CN106443503A - 一种电源质量检测方法、系统和能够检测电源质量的空调 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源质量检测方法、系统和能够检测电源质量的空调,该方法包括:采集电源处的基本电参量;对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理;基于所述分析和对比处理所获得的分析结果,确定电源质量以处理当前电源状态。本发明的方案,解决通过电源电参量采集、谐波含量智能分析和对比进行电源质量检测,更准确地检测电源质量,提升复杂环境下用电设备运行的可靠性和线路安全性的问题,实现减小谐波污染、提高供电线路安全性和提高用电设备运行可靠性的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及电器检测技术领域,具体地,涉及一种电源质量检测方法、系统和能够检测电源质量的空调。
背景技术
现有空调机组工作时,当电网中的电压或电流波形为非理想的正弦波时,说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波,目前三相供电系统中以用电设备产生的谐波最多。
随着空调制冷行业的发展,变频、整流等控制技术得到越来越广泛的应用,电源线路中随着变频空调的使用的增多,变频装置等作为谐波源将会产生电流谐波污染供电电源,线路电源的谐波分量会耦合至该线路其它用电设备的主板干扰电子元件,将影响线路所有设备的正常运行。
现有技术中,存在谐波污染严重、供电线路安全性差和用电设备运行可靠性低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述缺陷,提出一种电源质量检测方法、系统和能够检测电源质量的空调,以解决通过电源电参量采集、谐波含量智能分析和对比进行电源质量检测,更准确地检测电源质量,提升复杂环境下用电设备运行的可靠性和线路安全性的问题,从而达到减小谐波污染、提高供电线路安全性和提高用电设备运行可靠性等效果。
本发明一方面提供一种电源质量检测方法,包括:采集电源处的基本电参量;对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理;基于所述分析和对比处理所获得的分析结果,确定电源质量以处理当前电源状态。
其中,采集电源处的基本电参量,包括:将外部电源接入待测用电设备供电电源输入侧;所述待测用电设备安装于低压配电线路中;采集待测用电设备供电电源处的基本电参量,所述基本电参量,包括电压、电流、频率、功率、功率因数和/或谐波。
其中,对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理,包括:对采集得到的所述基本电参量进行基于傅里叶级数分解的分析和对比处理。
其中,对采集得到的所述基本电参量进行基于傅里叶级数分解的分析和对比处理,包括:对采集得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
对采集得到的所述基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比处理,还包括:对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理包括:信号滤波处理和/或信号放大处理;对预处理得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
其中,基于所述分析和对比处理所获得的分析结果,确定电源质量以处理当前电源状态,包括:基于所述分析和对比处理所获得的结果,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号。
其中,基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定对应的电源质量,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号,包括:当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常;和/或,当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源;和/或,对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出。
其中,输出报警信号,包括输出语音报警信号和/或输出声光报警信号;和/或,对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出,包括:以包含波形和/或频谱的形式通过线控器面板显示输出,和/或,储存为报表文件形式输出。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种电源质量检测系统,包括:电源数据采集单元,用于采集电源处的基本电参量;电源质量分析单元,用于对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理;分析结果处理单元,用于基于所述分析和对比处理所获得的分析结果,确定电源质量以处理当前电源状态。
其中,电源数据采集单元,包括:外部电源接入模块,用于将外部电源接入待测用电设备的供电电源输入侧;电源信号转换模块,用于将待测用电设备安装在低压配电线路中;基本电参量采集模块,用于采集待测用电设备供电电源处的基本电参量,所述基本电参量包括电压、电流、频率、功率、功率因数和/或谐波。
