CN112782503A - 电能质量评估方法、装置、控制设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电能质量评估方法、装置、控制设备和存储介质，该电能质量评估方法，通过获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号，然后分别对该三相电压信息进行电压谐波分析、三相不平衡度分析和电压暂降分析，得到电压谐波幅值、三相电压不平衡度和暂降电压特征量，最后通过该电压谐波幅值、该三相不平衡度和该暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级即可。本申请实施例提供的电能质量评估方法全程无需人工干预，解决了现有技术中存在的电能质量评估效率较低的技术问题，达到了提高电能质量评估效率的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及电力分析技术领域，特别是涉及一种电能质量评估方法、装置、控制设备和存储介质。
背景技术
随着社会的不断发展，电力在各行各业中扮演着越来越重要的角色，但是随着电力应用范围的不断扩大，电力污染的现象也日益严重。电力污染的直接结果就是导致电能质量的降低，电能质量的降低对于供电方和用电方都会造成很大的伤害，例如影响用户对于交流电的使用品质，甚至破坏用电设备等。
目前对于电能质量的评估主要通过工作人员携带电能检测设备前往供电源现场进行检测，根据检测结果来确定电能质量，因此，目前的电能质量评估效率较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电能质量评估方法、装置、控制设备和存储介质。
第一方面，提供了一种电能质量评估方法，该方法包括：
获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
计算三相电压信号的三相不平衡度，其中，三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度；
对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级，包括：分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理；基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值，包括：基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
在本申请的一个可选实施例中，计算三相电压信号的三相不平衡度，包括：基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量；根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
在本申请的一个可选实施例中，基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量，包括：基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
在本申请的一个可选实施例中，对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，包括：基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
在本申请的一个可选实施例中，根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量，包括：根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量；根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变。
第二方面，提供了一种电能质量监测装置，该装置包括：获取模块、第一分析模块、第二分析模块、第三分析模块和确定模块。
该获取模块用于获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
该第一分析模块用于对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
该第二分析模块用于计算三相电压信号的三相不平衡度，其中，三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度；
该第三分析模块用于对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
该确定模块用于根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，该确定模块具体用于，分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理；基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，该第一分析模块具体用于，基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
在本申请的一个可选实施例中，该第二分析模块具体用于，基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量；根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
在本申请的一个可选实施例中，该第二分析模块具体用于，基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
在本申请的一个可选实施例中，该第三分析模块具体用于，基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
在本申请的一个可选实施例中，该第三分析模块具体用于，根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量；根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变。
第三方面，提供了一种控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上的方法的步骤。
第四方面，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如上的方法的步骤。
本申请实施例提供了一种电能质量评估方法，通过获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号，然后分别对该三相电压信息进行电压谐波分析、三相不平衡度分析和电压暂降分析，得到电压谐波幅值、三相电压不平衡度和暂降电压特征量，最后通过该电压谐波幅值、该三相不平衡度和该暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级即可。本申请实施例提供的电能质量评估方法全程无需人工干预，解决了现有技术中存在的电能质量评估效率较低的技术问题，达到了提高电能质量评估效率的技术效果。
