CN112415269A - 一种基于hplc模块高频采集的回路阻抗计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，包括以下步骤，步骤一，利用HPLC模块周期性(分钟级)采集表记的电压U(t)和电流I(t)数据；步骤二，判断相邻两点的电流变化量ΔI(t)是否超过设定阈值；步骤三，若电流变化量超过设定阈值，则将数据采集密度提高到秒级，否则返回步骤二，继续进行分钟级的周期性数据采集；步骤四，当高频采集相邻两点的数据变化量超过设定的阈值则记录两点的电压U(t1)、U(t2)和电流I(t1)、I(t2)，否则继续进行秒级的高频数据采集；步骤五，根据电压电流的变化量计算回路阻抗值。本发明此方法实现简单，只需通过HPLC模块采集表记的电压电流数据，无需额外增加其他硬件设备，该方法的计算量小，可实时计算当前表记的回路阻抗。
Description
技术领域
本发明涉及低压配电网领域，涉及一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法。
背景技术
配电网的运行状态的评估对电网的稳定运行至关重要，低压配电网终端数量庞大，线路线径、材质参差不齐，台区中的设备和线路频繁更迭，导致低压台区电网的拓扑结构复杂，难以建立精确的电网模型。随着时间的推移，低压台区中由于线路老化、线路T接点及智能表接线端子的接触不良，导致回路阻抗发生变化，出现线路局部温度异常的现象，有可能造成线路、电表等设备的异常工况。这使得低压配电网的状态监测和评估十分困难，难以及时消除台区内的故障隐患。该安全隐患，目前采用人工现场巡视的方式进行排查。
用户回路阻抗在线监测是跟踪线路老化、接点氧化程度的方法之一。目前低压配电网的主要测量装置只有用户侧的智能电表。澳大利亚电力公司研究了通过数据采集终端采集台区电压电流数据，应用欧姆定理，计算采集台区的阻抗，实现了约150个台区3500户的计算。但是数据采集周期为小时级，这种时间偏差，导致阻抗计算的准确性较差。因此需要设计一种可以精确计算低压台区回路阻抗的方法，实时监测线路阻抗的变化情况，及时发现故障隐患。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，该方法根据HPLC模块的秒级数据采集的电压电流数据来计算当前表记所在回路的阻抗值。该方法实现简单，可在现有的HPLC模块中不增加硬件的情况下，通过升级HPLC模块重得应用层软件，即可实现电压电流的秒级采集，计算得到当前回路阻抗值。另外，该方法计算量小，不会影响HPLC模块现有业务的影响，通过数据上传可描述回路阻抗变化趋势，具有很好的实用性。
本发明通过电压电流的高频率采集进行回路阻抗的计算。该方法利用HPLC模块周期性采集表记的电压电流数据，根据电流的变化量是否超过阈值判断是否启动电压电流的高频采集方式，通过高频采集的电压电流变化量进行回路阻抗值的计算。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，包括以下步骤，
步骤一，利用HPLC模块周期性(分钟级)采集表记的电压U(t)和电流I(t)数据；
步骤二，判断相邻两点的电流变化量ΔI(t)是否超过设定阈值；
步骤三，若电流变化量超过设定阈值，则将数据采集密度提高到秒级，否则返回步骤二，继续进行分钟级的周期性数据采集；
步骤四，当高频采集相邻两点的数据变化量超过设定的阈值则记录两点的电压U(t1)、U(t2)和电流I(t1)、I(t2)，否则继续进行秒级的高频数据采集；
步骤五，根据电压电流的变化量计算回路阻抗值。
进一步地，步骤五中的回路阻抗计算公式为，
其中，U(t1)、U(t2)为高频采集的相邻两点的电压信号，I(t1)、I(t2)为高频采集的相邻两点的电流信号，z为计算得到的回路阻抗值。
进一步地，步骤三中根据采集的电流是否发生变化判断是否启动高频采集，其中高频采集信号为秒级(可设为1s(2s))的数据采集。
进一步地，步骤三中根据周期性数据采集方式采集的相邻两点的电流幅值变化量超出阈值范围时启动高频采集方式进行电压电流数据的采集。
进一步地，步骤三中的周期性数据采集的周期一般为分钟级(可设5分钟)。
进一步地，步骤四中高频率采集电压电流数据为秒级(可设1s(2s))。
本发明的有益效果是：本发明一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，根据高频采集的电压电流信号来计算回路阻抗值，此方法实现简单，只需HPLC模块在检测到电流发生变化时，提高数据的采集频率，根据高频采集的电压电流的变化量计算回路阻抗的值，该发放计算量小，不影响HPLC模块现有的业务。此外，本方法无需添加新的硬件设备，只需通过升级HPLC模块中的应用层软件即可。
附图说明
