CN102854369B - 一种电压瞬变检测方法、装置及处理器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力应用领域，特别是涉及一种电压瞬变检测方法、装置及处理器。本发明所公开的电压瞬变检测方法，适用于电力系统中对电压瞬变情况的检测，该方法通过当前电压值与前一采样周期的电压值间的相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理，并在电压的变化不合理的情况下，将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为电压正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，从而能够准确检测出电压是否发生瞬变，保证电能输送的质量。

Description

一种电压瞬变检测方法、装置及处理器

技术领域

本发明涉及电力应用领域，特别是涉及一种电压瞬变检测方法、装置及处理器。

背景技术

任何一种产品，都具有它的质量指标，电能也有一定的质量指标，通常称为电能质量指标，用以检测输送给用户的电能是否发挥最佳的效益。

现有的电能质量指标一般包括以下几种：电压偏差、频率偏差、公用电网谐波、三相电压不平衡度等，用于衡量输送给用户的电能质量。但是，发明人发现，在输送电能时，由于自然界的雷电，或在电能设备中瞬间加入负载等各种原因，电压可能会发生瞬变。伴随着电压瞬变，会产生突变电流，对电子设备具有极大的潜在危险，轻则会造成信息丢失或电子零件寿命隐形伤害，严重则会造成电力设备的损坏或产生更严重的后果。也就是说，电压的瞬变情况，会对电能的质量产生很大的影响，但现在进行电能质量指标检测时，却缺少对电压瞬变情况的检测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电压瞬变检测方法、装置及处理器，以实现对电压瞬变的检测。

本发明所公开的一种电压瞬变检测方法，包括：

1）获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率；

2）根据所述相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理，并存储当前的电压变化情况；

3）若判断得知电压的变化不合理，则将所述当前的电压变化情况与历史状态进行比较，若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为电压正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，并记录为瞬变事件，其中，当非首次执行步电压瞬变检测的操作时，所述历史状态为与当前电压前一采样周期的电压变化情况，当首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态与所述当前的电压变化情况相同。

优选的，若电力系统采用的是两相电力系统或三相电力系统，在步骤3）后，还包括：

判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，则确定其他相电为待检测相电，并返回执行步骤1）的操作。

优选的，根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率的方法为：

根据公式进行计算，其中，所述delta表示相对电压变化率。

优选的，所述判断电压的变化是否合理的方法包括：

预先设定电压变化的限值；

将所述相对电压变化率与所述限值相比较，若所述相对电压变化率大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率不大于所述限值，则说明电压的变化合理。

优选的，若在步骤3）中，判断出电压发生瞬变后，还包括：

产生报警信息。

相应的，本发明还公开了一种电压瞬变检测装置，包括：

相对电压变化率计算模块，用于获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率；

变化判断模块，用于根据所述相对电压变化率，判断电压的变化是否合理，并存储当前的判断结果；

瞬变判断模块，用于将所述当前的判断结果与历史结果进行比较，若所述当前的判断结果与历史结果相同，则说明为正常的波动，若所述当前的判断结果与历史结果不同，则说明电压发生瞬变，并记录为瞬变事件，所述历史结果为与当前电压前一采样周期的瞬变情况的判断结果。

优选的，若电力系统采用的是两相电力系统或三相电力系统，所述电压瞬变检测装置还包括：

待检测相电确定模块，用于判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，则确定其他相电为待检测相电，并返回执行步骤1）的操作。

优选的，所述变化判断模块包括：

预设单元，用于预先设定电压变化的限值；

比较单元，用于将所述相对电压变化率与所述限值相比较，若所述相对电压变化率大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率小于所述限值，则说明电压的变化合理。

优选的，所述电压瞬变检测装置还包括：

报警模块，用于在所述瞬变判断模块判断出电压发生瞬变时，产生报警信息。

相应的，本发明还公开了一种处理器，包括：

电压瞬变检测装置，所述装置至少包括：相对电压变化率计算模块、变化判断模块和瞬变判断模块，另外，还可以包括待检测相电确定模块和报警模块。

本发明所公开的电压瞬变检测方法，适用于电力系统中对电压瞬变情况的检测，该方法通过当前电压值与前一采样周期的电压值间的相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理，并在电压的变化不合理的情况下，将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为电压正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，从而能够准确检测出电压是否发生瞬变，保证电能输送的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例公开的一种电压瞬变检测方法的工作流程示意图；

图2为本发明实施例公开的又一种电压瞬变检测方法的工作流程示意图；

图3为本发明实施例公开的一种电压瞬变检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种电压瞬变检测方法，以实现对电压瞬变的检测，参见图1所示的工作流程示意图，所述方法具体包括步骤：

