電力故障波采集系統(tǒng)

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電力故障波采集系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本申請(qǐng)涉及電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電力故障波采集系統(tǒng)、

方法、裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

[0002]電力系統(tǒng)運(yùn)行中，單相牽引負(fù)荷會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)中無(wú)功功率升高，

并在系統(tǒng)中注入負(fù)序及諧波，成為.電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的不穩(wěn)定因素?，同時(shí)使電力系統(tǒng)資源利

用效率明顯降低，進(jìn)而影響了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。諧波、無(wú)功、負(fù)序這三個(gè)問題已經(jīng)成為影響

當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行過程的最顯著問題。而目前采用的大多數(shù)解決方案為SVGC方案，所以為了

并網(wǎng)的穩(wěn)定，勢(shì)必要采樣電壓、電流信號(hào)，并通過對(duì)電壓及電流的波形分析來(lái)判斷是否出現(xiàn)故

障，但是，在現(xiàn)有的SVGC方案中不支持SVG或C出現(xiàn)故障后記錄瞬時(shí)故障狀態(tài)，無(wú)法分析電網(wǎng)

瞬時(shí)狀態(tài)，對(duì)于電壓暫降、接地故障等突變情況導(dǎo)致的設(shè)備故障無(wú)法分析。針對(duì)該現(xiàn)象額外的增

加了獨(dú)立于SVGC系統(tǒng)之外的一套系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

[0003]本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種電力故障波采集系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在

的技術(shù)問題。

[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電力故隙波采集系統(tǒng)，包括：無(wú)功補(bǔ)償模塊，電性連接于

電網(wǎng)，用于向電網(wǎng)提供無(wú)功補(bǔ)償；電壓檢測(cè)模塊，電性連接于無(wú)功補(bǔ)償模塊，用于獲取無(wú)功補(bǔ)

償模塊的電壓數(shù)據(jù)；主控模塊，分別電性連接于無(wú)功補(bǔ)償模塊和電壓檢測(cè)模塊，用于監(jiān)聽無(wú)功補(bǔ)

償模塊是否發(fā)生故障，并在無(wú)功補(bǔ)償模塊發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)的電壓數(shù)據(jù)，

次取電力故障波。

[0005]于一實(shí)施例中，主控模塊包括：數(shù)字信號(hào)處理單元，電性連接于電壓檢測(cè)模塊，用于

獲取電壓檢測(cè)模塊的電壓數(shù)據(jù)；鏈表數(shù)據(jù)分析單元，電性連接于數(shù)字信號(hào)處理單元，用于根據(jù)

電壓數(shù)據(jù)按照采集周期劃分并生成電壓鏈表數(shù)據(jù)；故障檢測(cè)單元，電性連接于無(wú)功補(bǔ)償模塊,

用戶監(jiān)聽無(wú)功?M嘗模塊是否上傳故障信息；數(shù)據(jù)上傳單元，分別電性連接于鏈表數(shù)據(jù)分析單元和

故障檢測(cè)單元，用于當(dāng)故障檢測(cè)單元監(jiān)聽到無(wú)功補(bǔ)償模塊上傳故障信息時(shí)，于鏈表數(shù)據(jù)分析

單元提取電壓鏈表數(shù)據(jù)，并將電壓鏈表數(shù)據(jù)上傳至外部終端。

[0006]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理單元包括至少一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備。

[0007]于一實(shí)施例中，無(wú)功補(bǔ)償模塊包括靜止無(wú)功發(fā)生器或動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器。

[0008]于一實(shí)施例中，電壓檢測(cè)模塊包括霍爾傳感器。

[0009]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊采用TI公司生產(chǎn)的TMS320F28335作為

主控芯片。

[0010]于一實(shí)施例中，控制模塊的內(nèi)部工作頻率為30MHz,供電電源為3.3V,內(nèi)核電壓為

1.9V,16通道12位轉(zhuǎn)換率的AD,串行M口，3個(gè)CPU定時(shí)器，18路PWM輸出通道，具有PWM死區(qū)

控制。

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[0011]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊采用TI公司生產(chǎn)的TMS320F2407作

為主控芯片。

[0012]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊采用EPIC6T144T7型芯片作為主控

心斤O

[0013]于一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括顯示設(shè)備，電性連接于控制模塊，用于顯示電力故障

波。

附圖說明

[0014]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中所需要使用

的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本申請(qǐng)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)

范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附

圖獲得其他相關(guān)的附圖。

[0015]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電力故障波采集系統(tǒng)的示意圖；

[0016]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種主控模塊的原理框圖；

[0017]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0018]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電力故障波采集方法的應(yīng)用場(chǎng)景圖；

[0019]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電力故障波采集方法的流程圖；

[0020]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電力故障波采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0021]圖標(biāo)：1-電力故障波采集系統(tǒng);10-無(wú)功補(bǔ)償模塊；2-電子設(shè)備；20-電壓檢測(cè)模塊；

