CN112924798B - 一种电能质量监测方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电能质量监测方法、装置及电子设备，本发明会计算所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，以及预设高次谐波电流的总电流数据，并基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。即本发明中，在确定电流谐波数据时，对于低次谐波，仅确定了预设低次谐波电流的幅值，不再对其他的占比较小的低次谐波的谐波数据进行计算，提高了计算效率。此外，在计算高次谐波的谐波数据时，由于高次谐波的占比较小，所以本发明计算了高次谐波的总电流数据，不再对每一高次谐波进行单独计算，也提高了计算效率，进而提高了电能质量监测效率。

Description

一种电能质量监测方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电能质量监测领域，更具体的说，涉及一种电能质量监测方法、装置及电子设备。

背景技术

为了保证电网的安全运行，净化电气环境，需要加强电力系统电能质量的监测，以便对电能质量进行准确的检测、评估和分类。因此，电能质量监测技术的发展与完善关系到电网的用电安全。

在实际应用中，台区融合终端一般都配置有配电变压器的电能质量监测功能，在实现电能质量监测功能时，需要采集配电变压器低压侧的电流谐波数据，然后基于电流谐波数据进行电能质量监测，若是电流谐波数据确定的效率较低，则会导致电能质量监测的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电能质量监测方法、装置及电子设备，以解决若是电流谐波数据确定的效率较低，则会导致电能质量监测的效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种电能质量监测方法，应用于台区融合终端，所述电能质量监测方法包括：

获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

可选地，基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度，包括：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值；

根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

可选地，根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，包括：

基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

可选地，基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，包括：

根据所述三相电流、以及所述矢量旋转角度,通过傅里叶算法，计算出所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

可选地，根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据，包括：

对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

一种电能质量监测装置，应用于台区融合终端，所述电能质量监测装置包括：

角度确定模块，用于获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

第一电流计算模块，用于根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

幅值计算模块，用于基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

第二电流计算模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

质量监测模块，用于基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

可选地，所述角度确定模块具体用于：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值，根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

可选地，所述第一电流计算模块包括：

第一幅值计算子模块，用于基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

夹角计算子模块，用于根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

相位计算子模块，用于基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

第一电流计算子模块，用于基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

第二电流计算子模块，用于根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

可选地，所述第二电流计算模块包括：

第二幅值计算子模块，用于对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

第三幅值计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

第四幅值计算子模块，用于基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

占比计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种电能质量监测方法、装置及电子设备，本发明会计算所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，以及预设高次谐波电流的总电流数据，并基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。即本发明中，在确定电流谐波数据时，对于低次谐波，仅确定了预设低次谐波电流的幅值，不再对其他的占比较小的低次谐波的谐波数据进行计算，提高了计算效率。此外，在计算高次谐波的谐波数据时，由于高次谐波的占比较小，所以本发明计算了高次谐波的总电流数据，不再对每一高次谐波进行单独计算，也提高了计算效率，进而提高了电能质量监测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电能质量监测方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种电能质量监测方法的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的再一种电能质量监测方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种电能质量监测装置的结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

台区融合终端中的交采子系统具备配电变压器的电能质量监测功能，在实际应用中，交采子系统采用具有一定计算能力的处理芯片，在电能质量监测过程中，电能质量监测参数中的谐波参数的计算，占据了交采子系统处理芯片的大量计算资源。交采子系统采用的处理芯片的计算能力越强，则该芯片的功耗和散热就越大。但是国网对台区融合终端的使用环境、功耗及体积都有严格要求，并且台区融合终端的主控板的CPU需要处理很繁杂的任务，需要使用处理能力较强的芯片，此时，若交采子系统也采用计算能力很强的处理芯片，会使得台区融合终端的功耗无法满足国网的要求，同时散热也会更高。

为了满足功耗要求，可以采用增加台区融合终端的体积的方案，但是台区融合终端的体积的大小是有严格要求的。

所以，在既不能增加体积，也不能增加功耗的情况下，交采子系统只能采用功耗比较低的工业级单片机，工业级单片机的计算能力一般，所以如何使用该单片机进行谐波数据的计算，使其既保证计算精度，又保证计算效率，即降低计算量，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。若是，计算精度不高，就会影响电能质量监测的准确度，若是计算效率较低，则会影响电能质量监测的效率。