图1为本发明基于基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法总体流程图。
图2为本发明实际应用过程中计算的智能电表所在回路的阻抗变化趋势曲线。
其中横坐标代表计算次数，纵坐标代表回路阻抗计算值，单位分别为次、Ω。
具体实施方式
下面结合附图1-2和实施例对本发明作进一步的说明，以具体阐述本发明的技术方案。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
结合附图1，本发明的一种基于电压电流谐波相似度的谐振点检测方法，包括以下步骤，
步骤一，利用HPLC模块周期性(分钟级)采集表记的电压U(t)和电流I(t)数据，模块采集电压电流数据的周期为5分钟；
步骤二，判断相邻两点的电流变化量ΔI(t)是否超过设定阈值，即电流变化量是否超过前一测量点电流的30％；
步骤三，若电流变化量超过设定阈值，则将数据采集密度提高到1s采集一次，否则返回步骤二，继续进行分钟级的周期性数据采集；
步骤四，当高频采集相邻两点的数据变化量超过前一检测点的30％则记录两点的电压U(t1)、U(t2)和电流I(t1)、I(t2)，否则继续进行秒级的高频数据采集；回路阻抗计算公式为，
其中，U(t1)、U(t2)为高频采集的相邻两点的电压信号，I(t1)、I(t2)为高频采集的相邻两点的电流信号，z为计算得到的回路阻抗值。
步骤五，根据电压电流的变化量计算回路阻抗值。
本实施例中：利用实际的现场数据对本发明中的回路阻抗计算方法进行了测试验证。本发明根据HPLC模块高频采集的电压电流变化量计算出了当前回路的阻抗值。由图2可知，当前回路的正常阻抗的变化范围在0.1Ω上下，本方法的计算结果精度较高。
本发明步骤一的数据采集周期是5分钟，可以是10分钟、15分钟等任意合理的时间间隔，并不限于实施例中所给出的数值。步骤二和步骤四中的电流变化阈值为30％，可以是10％、15％、20％等任意合理的比例，并不限于实施例中所给出的数值。步骤三中的电压电流数据的高频率采集为1s采集一次，可以是2s、3s、4s、5s等任意合理的间隔时间，并不限于实施例中所给出的数值。
综上所述，本发明提出一种基于电压电流谐波相似度的谐振点检测方法，本发明一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，根据高频采集的电压电流信号来计算回路阻抗值，此方法实现简单，只需HPLC模块在检测到电流发生变化时，提高数据的采集频率，根据高频采集的电压电流的变化量计算回路阻抗的值，该发放计算量小，不影响HPLC模块现有的业务。此外，本方法无需添加新的硬件设备，只需通过升级HPLC模块中的应用层软件即可，该方法具有很好的工程实用性。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，利用HPLC模块周期性(分钟级)采集表记的电压U(t)和电流I(t)数据；
步骤二，判断相邻两点的电流变化量ΔI(t)是否超过设定阈值；
步骤三，若电流变化量超过设定阈值，则将数据采集密度提高到秒级，否则返回步骤二，继续进行分钟级的周期性数据采集；
步骤四，当高频采集相邻两点的数据变化量超过设定的阈值则记录两点的电压U(t1)、U(t2)和电流I(t1)、I(t2)，否则继续进行秒级的高频数据采集；
步骤五，根据电压电流的变化量计算回路阻抗值。
2.根据权利要求1所述的一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：步骤三中根据采集的电流是否发生变化判断是否启动高频采集，其中高频采集信号为秒级(可设为1s(2s))的数据采集。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：步骤五中根据一端口网络模型，通过高频采集的秒级的电压电流变化量计算回路阻抗的值，其中回路阻抗计算公式为，
其中，U(t1)、U(t2)为高频采集的相邻两点的电压信号，I(t1)、I(t2)为高频采集的相邻两点的电流信号，z为计算得到的回路阻抗值。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：步骤三中根据周期性数据采集方式采集的相邻两点的电流幅值变化量超出阈值范围时启动高频采集方式进行电压电流数据的采集。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：步骤三中的周期性数据采集的周期一般为分钟级(可设5分钟)。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于HPLC模块高频采集的回路阻抗计算方法，其特征在于：步骤四中高频率采集电压电流数据为秒级(可设1s(2s))。
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