CN110888008A - 系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备，该方法包括：获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据；根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点；根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点；基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。本发明提供的系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备能够实现系统电压响应时间的自动测试，提高测量效率。

Description

系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备

技术领域

本发明属于自动测量技术领域，更具体地说，是涉及一种系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备。

背景技术

在电力领域，为了保证某一系统的性能，通常会对该系统的响应时间有一定要求。例如，对于光伏并网逆变器而言，当逆变器处于不同的电压或者频率范围时，逆变器的最大分闸时间应满足相应的要求，当最大分闸时间不满足要求时，将直接影响到整个电网的安全运行。因此，对系统响应时间进行测量在保障整个系统正常运行中起到了至关重要作用。

目前，在进行待测系统的电压响应时间测量时，通常使用手动测试的方法，也即人工设定交流源电压，在指定时间将该交流源电压输入至待测系统，并利用示波器实时记录待测系统的输出电压和输出电流，最后移动示波器的时间光标捕捉电压突变点和电流突变点，从而测得待测系统的电压响应时间。

但是人工测量的方法存在弊端：在电压及频率响应测试用例较多或待测系统较多时，人工测量的方法耗时会很大，导致测量效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备，以提高系统电压响应时间的测量效率。

本发明实施例的第一方面，提供了一种系统电压响应时间测量方法，包括：

获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据；

根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点；

根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点；

基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

本发明实施例的第二方面，提供了一种系统电压响应时间测量装置，包括：

数据获取模块，用于获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据；

第一时间点确定模块，用于根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点；

第二时间点确定模块，用于根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点；

响应时间确定模块，用于基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的系统电压响应时间测量方法的步骤。

本发明实施例的第四方面，提供了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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的系统电压响应时间测量方法的步骤。

本发明实施例提供的系统电压响应时间测量方法、装置及终端设备的有益效果在于：本发明实施例根据获取的电压波形数据和电流波形数据分别确定了电压突变时间点和电流突变时间点，并根据电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间，解决了人工分析带来的电压响应时间测量效率较低的问题，提高了系统电压响应时间的测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图3为本发明再一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图4为本发明又一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图5为本发明又一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图6为本发明又一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图；

图7为本发明一实施例提供的系统电压响应时间测量装置的结构框图；

图8为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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，此处所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。

请参考图1，图1为本发明一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图，该方法包括：

S11：获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据。

在本实施例中，可远程控制待测系统，向待测系统发送控制指令，并采集待测系统执行控制指令后返回的电压波形数据和电流波形数据。

S12：根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点。

在本实施例中，可根据对待测系统的电压波形数据进行希尔伯特变换，并对进行希尔伯特变换后的电压波形数据进行计算及逻辑判断，得到电压突变时间点。

其中，电压突变时间点即待测系统的电压发生突变的时刻。

S13：根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点。

在本实施例中，可根据对待测系统的电流波形数据进行希尔伯特变换，并对进行希尔伯特变换后的电流波形数据进行计算及逻辑判断，得到电流突变时间点。

其中，电流突变时间点即待测系统的电流发生突变的时刻。

S14：基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

在本实施例中，电压突变时间点和电流突变时间点之间的间隔时间即为待测系统的电压响应时间。

由上可以得出，本发明实施例根据获取的电压波形数据和电流波形数据分别确定了电压突变时间点和电流突变时间点，并根据电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间，解决了人工测量效率较低的问题，实现电压响应时间自动测试的目的，提高了系统电压响应时间测量效率。

请一并参考图1及图2，图2为本申请另一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，步骤S11可以详述为：

S21：发送电压控制指令至待测系统，电压控制指令用于指示待测系统在系统功率值达到预设满载功率时，触发预设交流电压。

在本实施例中，步骤S11还可以包括：发送预设满载功率至待测系统，并检测待测系统是否满载，也即检测待测系统的系统功率值是否达到预设满载功率，若待测系统的系统功率值达到预设满载功率，则对交流源触发预设交流电压。

S22：在待测系统触发预设交流电压后，若待测系统的系统功率值满足空载，则获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据。

在本实施例中，步骤S12还可以包括：发送数据采集指令至待测系统，该数据采集指令用于指示待测系统在系统功率值满足空载时，控制示波器暂停，并采集示波器存储的电压波形数据和电流波形数据。

请一并参考图1及图3，图3为本申请再一实施例提供的系统电压响应时间测量方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，步骤S12可以详述为：

S31：对待测系统的电压波形数据进行希尔伯特变换，得到电压包络数据。

S32：根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压突变时间点。

在本实施例中，在步骤S32之前，还可以对电压包络数据进行幅值计算。该幅值计算过程为：基于电压包络数据以及该电压包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。

