CN111323657A - 一种智能识别的均值计算方法及装置 - Google Patents

一种智能识别的均值计算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种智能识别的均值计算方法及装置，属于电力技术领域，特别涉及一种智能处理三相负荷不平衡的方法，包括：获取三相中各相的电流；在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。本发明通过获取三相中各相的电流及各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，能快速地为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，操作简单、容易执行，实施成本低，有效的解决三相负载不平衡的问题。

Description

一种智能识别的均值计算方法及装置
技术领域
本发明属于电力技术领域，特别涉及一种智能识别的均值计算方法及装置。
背景技术
随着国民经济发展，人们生活水平日益提高，电力网负荷日益加大，特别是冲击性、非线性负荷容量的不断增长，使得电网发生电压波形畸变、电压波动、闪变和三相负荷不平衡等电能质量问题。
本发明人经研究发现，现有技术中，三相负荷不平衡以及系统元件三相参数不对称会导致电力系统三相不平衡。三相不平衡会带来比较大的危害，将导致旋转电机附加发热和振动,变压器漏磁增加和局部过热,电网线损增大以及多种保护和自动装置误，严重影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。
发明内容
为了至少解决上述技术问题，本发明提供了一种智能识别的均值计算方法及装置。
根据本发明第一方面，提供了一种智能识别的均值计算方法，包括：
获取三相中各相的电流；
在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
进一步地，判定需要换相的方法包括，开始计时，根据获取到的三相中各相的电流进行负载不平衡判断，在负载不平衡，并且负载不平衡持续时间达到预警时间的情形下，判定需要换相。
进一步地，从所述各相的电流中，获取最大电流、最小电流、以及中间电流，在最大电流、最小电流、以及中间电流相同的情形下，判定为负载平衡；在最大电流、最小电流、以及中间电流不相同的情形下，判定为负载不平衡。
进一步地，所述根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度，包括：
从获取到的各相的电流中，获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流作减法运算，得到的电流的差值再与最大电流作除法运算，将得到的计算结果转化为百分比，转换得到的结果作为不平衡度。
进一步地，所述不平衡度达到恢复阈值的情形，包括：
对不平衡度进行判断，在不平衡度大于等于预先设置的不平衡度恢复限值的60％的情形下，判定不平衡度达到恢复阈值。
进一步地，所述获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息，包括：
获取各换相开关的电流，从各换相开关的电流中，获取最大电流及其对应的电流最大相，获取最小电流及其对应的电流最小相，计算最大电流与最小电流的差值，在电流最大相中找到最接近差值二分之一的换相开关，将所述换相开关换相到电流最小相。
进一步地，所述获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息，包括：
获取各换相开关的电流，从各相的电流中获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流做减法运算得到的电流差值与预设数据做除法运算，将得到的计算结果作为标的电流；
从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其作为待换相开关，将待换相开关换相到电流最小相；
在待换相开关在最小相的动作次数达到最大值的情形下除去当前待换相开关，对其他换相开关进行换相操作；
在待换相开关在最小相的动作次数未达到最大值的情形下，生成并保存换相信息，
在当前换相操作与上一次的换相操作不相反，并且换相次数未达到允许换相的最大次数的情形下，更新换相次数，重新计算不平衡度。
根据本发明的第二方面，提供一种智能识别的均值计算装置，包括：
采集模块，用于获取三相中各相的电流；
计算模块，用于在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
换相模块，用于在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
根据本发明第三方面，提供一种计算机设备，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方法的步骤。
根据本发明第四方面，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程序，所述程序被执行时，能够实现上述的方法。
本发明的有益效果：通过获取三相中各相的电流及各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，能快速地为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，操作简单、容易执行，实施成本低，有效的解决三相负载不平衡的问题。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1为本发明提供的一种智能识别的均值计算方法流程图；
图2为本发明提供的一种智能识别的均值计算装置结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明提供一种智能识别的均值计算方法，如图1所示，包括：
步骤201：获取三相中各相的电流；
在本发明实施例中，实时获取三根相线中各相线的电流。三相负载能够采用三根相线给用电设备提供电源，使用电设备做功，而三相不平衡负载能使得各相电流差别很大，电流过高的相线容易发热起火，从而引发电气火灾的问题，本发明实施例，通过实时获取三相电流，使得能够实时了解到电流大小，进而能够及时的为发现、处理三相负载不平衡的情况提供基础。
