CN103364664A - 一种电能综合数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电能综合数据处理方法，包括以下步骤：1)前端数据采集设备采集电能数据，并将其实时传输给计量芯片；2)计量芯片计算电压电流数据，并得到有功功率和无功功率；3)计量芯片根据有功功率和无功功率的累加得到电能量；4)计量芯片在直接计算电流、电压、功率、电能量的同时，将波形数据输出给CPU；5)CPU经过富氏变换，计算出1～31次谐波分量，根据电流、电压基波分量，计算出正序、负序、零序分量，进一步计算出电流、电压的不平衡度。与现有技术相比，本发明具有多功能、安全性好、测量精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能数据处理方法，尤其是涉及一种电能综合数据处理方法。
背景技术
电能质量是我国电力公司与政府都非常关注的突出性问题，随着我国各行各业的发展，用户的不规则使用使得我国负荷结构逐渐地发生变化，与此同时，也严重的影响了电能质量，因此对电能质量的监测很重要，其中电能数据处理尤为重要，现有的电能数据处理普遍储存以下问题：
1、由于采用各种计算机作为现场监测分析工具，导致设备成本偏高；
2、设备配置的灵活性、通用性差，往往只能用于特定的操作环境；
3、实时性差，时频分析手段落后，不具备对瞬时扰动和暂态谐波的跟踪和捕获能力；
4、远程通信能力有限，不易实现远程监控，数据共享和长期评估及预测，智能化和网络化水平也不高。
5、对干扰的分类和故障的辨识能力有限，不具备智能分析功能，不能提供给用户直接用于决策的信息；
6、现场设备不具备实时分析能力，大量采集数据都要传送给专门的分析工具去处理，导致对现场设备的存储容量要求很大。
设备本身的不足不仅影响现场监测，也影响整个系统的功能，如现场设备的实时性不好，对瞬时扰动的识别能力差等，都会影响系统对问题的快速反应能力、电能质量评估能力和决策分析能力。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多功能、安全性好、测量精度高的电能综合数据处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电能综合数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)前端数据采集设备采集电能数据，并将其实时传输给计量芯片；
2)计量芯片计算电压电流数据，并得到有功功率和无功功率；
3)计量芯片根据有功功率和无功功率的累加得到电能量；
4)计量芯片在直接计算电流、电压、功率、电能量的同时，将波形数据输出给CPU；
5)CPU经过富氏变换，计算出1～31次谐波分量，根据电流、电压基波分量，计算出正序、负序、零序分量，进一步计算出电流、电压的不平衡度。
所述的计量芯片前端设有2级前端滤波电路和19位AD转换电路。
所述的计量芯片将计算结果以寄存器数值的形式存储，供CPU读取。
所述的CPU根据时段和费率配置参数，分别得到累计电能和各费率段累计电能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、多功能，实现了电能量计量功能、电能质量检测功能及其它电力系统自动化功能；
2、提高了电力系统的安全性，实时掌握各路出现的线损与负荷状态，以及时采取应对措施。
3、测量精度高，采用高精度电能计量芯片，并配置2级前端滤波电路，19位AD采样，保证精确测量，前端滤波网保证抗干扰能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种电能综合数据处理方法，包括以下步骤：
1)前端数据采集设备采集电能数据，并将其实时传输给计量芯片；
2)计量芯片计算电压电流数据，并得到有功功率和无功功率；
3)计量芯片根据有功功率和无功功率的累加得到电能量；
4)计量芯片在直接计算电流、电压、功率、电能量的同时，将波形数据输出给CPU；
5)CPU经过富氏变换，计算出1～31次谐波分量，根据电流、电压基波分量，计算出正序、负序、零序分量，进一步计算出电流、电压的不平衡度。
所述的计量芯片前端设有2级前端滤波电路和19位AD转换电路。
所述的计量芯片将计算结果以寄存器数值的形式存储，供CPU读取。
所述的CPU根据时段和费率配置参数，分别得到累计电能和各费率段累计电能。
本发明具有多种通讯方式，如RS-232、RS-485、以太网。具有与上海电网电度量采集系统、上海电网质量监测管理系统主站通讯接口。
本发明具有电能量计量功能，并支持复费率统计。
本发明的电能量数据如表1所示，
表1
| 序号 | 描述 |
| 1 | 有攻正向累计电能 |
| 2 | 有攻反向累计电能 |
| 3 | 无攻正向累计电能 |
| 4 | 无攻反向累计电能 |
| 5 | 峰费率累计电能 |
| 6 | 平费率累计电能 |
| 7 | 谷费率累计电能 |
本发明通过数字信号处理技术，计算出各通道1～31次谐波分量，及各对称分量，电能质量信息表见表2所示，
表2
| 序号 | 描述 |
| 1 | IA、IB、IC总谐波畸变率 |
| 2 | IA、IB、IC1～31次谐波有效值 |
| 3 | UA、UB、UC总谐波畸变率 |
| 4 | UA、UB、UC1～31次谐波畸变率 |
| 5 | 电流零序分量 |
| 6 | 电流正序分量 |
| 7 | 电流负序分量 |
| 8 | 电流不平衡度 |
| 9 | 电压零序分量 |
| 10 | 电压正序分量 |
| 11 | 电压负序分量 |
| 12 | 电压不平衡度 |
| 13 | UA、UB、UC电压偏差 |
| 14 | 频率偏差 |
。
Claims (4)
1.一种电能综合数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)前端数据采集设备采集电能数据，并将其实时传输给计量芯片；
2)计量芯片计算电压电流数据，并得到有功功率和无功功率；
3)计量芯片根据有功功率和无功功率的累加得到电能量；
4)计量芯片在直接计算电流、电压、功率、电能量的同时，将波形数据输出给CPU；
5)CPU经过富氏变换，计算出1～31次谐波分量，根据电流、电压基波分量，计算出正序、负序、零序分量，进一步计算出电流、电压的不平衡度。
2.根据权利要求1所述的一种电能综合数据处理方法，其特征在于，所述的计量芯片前端设有2级前端滤波电路和19位AD转换电路。
3.根据权利要求1所述的一种电能综合数据处理方法，其特征在于，所述的计量芯片将计算结果以寄存器数值的形式存储，供CPU读取。
4.根据权利要求1所述的一种电能综合数据处理方法，其特征在于，所述的CPU根据时段和费率配置参数，分别得到累计电能和各费率段累计电能。
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| CN201310306123.3A CN103364664B (zh) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | 一种电能综合数据处理方法 |
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