附图说明
图1为一个实施例中电能质量评估方法的应用环境图；
图2为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图3为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图4为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图5为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图6为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图7为一个实施例中电能质量评估方法的流程示意图；
图8为一个实施例中电能质量评估装置的结构框图；
图9为一个实施例中控制设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
随着社会的不断发展，电力在各行各业中扮演着越来越重要的角色，但是随着电力应用范围的不断扩大，电力污染的现象也日益严重。电力污染的直接结果就是导致电能质量的降低，电能质量的降低对于供电方和用电方都会造成很大的伤害，例如影响用户对于交流电的使用品质，甚至破坏用电设备等。目前对于电能质量的评估主要通过工作人员携带电能检测设备前往供电源现场进行检测，根据检测结果来确定电能质量，因此，目前的电能质量评估效率较低。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种电能质量评估方法，通过获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号，然后分别对该三相电压信息进行电压谐波分析、三相不平衡度分析和电压暂降分析，得到电压谐波幅值、三相电压不平衡度和暂降电压特征量，最后通过该电压谐波幅值、该三相不平衡度和该暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级即可。本申请实施例提供的电能质量评估方法全程无需人工干预，解决了现有技术中存在的电能质量评估效率较低的技术问题，达到了提高电能质量评估效率的技术效果。
下面，将对本申请实施例提供的电能质量评估方法所涉及的实施环境进行简要地说明。
请参见图1，本申请实施例提供的电能质量评估方法应用环境包括：电压信号采集设备101、通信设备102和控制设备103，该电压信号采集设备101用于采集电源设备或用电设备的电压信号，并通过通信设备102发送至控制设备103，控制设备103基于本申请实施例提供的电能质量评估方法对三相供电源的电能进行质量评估。需要指出的是，本申请实施例中的电源设备或用电设备均为三相供电源。
请参见图2，本申请一个实施例提供了一种电能质量评估方法，可以应用于上述控制设备，以该控制设备为执行主体，用于对三相供电源的电能进行质量评估为例进行说明，该方法包括如下步骤201-步骤205：
步骤201、控制设备获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号。
电压信号采集设备采集三相供电源的电压信号，即三相电压信号，并通过通信设备，例如GSM通信模块等将该三相电压信号发送至控制设备，控制设备接收该三相电压信号，即可获取得到该三相电源的三相电压信号。需要指出的是，该三相电压信号包括A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号。
步骤202、控制设备对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值。
控制设备内部预先存储有电压谐波分析模型，例如傅里叶模型、快速傅里叶模型等可以进行谐波分析的模型。控制设备通过步骤201接收得到三相电压信号后，将该三相电压信号输入至内部存储的电压谐波分析模型，该电压谐波分析模型对该三相电压信号进行波形分析，并提取出谐波。谐波是指供电系统中，周期性非正弦波中除了与基波频率相同的分量波之外，剩余的一系列频率大于基波频率的分量波统称为谐波。控制设备基于该电压谐波分析模型得到该谐波，并提取该谐波的幅值，即可得到上述的电压谐波幅值。
步骤203、控制设备计算三相电压信号的三相不平衡度。
控制设备内预先存储有不平衡度分析模型，控制设备通过上述步骤201接收得到了三相电压信号，然后将该三相电压信号输入至该不平衡度分析模型，通过该不平衡度分析模型计算该三相电压信号的不平衡度，并输出该三相电压的不平衡度，即可得到上述的三相电压信号的三相不平衡度。其中，该三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度。
步骤204、控制设备对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量。
控制设备内预先存储有电压暂降分析模型，控制设备通过上述步骤201接收得到了三相电压信号，然后将该三相电压信号输入至该电压暂降分析模型，通过该电压暂降分析模型分析该三相电压信号的电压暂降特性，即可得到上述的暂降电压特征量。其中，该暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度。
步骤205、控制设备根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
控制设备通过步骤202-步骤204分析得到了三相电压信号的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量，然后基于内部预设的评价模型对该电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行综合分析评级。评级分析可以包括但不限于如下途径：第一种，控制设备对该电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量按照预设评价模型进行评分，然后对其分数进行加和，以得到总评分，最后按照预设的评价模型对该总评分进行等级评定。第二种，控制设备去除电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量的物理单位，然后将三个物理量的数值参数直接加和，以得到一个具体的数值，最后按照预设的评价模型对该具体的数值进行等级评定。
上述电能质量评估方法通过获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号，然后分别对该三相电压信息进行电压谐波分析、三相不平衡度分析和电压暂降分析，得到电压谐波幅值、三相电压不平衡度和暂降电压特征量，最后通过该电压谐波幅值、该三相不平衡度和该暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级即可。本申请实施例提供的电能质量评估方法全程无需人工干预，解决了现有技术中存在的电能质量评估效率较低的技术问题，达到了提高电能质量评估效率的技术效果。
请参见图3，在本申请的一个可选实施例中，图3涉及的是确定三相电压信号电能质量等级的具体过程，步骤205包括如下步骤301-步骤303：
步骤301、控制设备分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理。