为了解决电流谐波数据确定的效率较低以及保证精度的问题，发明人研究发现可以采用三二旋转变换法，一个是离散傅里叶法、矢量平方法进行谐波数据的确定。

其中，三二旋转变化法可以获取总的谐波含量，但无法获取相关的具体谐波含量，也就对于分析电网电能质量的具体问题产生的原因。对于业务数据采集的完整性和精度性是存在不足的。

离散傅里叶方法计算谐波，需要在每个处理周期计算每次谐波的瞬时正余徐弦分量，并做累加，如果按照25次谐波计算，在一个处理周期谐波计算需要进行50次浮点数乘法计算，这还不包括计算每次谐波的相位角及对应的正余弦值，而浮点数乘法计算占用单片机资源是最大，所以大量的数字信号计算导致单片机功耗很大，所以可见对单片机的负担非常之重。

也即单独使用三二旋转变化法或离散傅里叶方法不能保证效率和精度，所以发明人经过进一步研究发明人经过研究发现，现场电力系统的电能质量谐波产生主要包括低次谐波和高次谐波两部分，产生这两部分的谐波的电力用户有明显的区别，低次谐波的产生主要是制造设备，由于制造设备产生的谐波主要是低次谐波为主，其中主要是5、7、11、13、17次谐波。，而很多软件互联网企业由于会使用通信设备、计算机和服务器的使用，这些设备产生的是高次谐波，也就是25次以上的谐波。从电力现场的经验研究来看，对于高次谐波的主要关注点是在高次谐波总的含量，低次谐波的关注点是每一低次次谐波的含量，在低次谐波含量中，主要就是5、7、11、13、17次，所以在低次谐波计算中，不会计算所有的低次谐波，而是精准选择主要谐波次数(5、7、11、13、17次)，在高次谐波含量中，不会计算每一高次谐波，而是计算总的高次谐波含量，这样是优化计算的关键，同时又可以满足谐波监测的业务需求，此外，由于减少了计算量，能够提高计算效率，同时，计算了关键的低次谐波数据和高次谐波数据，保证了计算精度。基于此思路，计算方法如下：

基波计算使用的旋转法，低次主要谐波计算方法上采用主流的离散傅里叶算法，而其它次要低次谐波的计算，选择忽视，在高次谐波总含量计算上，可以利用计算出来的总谐波电流幅值和低次谐波电流幅值之间的矢量减法计算得到。也就是说，本发明主要包括三部分计算：低次谐波次数筛选(根据对现场电力环境的测量)、基波和主要低次谐波的计算、高次谐波总的含量计算。

在上述内容的基础上，本发明的另一实施例提供了一种电能质量监测方法，应用于台区融合终端，参照图1，电能质量监测方法可以包括：

S11、获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度。

在实际应用中，台区融合终端可以监测配电变压器低压侧的电流和电压数据，具体可以采用电流互感器和电压互感器进行数据的采集，得到配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压。其中，三相交流电分别用ABC表示，采用的三相电流分别用Ia、Ib、Ic表示。

在得到三相电压之后，会通过锁相法确定三相交流电中指定的一相交流电，如A相，的相电压的相位Φ。然后计算得到sinΦ、cosΦ、sin5Φ、cos5Φ、sin7Φ、cos7Φ、sin11Φ、cos11Φ、Sin13Φ、cos13Φ、sin17Φ、cos17Φ。其中，计算得到的这些正弦值和余弦值，在本实施例中称为指定的一相交流电，如A相的矢量旋转角度。

由此可知，基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度，包括：基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值；根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

S12、根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

在实际应用中，第一预设电流处理方法可以是三二旋转变化法。

本发明的另一实现方式中，参照图2，步骤S12可以包括：

S21、基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值。

在实际应用中，将采集到的Ia、Ib、Ic分别乘以sinΦ，即相当于在水平轴(有功轴)进行投影，然后相加得到有功值，过程表达式为：Iq＝Ia×sinΦ+Ib×sinΦ+Ic×sinΦ。

