CN111308385A - 一种高压电力电源装置的监控方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力电源技术领域，具体公开了一种高压电力电源装置的监控方法，其中，包括：获取高压电力电源装置内的监测数据；对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。本发明还公开了一种高压电力电源装置的监控装置及系统。本发明提供的高压电力电源装置的监控方法可以实时获得高压电力电源装置的运行状态数据，便于及时发现高压电力电源装置的故障，同时也为研发人员及现场调试人员对高压电力电源装置的运行情况分析提供完整的数据。
Description
技术领域
本发明涉及电力电源技术领域，尤其涉及一种高压电力电源装置的监控方法、高压电力电源装置的监控装置及包括该高压电力电源装置的监控装置的高压电力电源装置的监控系统。
背景技术
三相逆变器主要完成电能由直流到交流的变换，在不停电电源（UPS）、正弦波逆变器等产品中广泛应用。目前对三相逆变器的研究主要集中在三相三桥臂以及三相四桥臂拓扑，而由于开关器件的耐压限制不能实现交流高电压的输出，从而限制了逆变器的应用。
高压电力电源装置采用链式级联拓扑，其桥臂由一定数量的功率单元串联组成，三相桥臂星型连接，通过功率单元级联实现交流高电压的输出，同时考虑不平衡负载在装置交流电压输出端配置Δ/Υ变压器，为负载电流的零序分量提供通路。高压电力电源装置主电路，主要由软启动电阻、降压变压器、功率单元构成的三相桥臂、LC滤波器、Δ/Υ变压器等部分组成。
目前对高压电力电源的研究主要集中在主电路拓扑以及控制方法的优化，而对高压电力电压装置的运行数据缺乏关注。因此，如何实现对高压电力电源装置的运行数据监测成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种高压电力电源装置的监控方法、高压电力电源装置的监控装置及包括该高压电力电源装置的监控装置的高压电力电源装置的监控系统，解决相关技术中存在的缺乏对高压电力电源装置的运行数据监测的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种高压电力电源装置的监控方法，其中，
包括：
获取高压电力电源装置内的监测数据；
对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
进一步地，所述将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果，包括：
将所述处理数据与预设标准数据进行比较；
若所述处理数据与预设标准数据的差值大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据异常；
若所述处理数据与预设标准数据的差值不大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据正常。
进一步地，所述根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告，包括：
若所述比较结果为所述处理数据异常，则输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告；
若所述比较结果为所述处理数据正常，则输出高压电力电源装置正常的工作分析报告。
进一步地，所述高压电力电源装置的监控方法还包括：
当输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告时，根据所述处理数据追踪所述高压电力电源装置的故障位置。
进一步地，所述监测数据包括：模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。
进一步地，所述模拟采样数据包括：输入电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流在60s内的最大值以及输出电流在60s内的最小值。
进一步地，所述闭环控制数据包括：闭环输出电压、闭环输出电流、调制波在60s内的最大值以及调制波在60s内的最小值。
进一步地，所述故障数据包括：故障时刻、故障时刻之前5个计算周期的电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流、闭环输出电压、闭环输出电流以及调制波。
作为本发明的另一个方面，提供一种高压电力电源装置的监控装置，其中，包括：
获取模块，用于获取高压电力电源装置内的监测数据；
处理模块，用于对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
比较模块，用于将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
输出模块，用于根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
作为本发明的另一个方面，提供一种高压电力电源装置的监控系统，其中，包括：数据监测装置、数据保存装置和前文所述的高压电力电源装置的监控装置，所述高压电力电源装置的监控装置和所述数据保存装置均与所述数据监测装置连接，所述数据监测装置用于实时监测高压电力电源装置，并获得监测数据；所述数据保存装置用于保存所述监测数据；所述高压电力电源装置的监控装置用于根据所述监测数据处理得到高压电力电源装置的工作分析报告。
本发明提供的高压电力电源装置的监控方法，通过对高压电力电源装置内的监测数据进行监控处理，可以实时获得高压电力电源装置的运行状态数据，便于及时发现高压电力电源装置的故障，同时也为研发人员及现场调试人员对高压电力电源装置的运行情况分析提供完整的数据。
附图说明
附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的高压电力电源装置的监控方法的流程图。
图2为本发明提供的高压电力电源装置的主电路拓扑图。
图3为本发明提供的高压电力电源装置的内部控制系统框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种高压电力电源装置的监控方法，图1是根据本发明实施例提供的高压电力电源装置的监控方法的流程图，如图1所示，包括：
S110、获取高压电力电源装置内的监测数据；
S120、对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
S130、将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