控制设备通过步骤202-步骤204分析得到了三相电压信号的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量，然后对该电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化，也就是去除该三个特征量的物理单位，仅保留数值。例如该电压谐波幅值为“15V”，则对其进行无量纲化处理后即为“15”，以此类推，去除暂降电压特征量的物理单位，三相不平衡度本身无物理单位，所以无需去除。本申请实施例对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理，可以方便控制设备对其进行数据处理，以进一步提高本申请实施例电能质量评估方法的评估效率。
步骤302、控制设备基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩。
控制设备通过步骤301中的无量纲化处理后得到三个具体的数值，然后基于内部存储的评分模型对这三个特征量按照其在供电系统中的重要程度赋予不同的权重系数。例如电压谐波幅值：三相不平衡度：暂降电压特征量＝0.4：0.4：0.2，然后控制设备按照4：4：2的比例分别对得到的三个具体数值进行加权求和，即可得到上述的权重成绩。
步骤303、控制设备根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
控制设备根据上述得到的权重成绩对该三相电压信号对应的电能按照预设的评价模型对该具体的数值进行等级评定。例如设定四个等级，分别为一级、二级、三级和四级。若权重成绩低于20分为一级，权重成绩为20～40分为二级，权重成绩为40～60分为三级，高于60分为四级。但需要指出的是，本实施例对于该电能质量的等级数量以及每个等级对应的权重成绩不作任何限定，可根据实际情况进行调整。
本申请实施例对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量赋予不同的权重，然后根据权重成绩对该三相电压信号进行综合评估，在实际应用中，可以根据实际情况调整权重系数或权重比例，灵活性高，也使得权重成绩更加贴近实际情况，大大提高本申请实施例提供的电能质量评估方法的评估灵活性和评估结果的精准性。
请参见图4，在本申请的一个可选实施例中，图4涉及的是确定电压谐波幅值的具体过程，步骤202包括如下步骤401-步骤402：
步骤401、控制设备基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值。
控制设备内预先存储有快速傅里叶变换算法，控制设备基于该快速傅里叶变换算法对该三相电压信号进行波形分析，并提取该三相电压信号中的所有谐波的实部电压和虚部电压，并进行存储。
步骤402、控制设备根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
控制设备在通过步骤401得到该三相电压信号中的所有谐波的实部电压和虚部电压后，可以通过如下公式(1)计算得到第K次谐波的电压谐波幅值：
(1)式中，UK为第K次谐波的电压谐波幅值，UKR为第K次谐波的实部电压，UKI第K次谐波的虚部电压。
同理，通过公式(1)计算得到该三相电压信号中其他谐波的电压谐波幅值。
本申请实施例基于快速傅里叶变换提取得到每种谐波的实部电压和虚部电压，然后通过简单的方根计算即可得到每种谐波的电压谐波幅值，计算简单，可以大大提高本申请实施例提供的电能质量评估方法的评估效率。同时，对于本申请实施例的计算简单，运算量少，则对于控制设备的计算能力要求低，普通具有数据处理功能的设备即可满足，可以有效降低控制设备的成本。
请参见图5，在本申请的一个可选实施例中，图5涉及的是确定三相不平衡度的具体过程，步骤203包括如下步骤501-步骤502：
步骤501、控制设备基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量。
对于不对称的三相电压，其三相电压的基频分量是不对称的，控制设备内预先存储有对称分量算法，通过对称分量算法将通过上述步骤201获取得到的三相电压信号分解成三相对称的分量：一组是正序分量，用下标“1”表示，相序与原不对称正弦量的相序一致，即A一B一C的次序，各相位互差120度。一组是负序分量，用下标“2”表示，相序与原正弦量相反，即A一C一B，相位间也差120度。另一组是零序分量，用下标“0”，表示，三相的相位相同。
步骤502、控制设备根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
控制设备通过步骤501获取得到了三相电压信号的零序分量、正序分量和负序分量，然后通过如下公式(2)计算得到该三相电压信号的三相不平衡度：
(2)式中，ε为三相不平衡度，
为正序分量，
为负序分量。
本申请实施例基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量，然后根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度，该对称分量法计算量小，且方法成熟，可以大大提高本申请实施例提供的电能质量评估方法的评估效率和评估稳定性。
请参见图6，在本申请的一个可选实施例中，图6涉及的是确定零序分量、正序分量和负序分量的具体过程，步骤501包括如下步骤601-步骤602：
步骤601、控制设备基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量。
控制设备内部存储有对称分量算法，基于该算法分析并提取得到三相电压中每相的电压矢量，也就是A相、B相、和C相的电压矢量。
步骤602、控制设备根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
控制设备通过步骤601计算得到三相电压信号的多个电压矢量后，通过如下公式(3)计算得到该三相电压信号的零序分量、正序分量和负序分量：
(3)式中，
为零序分量，
为正序分量，
为负序分量，
为A相电压矢量，
为B相电压矢量，
为C相电压矢量，α为旋转因子，其中，该旋转因子根据实际情况具体设定，本实施例不作任何限定。
请参见图7，在本申请的一个可选实施例中，图7涉及的是确定暂降电压特征量的具体过程，步骤204包括如下步骤701-步骤702：
步骤701、控制设备基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量。
电压暂降特征量是指在工频条件下电压有效值降低到0.1～0.9pu之间，持续时间为0.5周波至1min的短时电压变动特征值。暂降电压特征量包括但不限于两种：电压暂降和相位跳变，控制设备基于电压dq坐标变换分析法将该三相电压转换为dq坐标中的坐标点，并直接提取该坐标中d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量。
步骤702、控制设备根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
若暂降电压特征量包括电压暂降和相位跳变两种，则第一电压分量、第二电压分量、电压暂降和相位跳变之间的关系如下公式(4)和公式(5)：