21■數(shù)字信號(hào)處理單元；22-鏈表數(shù)據(jù)分析單元；23-故障檢測(cè)單元；24-數(shù)據(jù)上傳單元；30-主

控模塊40-總線；41-處理器；42-存儲(chǔ)器；300-終端；400-服務(wù)端；600-電力故障波采集裝

置601-第一獲取模塊；602-周期劃分模塊；603-數(shù)據(jù)生成模塊；604-故障監(jiān)聽模塊；605-第

二獲取模塊。

具體實(shí)施方式

[0022]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

[0023]請(qǐng)參閱圖1,其為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種電力故障波采集系統(tǒng)1的示意圖，電力

故隙波采集系統(tǒng)1包括：無(wú)功補(bǔ)償模塊10、電壓檢測(cè)模塊20和主控模塊30。

[0024]其中，無(wú)功補(bǔ)償模塊10電性連接于電網(wǎng)，用于向電網(wǎng)提供無(wú)功補(bǔ)償。于一實(shí)施例中，

無(wú)功補(bǔ)償模塊10可以是靜止無(wú)功發(fā)生落或動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器。由于電力部門規(guī)定，凡是安裝有低

壓變壓器地方及大型用電設(shè)備旁邊都應(yīng)該配備無(wú)功補(bǔ)償裝置，特別是那些功率因數(shù)較低的工礦、企

業(yè)、居民區(qū)必須安裝。大型異步申機(jī)、變壓器、申焊機(jī)、沖床、車床群、空壓機(jī)、壓力機(jī)、吊車、冶煉、

軋鋼、軋鋁、大型交換機(jī)、電灌設(shè)備、電氣機(jī)車等尤其需要。居民區(qū)除白熾燈照明外，空調(diào)、冷凍

機(jī)等也都是無(wú)功功率不可忽視的耗用對(duì)象。農(nóng)村用電狀況比較惡劣，多數(shù)地區(qū)供電不足，電壓波

動(dòng)很大，功率因數(shù)尤其低，加裝制嘗設(shè)備是改善供電狀況、提高電能利用率的有效措施，其中，電

網(wǎng)可以是三相四線制。

[0025]電壓檢測(cè)模塊20電性連接于主控電路，用于獲取無(wú)功補(bǔ)償模塊10的電壓數(shù)據(jù)。于一

實(shí)施例中，電壓檢測(cè)模塊20可以是霍爾傳感器，霍爾傳感器將SVG內(nèi)的電壓按同比例轉(zhuǎn)換為

電壓輸出，同時(shí)將該信號(hào)傳輸給主控模塊30。此外，霍爾傳感器還可以將SVG內(nèi)大電流按

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同比例轉(zhuǎn)換為小電流，同時(shí)將該信號(hào)傳輸給主控模塊30.

[0026]主控模塊30,分別電性連接于無(wú)功補(bǔ)償模塊10和電壓檢測(cè)模塊20,用于監(jiān)聽無(wú)功

補(bǔ)償模塊10是否發(fā)生故障，并在無(wú)功補(bǔ)償模塊10發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)電壓檢測(cè)模塊20檢測(cè)的電

壓數(shù)據(jù)，獲取電力故障波。

[0027]請(qǐng)參閱圖2,其為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種主控模塊30的原理框圖，主控模塊30包

括：數(shù)字信號(hào)處理單元21、鏈表數(shù)據(jù)分析單元22、故障檢測(cè)單元23和數(shù)據(jù)上傳單元24。

[0028]數(shù)字信號(hào)處理單元21電性連接于電壓檢測(cè)模塊20,用于獲取電壓檢測(cè)模塊20的電

壓數(shù)據(jù)。于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理單元21包括至少一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備。數(shù)字信號(hào)處理

設(shè)備(DSP,DigitalSignalProcess)會(huì)對(duì)接收到的霍爾傳感器傳出的模擬量進(jìn)行收集。

[0029]鏈表數(shù)據(jù)分析單元22電性連接于數(shù)字信號(hào)處理單元21,用于根據(jù)電壓數(shù)據(jù)按照采

集周期劃分并生成電壓鏈表數(shù)據(jù)。于一實(shí)施例中，將接收到的霍爾傳感相傳出的模抵量，按照

每一周期分為200個(gè)序列點(diǎn)，DSP捕捉每周期的前140個(gè)點(diǎn)，并形成相應(yīng)鏈表并給予序列號(hào)

:P1?P100),每當(dāng)序列號(hào)到達(dá)100后由1開始自動(dòng)刪除并繼續(xù)實(shí)時(shí)捕捉。

[0030]故障檢測(cè)單元23電性連接于無(wú)功補(bǔ)償模塊10,用戶監(jiān)聽無(wú)功補(bǔ)償模塊10是否上傳

故障信息。于一實(shí)施例中，當(dāng)SVG出現(xiàn)故障警報(bào)時(shí)，控制DSP開始上傳故障波形的模擬量。

[0031]數(shù)據(jù)上傳單元24分別電性連接于鏈表數(shù)據(jù)分析單元22和故障檢測(cè)單元23,用于當(dāng)

