1-4任一项所述的零点检测方法得到目标零点时刻；
计算目标继电器动作延时时间；
基于所述目标零点时刻和所述目标继电器动作延时时间，确定目标信号发送时刻，基于所述目标信号发送时刻在所述目标零点时刻进行换相投切。


6.根据权利要求5所述的换相投切方法，其特征在于，所述计算目标继电器动作延时时间，包括：
采集历史继电器动作延时时间，并获取预设继电器动作延时时间；
对所述历史继电器动作延时时间和所述预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思磊，薛中正，葛世伟，高平，李兴文，李哲，同向前，
申请(专利权)人：浙江天正电气股份有限公司，西安理工大学，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33