步骤202：根据获取到的各相的电流判断是否需要换相，是则执行步骤203；否则结束；
在本发明实施例中，开始计时，根据获取到的三相中各相的电流进行负载不平衡判断，在负载不平衡，并且负载不平衡持续时间达到预警时间的情形下，判定需要换相。可选的，在负载不平衡，并且将要到达整点的情形下，判定需要换相。
进一步地，将三相中最大电流、最小电流、以及中间电流进行比较，在最大电流、最小电流、以及中间电流相同的情形下，判定为负载平衡。在最大电流、最小电流、以及中间电流不相同的情形下，判定为负载不平衡。其中，最大电流对应的是电流最大相，最小相对应的是电流最小相。
换言之，采集三相中各相的输出电流i1、i2、i3，从各相输出电流中获取最大电流imax、中间电流imid、以及最小电流imin。其中，最大电流为imax＝max(i1，i2，i3)，中间电流imid＝mid(i1，i2，i3)、以及最小电流imin＝min(i1，i2，i3)。在imax≠imid≠imin的情形下，即三相负载电流不相等，判定三相电网负载处于不平衡状态。
步骤203：根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
在本发明实施例中，从获取到的各相的电流中，获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流作减法运算，得到的电流的差值再与最大电流作除法运算，将得到的计算结果转化为百分比，转换得到的结果作为不平衡度，即将(imax-imin)/imax*100％的计算结果作为不平衡度。
步骤204：判断不平衡度是否达到恢复阈值，是则结束操作；否则执行步骤205；
在本发明实施例中，不平衡度的恢复阈值可以为预先设置的不平衡度恢复限值的60％。具体地，可以对计算得到的不平衡度进行判断，在不平衡度大于等于恢复限值的60％的情形下，执行步骤205；否则结束操作。
步骤205：获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
在本发明实施例中，在判定待换相的情形下，根据最大电流和最小电流的电流差值，为各相获取适应的换相开关。进一步地，获取各换相开关的电流，从各换相开关的电流中，获取最大电流及其对应的电流最大相，获取最小电流及其对应的电流最小相，计算最大电流与最小电流的差值，在电流最大相中找到最接近差值二分之一的换相开关，将该换相开关换相到电流最小相。
更进一步地，换相方法包括：
a：将最大电流和最小电流做减法运算得到的电流差值与预设数据做除法运算，将得到的计算结果作为标的电流；其中，预设数据可以为2。
b：从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其作为待换相开关，将待换相开关换相到电流最小相；
c：判断待换相开关在最小相的动作次数是否达到最大值，是则执行d；否则执行f；
d：除去当前待换相开关，执行b；
f：生成并保存换相信息，进一步地，将测量点即换相开关地址、换相的方向、不平衡度，以及换相次数作为换相信息进行保存。
g：判断当前换相操作与上一次的换相操作是否相反，是则结束；否则执行h；
h：判断换相次数是否达到允许换相的最大次数，是则结束；否则执行i；
i：更新换相次数，进一步地，换相次数加1，执行步骤203。
综上所述：本发明提供的方法为，当检测到三相不平衡需要换相时，每次找到电流的最大相和最小相，计算得到差值。
在电流最大项中选择与差值最小的换相开关，并将其换到电流最小的相。
判断本次换相与上次换相是否是相反的过程(如上次是将1号换相开关由A相换到B相，本次是将1号换相开关由B相换到A相。若与上次正好相反，则换相结束)。
保存本次换相开关的数据，如换相开关地址，换相的方向，本次换相后的不平衡度等；
判断是否达到不平衡度恢复的限值的60％(程序可更改)，若达到恢复限值，则结束；
将换相次数加1，判断换相总次数是否达到最大换相限值，若达到最大限值，则退出。正常情况下换相流程不应满足这个条件退出。
若小于最大值，则继续执行本算法，进入下一次循环。
在本发明实施例中，通过根据最大电流与最小电流计算得到标的电流，进而从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其换相到电流最小相，完成该换相开关的换相操作，操作简单，容易执行。
根据本发明第二方面，提供一种智能识别的均值计算装置，如图2所示，包括：
采集模块401，用于获取三相中各相的电流；
在本发明实施例中，采集模块401，用于实时获取三根相线中各相线的电流。三相负载能够采用三根相线给用电设备提供电源，使用电设备做功，而三相不平衡负载能使得各相电流差别很大，电流过高的相线容易发热起火，从而引发电气火灾的问题，本发明实施例，通过实时获取三相电流，使得能够实时了解到电流大小，进而能够及时的为发现、处理三相负载不平衡的情况提供基础。
计算模块402，用于在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
在本发明实施例中，计算模块402，用于开始计时，根据获取到的三相中各相的电流进行负载不平衡判断，在负载不平衡，并且负载不平衡持续时间达到预警时间的情形下，判定需要换相。可选的，在负载不平衡，并且将要到达整点的情形下，判定需要换相。
进一步地，计算模块402，将三相中最大电流、最小电流、以及中间电流进行比较，在最大电流、最小电流、以及中间电流相同的情形下，判定为负载平衡。在最大电流、最小电流、以及中间电流不相同的情形下，判定为负载不平衡。其中，最大电流对应的是电流最大相，最小相对应的是电流最小相。
换言之，采集三相中各相的输出电流i1、i2、i3，从各相输出电流中获取最大电流imax、中间电流imid、以及最小电流imin。其中，最大电流为imax＝max(i1，i2，i3)，中间电流imid＝mid(i1，i2，i3)、以及最小电流imin＝min(i1，i2，i3)。在imax≠imid≠imin的情形下，即三相负载电流不相等，判定三相电网负载处于不平衡状态。
用于从获取到的各相的电流中，获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流作减法运算，得到的电流的差值再与最大电流作除法运算，将得到的计算结果转化为百分比，转换得到的结果作为不平衡度，即将(imax-imin)/imax*100％的计算结果作为不平衡度。