请一并参考图3及图4，作为本发明提供的系统电压响应时间测量方法的一个具体实施方式，在上述实施例的基础上，步骤S32可以详述为：

S41：根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压幅值均值。

在本实施例中，若最大电压幅值为Vmax，最小电压幅值为Vmin，则电压幅值均值为Varg＝(Vmax+Vmin)/2。

其中，在对系统电压进行响应时间测试时，待测系统输出的电压信号只有一个阶跃点，因此可直接根据最大电压幅值和最小电压幅值即可确定阶跃点幅值位置点，也即电压突变点。

S42：将电压包络数据中小于电压幅值均值的第一个数据点作为电压突变点。

在本实施例中，可将电压包络数据中的电压值按照时间顺序进行排序，将小于电压幅值均值的第一个数据点作为电压突变点。

其中，小于电压幅值均值的第一个数据点也即电压值小于电压幅值均值，且该数据点对应的时间点与均值时间点(指电压幅值均值对应的时间点)的时间间隔最短的数据点。

S43：将电压包络数据中电压突变点对应的时间点作为电压突变时间点。

在本实施例中，电压包络数据可以波形的形式存储，其横坐标为时间(即时间点)，纵坐标为电压值(即电压数据点)；也可以数据表的形式存储，其第一列为电压数据点，第二列为电压数据点对应的时间点。也就是说，电压包络数据中包含电压数据点和电压数据点对应的时间点，因此可根据电压包络数据中的电压突变点直接确定电压突变时间点。

请一并参考图1及图5，作为本发明提供的系统电压响应时间测量方法的一个具体实施方式，在上述实施例的基础上，步骤S13可以详述为：

S51：对待测系统的电流波形数据进行希尔伯特变换，得到电流包络数据。

S52：根据电流包络数据的最小电流幅值确定电流突变时间点。

在本实施例中，在步骤S52之前，还可以对电流包络数据进行幅值计算。该幅值计算过程可以为：基于电流包络数据以及该电流包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。

请一并参考图5及图6，作为本发明提供的系统电压响应时间测量方法的一个具体实施方式，在上述实施例的基础上，步骤S52可以详述为：

S61：将电流包络数据中小于最小电流幅值的第一个数据点作为电流突变点。

在本实施例中，最小电流幅值可以为额定峰值电流的5％。

其中，在对系统电压进行响应时间测试时，在电压阶跃的前提下，待测系统输出的电流信号的保护过程不一定是阶跃的，可能会出现波动，但其最终都会变为零。因此，本实施例可直接根据最小电流幅值来确定电流突变点。

在本实施例中，可将电流包络数据中的电流值按照时间顺序进行排序，将小于最小电流幅值的第一个数据点作为电流突变点。

其中，小于最小电流幅值的第一个数据点也即电流值小于最小电流幅值，且该数据点对应的时间点与最小时间点(指最小电流幅值对应的时间点)的时间间隔最短的数据点。

S62：将电流包络数据中电流突变点对应的时间点作为电流突变时间点。

在本实施例中，电流包络数据可以波形的形式存储，其横坐标为时间(即时间点)，纵坐标为电流值(即电流数据点)；也可以数据表的形式存储，其第一列为电流数据点，第二列为电流数据点对应的时间点。也就是说，电流包络数据中包含电流数据点和电流数据点对应的时间点，因此可根据电流包络数据中的电流突变点直接确定电流突变时间点。

可选地，作为本发明实施例提供的系统电压响应时间测量方法的一种具体实施方式，在根据包络数据确定突变时间点之前，还包括包络数据的幅值计算过程。

包络数据的幅值计算过程可包括：

基于包络数据以及该包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。

在本实施例中，可通过以下方法进行包络数据瞬时幅值的计算：

其中，Amp为包络数据的瞬时幅值，x为希尔伯特变换前的原始波形数据数据，H(x)为对x进行希尔伯特变换后的数据。

在本实施例中，包络数据可以包括电压包络数据或电流包络数据。其中，电压包络数据为电压波形包络数据，电流包络数据为电流波形包络数据。

当包络数据为电压包络数据时，对应过程为：

在根据电压包络数据确定电压突变时间点之前，还包括电压包络数据的幅值计算过程。

电压包络数据的幅值计算过程为：

基于电压包络数据以及该电压包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。具体的，可对希尔伯特变换后的电压波形数据与希尔变换前的电压波形数据做平方和再开根号确定电压包络数据的幅值。

当包络数据为电流包络数据时，对应过程为：

在根据电流包络数据确定电流突变时间点之前，还包括电流包络数据的幅值计算过程。

电流包络数据的幅值计算过程为：

基于电流包络数据以及该电流包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。具体的，可对希尔伯特变换后的电流波形数据与希尔变换前的电流波形数据做平方和再开根号确定电流包络数据的幅值。

对应于上文实施例的系统电压响应时间测量方法，图7为本发明一实施例提供的系统电压响应时间测量装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。参考图7，该装置包括：数据获取模块701、第一时间点确定模块702、第二时间点确定模块703、响应时间确定模块704。