其中,所述电源质量分析单元,包括:用于对采集得到的所述基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比处理。具体地,所述电源质量分析单元,包括:基本电参量分析模块,用于对采集得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;谐波含量对比模块,用于将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
所述电源质量分析单元,还包括:基本电参量预处理模块,用于对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理包括:信号滤波处理和/或信号放大处理;所述基本电参量分析模块,用于对预处理得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解处理,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,进一步分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;谐波含量对比模块,用于将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
其中,所述分析结果处理单元,包括:基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定对应的电源质量,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号。具体地,报警模块,用于当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常;和/或,断电模块,用于当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源;和/或,输出模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出。
其中,所述报警模块,包括:语音报警子模块,用于输出语音报警信号;和/或,声光报警子模块,用于输出声光报警信号;和/或,所述输出模块,包括:面板显示子模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,以包含波形和/或频谱的形式通过线控器面板显示输出;和/或,报表输出子模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,储存为报表文件形式输出。
与上述方法和/或系统相匹配,本发明再一方面提供一种能够检测电源质量的空调,该空调能够采用上述的方法和/或能够具备上述的系统,对自身的电源质量进行检测。
本发明的方案,对待测用电设备供电电源处的基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比处理,并基于该处理结果对供电电源进行早期干预。通过供电电源处采集、分析输出线路电源质量信息,能够实时监控线路电源谐波含量和电压偏差和畸变率,检测线路电源质量异常时输出报警和停机信号避免电子器件受谐波干扰损坏,提高了线路电源质量,线路安全性提高,设备运行稳定性也提高了。
进一步,本发明的方案,基于傅立叶级数分解的分析和对比处理操作,适用于用电设备比较复杂的工厂供电环境,当线路存在大型设备运行时以检测线路电源谐波含量、电压偏差和畸变率,避免谐振电压产生影响用电设备(如空调和其它设备)正常运行,以及存在长期谐波污染导致用电设备(如空调电器件)绝缘性能降低影响使用寿命,也可作为报警提醒用户治理谐波,提高了供电电源的供电可靠性,保障了供电线路中各用电设备运行的安全性。
由此,本发明的方案解决利用谐波含量智能分析和对比进行电源质量检测,更准确地检测电源质量,提升复杂环境下用电设备运行的可靠性和线路安全性的问题,从而,克服现有技术中谐波污染严重、供电线路安全性差和用电设备运行可靠性低的缺陷,实现减小谐波污染、提高供电线路安全性和提高用电设备运行可靠性的有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明的电源质量检测方法的一实施例的流程图;
图2为本发明的方法中采集基本电参量的一实施例的流程图;
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
102-电源数据采集单元;1022-外部电源接入模块;1024-电源信号转换模块;1026-基本电参量采集模块;104-电源质量分析单元;1042-基本电参量预处理模块;1044-基本电参量分析模块;1046-谐波含量对比模块;106-分析结果处理单元;1062-报警模块;1064-断电模块;1066-输出模块;10622-语音播报子模块;10624-声光报警子模块;10662-面板显示子模块;10664-报表输出子模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种电源质量检测方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程图所示。该方法至少包括:
在步骤S110处,采集电源处的基本电参量。
在一个实施方式中,采集电源处的基本电参量可以是采集待测用电设备(例如:空调)的供电电源处的基本电参量。其中,采集供电电源处的基本电参量,不仅操作方便,而且数据准确性好。其中,基本电参量可以包括:电压、电流、频率、功率、功率因数、谐波等。
下面结合图2所示本发明的方法中的采集基本电参量的一实施例的流程图,进一步说明步骤S110的电源处的基本电参量的具体采集过程。
步骤S210,将外部电源接入电源输入侧。
在一个实施方式中,可以将外部电源接入待测用电设备的供电电源输入侧。这样,可以对接入供电电源输入侧的外部电源进行质量检测,进而,可以降低外部电源带给供电线路的安全隐患,提高供电的安全性和可靠性。