然后，将采集到的Ia、Ib、Ic分别乘以cosΦ，即相当于在水平轴(无功轴)进行投影，然后相加得到无功值，过程表达式为：Id＝Ia×cosΦ+Ib×cosΦ+Ic×cosΦ

最后，通过巴特沃斯算法对Iq和Id进行滤波，即可得到三相电流中的基波电流的有功幅值Iq1和无功幅值Id1。

S22、根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角。

具体的，通过tg(Id1÷Iq1)，即可得出基波电流与基波电压之间的夹角α。

S23、基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位。

具体的，指定的一相交流电可以是A相，计算出A相电流相位ψ＝α+Φ。

S24、基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流。

本实施例中的基波电流是指基波瞬时电流，每一相单独计算，具体计算公式为：

Ia1＝Iq1×cosψ+Id1×sinψ；

Ib1＝Iq1×cos(ψ-Π/3)+Id1×sin(ψ-Π/3)；

Ic1＝Iq1×cos(ψ+Π/3)+Id1×sin(ψ+Π/3)。

S25、根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

具体的，本实施例中的总谐波电流也是指总谐波瞬时电流，每一相单独计算，计算公式如下：

Ian＝Ia-Ia1；

Ibn＝Ib-Ib1；

Icn＝Ic-Ic1。

S13、基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

在实际应用中，第二预设电流处理方法为离散傅里叶算法。具体的，可以根据所述三相电流、以及所述矢量旋转角度,通过傅里叶算法，计算出所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

具体的，预设低次谐波电流是指5、7、11、13、17次，分别计算5、7、11、13、17次的下述数据，其中，每一相单独计算，计算公式如下：

Ian_l＝Ia×sinnΦ+Ia×cosnΦ；

Ibn_l＝Ib×sinnΦ+Ib×cosnΦ；

Icn_l＝Ic×sinnΦ+Ic×cosnΦ。

其中，n分别为上述的5、7、11、13、17。

然后，新的每相谐波电流累加Ian_plus＝Ian_plus+Ian_l，Ibn_plus＝Ibn_plus+Ibn_l，Icn_plus＝Icn_plus+Icn_l。

最后，预设低次谐波电流的幅值的计算公式为：

Ian＝Ian_plus/128；

Ibn＝Ibn_plus/128；

Icn＝Icn_plus/128；

其中，n分别为5、7、11、13、17。

S14、根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据。

具体的，由于高次谐波计算量大而且在总的电流含量中比较低，即高次谐波在整个谐波中的占比较小，所以从实际需要考虑，无需计算每一次高次谐波电流值。进而，本实施例中，不再对每一高次谐波进行计算，而是计算高次谐波的总量，且高次谐波的总量是总谐波电流的幅值与预设低次谐波电流的总幅值之间的矢量差，在实际应用中，预设高次谐波电流可以是所有的高次谐波电流，一般是25次以上的谐波电流。

在实际应用中，步骤S14可以包括：

S41、对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值。

具体的，通过上述步骤计算得到Ian、Ibn和Icn，其中，n分别为5、7、11、13、17。

然后对5、7、11、13、17次的Ian、Ibn和Icn进行矢量累加，即可得到5、7、11、13、17次的电流总幅值。

S42、根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方。

S43、基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值。

在实际应用中，使用幅值算法计算出每相电流的总幅值IA，IB，IC。

然后，基于上述计算出每相电流的总谐波电流Ian、Ibn、Icn，用幅值算法计算出每相总的谐波电流幅值IAN，IBN，ICN，以A相为例，则预设高次谐波电流的总幅值的平方＝(IAN×IAN)-(Ia5×Ia5+Ia7×Ia7+Ia11×Ia11+Ia13×Ia13+Ia17×Ia17)。其中，Ia5×Ia5+Ia7×Ia7+Ia11×Ia11+Ia13×Ia13+Ia17×Ia17即为上述的预设低次谐波电流的总幅值的平方。将计算得到的预设高次谐波电流的总幅值的平方，在开方后，即为预设高次谐波电流的总幅值。