换相模块403，用于在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
在本发明实施例中，不平衡度的恢复阈值可以为预先设置的不平衡度恢复限值的60％。具体地，换相模块403，用于对计算得到的不平衡度进行判断，在不平衡度大于等于恢复限值的60％的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
在本发明实施例中，换相模块403在判定待换相的情形下，根据最大电流和最小电流的电流差值，为各相获取适应的换相开关。进一步地，获取各换相开关的电流，从各换相开关的电流中，获取最大电流及其对应的电流最大相，获取最小电流及其对应的电流最小相，计算最大电流与最小电流的差值，在电流最大相中找到最接近差值二分之一的换相开关，将该换相开关换相到电流最小相。
更进一步地，换相模块403，包括：
标的子模块，用于将最大电流和最小电流做减法运算得到的电流差值与预设数据做除法运算，将得到的计算结果作为标的电流；其中，预设数据可以为2。
换相子模块，用于从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其作为待换相开关，将待换相开关换相到电流最小相；
第一判断子模块，用于判断待换相开关在最小相的动作次数是否达到最大值，是则触发减法子模块；否则触发存储子模块；
减法子模块，用于除去当前待换相开关，触发换相子模块；
存储子模块，用于生成并保存换相信息，触发第二判断子模块；
进一步地，将测量点即换相开关地址、换相的方向、不平衡度，以及换相次数作为换相信息进行保存。
第二判断子模块，用于判断当前换相操作与上一次的换相操作是否相反，是则结束；否则触发第三判断子模块；
第三判断子模块，用于判断换相次数是否达到允许换相的最大次数，是则结束；否则触发更新子模块；
更新子模块，用于更新换相次数，进一步地，换相次数加1，执行触发计算模块402。
在本发明实施例中，通过根据最大电流与最小电流计算得到标的电流，进而从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其换相到电流最小相，完成该换相开关的换相操作，操作简单，容易执行。能够有效解决电力系统中供电点的三相电压和电流极易出现的不平衡和损耗线路的问题。
根据本发明第三方面，提供一种计算机设备，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方法的步骤。
根据本发明第四方面，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程序，所述程序被执行时，能够实现上述的方法。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能识别的均值计算方法，其特征在于，包括：
获取三相中各相的电流；
在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
判定需要换相的方法包括，开始计时，根据获取到的三相中各相的电流进行负载不平衡判断，在负载不平衡，并且负载不平衡持续时间达到预警时间的情形下，判定需要换相。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
从所述各相的电流中，获取最大电流、最小电流、以及中间电流，在最大电流、最小电流、以及中间电流相同的情形下，判定为负载平衡；在最大电流、最小电流、以及中间电流不相同的情形下，判定为负载不平衡。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度，包括：
从获取到的各相的电流中，获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流作减法运算，得到的电流的差值再与最大电流作除法运算，将得到的计算结果转化为百分比，转换得到的结果作为不平衡度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述不平衡度达到恢复阈值的情形，包括：
对不平衡度进行判断，在不平衡度大于等于预先设置的不平衡度恢复限值的60％的情形下，判定不平衡度达到恢复阈值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息，包括：
获取各换相开关的电流，从各换相开关的电流中，获取最大电流及其对应的电流最大相，获取最小电流及其对应的电流最小相，计算最大电流与最小电流的差值，在电流最大相中找到最接近差值二分之一的换相开关，将所述换相开关换相到电流最小相。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息，包括：
获取各换相开关的电流，从各相的电流中获取最大电流和最小电流，将最大电流和最小电流做减法运算得到的电流差值与预设数据做除法运算，将得到的计算结果作为标的电流；
从电流最大相中获取与标的电流最接近的换相开关，将其作为待换相开关，将待换相开关换相到电流最小相；
在待换相开关在最小相的动作次数达到最大值的情形下除去当前待换相开关，对其他换相开关进行换相操作；
在待换相开关在最小相的动作次数未达到最大值的情形下，生成并保存换相信息，
在当前换相操作与上一次的换相操作不相反，并且换相次数未达到允许换相的最大次数的情形下，更新换相次数，重新计算不平衡度。
8.一种智能识别的均值计算装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于获取三相中各相的电流；
计算模块，用于在需要换相的情形下，根据获取到的各相的电流计算三相负载的不平衡度；
换相模块，用于在不平衡度达到恢复阈值的情形下，获取各换相开关的电流，根据各相的电流和各换相开关的电流，为各相获取适应的换相开关，并进行换相操作，保存换相信息。
9.一种计算机设备，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任一项所述方法的步骤。
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程序，所述程序被执行时，能够实现如权利要求1-7所述的方法。
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