(4)式和(5)式中，Udα为d轴的第一电压分量，Uqα为q轴的第二电压分量，Usag为电压暂降幅值，α为相位跳变角度。
控制设备通过上述步骤701提取得到了d轴的第一电压分量Udα和q轴的第二电压分量Uqα，则：
控制设备根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量：
(6)式中，Udα为d轴的第一电压分量，Uqα为q轴的第二电压分量，Usag为电压暂降幅值。
控制设备根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变：
(7)式中，Udα为d轴的第一电压分量，Uqα为q轴的第二电压分量，α为相位跳变角度。
本申请实施例通过电压dq坐标变换分析法对三相电压信号进行分析，最后计算得到了电压暂降的特征量，例如电压暂降和相位跳变两种，电压dq坐标变换分析法方法成熟，计算简单，可以大大提高本申请实施例提供的电能质量评估方法的评估效率和评估稳定性。
应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参见图8，本申请一个实施例提供了一种电能质量监测装置800，该装置包括：获取模块801、第一分析模块802、第二分析模块803、第三分析模块804和确定模块805。
该获取模块801用于获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
该第一分析模块802用于对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
该第二分析模块803用于计算三相电压信号的三相不平衡度，其中，三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度；
该第三分析模块804用于对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
该确定模块805用于根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，该确定模块805具体用于，分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理；基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个可选实施例中，该第一分析模块802具体用于，基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
在本申请的一个可选实施例中，该第二分析模块803具体用于，基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量；根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
在本申请的一个可选实施例中，该第二分析模块803具体用于，基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
在本申请的一个可选实施例中，该第三分析模块804具体用于，基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
在本申请的一个可选实施例中，该第三分析模块804具体用于，根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量；根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变。
关于电能质量监测装置800的具体限定可以参见上文中对于电能质量监测方法的限定，在此不再赘述。上述电能质量监测装置10中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于控制设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图9为本申请一个实施例中控制设备的内部结构示意图，该控制设备可以为服务器。如图9所示，该控制设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器以及通信组件。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个控制设备的运行。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行，以用于实现以上各个实施例所提供的一种电能质量监测方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统以及计算机程序提供高速缓存的运行环境。控制设备可以通过通信组件与其他的控制设备(例如STA)进行通信。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的控制设备的限定，具体的控制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，提供了一种控制设备，包括：包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如下步骤：
获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
计算三相电压信号的三相不平衡度，其中，三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度；
对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理；基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量；根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
在本申请的一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量；根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变。
本申请实施例提供的控制设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
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如下步骤：
获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
计算三相电压信号的三相不平衡度，其中，三相不平衡度用于表征三相电压信号的三相电压不平衡程度；
对三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，暂降电压特征量用于表征三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