S140、根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
本发明实施例提供的高压电力电源装置的监控方法，通过对高压电力电源装置内的监测数据进行监控处理，可以实时获得高压电力电源装置的运行状态数据，便于及时发现高压电力电源装置的故障，同时也为研发人员及现场调试人员对高压电力电源装置的运行情况分析提供完整的数据。
具体地，所述监测数据包括：模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。
进一步具体地，所述模拟采样数据包括：输入电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流在60s内的最大值以及输出电流在60s内的最小值。
进一步具体地，所述闭环控制数据包括：闭环输出电压、闭环输出电流、调制波在60s内的最大值以及调制波在60s内的最小值。
进一步具体地，所述故障数据包括：故障时刻、故障时刻之前5个计算周期的电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流、闭环输出电压、闭环输出电流以及调制波。
需要说明的是，所述模拟采样数据时通过控制器检测完成的，所述控制器具体可以为DSP 2812。
监测数据在DSP 2812中完成检测后通过Modbus协议上传至人机界面，本实施例采用昆仑通泰 TPC7062K的触摸屏。触摸屏中将获得的数据添加到数据组DataSave中并且设定存盘属性为定时存盘，并且存盘周期为60s，触摸屏就会自动将通过通信获得的数据保存至其内置的可掉电存储器FLASH中。
触摸屏中数据一方面可以通过触摸屏提供的存盘数据浏览构件进行浏览，另一方面还可以通过函数TransToUSB将存盘数据通过U盘以csv格式导出，从而方便研发人员和现场调试人员对数据进行分析整理。
下面结合图2和图3对DSP 2812控制器完成数据检测并且通过Modbus将数据上传至触摸屏的过程进行描述，其步骤如下：
（1）每个计算周期100us中进行AD采样获得电网电压采样值VsA、VsB、VsC，直流电压采样值VdcA、VdcB、VdcC，输出电压采样值VcA、VcB、VcC，输出电流采样值IcA、IcB、IcC；
（2）每个计算周期100us中完成电压电流闭环控制获得电压环输出IcDRef、IcQRef，电流环闭环输出MDRef、MQRef；
（3）每个计算周期100us更新DQ电压闭环输出的最大值IcDRefMax、IcQRefMax，DQ电压闭环输出的最小值IcDRefMin、IcQRefMin，DQ电流闭环输出的最大值MDRefMax、MQRefMax，DQ电流闭环输出的最小值MDRefMin、MQRefMin；
（4）每个周波20ms计算获得三相电网有效值电压VsARms、VsBRms、VsCRms，直流电压平均值VdcAvgA、VdcAvgB、VdcAvgC，输出电压有效值VcARms、VcBRms、VcCRms，输出电流有效值IcARms、IcBRms、IcCRms；
（5）每个周波20ms更新三相电网电压的最大值VsARmsMax、VsBRmsMax、VsCRmsMax，三相电网电压的最小值VsARmsMin、VsBRmsMin、VsCRmsMin，三相功率单元直流电压的最大值VdcAAvgMax、VdcBAvgMax、VdcCAvgMax，三相功率单元直流电压的最小值VdcAAvgMin、VdcBAvgMin、VdcCAvgMin，三相输出电压的最大值VcARmsMax、VcBRmsMax、VcCRmsMax，三相输出电压的最小值VcARmsMin、VcBRmsMin、VcCRmsMin，三相输出电流的最大值IcARmsMax、IcBRmsMax、IcCRmsMax，三相输出电流的最小值IcARmsMin、IcBRmsMin、IcCRmsMin；
（6）每个计算周期中更新数据统计时间，如果统计时间达到60s则将统计数据输出得到三相电网电压的最大值VsARmsMaxOut、VsBRmsMaxOut、VsCRmsMaxOut，三相电网电压的最小值VsARmsMinOut、VsBRmsMinOut、VsCRmsMinOut，三相功率单元直流电压的最大值VdcAAvgMaxOut、VdcBAvgMaxOut、VdcCAvgMaxOut，三相功率单元直流电压的最小值VdcAAvgMinOut、VdcBAvgMinOut、VdcCAvgMinOut，三相输出电压的最大值VcARmsMaxOut、VcBRmsMaxOut、VcCRmsMaxOut，三相输出电压的最小值VcARmsMinOut、VcBRmsMinOut、VcCRmsMinOut，三相输出电流的最大值IcARmsMaxOut、IcBRmsMaxOut、IcCRmsMaxOut，三相输出电流的最小值IcARmsMinOut、IcBRmsMinOut、IcCRmsMinOut，DQ电压闭环输出的最大值IcDRefMaxOut、IcQRefMaxOut，DQ电压闭环输出的最小值IcDRefMinOut、IcQRefMinOut，DQ电流闭环输出的最大值MDRefMaxOut、MQRefMaxOut，DQ电流闭环输出的最小值MDRefMinOut、MQRefMinOut，并且复位统计数据；
（7）每个计算周期中检测故障状态是否由正常转化为故障，如果没有发生故障则更新故障数据，包括电网电压数组VsAErrData、VsBErrData、VsCErrData，直流电压数组VdcAErrData、VdcBErrData、VdcCErrData，输出电压数组VcAErrData、VcBErrData、VcCErrData，输出电流数组IcAErrData、IcBErrData、IcCErrData，电压闭环输出数组IcDRefErrData、IcQRefErrData，电流闭环输出数组MDRefErrData、MQRefErrData，以上数组长度为1000，如果发生故障则停止更新故障数据；
（8）将步骤6和步骤7中获得的数据通过Modbus协议上传至触摸屏。
触摸屏完成数据的保存以及导出，其步骤如下：
（1）通过Modbus协议获得DSP 上传的数据；
（2）将数据打包到数据组DataSave并且以60s的频率写入到内置FLASH中；
（3）研发人员或者现场调试人员通过存盘数据浏览构件进行浏览；
（4）研发人员或者现场调试人员通过函数TransToUSB将存盘数据通过U盘以csv格式导出，从而进行分析。
具体地，所述将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果，包括：
将所述处理数据与预设标准数据进行比较；