故障檢測(cè)單元23監(jiān)聽到無(wú)功補(bǔ)償模塊10上傳故障信息時(shí)，于鏈表數(shù)據(jù)分析單元22提取電壓

鏈表數(shù)據(jù)，并將電壓鏈表數(shù)據(jù)上傳至外部終端300。

[0032]于一實(shí)施例中，DSP中的數(shù)據(jù)可以通過I/O直接傳輸，或通過USB(Universa1

SerialBus,通用串行總線)或者串口連接至PC(PersonalComputer,個(gè)人電腦)或通過A/D

[模/數(shù))轉(zhuǎn)換將波形模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量直接傳出，或通過無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸至SVG中。進(jìn)行實(shí)

E寸的故障波形傳輸能夠直觀的表現(xiàn)出SVG當(dāng)時(shí)的工作狀杰及電流/電壓波形。

[0033]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊采用T1公司生產(chǎn)的TMS320F28335作為

主控芯片?？刂颇K的內(nèi)部工作頻率為30MHz,供電電源為3.3V,內(nèi)核電壓為1.9V,16通道

12位轉(zhuǎn)換率的AD,串行數(shù)據(jù)口，3個(gè)CPU定時(shí)器，18路PWM輸出通道，具有*PWM死區(qū)控制。

[0034]于一實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊采用T1公司生產(chǎn)的TMS320F2407作為

主控芯片。數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備的控制模塊也可以采用EPIC6Tl4417型芯片作為主控芯片。

[0035]于一實(shí)施例中，電力故障波采集系統(tǒng)1還包括顯示設(shè)備，電性連接于控制模塊，用于

顯示電力故障波。

[0036]請(qǐng)參閱圖3,其為本實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備2,包括：至少一個(gè)處理器41和存儲(chǔ)

帑42,部中以一個(gè)處理器41為例。處理器41和存儲(chǔ)器42通過總線40連接，存儲(chǔ)器42存儲(chǔ)有

可被處理器41執(zhí)行的指令，指令被處理器41執(zhí)行。

[0037]存儲(chǔ)器42可以由任何類型的易失性或非易失性存儲(chǔ)設(shè)備或者它們的組合實(shí)現(xiàn)，女曲

態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(StaticRandomAccessMemory,簡(jiǎn)的SRAM),電可,擦除可編程只讀存儲(chǔ)

器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory,簡(jiǎn)解EPROM),可擦除可編

程只讀存儲(chǔ)器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory,簡(jiǎn)琳PROM),可編程只讀存儲(chǔ)

器(ProgrammableRed-OnlyMemory,篋兩PROM),只讀存儲(chǔ)器(Read-OnlyMemory,篋稱

ROM),磁存儲(chǔ)器，快閃存儲(chǔ)器，磁盤或光盤。

[0038]圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電力故障波采集方法的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖。如圖4所示，

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[0052]第一獲取模塊601,用于獲取無(wú)功補(bǔ)償模塊10的電壓數(shù)據(jù)。

[0053]周期劃分模塊602,用于根據(jù)預(yù)設(shè)采集周期劃分采集序列節(jié)點(diǎn)信息。

[0054]數(shù)據(jù)生成模塊603,用于將序列點(diǎn)信息按照采集順序分配給電壓數(shù)據(jù)，生成電壓鏈

表數(shù)據(jù)。詳細(xì)請(qǐng)參閱上述實(shí)施例中對(duì)步驟501的描述。

[0055]故障監(jiān)聽模塊604,用于監(jiān)聽無(wú)功補(bǔ)償模塊10是否發(fā)生故障。詳細(xì)請(qǐng)參閱上述實(shí)施

例中對(duì)步驟502的描述。

[0。56]第二獲取模塊605,用于若無(wú)功補(bǔ)償模塊10發(fā)生故障，根據(jù)電壓檢測(cè)模塊20檢測(cè)的

電壓數(shù)據(jù)，獲取電力故障波。詳細(xì)請(qǐng)參閱上述實(shí)施例中對(duì)步驟503的描述。

[0057]在本申請(qǐng)所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)

現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，

實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，又例如，多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系

統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通

信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械

或其它的形式。

[0058]另外，作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示

的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)

單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

[0059]再者，在本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，

也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

[0060]需要說明的是，功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),

可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說

對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出」來(lái)，該計(jì)

算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備

〔可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例方法的全部或部分步驟。

而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(Read-OnlyMemory,ROM)隨機(jī)存取存儲(chǔ)

器(RandomAccessMemory,RAM)＞磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

[0061]在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)

實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系

或者順序。

[0062]以上僅為本申請(qǐng)的實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域的技

術(shù)人員來(lái)說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、

等同替換、的注等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi).

漢

CN213715360U說明書附圖1/5頁(yè)

圖1

出

CN213715360U說明書附圖2/5頁(yè)

圖2

父

CN213715360U說明書附圖3/5頁(yè)

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2

圖3

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