根据电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：分别对电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行无量纲化处理；基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的电压谐波幅值、三相不平衡度和暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；根据权重成绩确定三相电压信号的电能质量等级。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于快速傅里叶变换对三相电压信号进行电压谐波分析，得到三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；根据实部电压幅值和虚部电压幅值计算得到电压谐波幅值。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于对称分量法确定三相电压信号的正序分量和负序分量；根据正序分量和负序分量计算得到三相不平衡度。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于对称分量法分别确定三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；根据多个电压矢量计算得到正序分量和负序分量。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于电压dq坐标变换分析法对三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；根据第一电压分量和第二电压分量计算得到暂降电压特征量。
在本申请的一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的幅值变化量；根据第一电压分量和第二电压分量确定三相电压每相的相位跳变。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以M种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(SyMchliMk)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(RaMbus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电能质量评估方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
对所述三相电压信号进行电压谐波分析，得到所述三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
计算所述三相电压信号的三相不平衡度，其中，所述三相不平衡度用于表征所述三相电压信号的三相电压不平衡程度；
对所述三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，所述暂降电压特征量用于表征所述三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
根据所述电压谐波幅值、所述三相不平衡度和所述暂降电压特征量确定所述三相电压信号的电能质量等级。
2.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述根据所述电压谐波幅值、所述三相不平衡度和所述暂降电压特征量确定所述三相电压信号的电能质量等级，包括：
分别对所述电压谐波幅值、所述三相不平衡度和所述暂降电压特征量进行无量纲化处理；
基于预设评判模型对进行无量纲化处理后的所述电压谐波幅值、所述三相不平衡度和所述暂降电压特征量进行加权求和，得到权重成绩；
根据所述权重成绩确定所述三相电压信号的所述电能质量等级。
3.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述对所述三相电压信号进行电压谐波分析，得到所述三相电压信号中谐波的电压谐波幅值，包括：
基于快速傅里叶变换对所述三相电压信号进行电压谐波分析，得到所述三相电压信号的实部电压幅值和虚部电压幅值；
根据所述实部电压幅值和所述虚部电压幅值计算得到所述电压谐波幅值。
4.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述计算所述三相电压信号的三相不平衡度，包括：
基于对称分量法确定所述三相电压信号的正序分量和负序分量；
根据所述正序分量和所述负序分量计算得到所述三相不平衡度。
5.根据权利要求4所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述基于对称分量法确定所述三相电压信号的正序分量和负序分量，包括：
基于对称分量法分别确定所述所述三相电压信号每相的电压矢量，得到多个电压矢量；
根据所述多个电压矢量计算得到所述正序分量和所述负序分量。
6.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述对所述三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，包括：
基于电压dq坐标变换分析法对所述三相电压进行分析，得到d轴的第一电压分量和q轴的第二电压分量；
根据所述第一电压分量和所述第二电压分量计算得到所述暂降电压特征量。
7.根据权利要求6所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述根据所述第一电压分量和所述第二电压分量计算得到所述暂降电压特征量，包括：
根据所述第一电压分量和所述第二电压分量确定所述三相电压每相的幅值变化量；
根据所述第一电压分量和所述第二电压分量确定所述三相电压每相的相位跳变。
8.一种电能质量监测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取电压信号采集设备发送的三相供电源的三相电压信号；
第一分析模块，用于对所述三相电压信号进行电压谐波分析，得到所述三相电压信号中谐波的电压谐波幅值；
第二分析模块，用于计算所述三相电压信号的三相不平衡度，其中，所述三相不平衡度用于表征所述三相电压信号的三相电压不平衡程度；
第三分析模块，用于对所述三相电压信号进行电压暂降分析，得到暂降电压特征量，其中，所述暂降电压特征量用于表征所述三相电压信号在预设暂降条件下电压的变化程度；
确定模块，用于根据所述电压谐波幅值、所述三相不平衡度和所述暂降电压特征量确定所述三相电压信号的电能质量等级。
9.一种控制设备，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7中任一项所述的方法的步骤。
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7中任一项所述的方法的步骤。
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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: 20210511 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |