CN110763943B - 电流电能质量数据的获取方法、装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流电能质量数据的获取方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：获取与目标单相导线对应的相位参数值；目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；向数据平台端发送相位参数值；相位参数值用于触发数据平台端构建三端的三相关联关系；三端分布在三相线路中的不同单相导线上；三端包括本端；当处于目标单相导线产生的磁场中时，得到目标单相导线的单相电信号；向数据平台端发送单相电信号；单相电信号，用于触发数据平台端按照三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。采用本方法能够获取未配置电流互感器的用电端的电流电能质量数据。

Description

电流电能质量数据的获取方法、装置和计算机设备

技术领域

本发明涉及电能质量处理的技术领域，特别是涉及一种电流电能质量数据的获取方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

电流电能质量一直是电力系统运行稳定的重要指标，也将影响重点工商业用电客户的使用。长期以来，电能质量监测端仅安装在电力系统变电站端，如果工商业用户也需要关注电流电能质量，但却无法在工商业用户的用电端监测电流电能质量。

一般来说，传统的电能质量监测端均通过设置在变电站的电流互感器(CurrentTransformer，CT)和电压互感器(Potential Transformer，DT)获取原始的电信号数据，在没有设置电流互感器CT和电压互感器PT的工商业用户的用电端、配电房的用电端或环网柜侧的用电端，无法通过传统的电能质量监测端直接获取到电流电能质量数据，对电流电能质量进行监测，从而出现监测盲区，不能完全反映电力系统运行的稳定性，影响用户用电。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够获取电流电能质量数据，解决监测盲区的电流电能质量数据的获取方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面，提供一种电流电能质量数据的获取方法，包括：

获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第二方面，提供另一种电流电能质量数据的获取方法，包括：

获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

获取所述三个单相监测端分别发送的单相电信号；所述单相电信号为所述三个单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第三方面，提供一种电流电能质量数据的获取装置，包括：

相位参数值获取模块，用于获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

相位参数值发送模块，用于向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

电信号获取模块，用于当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

电信号发送模块，用于向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第四方面，提供另一种电流电能质量数据的获取装置，包括：

相位参数值接收模块，用于获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

三相关联构建模块，用于根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

电信号接收模块，用于获取单相监测端发送的单相电信号；所述单相电信号为单相监测端处于目标单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

质量数据获取模块，用于按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第五方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第六方面，提供另一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

获取单相监测端发送的单相电信号；所述单相电信号为单相监测端处于目标单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第七方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

第八方面，提供另一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

获取单相监测端发送的单相电信号；所述单相电信号为单相监测端处于目标单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

上述电流电能质量数据的获取方法、装置、计算机设备和存储介质，当单相监测端位于目标单相导线产生的磁场中时，可以获得目标单相导线的单相电信号，并且数据平台端对单相监测端发送的相位参数值进行关联，构建三相关联关系，对单相电信号进行计算，得到电流电能质量数据，可以在用电端没有配备电流互感器CT的情况下，直接获取单相电信号，进而得到未配置电流互感器CT的用电端的电流电能质量数据，以对电流电能质量进行监测，较全面地反映电力系统运行的稳定性。

附图说明

图1为一个实施例中电流电能质量数据的获取方法的应用环境图；

图2为一个实施例中电流电能质量数据的获取方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中电流电能质量数据的获取方法的流程示意图；

图4为一个实施例中单相监测端的部件示意图；

图5为一个实施例中单相监测端的外部结构示意图；

图6为一个实施例中单相监测端的内部结构示意图；

图7为又一个实施例中电流电能质量数据的获取方法的流程示意图；

图8为一个实施例中电流电能质量数据的获取装置的结构框图；

图9为另一个实施例中电流电能质量数据的获取装置的结构框图；

图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供的电流电能质量数据的获取方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，单相监测端102与数据平台端104进行无线通信以传输数据。单相监测端102分布在三相线路中的单相导线上，不同的单相导线由不同的单相监测端102监测，对任意一个单相监测端102来说，其监测的单相导线为目标单相导线；单相监测端102将获取到与目标单相导线对应的相位参数值后，将相位参数值发送至数据平台端104；数据平台端104根据三个单相监测端发送的相位参数值，构建三相关联关系；当单相监测端102处于目标单相导线产生的磁场时，单相监测端102采集目标单相导线的单相电信号，并将采集到的单相电信号发送至数据平台端104，数据平台端104根据三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。其中，数据平台端104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电流电能质量数据的获取方法，以该方法应用于图1中的单相监测端102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S202，获取与目标单相导线对应的相位参数值；目标单相导线为单相监测端在三相线路中监测的单相导线。