进一步,该待测用电设备还可以安装在低压配线电路中。在低压配电线路中,采集基本电参量的安全性更有保障,进而,采集到的数据的准确性也可以得到保障。
步骤S220,采集电源输入侧的基本电参量。
在一个实施方式中,电源处的基本电参量主要可以是该待测用电设备接入了外部电源的供电电源输入侧。其中,该基本电参量可以包括:电压、电流、频率、功率、功率因数和谐波等。进一步,自动采集供电电源处的电压、电流、频率、功率、功率因数和谐波等作为电源质量分析用的基本电参量,其采集方式灵活,采集操作方便,获取的数据准确性也有保障。
例如:自动采集可以分两步骤,电流和电压等信号通过D/A数据转换后,传输至采集装置。其中,电流信号可以通过电流互感器获取。
在步骤S120处,对步骤S110采集得到的基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理。
在一个实施方式中,谐波含量分析,可以采用基于傅立叶级数分解的分析。进一步,谐波含量对比,可以通过将分析得到的实际谐波含量与预设标准谐波含量做对比处理。
通过对步骤S110采集得到基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比,可以为电源质量的检测提供了有力的依据,数据可靠性也比较高。
本发明的方法中的对电源质量进行分析,进一步说明步骤S120的对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量(例:基于傅立叶级数分解的)的分析和对比处理过程。
步骤S310,对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理的操作至少包括信号滤波处理和/或信号放大处理。
在一个实施方式中,可以通过在进行谐波含量分析(例如:傅立叶级数分解)处理前,对采集得到的待测用电设备供电电源处的基本电参量进行预处理,可以除去原始的基本电参量中的毛刺,提高傅立叶级数分解处理所用信号的可靠性。
步骤S320,对采集得到的基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以进一步分析(例如:电压波形根据采集电压信号即可得出,偏差根据峰-峰值判断)获得电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。
其中,交流电量可以是周期性的,基本电参量也可以是周期性的。
其中,预设频率阈值可以为1,所述得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,即电源存在的各阶次谐波含量。
其中,获得的电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,可以是待测用电设备安装所在的低压配电线路中的供电电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。
在一个实施方式中,还可以对步骤S310中预处理后得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以进一步分析获得低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。
由此,通过对步骤S110采集得到基本电参量和/或步骤S310预处理得到的基本电参量中的交流电量进行谐波含量分析(例如:傅立叶级数分解处理),进一步分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,为电源质量的检测提供可靠的依据,有利于提高电源质量检测的可靠性和准确性。
步骤S330,将步骤S320分析得到的电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
其中,电源存在的各阶次谐波含量可以是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量。
通过实时对比低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与预设电源标准谐波含量的偏差,可以得出当前低压配电线路电源的质量,从而选择是否对该线路电源的供电情况进行干预以保证线路和用电设备的安全性,甚至保证该线路中用电设备运行的可靠性。
在步骤S130处,基于谐波含量(例:傅立叶级数分解的)分析和对比处理获得的结果,处理当前电源状态。
其中,该结果可以确定电源质量,从而处理当前电源状态。
在一个实施方式中,该处理电源状态,可以是根据获得的结果,对待测用电设备的供电电源的状态进行干预和/或输出相应的电源情况。例如:当对比出所述供电电源各阶次谐波含量出现超标时,可以输出报警信号提醒用户电源质量异常,用户可以及时切断电源或进行其他处理;当谐波畸变电压偏差较严重时,也可实施自动停机命令并切断待测用电设备的供电电源,以避免谐波耦合至主板破坏干扰主板电子元件正常工作等。
其中,该获得的结果可以包括分析对比等处理过程的中间结果和最终结果,以及这些结果确定的电源质量的结果,等等。
在一个实施方式中,根据获得的该结果,还可以将线路电源存在各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差以波形、频谱等形式通过线控器控器面板显示输出,也可储存为报表文件形式输出可以。
由此,可以基于当前低压配电线路电源质量的分析和对比处理所获得的结果,对该线路电源的供电情况(例:切断电源)和/或用电设备的运行状态(例:自动停机)进行干预,首先可以保护该线路电源和用电设备的安全性,其次还可以通过干预维护该线路电源,保证用电设备能够正常运行。