若所述处理数据与预设标准数据的差值大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据异常；
若所述处理数据与预设标准数据的差值不大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据正常。
具体地，所述根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告，包括：
若所述比较结果为所述处理数据异常，则输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告；
若所述比较结果为所述处理数据正常，则输出高压电力电源装置正常的工作分析报告。
具体地，所述高压电力电源装置的监控方法还包括：
当输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告时，根据所述处理数据追踪所述高压电力电源装置的故障位置。
作为本发明的另一实施例，提供一种高压电力电源装置的监控装置，其中，包括：
获取模块，用于获取高压电力电源装置内的监测数据；
处理模块，用于对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
比较模块，用于将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
输出模块，用于根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
本发明实施例提供的高压电力电源装置的监控装置，通过对高压电力电源装置内的监测数据进行监控处理，可以实时获得高压电力电源装置的运行状态数据，便于及时发现高压电力电源装置的故障，同时也为研发人员及现场调试人员对高压电力电源装置的运行情况分析提供完整的数据。
关于高压电力电源装置的监控装置的具体工作原理可以参照前文的高压电力电源装置的监控方法的描述，此处不再赘述。
作为本发明的另一实施例，提供一种高压电力电源装置的监控系统，其中，包括：数据监测装置、数据保存装置和前文所述的高压电力电源装置的监控装置，所述高压电力电源装置的监控装置和所述数据保存装置均与所述数据监测装置连接，所述数据监测装置用于实时监测高压电力电源装置，并获得监测数据；所述数据保存装置用于保存所述监测数据；所述高压电力电源装置的监控装置用于根据所述监测数据处理得到高压电力电源装置的工作分析报告。
本发明实施例提供的高压电力电源装置的监控系统，采用了前文的高压电力电源装置的监控装置，通过对高压电力电源装置内的监测数据进行监控处理，可以实时获得高压电力电源装置的运行状态数据，便于及时发现高压电力电源装置的故障，同时也为研发人员及现场调试人员对高压电力电源装置的运行情况分析提供完整的数据。
优选地，所述数据监测装置可以采用前文的DSP 2812控制器。
关于高压电力电源装置的监控系统的具体工作原理可以参照前文的高压电力电源装置的监控方法的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，包括：
获取高压电力电源装置内的监测数据；
对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
2.根据权利要求1所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果，包括：
将所述处理数据与预设标准数据进行比较；
若所述处理数据与预设标准数据的差值大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据异常；
若所述处理数据与预设标准数据的差值不大于预设误差阈值，则所述比较结果为所述处理数据正常。
3.根据权利要求2所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告，包括：
若所述比较结果为所述处理数据异常，则输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告；
若所述比较结果为所述处理数据正常，则输出高压电力电源装置正常的工作分析报告。
4.根据权利要求3所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述高压电力电源装置的监控方法还包括：
当输出高压电力电源装置存在故障的工作分析报告时，根据所述处理数据追踪所述高压电力电源装置的故障位置。
5.根据权利要求1所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述监测数据包括：模拟采样数据、闭环控制数据和故障数据。
6.根据权利要求5所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述模拟采样数据包括：输入电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流在60s内的最大值以及输出电流在60s内的最小值。
7.根据权利要求5所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述闭环控制数据包括：闭环输出电压、闭环输出电流、调制波在60s内的最大值以及调制波在60s内的最小值。
8.根据权利要求5所述的高压电力电源装置的监控方法，其特征在于，所述故障数据包括：故障时刻、故障时刻之前5个计算周期的电网电压、功率单元直流电压、输出电压、输出电流、闭环输出电压、闭环输出电流以及调制波。
9.一种高压电力电源装置的监控装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取高压电力电源装置内的监测数据；
处理模块，用于对所述监测数据进行数据处理得到处理数据；
比较模块，用于将所述处理数据与预设标准数据进行比较，得到比较结果；
输出模块，用于根据所述比较结果输出高压电力电源装置的工作分析报告。
10.一种高压电力电源装置的监控系统，其特征在于，包括：数据监测装置、数据保存装置和权利要求9所述的高压电力电源装置的监控装置，所述高压电力电源装置的监控装置和所述数据保存装置均与所述数据监测装置连接，所述数据监测装置用于实时监测高压电力电源装置，并获得监测数据；所述数据保存装置用于保存所述监测数据；所述高压电力电源装置的监控装置用于根据所述监测数据处理得到高压电力电源装置的工作分析报告。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200619 |
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