在本步骤中，目标单相导线为单相监测端在三相线路中监测的单相导线，单相监测端获取与目标单相导线对应的相位参数值。

步骤S204，向数据平台端发送相位参数值；相位参数值用于触发数据平台端构建三端的三相关联关系；三端分布在三相线路中的不同单相导线上；三端包括本端。

可以理解的是，在三相线路中，不同的单相导线由不同的单相监测端监测。

在本步骤中，单相监测端在获取到相位参数值后，向数据平台端发送相位参数值，其中，可以由单相监测端的通讯部件向数据平台端发送相位参数值；数据平台端根据三个单相监测端发送的相位参数值，构建三相关联关系，也就是说，数据平台端对三个单相监测端发送的相位参数值进行处理，整合成单相监测端的分布式监测端物理关系，形成ABC三相的逻辑连接。

步骤S206，当处于目标单相导线产生的磁场中时，得到目标单相导线的单相电信号。

其中，单相电信号可以为电流波形、电流的有效值和频率等数据。

在本步骤中，当目标单相导线中出现电流时，目标单相导线会产生磁场，此时，处于该磁场中的单相监测端102可以获取目标单相导线的单相电信号；具体地，单相监测端102的测量芯片根据目标单相导线产生的磁场，采集到目标单相导线的电流值(电流值也可理解为电流波形)，并且单相监测端102的运放电路和AD转换电路在对电流值分别进行运放处理和数模转换处理后，传输至单相监测端102的主控部件，主控部件对电流值进行边缘计算，单相监测端102得到目标单相导线的单相电信号，其中，主控部件对电流值进行边缘计算，可以得到电流的基本参数，如有效值和频率等，单相监测端可以将有效值、频率和电流波形作为单相电信号；可以理解的是，可以将测量芯片、运放电路和AD转换电路合称为采集部件，对应地，采集部件用于采集单相导线的电流值并对电流值进行运放处理和数模转换处理。

可以理解的是，单相监测端102还可以根据获取到的对时信息，对自身的内部时钟进行修正，按照修正后的内部时钟，获取目标单相导线的单相电信号，进一步地，单相监测端102还可以按照一定的时间间隔获取对时信息，并且单相监测端的测量芯片采集到的电流值可以是固定时刻开始的10个周期的电流波形，并将电流波形存入缓存空间，由主控部件进行边缘计算。

步骤S208，向数据平台端发送单相电信号；单相电信号，用于触发数据平台端按照三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

在本步骤中，单相监测端在得到目标单相导线的单相电信号后，向数据平台端发送单相电信号，其中，可以由单相监测端的通讯部件向数据平台端发送单相电信号。数据平台端接收到单相电信号后，按照构建的三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据，具体地，数据平台端按照ABC三相的逻辑连接(即ABC三相的物理关系拓扑)，对电流值的有效值、频率和电流波形等进行傅里叶分析，得到电流的谐波数据、三相不平衡度等电流电能质量数据。

在上述电流电能质量数据的获取方法中，单相监测端分布在三相线路中监测目标单相导线，将与目标单相导线对应的相位参数值发送至数据平台端，数据平台端根据三个单相监测端发送的相位参数值构建三相关联关系，当单相监测端位于目标单相导线产生的磁场中时，可以获得目标单相导线的单相电信号，数据平台端对单相电信号进行计算，得到电流电能质量数据，从而可以在用电端没有配备电流互感器CT的情况下，由单相监测端直接获取单相电信号并将单相电信号发送至数据平台端，数据平台端根据三相关联关系对单相电信号进行电流电能质量计算，进而得到未配置电流互感器CT的用电端的电流电能质量数据，以对电流电能质量进行监测，较全面地反映电力系统运行的稳定性，并且避免了在没有电流互感器CT的情况下，获取电流电能质量数据需要安装电流互感器CT和各种连接线，导致现场施工操作繁琐的情况，简化电流电能质量数据获取的操作，节省了电流电能质量数据的获取时间。

在一个实施例中，在向数据平台端发送相位参数值的步骤之前，还包括：将目标单相导线产生的磁场转变为运行电流；当运行电流超过预先设定的工作启动电流时，进入数据通讯状态和电信号获取状态。进一步地，将目标单相导线产生的磁场转变为运行电流的步骤，包括：从目标单相导线产生的磁场中获取交流电；将交流电转变为单相脉冲电；对单相脉冲电进行滤波处理和稳压处理，得到直流电；将直流电作为运行电流。

其中，预先设定的工作启动电流可以由单相监测端的负载决定，单相监测端的负载包括但不限于：测量芯片、运放电路、AD转换电路、主控部件和通讯部件；数据通讯状态可以理解为单相监测端的通讯部件进入数据收发工作状态，具体可以为通讯部件向数据平台端发送单相电信号以及从数据平台端获取对时信息；电信号获取状态为单相监测端的采集部件进入获取电信号的工作状态，进一步地，获取电信号的工作状态具体包括测量芯片采集电流值、运放电路对电流值进行运放处理、AD转换电路对电流值进行模数转换处理以及主控部件对电流值进行边缘计算。

具体地，单相监测端的取电线圈从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，并且单相监测端的整流器将交流电转变为单相脉冲电，然后单相监测端的滤波电路和稳压电路对单相脉冲电分别进行滤波处理和稳压处理，得到稳定的直流电，单相监测端将该直流电作为运行电流；进一步地，当运行电流超过预先设定的工作启动电流时，单相监测端进入数据通讯状态和电信号获取状态。

在上述实施例中，单相监测端从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，并在将交流电转变为单相脉冲电后，进行滤波处理和稳压处理得到直流电，将该直流电作为运行电流，当运行电流超过预先设定的工作启动电流时，进入数据通讯状态和电信号获取状态，使得单相监测端可以直接通过感应取电从目标单相导线中获取直流电，实现单相监测端的即插即用。

在另一个实施例中，当直流电存在多余电能时，单相监测端将多余电能存储在内部的锂电池中；当直流电不能维持单相监测端的负载能耗时，单相监测端102的锂电池通过多余电能，为单相监测端的负载供电；单相监测端102的锂电池供电可以通过单相监测端的能量平衡模块实现，也就是说，通过能量平衡模块(也可以理解为：电源控制单元)实现取电部件和锂电池之间的动态平衡，当锂电池电量溢满后，能量平衡模块耗费多余的电量，减轻单相监测端发热的问题。

其中，取电部件可以包括：取电线圈、整流器、滤波电路和稳压电路，进一步地，可以将取电部件和锂电池合称为供电部件。

在另一个实施例中，单相监测端包括壳体和固定部件，固定部件设置在壳体上，壳体通过固定部件安装在导线上；进一步地，固定部件可以是卡扣部件，壳体为中空环形(即环状结构)，壳体通过卡扣部件环绕在导线上，也就是说，打开卡扣部件，将壳体放置在导线上，合上卡扣部件，就可以使得壳体环绕在导线上；进一步地，单相监测端102可带电(0.4kV)或停电(10kV及以上)安装。

在上述实施例中，单相监测端通过固定部件就可以安装在导线上，简化安装操作；并且，当单相监测端采用中空环形的设计时，通过卡扣部件安装在导线上，在安装时仅需打开卡扣部件并扣上即可，进一步简化安装操作，实现单相监测端在现场的快速布置。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种电流电能质量数据的获取方法，以该方法应用于图1中的数据平台端104为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S302，获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应。

三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上，以监测不同的单相导线；单相监测端监测的单相导线对应不同的相位参数值。

在本步骤中，三个单相监测端在获取到对应的相位参数值后，向数据平台端104发送相位参数值。

步骤S304，根据相位参数值，构建三个单相监测端的三相关联关系。

在本步骤中，数据平台端104接收到相位参数值后，构建三个单相监测端的三相关联关系，具体地，数据平台端对三个单相监测端发送的相位参数值进行处理，整合成单相监测端的分布式监测端物理关系，形成ABC三相的逻辑连接。

步骤S306，获取三个单相监测端分别发送的单相电信号；单相电信号为三个单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时得到的电信号。

在本步骤中，当单相导线中出现电流时，单相导线会产生磁场，此时，单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时，可以获取到对应的单相导线的单相电信号；数据平台端接收到的单相电信号可以为三个单相监测端分别发送的，分别与三个监测端监测的单相导线对应。具体地，单相监测端的测量芯片根据目标单相导线产生的磁场，采集到目标单相导线的电流值(电流值也可理解为电流波形)，并且单相监测端的运放电路和AD转换电路在对电流值分别进行运放处理和数模转换处理后，传输至单相监测端的主控部件，主控部件对电流值进行边缘计算，单相监测端102得到目标单相导线的单相电信号，单相电信号包括电流值的有效值、频率和电流波形等，单相监测端的通讯部件向数据平台端发送单相电信号，其中，主控部件对电流值进行边缘计算，可以得到电流的基本参数，如有效值和频率等，单相监测端可以将有效值、频率和电流波形作为单相电信号；可以理解的是，可以将测量芯片、运放电路和AD转换电路合称为采集部件，对应地，采集部件用于采集单相导线的电流值并对电流值进行运放处理和数模转换处理。

步骤S308，按照三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

在本步骤中，数据平台端接收到单相电信号后，按照构建的三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据；具体地，数据平台端按照ABC三相的逻辑连接(即ABC三相的物理关系拓扑)，对电流值是有效值、频率和电流波形等进行傅里叶分析，得到电流的谐波数据、三相不平衡度等电流电能质量数据。

在上述电流电能质量数据的获取方法中，当单相监测端位于目标单相导线产生的磁场中时，可以获得目标单相导线的单相电信号，并且数据平台端对各个单相监测端发送的相位参数值进行关联，构建三相关联关系，对单相电信号进行计算，得到电流电能质量数据，可以在用电端没有配备电流互感器CT的情况下，直接获取单相电信号，进而得到未配置电流互感器CT的用电端的电流电能质量数据，以对电流电能质量进行监测，较全面地反映电力系统运行的稳定性并且避免了在没有电流互感器CT的情况下，获取电流电能质量数据需要安装电流互感器CT和各种连接线，导致现场施工操作繁琐的情况，简化电流电能质量数据获取的操作，节省了电流电能质量数据的获取时间。

在一个实施例中，在获取单相监测端分别发送的单相电信号的步骤之前，还包括：向三个单相监测端发送对时信息；对时信息用于触发单相监测端修正内部时钟偏差，并按照修正后的内部时钟，得到对应的单相电信号。

具体地，数据平台端向单相监测端发送对时信息，单相监测端根据对时信息修正内部时钟偏差，完成对内部时钟的修正，也就是得到了准确时刻，并按照修正后的内部时钟，得到单相电信号，然后将单相电信号发送至数据平台端。

在本实施例中，在三相线路中，每一根单相导线由不同的单相监测端进行监测，为了得到三相不平衡度等电流电能质量数据，需要三个单相监测端得到对应的单相电信号的时刻保持一致，因此，数据平台端通过向单相监测端发送对时信息，使得单相监测端根据对时信息修正内部时钟偏差，并根据修正后的内部时钟，获取单相电信号，保证了三个单相监测端得到对应的单相电信号的时刻一致。

在一个实施例中，在按照三相关联关系，对单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据的步骤之后，还包括：将电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对；当电流电能质量数据超出阈值时，输出电流电能质量预警。

具体地，数据平台端在得到电流电能质量数据后，将电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对，当电流电能质量数据超出阈值时，输出电流电能质量预警。进一步地，数据平台端还可以通过提供电流电能质量报表的形式，输出电流电能质量预警。

在本实施例中，数据平台端将电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对，在电流电能质量数据超出阈值时，输出电流电能质量预警，能够及时反映电能质量情况，使得相关人员及时进行处理，以提升电力用户的用电体验。

在传统技术中，电能质量监测端需要依靠电流互感器CT进行电流的测量，具体地，电流互感器CT的二次输出电流接入传统技术的电能质量监测端，电能质量监测端分析二次输出电流，以获取电流电能质量数据，并且在获取过程中，电能质量监测端和外部的设备是有线通信。发明人发现：在导线没有安装电流互感器CT的情况下，不能直接使用传统的电能质量监测端获取电流电能质量数据，出现监测盲区，并且如果需要使用传统的电能质量监测端获取电流电能质量数据，需要在导线上安装电流互感器CT并进行布线，导致电流电能质量数据的获取操作繁琐。基于此，本发明提供一种电流电能质量数据的获取方法。

为了更好地理解上述方法，以下详细阐述一个本发明电流电能质量数据的获取方法的应用实施例。

在本实施例中，提供一种电流电能质量数据的获取方法，该方法可以应用于配电房分布式电流电能质量监测中。在该方法中，安装在单相导线上的单相监测端，获取单相电信号(单相电信号可以是单相导线的电流值)，然后对单相电信号进行边缘计算，并将计算后的单相电信号发送至数据平台端，数据平台端进一步计算得到电流电能质量数据，并输出电流电能质量预警。

首先，介绍单相监测端的部件：

参考图4、图5和图6，单相监测端(也可以称为：分布式电流电能质量监测终端)包括壳体501，设置在壳体上的固定部件502，以及均设置于壳体的内腔的供电部件601、采集部件602、主控部件和通讯部件，其中，主控部件和通讯部件具体为PCB板603。

其中，供电部件分别和采集部件、主控部件、通讯部件相连，以为采集部件、主控部件和通讯部件供电；采集部件同主控部件相连，传送采集到的电流值；主控部件和通讯部件相连，将进行边缘计算后得到的电流基本参数和电流波形发送至数据平台端。

供电部件将从单相导线的磁场中获取能量，并处理为直流电，供给采集部件、主控部件和通讯部件；

采集部件用于测量单相导线的电流值，并将电流值转换为可供主控部件进行边缘计算的信号形式；

主控部件用于对电流值进行边缘计算得到单相电信号，即电流值的基本参数；

通讯部件用于获取对时信息，并将进行边缘计算后得到的电流基本参数和电流波形传送至数据平台端；

壳体用于包裹并固定采集部件、主控部件和通讯部件，并且还可以包裹环绕导线；

固定部件为卡扣式结构的卡扣部件，卡扣部件可打开闭合，当卡扣部件打开时，将壳体放置在导线上，将卡扣部件闭合，使得单相监测端固定在导线上。

其次，上述电流电能质量数据的获取方法可以包括以下步骤：

(1)单相监测端通过壳体和固定部件安装在导线上，形成环状结构；

(2)当导线通过的电流超过工作启动电流时，单相监测端将进入数据通讯状态和电信号采集状态，然后单相监测端通过通讯部件获取到对时信息，按照对时信息修正内部时钟，得到准确时刻，在准确时间上获取电流值；

(3)单相监测端的主控部件通过边缘计算，得到电流的基本参数，包括有效值、频率等，并将有效值、频率和电流波形向上传送至数据平台端；

(4)分布在不同单相导线上的单相监测端的相位参数值等数据在数据平台端上进行处理，也就是说，数据平台端根据相位参数值等数据，整合形成单相监测端的分布式监测端物理关系，形成ABC三相的逻辑连接，完成不平衡度、谐波数据等电流电能质量数据的计算，并提供电流电能质量报表，输出电流电能质量预警。

具体地，参考图7，结合单相监测端的部件和上述步骤进行介绍：

单相监测端采用中空环形设计，通过卡扣部件，将壳体固定在导线上。单相监测端可在带电(0.4kV)或停电(10kV及以上)的情况下安装，安装时仅需打开卡扣部件，然后将卡扣部件闭合即可。

步骤S702，单相监测端安装完成后，导线通电；

步骤S704，供电部件将从导线的磁场中获取能量，并处理为直流电；

步骤S706，判断直流电是否超过工作启动电流，若是，则进入步骤S708，若否，单相监测端不工作；

步骤S708，单相监测端的通讯部件将按照一定的时间间隔获取对时信息，修正自身内部时钟的偏差，得到准确时刻；

步骤S710，采集部件按照准确时刻和设定的参数，采集单相导线的电流值并对电流值进行运放处理和数模转换处理。采集部件采集的电流值为固定时刻开始的10个周期的电流波形，并将电流波形存入缓存空间；

步骤S712，主控部件对采集部件处理后的电流值进行边缘计算，得到电流的有效值和频率。

步骤S714，通讯部件将有效值、频率和电流波形等单相电信号传送至数据平台端。

步骤S716，在数据平台端，根据各个单相监测端发送的相位参数值，关联分布在多相线路的不同单相导线上的单相监测端，形成单条的多相线路的ABC三相的物理关系拓扑，按照ABC三相的物理关系拓扑对单相电信号进行傅里叶分析，得到电流的谐波数据和三相不平衡度等电流电能质量数据；数据平台端将电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对，当电流电能质量数据超出阈值时，输出电流电能质量预警。