例如:当步骤S330对比后获得的结果是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常,工作人员可以及时维护电源,降低因电源质量异常而可能带来的损失和风险,人性化好。
例如:当步骤S330对比后获得的结果是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源,当电源中存在超过预设阈值的谐波畸变时,及时停机并切断电源,不仅保护了用电设备和电源,还降低甚至消除了因电源质量问题而可能带来的损失和风险,采取的措施及时,且安全性好。
例如:将步骤S320分析对比后得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出,将相应的电源质量的结果以多种形式输出,便于用户查看,也便于依据该分析结果对电源进行维护,输出形式多样、直观,输出的数据可靠性高,也具有更多的实用性。
在一个实施例中,输出报警信号的方式,可以包括输出语音报警信号和/或输出声光报警信号;通过语音报警的方式和/或通过声光报警的方式输出报警信号,可以提醒用户电源质量异常,以便工作人员及时维护电源,减少供电系统的安全风险,提高供电安全性和用电设备的工作可靠性;当然,报警信号的输出方式可以灵活选择,不限于此。
例如:将步骤S320分析对比后得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出,可以包括以波形和/或频谱等形式通过线控器面板显示输出,和/或,储存为报表文件形式输出;通过面板显示和/或报表输出的方式,保存并输出电源质量的分析结果,可以提高电源质量检测的直观性和准确性,也可以为电源维护工作提供可靠的依据。
由此,通过对低压配电线路中待测用电设备电源供电处的基本电参量进行采集和分析,基于分析结果对供电电源进行干预,可以降低供电电源中由于谐波耦合而带来的损害,可以保护供电线路,还能保证用电设备能够正常运行。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过供电电源处采集、分析输出线路电源质量信息,能够实时监控线路电源谐波含量和电压偏差和畸变率,检测线路电源质量异常时输出报警和停机信号避免电子器件受谐波干扰损坏,提高了线路电源质量,线路安全性,设备运行稳定性。
根据本发明的实施例,还提供了对应于方法的一种电源质量检测系统。本发明的系统的一实施例的结构示意图。该系统至少包括:电源数据采集单元102、电源质量分析单元104、分析结果处理单元106,其中,三个单元102、104、106相互耦合和/或连接。
电源数据采集单元102,用于采集电源处的基本电参量。具体功能及处理参见步骤S110。
在一个实施方式中,采集电源处的基本电参量可以是采集待测用电设备(例如:空调)的供电电源处的基本电参量。其中,采集供电电源处的基本电参量,不仅操作方便,而且数据准确性好。其中,基本电参量可以包括:电压、电流、频率、功率、功率因数、谐波等。
在一个实施例中,电源数据采集单元102,包括:外部电源接入模块1022、电源信号转换模块1024和基本电参量采集模块1026。
其中,外部电源接入模块1022,可以用于将外部电源接入电源输入侧。具体功能及处理参见步骤S210。
在一个实施方式中,可以将外部电源接入待测用电设备的供电电源输入侧。这样,可以对接入供电电源输入侧的外部电源进行质量检测,进而,可以降低外部电源带给供电线路的安全隐患,提高供电的安全性和可靠性。
进一步,电源信号转换模块1024,还可以用于将该待测用电设备安装在低压配电线路中。在低压配电线路中,采集基本电参量的安全性更有保障,进而,采集到的数据的准确性也可以得到保障。
其中,基本电参量采集模块1026,用于采集电源输入侧的基本电参量。具体功能及处理参见步骤S220。
在一个实施方式中,电源处的基本电参量主要可以是该待测用电设备接入了外部电源的供电电源输入侧。其中,该基本电参量可以包括:电压、电流、频率、功率、功率因数和谐波等。进一步,自动采集供电电源处的电压、电流、频率、功率、功率因数和谐波等作为电源质量分析用的基本电参量,其采集方式灵活,采集操作方便,获取的数据准确性也有保障。
例如:自动采集可以分两步骤,电流和电压等信号通过D/A数据转换后,传输至采集装置。其中,电流信号可以通过电流互感器获取。
电源质量分析单元104,用于对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理。具体的功能和处理可以参见步骤S120。
在一个实施方式中,谐波含量分析,可以采用基于傅立叶级数分解的分析。进一步,谐波含量对比,可以通过将分析得到的实际谐波含量与预设标准谐波含量做对比处理。
通过对电源数据采集单元102采集得到基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比,为电源质量的检测提供了有力的依据,数据可靠性也比较高。
在一个实施例中,电源质量分析单元104,至少包括:基本电参量分析模块1044和谐波含量对比模块1046。
优选地,电源质量分析单元104还可以包括基本电参量预处理模块1042,其可以用于对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理的操作至少包括信号滤波处理和/或信号放大处理。该基本电参量预处理模块1042的具体功能及处理参见步骤S310。
在一个实施方式中,可以通过在进行谐波含量分析(例如:傅立叶级数分解)处理前,对采集得到的待测用电设备供电电源处的基本电参量进行预处理,可以除去原始的基本电参量中的毛刺,提高傅立叶级数分解处理所用信号的可靠性。
其中,基本电参量分析模块1044,可以用于对电源数据采集单元102采集得到的基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以进一步分析(例如:电压波形根据采集电压信号即可得出,偏差根据峰-峰值判断)获得低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。该基本电参量分析模块1044的具体功能及处理参见步骤S320。
其中,交流电量可以是周期性的,基本电参量也可以是周期性的。
其中,预设频率阈值可以为1,所述得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,即电源存在的各阶次谐波含量。
其中,获得的电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,可以是待测用电设备安装所在的低压配电线路中的供电电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。
在一个实施例中,还可以对基本电参量预处理模块1042预处理后得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以进一步分析获得低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差。
由此,通过对电源数据采集单元102采集得到基本电参量和/或基本电参量预处理模块1042预处理得到的基本电参量中的交流电量进行谐波含量分析(例如:傅立叶级数分解处理),进一步分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,为电源质量的检测提供可靠的依据,有利于提高电源质量检测的可靠性和准确性。
谐波含量对比模块1046,用于将基本电参量分析模块1044分析得到的电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。该谐波含量对比模块10446的具体功能及处理参见步骤S330。
其中,电源存在的各阶次谐波含量可以是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量。
通过实时对比低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与预设电源标准谐波含量的偏差,可以得出当前低压配电线路电源的质量,从而选择是否对该线路电源的供电情况进行干预以保证线路和用电设备的安全性,甚至保证该线路中用电设备运行的可靠性。
分析结果处理单元106,用于基于电源质量分析单元104基于谐波含量(例:傅立叶级数分解的)分析和对比处理获得的分析结果,处理当前电源状态。其具体功能及处理参见步骤S130。
其中,该结果可以确定电源质量,从而处理当前电源状态。
在一个实施方式中,该处理电源状态,可以是根据获得的结果,对待测用电设备的供电电源的状态进行干预和/或输出相应的电源情况。例如:当对比出所述供电电源各阶次谐波含量出现超标时,可以输出报警信号提醒用户电源质量异常,用户可以及时切断电源或进行其他处理;当谐波畸变电压偏差较严重时,也可实施自动停机命令并切断待测用电设备的供电电源,以避免谐波耦合至主板破坏干扰主板电子元件正常工作等。
其中,该获得的结果可以包括分析对比等处理过程的中间结果和最终结果,以及这些结果确定的电源质量的结果,等等。
在一个实施方式中,根据获得的该结果,还可以将线路电源存在各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差以波形、频谱等形式通过线控器控器面板显示输出,也可储存为报表文件形式输出可以。
由此,可以基于当前低压配电线路电源质量的分析结果,对该线路电源的供电情况(例:切断电源)和/或用电设备的运行状态(例:自动停机)进行干预,首先可以保护该线路电源和用电设备的安全性,其次还可以通过干预维护该线路电源,保证用电设备能够正常运行。
在一个实施例中,分析结果处理单元106,包括:报警模块1062和/或断电模块1064和/或输出模块1066。
例如:报警模块1062,可以用于当谐波含量对比模块10446对比后获得的结果是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常,工作人员可以及时维护电源,降低因电源质量异常而可能带来的损失和风险,人性化好。
例如:断电模块1064,可以用于当谐波含量对比模块10446对比后获得的结果是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源,当电源中存在超过预设阈值的谐波畸变时,及时停机并切断电源,不仅保护了用电设备和电源,还降低甚至消除了因电源质量问题而可能带来的损失和风险,采取的措施及时,且安全性好。
例如:输出模块1066,可以用于对基本电参量分析模块1044分析对比后得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出,将相应的电源质量的结果以多种形式输出,便于用户查看,也便于依据该分析结果对电源进行维护,输出形式多样、直观,输出的数据可靠性高,也具有更多的实用性。
在一个实施例中,报警模块1062,可以包括:语音报警子模块10622,用于输出语音报警信号;和/或,声光报警子模块10624,用于输出声光报警信号;通过语音报警的方式和/或通过声光报警的方式输出报警信号,可以提醒用户电源质量异常,以便工作人员及时维护电源,减少供电系统的安全风险,提高供电安全性和用电设备的工作可靠性;当然,报警信号的输出方式可以灵活选择,不限于此。
,输出模块1066,可以包括:面板显示子模块10662,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,以包含波形和/或频谱的形式通过线控器面板显示输出;和/或,报表输出子模块10664,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,储存为报表文件形式输出;通过面板显示和/或报表输出的方式,保存并输出电源质量的分析结果,可以提高电源质量检测的直观性和准确性,也可以为电源维护工作提供可靠的依据。
