CN107942171A

CN107942171A - 一种电能质量监测方法、装置及电子设备

Info

Publication number: CN107942171A
Application number: CN201711240456.5A
Authority: CN
Inventors: 孔祥明
Original assignee: This Industrial Co
Current assignee: SICHUAN CHUANGNENG ELECTRIC POWER ENGINEERING Co.,Ltd.
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-04-20

Abstract

本发明实施例提供了一种电能质量监测方法、装置及电子设备，所述方法包括：获取电动机的实际测量参数以及预设参数；根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值；获取由所述线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值；检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值；若均小于等于所述预设阈值，则判定所述发光设备的闪变状态正常，若未均小于等于所述预设阈值，则判定所述发光设备的闪变状态异常。通过上述监测方案，可及时获取电动机以及发光设备的状态信息，并对其状态进行及时监测，以避免异常状态带来的不良影响。

Description

一种电能质量监测方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体而言，涉及一种电能质量监测方法、装置及电子设备。

背景技术

参数采集技术是信息科学的一个重要分支，研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业。电力监测系统中有许多来自生成现场的实时参数需要采集、处理和记录，以便及时掌握各个设备的工作状态和整个生产的进行情况。因此，电力管理终端设备应运而生，以用于对多个设备的电参量数据进行采集及处理等。

经发明人研究发现，现有的电力管理终端在采集到设备的电参量数据后无法及时对采集到的电参量数据进行科学处理，难以实现对设备电能质量的及时监测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电能质量监测方法、装置及电子设备，以解决上述问题。

本发明的较佳实施例提供一种电能质量监测方法，所述电能质量监测方法包括：

获取电动机的实际测量参数以及预设参数；

根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值；

获取由所述线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值；

检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值；

若均小于等于所述预设阈值，则判定所述发光设备的闪变状态正常，若未均小于等于所述预设阈值，则判定所述发光设备的闪变状态异常。

可选地，在上述方法中，所述实际测量参数为测量电压值，所述预设参数为额定电压值，所述线路特征值为电压偏差值，所述根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

根据所述测量电压值和所述额定电压值按以下公式计算得到电压偏差值：

其中，a为电压偏差值，U为测量电压值，U₀为额定电压值。

可选地，在上述方法中，所述实际测量参数为测量频率，所述预设参数为额定频率，所述线路特征值为频率偏差值，所述根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

根据所述测量频率和所述额定频率按以下公式计算得到频率偏差值：

b＝f-f₀

其中，b为频率偏差，f为测量频率，f₀为额定频率。

可选地，在上述方法中，所述获取电动机的实际测量参数以及预设参数，根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

获取电动机的线路基波电流有效值，以及多个线路电路谐波含量值；

将各所述线路电路谐波含量值分别乘以所述线路基波电流有效值，以得到多个谐波电流有效值；

根据所述多个谐波电流有效值及所述线路基波电流有效值计算得到谐波畸变率。

可选地，在上述方法中，所述谐波畸变率通过以下公式获得：

其中，DFI为谐波畸变率，I(i)为第i个谐波电流有效值，N为谐波电流有效值的数目，I₀为线路基波电流有效值。

可选地，在上述方法中，所述方法还包括：

获取线路等效电阻，根据所述线路等效电阻以及所述多个谐波电流有效值计算得到由电流谐波带来的电流损耗量。

可选地，在上述方法中，所述电流损耗量通过以下公式获得：

其中，S_s为电流损耗量，I(i)为第i个谐波电流有效值，N为所述谐波电流有效值的数目，r为线路等效电阻，C为正整数。

本发明的另一较佳实施例提供一种电能质量监测装置，所述电能质量监测装置包括：

第一获取模块，用于获取电动机的实际测量参数以及预设参数；

计算模块，用于根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值；

第二获取模块，用于获取由所述线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值；

检测模块，用于检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值；

第一判定模块，用于在所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值均小于等于所述预设阈值时，判定所述发光设备的闪变状态正常；

第二判定模块，用于在所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值未均小于等于所述预设阈值，判定所述发光设备的闪变状态异常。

本发明的另一较佳实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法步骤。

本发明的另一较佳实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，实现上述的电能质量监测方法。

本发明实施例提供的电能质量监测方法、装置及电子设备，通过获取电动机的实际测量参数以及预设参数得到当前线路特征值，并获取由线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值以及在第二预设时长内的第二闪变平均值。检测第一闪变平均值和第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值，若均小于等于预设阈值，则判定发光设备的闪变状态正常，否则，判定发光设备的闪变状态异常。通过上述监测方案，可及时获取电动机以及发光设备的状态信息，并对其状态进行及时监测，以避免异常状态带来的不良影响。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的电子设备的示意性结构框图。

图2为本发明较佳实施例提供的电能质量监测方法的流程图。

图3为图2中步骤S102的子步骤的流程图。

图4为本发明较佳实施例提供的电能质量监测装置的功能模块框图。

图标：100-电子设备；110-电能质量监测装置；111-第一获取模块；112-计算模块；113-第二获取模块；114-检测模块；115-第一判定模块；116-第二判定模块；120-处理器；130-存储器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，为本发明实施例提供的电子设备100的示意性结构框图。在本实施例中，所述电子设备100可以为电力管理终端设备等具有电力参数采集、处理等功能的电子设备。如图1所示，所述电子设备100可以包括存储器130、处理器120以及存储在所述存储器130上并可以在所述处理器120上运行的计算机程序，所述处理器120执行所述程序时使得所述电子设备100实现本发明的电能质量监测方法。

所述存储器130与所述处理器120之间相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器130中存储有以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器130中的软件功能模块，所述处理器120通过运行存储在存储器130内的软件程序以及模块，如本发明实施例中的电能质量监测装置110，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例中的电能质量监测方法。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图2，图2为应用于图1所示的电子设备100的一种电能质量监测方法的流程图，以下将对所述方法包括的各个步骤进行详细阐述。

步骤S101，获取电动机的实际测量参数以及预设参数。

步骤S102，根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值。

电能质量的监测一直是研究电能质量问题的关键点和基础技术，电能质量的指标一般包括谐波、电压暂降、骤升、电压波动以及闪变等。本实施例所提供的监测方案可对系统的多项指标进行监测，以实现保障系统安全的目的。

在本实施例中，利用所述电子设备100监测各被监测设备的电能参数，在本实施例中，所述被监测设备为包含电动机以及发光设备等的电力设备。其中，所述实际测量参数可以为测量电压值，所述预设参数可以为额定电压值，则得到的所述线路特征值可以为电压偏差值。步骤根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值可以通过以下步骤来执行：

其中，a为电压偏差值，U为测量电压值，U₀为额定电压值。

可选地，在本实施例中，还可将所述电压偏差值与预设范围进行比较，以判断所述电压偏差值是否过大，从而是否导致电动机工作状态出现异常。可选地，可检测所述电压偏差值a是否处于[-θ,θ]之间，其中，θ为正整数，在本实施例中θ取值为7。若电压偏差值a处于[-θ,θ]之间，则判定此时电动机的工作状态正常，若电压偏差值a未处于[-θ,θ]之间，则判定此时电动机的工作状态出现异常。

可选地，在本实施例中，所述实际测量参数还可以为测量频率，所述预设参数可以为额定频率，则得到的所述线路特征值可以为频率偏差值。步骤所述根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值可以通过以下步骤来执行：

b＝f-f₀

其中，b为频率偏差，f为测量频率，f₀为额定频率。

可选地，在本实施例中，还可将所述频率偏差值与预设范围进行比较，以判断所述频率偏差值是否过大，从而是否导致电动机工作状态出现异常。可选地，可检测所述频率偏差值b是否处于[-α,α]之间，其中，α为大于零的数，在本实施例中α取值为0.5。若电压偏差值b处于[-α,α]之间，则判定此时电动机的工作状态正常，若电压偏差值b未处于[-α,α]之间，则判定此时电动机的工作状态出现异常。

请参阅图3，在本实施例中，步骤S102还可以包括步骤S1021、步骤S1022以及步骤S1023三个子步骤。

步骤S1021，获取电动机的线路基波电流有效值，以及多个线路电路谐波含量值。

步骤S1022，将各所述线路电路谐波含量值分别乘以所述线路基波电流有效值，以得到多个谐波电流有效值。

步骤S1023，根据所述多个谐波电流有效值及所述线路基波电流有效值计算得到谐波畸变率。

在本实施例中，获取电动机的线路基波电流有效值，以及多个线路电路谐波含量值，其中，所述线路基波电流有效值为对周期性交流量进行傅里叶级数分解而得到的频率与工频相同的分量。所述线路电路谐波含量值为对周期性交流量进行傅里叶级数分解，而得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量。

在本实施例中，将各所述线路电路谐波含量值分别乘以所述线路基波电流有效值，以得到多个谐波电流有效值。根据所述多个谐波电流有效值及所述线路基波电流有效值按以下公式计算得到谐波畸变率：

其中，DFI为谐波畸变率，I(i)为第i个的谐波电流有效值，N为谐波电流有效值的数目，I₀为线路基波电流有效值。

可选地，在本实施例中，还可将所述谐波畸变率与预设范围进行比较，以判断所述谐波畸变率是否过大，从而是否导致电流波形出现异常。可选地，可检测所述谐波畸变率DFI是否处于[-β,β]之间，其中，β为正整数，在本实施例中β取值为5。若谐波畸变率DFI处于[-β,β]之间，则判定此时电流波形正常，电流波形较好。若谐波畸变率DFI未处于[-β,β]之间，则判定此时电流波形畸变较为严重。

可选地，在本实施例中，还可检测电流损耗量。获取线路等效电阻，根据所述线路等效电阻以及上述所获得的多个谐波电流有效值计算得到由电流谐波带来的电流损耗量。可选地，电流损耗量可通过以下公式获得：

其中，S_s为电流损耗量，I(i)为第i个的谐波电流有效值，N为所述谐波电流有效值的数目，r为线路等效电阻，C为正整数，本实施例中C取值为3。

步骤S103，获取由所述线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值。

步骤S104，检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值，若均小于等于所述预设阈值，则执行以下步骤S105，若未均小于等于所述预设阈值，则执行以下步骤S106。

步骤S105，判定所述发光设备的闪变状态正常。

步骤S106，判定所述发光设备的闪变状态异常。

在本实施例中，应当理解，上述的电压偏差值、频率偏差值以及谐波畸变率等都可能影响到发光设备的闪变状态。可选地，获得发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值。在本实施例中，所述第一预设时长可小于所述第二预设时长。检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值，在本实施例中，所述预设阈值取值为1。

若第一闪变平均值和所述第二闪变平均值均小于等于预设阈值，则判定发光设备的闪变状态正常，即一般不会察觉到发光设备的闪变现象。若所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值未均小于等于所述预设阈值，则判定所述发光设备的闪变状态异常，即表明发光设备的闪变现象可能会使人觉得不舒服。

请参阅图4，为本发明实施例提供的一种电能质量监测装置110的功能模块框图。所述电能质量监测装置110应用于上述的电子设备100，所述电能质量监测装置110包括第一获取模块111、计算模块112、第二获取模块113、检测模块114、第一判定模块115以及第二判定模块116。

所述第一获取模块111用于获取电动机的实际测量参数以及预设参数。该第一获取模块111可用于执行图2中所示的步骤S101，具体的操作方法可参考步骤S101的详细描述。

所述计算模块112用于根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值。该计算模块112可用于执行图2中所示的步骤S102，具体的操作方法可参考步骤S102的详细描述。

所述第二获取模块113用于获取由所述线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值，以及在第二预设时长内的第二闪变平均值。该第二获取模块113可用于执行图2中所示的步骤S103，具体的操作方法可参考步骤S103的详细描述。

所述检测模块114用于检测所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值。该检测模块114可用于执行图2中所示的步骤S104，具体的操作方法可参考步骤S104的详细描述。

所述第一判定模块115用于在所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值均小于等于所述预设阈值时，判定所述发光设备的闪变状态正常。该第一判定模块115可用于执行图2中所示的步骤S105，具体的操作方法可参考步骤S105的详细描述。

所述第二判定模块116用于在所述第一闪变平均值和所述第二闪变平均值未均小于等于所述预设阈值，判定所述发光设备的闪变状态异常。该第二判定模块116可用于执行图2中所示的步骤S106，具体的操作方法可参考步骤S106的详细描述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)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场景所述的方法。

综上所述，本发明实施例提供的电能质量监测方法、装置及电子设备，通过获取电动机的实际测量参数以及预设参数得到当前线路特征值，并获取由线路特征值所引起的发光设备在第一预设时长内的第一闪变平均值以及在第二预设时长内的第二闪变平均值。检测第一闪变平均值和第二闪变平均值是否均小于等于预设阈值，若均小于等于预设阈值，则判定发光设备的闪变状态正常，否则，判定发光设备的闪变状态异常。通过上述监测方案，可及时获取电动机以及发光设备的状态信息，并对其状态进行及时监测，以避免异常状态带来的不良影响。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电能质量监测方法，其特征在于，所述电能质量监测方法包括：

获取电动机的实际测量参数以及预设参数；

2.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述实际测量参数为测量电压值，所述预设参数为额定电压值，所述线路特征值为电压偏差值，所述根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

<mrow> <mi>a</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>U</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>U</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> <msub> <mi>U</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

其中，a为电压偏差值，U为测量电压值，U₀为额定电压值。

3.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述实际测量参数为测量频率，所述预设参数为额定频率，所述线路特征值为频率偏差值，所述根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

b＝f-f₀

其中，b为频率偏差，f为测量频率，f₀为额定频率。

4.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述获取电动机的实际测量参数以及预设参数，根据所述实际测量参数和所述预设参数计算得到线路特征值的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述谐波畸变率通过以下公式获得：

<mrow> <mi>D</mi> <mi>F</mi> <mi>I</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msqrt> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msubsup> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </msqrt> <msub> <mi>I</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

6.根据权利要求4所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述电流损耗量通过以下公式获得：

<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msubsup> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>*</mo> <mi>r</mi> <mo>&rsqb;</mo> <mo>*</mo> <mi>C</mi> </mrow>

8.一种电能质量监测装置，其特征在于，所述电能质量监测装置包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任意一项所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，实现权利要求1-7任意一项所述的电能质量监测方法。