步骤S1、获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率。

在获取所述UA和UB值时，可通过电力传输线，将电流传输至变送器，并通过所述变送器将从所述电力传输线中接收到的高压电转化为低压电，并通过AD采样器获取与所述低压电相对应的数字信号，所述AD采样器将所述数字信息传输至数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)，由DSP执行电压瞬变检测的操作。

其中，根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率的方法为：

根据公式进行计算，其中，所述delta表示相对电压变化率。

步骤S2、根据所述相对电压变化率，判断电压的变化是否合理。一般情况下，电压在传输过程中会略有波动，因此，可以根据所述相对电压变化率判断电压的变化是否合理，若合理，说明待检测电压未发生瞬变。

步骤S3、若判断得知电压的变化不合理，则将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，若所述当前的判断结果与历史状态相同，则说明为正常的波动，待检测电压未发生瞬变，若所述当前的判断结果与历史结果不同，则说明电压发生瞬变，执行步骤S4的操作。所述历史结果为与当前电压前一采样周期的瞬变情况的判断结果。其中，当非首次执行步电压瞬变检测的操作时，所述历史状态为与当前电压前一采样周期的电压变化情况，当首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态与所述当前的电压变化情况相同。

步骤S4、记录并显示本次瞬变事件，以便工作人员知悉电压发生了瞬变。

根据上述步骤S1至步骤S4所公开的步骤，本方案公开的电压瞬变检测方法会获取到当前待检测电压的相对电压变化率，根据所述相对电压变化率，判断电压的变化是否合理。当所述电压的变化情况不合理时，则将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，并在所述当前电压变化情况与历史状态不相同时，判断得知电压发生瞬变，从而实现了对电压瞬变情况的检测。

另外，本发明另一实施例还公开了一种电压瞬变检测方法，应用于电力系统采用的是两相电力系统，或三相电力系统的情况下，其中，参见图2所示的工作流程示意图，所述方法具体包括：

步骤S1、获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率。

其中，根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率的方法为：

根据公式进行计算，其中，所述delta表示相对电压变化率。

步骤S2、根据所述相对电压变化率，判断电压的变化是否合理，若合理，执行步骤S5的操作，若不合理，执行步骤S3的操作。

步骤S3、若判断得知电压的变化不合理，则将所述当前的判断结果与历史结果进行比较，若所述当前的判断结果与历史结果相同，则说明为正常的波动，执行步骤S5的操作，若所述当前的判断结果与历史结果不同，则说明电压发生瞬变，执行步骤S4的操作，所述历史结果为与当前电压前一采样周期的瞬变情况的判断结果。

其中，当非首次执行步电压瞬变检测的操作时，所述历史状态为与当前电压前一采样周期的电压变化情况，当首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态与所述当前的电压变化情况相同。

步骤S4、记录并显示本次瞬变事件，以便工作人员知悉电压发生瞬变。

步骤S5、判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，执行步骤S6的操作，若是，则执行步骤S7的操作；

步骤S6、确定其他相电为待检测相电，并返回执行步骤S1的操作，以检测其他相电的电压瞬变情况；

步骤S7、结束本次瞬变检测操作。

通过上述公开的步骤，在电力系统为两相电力系统或三相电力系统时，能够检测各个相电，实现全面的检测。

另外，在步骤S2中，判断电压的变化是否合理的方法包括：

步骤S21、预先设定电压变化的限值；

步骤S22、将所述相对电压变化率delta与所述限值相比较，若所述相对电压变化率delta大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率delta不大于所述限值，则说明电压的变化合理。

在不同情况下，可以设定不同的限值，例如，可设定限值为D%，当delta>D%时，则说明电压的变化不合理。

另外，为了在电压发生瞬变时，及时提醒工作人员，以减少对电力设备的损坏情况，在步骤S4中，判断出电压发生瞬变，记录并显示本次的电压瞬变事件，以便于工作人员知悉时，本发明还可以包括以下步骤：

产生报警信息。其中，报警信息可以以多种形式呈现，例如，报警灯、报警音或提示框的，本发明对此不做限定。

上述公开的电压瞬变检测方法，适用于电力系统中对电压瞬变情况的检测，该方法通过当前电压值与前一采样周期的电压值间的相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理，并在电压的变化不合理的情况下，将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，若若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为电压正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，从而能够准确检测出电压是否发生瞬变，保证电能输送的质量。

相应的，本发明还公开了一种电压瞬变检测装置，参见图3所示的结构示意图，所述装置包括：相对电压变化率计算模块1、变化判断模块2和瞬变判断模块3，其中

所述相对电压变化率计算模块1，用于获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率；

所述变化判断模块2，用于根据所述相对电压变化率，判断电压的变化是否合理，并存储当前的判断结果；

所述瞬变判断模块3，用于将所述当前的判断结果与历史结果进行比较，若所述当前的判断结果与历史结果相同，则说明为正常的波动，若所述当前的判断结果与历史结果不同，则说明电压发生瞬变，并记录为瞬变事件，所述历史结果为与当前电压前一采样周期的瞬变情况的判断结果。