在上述实施例中，单相监测端设置供电部件和通讯部件，通过感应取电和无线通讯，可以实现单相监测端通过无电源线、无数据线的方式获取单相电信号并发送单相电信号，无需复杂的布线和施工，使得单相监测端做到即插即用；并且单相监测端设置采集部件，并在内部的供电部件供电的情况下，采集电流值，使得单相监测端在导线没有安装电流互感器CT的情况下也可以采集电流值，不用依赖电流互感器CT进行采集，简化采集操作；并且，单相监测端的壳体设置有卡扣部件，通过卡扣部件可以直接按照在导线上，无需复杂实现单相监测终端的快速布置。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。

基于与上述实施例中的电流电能质量数据的获取方法相同的思想，本发明还提供电流电能质量数据的获取装置和电流电能质量数据的获取装置，用于执行上述电流电能质量数据的获取方法。为了便于说明，电流电能质量数据的获取装置和电流电能质量数据的获取装置的实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种电流电能质量数据的获取装置800，包括：相位参数值获取模块802、相位参数值发送模块804、电信号获取模块806和电信号发送模块808，其中：

相位参数值获取模块802，用于获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

相位参数值发送模块804，用于向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

电信号获取模块806，用于当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

电信号发送模块808，用于向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

在一个实施例中，相位参数值发送模块804，还包括：运行电流获取单元，用于将所述目标单相导线产生的磁场转变为运行电流；工作状态启动单元，用于当所述运行电流超过预先设定的工作启动电流时，进入数据通讯状态和电信号获取状态。

在一个实施例中，运行电流获取单元，还用于从所述目标单相导线产生的磁场中获取交流电；将所述交流电转变为单相脉冲电；对所述单相脉冲电进行滤波处理和稳压处理，得到直流电；将所述直流电作为运行电流。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种电流电能质量数据的获取装置900，包括：相位参数值接收模块902、三相关联构建模块904、电信号接收模块906和质量数据获取模块908，其中：

相位参数值接收模块902，用于获取三个单相监测端发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

三相关联构建模块904，用于根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

电信号接收模块906，用于获取三个单相监测端分别发送的单相电信号；所述单相电信号为三个单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

质量数据获取模块908，用于按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

在一个实施例中，电信号接收模块906，还用于向所述单相监测端发送对时信息；所述对时信息用于触发所述单相监测端修正内部时钟偏差，并按照修正后的内部时钟，得到所述单相电信号。

在一个实施例中，质量数据获取模块908，还用于将所述电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对；当所述电流电能质量数据超出所述阈值时，输出电流电能质量预警。

需要说明的是，本发明的电流电能质量数据的获取装置800和电流电能质量数据的获取装置900分别与本发明的电流电能质量数据的获取方法对应，这两个装置实施例的技术特征和有益效果可参见对应的本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述，特此声明。

此外，上述示例的电流电能质量数据的获取装置800和电流电能质量数据的获取装置900的实施方式中，各程序模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述电流电能质量数据的获取装置800和电流电能质量数据的获取装置900的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电流电能质量数据的获取数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电流电能质量数据的获取方法。

本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部件(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电流电能质量数据的获取方法，其特征在于，应用于单相监测端中，所述单相监测端包括卡扣部件和中空环形的壳体，所述方法包括：

在所述壳体通过所述卡扣部件环绕于目标单相导线的情况下，利用本端的取电线圈，从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，本端的整流器将交流电转变为单相脉冲电，本端的滤波电路和稳压电路对单相脉冲电分别进行滤波处理和稳压处理，得到稳定的直流电，将所述稳定的直流电作为支撑本端工作的运行电流；所述工作包括获取针对所述目标单相导线的电信号，以及与数据平台端进行数据通讯；

当所述运行电流超过预先设定的工作启动电流时，进入数据通讯状态和电信号获取状态；

获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

2.一种电流电能质量数据的获取方法，其特征在于，应用于数据平台端中，所述方法包括：

获取三个单相监测端在各单相监测端自身的运行电流超过预先设定的工作启动电流时发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

获取所述三个单相监测端分别发送的单相电信号；所述单相电信号为所述三个单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据；