由此,通过对低压配电线路中待测用电设备电源供电处的基本电参量进行采集和分析,基于分析结果对供电电源进行干预,可以降低供电电源中由于谐波耦合而带来的损害,可以保护供电线路,还能保证用电设备能够正常运行。
经大量的试验验证,采用本实施例的方案,当线路存在大型设备运行时以检测线路电源谐波含量、电压偏差和畸变率,避免谐振电压产生影响用电设备正常运行,以及存在长期谐波污染导致用电设备绝缘性能降低影响使用寿命,也可作为报警提醒用户治理谐波,提高了供电电源的供电可靠性,保障了供电线路中各用电设备运行的安全性。
由于本实施例的系统所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
根据本发明的实施例,还提供了对应于方法和/或系统的一种应用,即一种能检测电源质量的空调。该空调能够采用上述方法和/或能够具备上述系统,对自身的电源质量进行检测。
在一个实施例中,该空调具有电源数据自动化采集、谐波含量智能分析、与预设标准谐波含量对比输出、数字通讯等功能。该空调对自身的电源质量进行检测的操作,可以包括:
首先,将该空调安装于低压配电线路中,在空调供电电源处采集电压、电流、频率、功率、功率因数、谐波等基本电参量;这样,空调通过供电电源处采集,能够获取用于分析输出线路电源质量信息的基本电参量,操作简单,数据可靠性高。
其次,对采集到的电源数据分析,得出线路电源存在各阶次谐波含量、畸变波形(例如:可以在获取各阶次谐波含量的同时,获得含有谐波的畸变波形)和电压偏差。对周期性交流电量进行傅立叶级数分解得到频率为基波频率大于1的整数倍分量,即电源存在的各阶次谐波含量。进一步,将该电源实际谐波含量与空调预设电源标准谐波含量对比,即将分析得到的电源存在的各阶次谐波含量与数据库预设电源标准谐波含量对比。这样,空调通过对自供电电源处采集得到的基本电参量进行分析,可以实时监控线路电源谐波含量和电压偏差和畸变率,有利于提高供电电源的质量。
其中,电压偏差主要是因为线路存在谐波干扰导致电压波动,波动范围根据采集数据曲线图得出,至于畸变率应该是多个周期内得出结果。
最后,当对比出空调所在供电系统各阶次谐波含量出现超标时可输出报警信号以提醒用户电源质量异常,谐波畸变较严重时也可实施自动停机命令并切断空调供电电源,避免谐波破坏干扰主板电子元件功能,避免谐波耦合至主板破坏干扰主板电子元件正常工作(例如:存在电压偏差时或电压偏差超过预设阈值时,报警即可,可通过设置时间段内电压偏差次数进行停机操作)。线路电源存在各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,以波形、频谱等形式通过线控器面板显示输出,也可储存为报表文件形式输出。通过检测线路电源质量,异常时输出报警和/或停机信号,避免电子器件受谐波干扰损坏,提高了供电线路的安全性,也保障了供电线路中空调和其它用电设备的正常运行。
由此,本实施例的空调,特别适用于用电设备比较复杂的工厂供电环境,当线路存在大型设备运行时以检测线路电源谐波含量、电压偏差和畸变率,避免谐振电压产生影响空调和其它设备正常运行,以及存在长期谐波污染导致空调电器件绝缘性能降低影响使用寿命,也可作为报警提醒用户治理谐波。
经大量的试验验证,采用本实施例的方案,能够连续检测该线路电源电压、电流、频率等基本电参量,空调通过数据采集分析得出电网各阶次谐波含量、电压波动和闪变,具有电能质量指标超限报警、数据存储、电能质量故障分析预报和通信功能。这样,通过供电电源处采集、分析输出线路电源质量信息,能够实时监控线路电源谐波含量和电压偏差和畸变率,检测线路电源质量异常时输出报警和停机信号避免电子器件受谐波干扰损坏,提高了线路电源质量,线路安全性提高,设备运行稳定性也提高了。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的方法和/或前述系统的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (17)
1.一种电源质量检测方法,其特征在于,包括:
采集电源处的基本电参量;
对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理;
基于所述分析和对比处理所获得的分析结果,确定电源质量以处理当前电源状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采集电源处的基本电参量,包括:
将外部电源接入待测用电设备供电电源输入侧;
所述待测用电设备安装于低压配电线路中;
采集待测用电设备供电电源处的基本电参量,所述基本电参量,包括电压、电流、频率、功率、功率因数和/或谐波。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理,包括:
对采集得到的所述基本电参量进行基于傅里叶级数分解的分析和对比处理。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对采集得到的所述基本电参量进行基于傅里叶级数分解的分析和对比处理,包括:
对采集得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;
将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对采集得到的所述基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比处理,还包括:
对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理包括:信号滤波处理和/或信号放大处理;
