一种通用电能质量测控装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力领域，尤其涉及一种通用电能质量测控装置和方法，装置包括通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据；通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路。设置检测通信模块，以对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据，能够完成针对电能质量的监测；设置辅助通信模块以获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路，能够完成针对物联网通信功能的实现，保证模块能够完成在不同设备中的融合通用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种通用电能质量测控装置和方法


[0001]本专利技术属于电力领域，尤其涉及一种通用电能质量测控装置和方法。

技术介绍

[0002]随着电网逐渐转向大电网和以清洁能源为主的微电网相结合的智能电网，电源结构发生变化，使电网中电压和电流波形的畸变益发严重；对电网电能质量问题的监测和溯源是分布式电源安全有序接入的重要保障。通过低压配网智能设备作为感知终端，结合物联网系统搭建电能质量分布式监测网络是解决低压电网的电能质量监测问题的一个方向。
[0003]然而，低压台区中不同的智能设备在配置、性能要求上都不相同，而目前并没有某个装置可以将电能质量监测和物联网通信功能在不同设备中进行融合通用。

技术实现思路

[0004]为了解决或者改善上述问题，本专利技术提供了一种通用电能质量测控装置和方法，具体技术方案如下：
[0005]本专利技术提供一种通用电能质量测控装置，包括：设置于微型断路器的检测通信模块，用于通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据；设置于塑壳断路器的辅助通信模块，用于通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路。
[0006]优选的，所述用于通过ADC单元对电压数据进行采样，包括：通过所述ADC单元进行单相电压的采样。
[0007]优选的，所述检测通信模块，还用于基频故障检测；所述基频故障检测包括检测电压暂升、暂降和中断，返回故障类型、升/降压深度和故障时间。
[0008]优选的，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据和时间戳。
[0009]优选的，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据和时间戳。
[0010]本专利技术提供一种所述通用电能质量测控方法，包括：设置检测通信模块，以通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据；设置辅助通信模块，以通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路。
[0011]优选的，所述用于通过ADC单元对电压数据进行采样，包括：通过所述ADC单元进行单相电压的采样。
[0012]优选的，所述检测通信模块，还用于基频故障检测；所述基频故障检测包括检测电压暂升、暂降和中断，返回故障类型、升/降压深度和故障时间。
[0013]优选的，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、
故障类型、故障数据和时间戳。
[0014]优选的，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据和时间戳。
[0015]本专利技术的有益效果为：设置检测通信模块，以通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据，能够完成针对电能质量的监测；设置辅助通信模块，以通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路，能够完成针对物联网通信功能的实现，保证模块能够完成在不同设备中的融合通用。
附图说明
[0016]图1是根据本专利技术的通用电能质量测控装置的示意图；
[0017]图2是根据本专利技术的检测通信模式下的通用程序流程的示意图；
[0018]图3是根据本专利技术的检测通信模式下的通用程序流程的示意图。
[0019]主要附图标记说明：
[0020]1‑
检测通信模块，2
‑
辅助通信模块。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0023]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0024]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0025]为了解决或者改善对背景所提出的问题，本专利技术提供如图1所示一种通用电能质量测控装置，包括：设置于微型断路器的检测通信模块1，用于通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据；设置于塑壳断路器的辅助通信模块2，用于通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路。
[0026]ADC单元包括模数转换模块，用于对采集到的数据进行模数转换，可以便于后续进行数据的处理。FFT是一种DFT的高效算法，称为快速傅立叶变换(fast Fourier transform)，可以对数据进行处理以便于后续对信号进行分析。在电力系统中，台区是指一台变压器的供电范围或区域THD是英文Total Harmonic Distortion的缩写,意为总谐波失真。因为变压器是区域电力供应的主力，通过监测THD的数据，可以合理分析台区的谐波情
况。
[0027]在硬件结构上主要由低功耗MCU系统和物联网电路组成，可以分别进行运算控制和无线发送。
[0028]该模块具有检测通信模式和辅助通信模式两种工作模式，可以通过烧入不同的固件实现工作模式的选择。其中检测通信模式适用于类似微型断路器的小型平台，可进行部分电能质量故障检测、断路器主控和物联网通信控制。辅助通信模式适用于类似塑壳断路器的较大平台，可进行数据编码和物联网通信控制。
[0029]如图2/3所示的检测通信模式下的程序流程如下：
[0030]S11通过ADC模块对电压数据进行采样。对于微型断路器，一般进行单相电压的采样。
[0031]S12读取2～3个工频周期的采样数据，进行FFT计算获得信号频谱。通过信号频谱可以计算当前台区THD作为谐波情况的评估。
[0032]S13进行基频故障检测。运用一定的算法对电压暂升、暂降、中断等故障进行检测，返回故障类型、升/降压深度和故障时间。
[0033]S14对故障数据进行编码。编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据、时间戳。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用电能质量测控装置，其特征在于，包括：设置于微型断路器的检测通信模块，用于通过ADC单元对电压数据进行采样，进行FFT计算得到信号频谱以计算当前台区THD作为谐波情况的评估数据；设置于塑壳断路器的辅助通信模块，用于通过I2C单元获取主控芯片的数据，对故障数据进行编码，设置无线通信参数以完成将故障数据传输至物联网电路。2.根据权利要求1所述通用电能质量测控装置，其特征在于，所述用于通过ADC单元对电压数据进行采样，包括：通过所述ADC单元进行单相电压的采样。3.根据权利要求2所述通用电能质量测控装置，其特征在于，所述检测通信模块，还用于基频故障检测；所述基频故障检测包括检测电压暂升、暂降和中断，返回故障类型、升/降压深度和故障时间。4.根据权利要求3所述通用电能质量测控装置，其特征在于，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据和时间戳。5.根据权利要求3所述通用电能质量测控装置，其特征在于，所述对故障数据进行编码，得到编码数据；所述编码数据包括装置编号、故障类型、故障数据和时...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柯，奉斌，金庆忍，莫枝阅，王晓明，卢柏桦，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：