其中，单相监测端自身的运行电流是用于支撑所述单相监测端工作的电流；所述工作包括所述单相监测端获取针对对应单相导线的电信号，以及所述单相监测端与数据平台端进行数据通讯；所述运行电流是通过如下方式得到的：在所述单相监测端的中空环形的壳体通过单相监测端的卡扣部件环绕于对应单相导线的情况下，通过所述单相监测端的取电线圈从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，所述单相监测端的整流器将交流电转变为单相脉冲电，所述单相监测端的滤波电路和稳压电路对单相脉冲电分别进行滤波处理和稳压处理，得到稳定的直流电，将所述稳定的直流电作为所述运行电流。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述获取所述三个单相监测端分别发送的单相电信号的步骤之前，还包括：

向所述三个单相监测端发送对时信息；所述对时信息用于触发所述三个单相监测端修正内部时钟偏差，并按照修正后的内部时钟，得到对应的单相电信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据的步骤之后，还包括：

将所述电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对；

当所述电流电能质量数据超出所述阈值时，输出电流电能质量预警。

5.一种电流电能质量数据的获取装置，其特征在于，应用于单相监测端中，所述单相监测端包括卡扣部件和中空环形的壳体，所述装置包括：

运行电流获取单元，用于在所述壳体通过所述卡扣部件环绕于目标单相导线的情况下，利用本端的取电线圈，从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，本端的整流器将交流电转变为单相脉冲电，本端的滤波电路和稳压电路对单相脉冲电分别进行滤波处理和稳压处理，得到稳定的直流电，将所述稳定的直流电作为支撑本端工作的运行电流；所述工作包括获取针对所述目标单相导线的电信号，以及与数据平台端进行数据通讯；

工作状态启动单元，用于当所述运行电流超过预先设定的工作启动电流时，进入数据通讯状态和电信号获取状态；

相位参数值获取模块，用于获取与目标单相导线对应的相位参数值；所述目标单相导线为本端在三相线路中监测的单相导线；

相位参数值发送模块，用于向数据平台端发送所述相位参数值；所述相位参数值用于触发所述数据平台端构建三端的三相关联关系；所述三端分布在所述三相线路中的不同单相导线上；所述三端包括本端；

电信号获取模块，用于当处于所述目标单相导线产生的磁场中时，得到所述目标单相导线的单相电信号；

电信号发送模块，用于向所述数据平台端发送所述单相电信号；所述单相电信号，用于触发所述数据平台端按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据。

6.一种电流电能质量数据的获取装置，其特征在于，应用于数据平台端中，所述装置包括：

相位参数值接收模块，用于获取三个单相监测端在各单相监测端自身的运行电流超过预先设定的工作启动电流时发送的相位参数值；三个单相监测端分布在三相线路中的不同单相导线上；所述相位参数值分别与三相线路的不同单相导线对应；

三相关联构建模块，用于根据所述相位参数值，构建所述三个单相监测端的三相关联关系；

电信号接收模块，用于获取所述三个单相监测端分别发送的单相电信号；所述单相电信号为所述三个单相监测端处于对应的单相导线产生的磁场中时得到的电信号；

质量数据获取模块，用于按照所述三相关联关系，对所述单相电信号进行电流电能质量计算，得到电流电能质量数据；

其中，单相监测端自身的运行电流是用于支撑所述单相监测端工作的电流；所述工作包括所述单相监测端获取针对对应单相导线的电信号，以及所述单相监测端与数据平台端进行数据通讯；所述运行电流是通过如下方式得到的：在所述单相监测端的中空环形的壳体通过单相监测端的卡扣部件环绕于对应单相导线的情况下，通过所述单相监测端的取电线圈从目标单相导线产生的磁场中获取交流电，所述单相监测端的整流器将交流电转变为单相脉冲电，所述单相监测端的滤波电路和稳压电路对单相脉冲电分别进行滤波处理和稳压处理，得到稳定的直流电，将所述稳定的直流电作为所述运行电流。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电信号接收模块，还用于向所述三个单相监测端发送对时信息；所述对时信息用于触发所述三个单相监测端修正内部时钟偏差，并按照修正后的内部时钟，得到对应的单相电信号。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述质量数据获取模块，还用于将所述电流电能质量数据与预先设定的阈值进行比对；当所述电流电能质量数据超出所述阈值时，输出电流电能质量预警。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

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