另外，若电力系统采用的是两相电力系统或三相电力系统，所述电压瞬变检测装置还包括：

待检测相电确定模块，用于判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，则确定其他相电为待检测相电，以由所述相对电压变化率计算模块计算获取待检测相电的相对电压变化率。

所述变化判断模块2包括：预设单元和比较单元，其中

所述预设单元，用于预先设定电压变化的限值；

所述比较单元，用于将所述相对电压变化率与所述限值相比较，若所述相对电压变化率大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率小于所述限值，则说明电压的变化合理。

另外，为了实现报警操作，本发明所公开的电压瞬变检测装置还包括：

报警模块，用于在所述瞬变判断模块判断出电压发生瞬变时，产生报警信息。

相应的，本发明还公开了一种处理器，所述处理器包括：电压瞬变检测装置，所述装置至少包括：相对电压变化率计算模块1、变化判断模块2和瞬变判断模块3，另外，还可以包括待检测相电确定模块和报警模块。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电压瞬变检测方法，其特征在于，包括：

1)获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率；其中，在获取所述UA和UB值时，通过电力传输线，将电流传输至变送器，并通过所述变送器将从所述电力传输线中接收到的高压电转化为低压电，并通过AD采样器获取与所述低压电相对应的数字信号，所述AD采样器将所述数字信息传输至数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessing)，由DSP执行电压瞬变检测的操作；

2)根据所述相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理；

3)若判断得知电压的变化不合理，则将当前的电压变化情况与历史状态进行比较，并进一步判断所述当前的电压变化情况是否与历史状态相同；

若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为电压正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，记录并显示本次电压瞬变事件，其中，当非首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态为当前电压前一采样周期的电压变化情况，当首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态与所述当前的电压变化情况相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若电力系统采用的是两相电力系统或三相电力系统，在步骤3)后，还包括：

判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，则确定其他相电为待检测相电，并返回执行步骤1)的操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率的方法为：

根据公式 $delta=\frac{abs(U_B-U_A)}{\max \left(abs\right(U_A),abs(U_B\left)\right)}*100\%$ 进行计算，其中，所述delta表示相对电压变化率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电压的变化是否合理的方法包括：

预先设定电压变化的限值；

将所述相对电压变化率与所述限值相比较，若所述相对电压变化率大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率不大于所述限值，则说明电压的变化合理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若在步骤3)中判断出电压发生瞬变，则步骤3)还包括：

产生报警信息。

6.一种电压瞬变检测装置，其特征在于，包括：

相对电压变化率计算模块，用于获取待检测相电的当前电压值UB，和当前电压前一采样周期的电压值UA，并根据所述UB和UA，获取与所述当前电压相对应的相对电压变化率；其中，在获取所述UA和UB值时，通过电力传输线，将电流传输至变送器，并通过所述变送器将从所述电力传输线中接收到的高压电转化为低压电，并通过AD采样器获取与所述低压电相对应的数字信号，所述AD采样器将所述数字信息传输至数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessing)，由DSP执行电压瞬变检测的操作；

变化判断模块，用于根据所述相对电压变化率，判断当前电压的变化是否合理；

瞬变判断模块，若所述变化判断模块判断得知电压的变化不合理，则所述瞬变判断模块用于将所述当前的电压变化情况与历史状态进行比较，并进一步判断所述当前的电压变化情况是否与历史状态相同；若所述当前的电压变化情况与历史状态相同，则说明为正常的波动，若所述当前的电压变化情况与历史状态不同，则说明电压发生瞬变，并记录为瞬变事件，其中，当非首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态为当前电压前一采样周期的电压变化情况，当首次执行电压瞬变检测的操作时，所述历史状态与所述当前的电压变化情况相同。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若电力系统采用的是两相电力系统或三相电力系统，所述电压瞬变检测装置还包括：

待检测相电确定模块，用于判断是否对其他相电进行了电压瞬变检测，若否，则确定其他相电为待检测相电，以由所述相对电压变化率计算模块计算获取待检测相电的相对电压变化率。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变化判断模块包括：

预设单元，用于预先设定电压变化的限值；

比较单元，用于将所述相对电压变化率与所述限值相比较，若所述相对电压变化率大于所述限值，则说明电压的变化不合理，若所述相对电压变化率小于所述限值，则说明电压的变化合理。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电压瞬变检测装置还包括：

报警模块，用于在所述瞬变判断模块判断出电压发生瞬变时，产生报警信息。

10.一种处理器，其特征在于，包括：

如权利要求6至权利要求9任一项所述的电压瞬变检测装置。