其中，数据获取模块701，用于获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据。

第一时间点确定模块702，用于根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点。

第二时间点确定模块703，用于根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点。

响应时间确定模块704，用于基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

参考图7，在本发明的另一个实施例中，数据获取模块701可以包括：

数据发送单元710，用于发送电压控制指令至待测系统，电压控制指令用于指示待测系统在系统功率值达到预设满载功率时，触发预设交流电压。

数据获取单元711，用于在待测系统触发预设交流电压后，若待测系统的系统功率值满足空载，则获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据。

参考图7，在本发明的另一个实施例中，第一时间点确定模块702可以包括：

第一变换单元720，用于对待测系统的电压波形数据进行希尔伯特变换，得到电压包络数据。

第一时间点确定单元721，用于根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压突变时间点。

可选地，作为本发明实施例提供的系统电压响应时间测量装置的一种具体实施方式，第一时间点确定单元721具体用于执行以下步骤：

根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压幅值均值。

将电压包络数据中小于电压幅值均值的第一个数据点作为电压突变点。

将电压包络数据中电压突变点对应的时间点作为电压突变时间点。

参考图7，在本发明的另一个实施例中，第二时间点确定模块703可以包括：

第二变换单元730，用于对待测系统的电流波形数据进行希尔伯特变换，得到电流包络数据。

第二时间点确定单元731，用于根据电流包络数据的最小电流幅值确定电流突变时间点。

可选地，作为本发明实施例提供的系统电压响应时间测量装置的一种具体实施方式，第二时间点确定单元731具体用于执行以下步骤：

将电流包络数据中小于最小电流幅值的第一个数据点作为电流突变点。

将电流包络数据中电流突变点对应的时间点作为电流突变时间点。

可选地，作为本发明实施例提供的系统电压响应时间测量装置的一种具体实施方式，第一变换单元720还可执行以下对包络数据进行幅值计算的步骤，该步骤包括：

基于包络数据以及该包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值。其中，包络数据可以为电压包络数据或电流包络数据。

参见图8，图8为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图8所示的本实施例中的终端800可以包括：一个或多个处理器801、一个或多个输入设备802、一个或多个输出设备803及一个或多个存储器804。上述处理器801、输入设备802、则输出设备803及存储器804通过通信总线805完成相互间的通信。存储器804用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器801用于执行存储器804存储的程序指令。其中，处理器801被配置用于调用程序指令执行以下操作上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图7所示模块701至704的功能。

应当理解，在本发明实施例中，所称处理器801可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备802可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备803可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。

该存储器804可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器801提供指令和数据。存储器804的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器804还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器801、输入设备802、输出设备803可执行本发明实施例提供的系统电压响应时间测量方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。

在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端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，所揭露的终端和方法，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，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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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发明实施例方案的目的。

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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种系统电压响应时间测量方法，其特征在于，包括：

获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据；

根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点；

根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点；

基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

2.如权利要求1所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，所述获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据，包括：

发送电压控制指令至待测系统，所述电压控制指令用于指示待测系统在系统功率值达到预设满载功率时，触发预设交流电压；

在待测系统触发预设交流电压后，若待测系统的系统功率值满足空载，则获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据。

3.如权利要求1所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，所述根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点，包括：

对待测系统的电压波形数据进行希尔伯特变换，得到电压包络数据；

根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压突变时间点。

4.如权利要求3所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，所述根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压突变时间点，包括：

根据电压包络数据的最大电压幅值和最小电压幅值确定电压幅值均值；

将电压包络数据中小于电压幅值均值的第一个数据点作为电压突变点；

将电压包络数据中电压突变点对应的时间点作为电压突变时间点。

5.如权利要求1所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，所述根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点，包括：

对待测系统的电流波形数据进行希尔伯特变换，得到电流包络数据；

根据电流包络数据的最小电流幅值确定电流突变时间点。

6.如权利要求5所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，所述根据电流包络数据的最小电流幅值确定电流突变时间点，包括：

将电流包络数据中小于最小电流幅值的第一个数据点作为电流突变点；

将电流包络数据中电流突变点对应的时间点作为电流突变时间点。

7.如权利要求3或5任一项所述的系统电压响应时间测量方法，其特征在于，在根据包络数据的幅值确定突变时间点之前，还包括包络数据的幅值计算过程；所述包络数据的幅值计算过程包括：

基于包络数据以及该包络数据对应的原始波形数据确定包络数据的幅值；

其中，包络数据包括电压包络数据或电流包络数据。

8.一种系统电压响应时间测量装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取待测系统的电压波形数据和电流波形数据；

第一时间点确定模块，用于根据待测系统的电压波形数据确定电压突变时间点；

第二时间点确定模块，用于根据待测系统的电流波形数据确定电流突变时间点；

响应时间确定模块，用于基于电压突变时间点和电流突变时间点确定待测系统的电压响应时间。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一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如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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