对预处理得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;
将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
6.根据权利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定电源质量以处理当前电源状态,包括:
基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定对应的电源质量,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定对应的电源质量,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号,包括:
当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常;和/或,
当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源;和/或,
对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,输出报警信号,包括:
输出语音报警信号和/或输出声光报警信号;和/或,
对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出,包括:以包含波形和/或频谱的形式通过线控器面板显示输出,和/或,储存为报表文件形式输出。
9.一种电源质量检测系统,其特征在于,包括:
电源数据采集单元,用于采集电源处的基本电参量;
电源质量分析单元,用于对采集得到的所述基本电参量进行谐波含量的分析和对比处理;
分析结果处理单元,用于基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定电源质量以处理当前电源状态。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,电源数据采集单元,包括:
外部电源接入模块,用于将外部电源接入待测用电设备的供电电源输入侧;
电源信号转换模块,用于将待测用电设备安装在低压配电线路中;
基本电参量采集模块,用于采集待测用电设备供电电源处的基本电参量,所述基本电参量包括电压、电流、频率、功率、功率因数和/或谐波。
11.根据权利要求9或10所述的系统,其特征在于,所述电源质量分析单元,包括:
用于对采集得到的所述基本电参量进行基于傅立叶级数分解的分析和对比处理。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述电源质量分析单元,包括:
基本电参量分析模块,用于对采集得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;
谐波含量对比模块,用于将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述电源质量分析单元,还包括:
基本电参量预处理模块,用于对采集得到的所述基本电参量进行预处理,该预处理包括:信号滤波处理和/或信号放大处理;
基本电参量分析模块,用于对预处理得到的所述基本电参量中的交流电量进行傅立叶级数分解处理,得到频率为基波频率大于预设频率阈值的整数倍分量,以分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差;
谐波含量对比模块,用于将所述分析得到的低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量与数据库存储的预设电源标准谐波含量进行对比。
14.根据权利要求9-13之一所述的系统,其特征在于,所述分析结果处理单元,包括:
基于所述分析和对比处理所获得的结果,确定对应的电源质量,对待测用电设备的运行状态进行干预、和/或输出报警信号。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述分析结果处理单元,还包括:
报警模块,用于当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量超标时,输出报警信号,提醒用户电源质量异常;和/或,
断电模块,用于当所述对比的结果确定是低压配电线路电源存在的各阶次谐波畸变严重时,实施自动停机命令并切断用电设备供电电源;和/或,
输出模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差进行输出。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,
所述报警模块,包括:语音报警子模块,用于输出语音报警信号;和/或,声光报警子模块,用于输出声光报警信号;
和/或,
所述输出模块,包括:面板显示子模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,以包含波形和/或频谱的形式通过线控器面板显示输出;和/或,报表输出子模块,用于对所述分析得到低压配电线路电源存在的各阶次谐波含量、畸变波形和电压偏差,储存为报表文件形式输出。
17.一种能够检测电源质量的空调,其特征在于,该空调采用权利要求1-8任一所述的方法、和/或具备权利要求9-16任一所述的系统,对自身的电源质量进行检测。
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PB01 | Publication | ||
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