S44、根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

具体的，以A相为例，每相高次谐波含量的占总的电流含量的百分比Ian_h＝((IAN×IAN)-(Ia5×Ia5+Ia7×Ia7+Ia11×Ia11+Ia13×Ia13+Ia17×Ia17))/(IA×IA),B相、C相高次谐波电流总含量百分比的计算与A相同理。

S15、基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

在实际应用中，具体电能质量监测过程可以采用常规的电能质量监测方案，具体不再论述。

本实施例中，会计算所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，以及预设高次谐波电流的总电流数据，并基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。即本发明中，在确定电流谐波数据时，对于低次谐波，仅确定了预设低次谐波电流的幅值，不再对其他的占比较小的低次谐波的谐波数据进行计算，提高了计算效率。此外，在计算高次谐波的谐波数据时，由于高次谐波的占比较小，所以本发明计算了高次谐波的总电流数据，不再对每一高次谐波进行单独计算，也提高了计算效率，进而提高了电能质量监测效率。

另外，本发明中，把谐波计算分成高次和低次两部分分别处理、对低次谐波计算次数进行筛选、用高次谐波总含量代替高次谐波的每次含量、使得CPU大大降低计算量的同时，还满足谐波业务数据采集精度要求，在能够满足业务数据前提下，还能减少每次谐波的计算量。

可选地，在上述电能质量监测方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种电能质量监测装置，应用于台区融合终端，参照图4，所述电能质量监测装置包括：

角度确定模,11，用于获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

第一电流计算模块12，用于根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

幅值计算模块13，用于基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

第二电流计算模块14，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

质量监测模块15，用于基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

进一步，所述角度确定模块具体用于：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值，根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

进一步，所述第一电流计算模块包括：

第一幅值计算子模块，用于基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

夹角计算子模块，用于根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

相位计算子模块，用于基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

第一电流计算子模块，用于基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

第二电流计算子模块，用于根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

进一步，所述幅值计算模块具体用于：

根据所述三相电流、以及所述矢量旋转角度,通过傅里叶算法，计算出所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

进一步，所述第二电流计算模块包括：

第二幅值计算子模块，用于对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

第三幅值计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

第四幅值计算子模块，用于基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

占比计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

本实施例中，会计算所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，以及预设高次谐波电流的总电流数据，并基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。即本发明中，在确定电流谐波数据时，对于低次谐波，仅确定了预设低次谐波电流的幅值，不再对其他的占比较小的低次谐波的谐波数据进行计算，提高了计算效率。此外，在计算高次谐波的谐波数据时，由于高次谐波的占比较小，所以本发明计算了高次谐波的总电流数据，不再对每一高次谐波进行单独计算，也提高了计算效率，进而提高了电能质量监测效率。

需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选地，在上述电能质量监测方法及装置的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

进一步，基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度，包括：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值；

根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

进一步，根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，包括：

基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

进一步，基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，包括：

根据所述三相电流、以及所述矢量旋转角度,通过傅里叶算法，计算出所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

进一步，根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据，包括：

对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

本实施例中，会计算所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，以及预设高次谐波电流的总电流数据，并基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。即本发明中，在确定电流谐波数据时，对于低次谐波，仅确定了预设低次谐波电流的幅值，不再对其他的占比较小的低次谐波的谐波数据进行计算，提高了计算效率。此外，在计算高次谐波的谐波数据时，由于高次谐波的占比较小，所以本发明计算了高次谐波的总电流数据，不再对每一高次谐波进行单独计算，也提高了计算效率，进而提高了电能质量监测效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电能质量监测方法，其特征在于，应用于台区融合终端，所述电能质量监测方法包括：

获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

2.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度，包括：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值；

根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

3.根据权利要求2所述的电能质量监测方法，其特征在于，根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，包括：

基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

4.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值，包括：

根据所述三相电流、以及所述矢量旋转角度,通过傅里叶算法，计算出所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值。

5.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于，根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据，包括：

对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

6.一种电能质量监测装置，其特征在于，应用于台区融合终端，所述电能质量监测装置包括：

角度确定模块，用于获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

第一电流计算模块，用于根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

幅值计算模块，用于基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

第二电流计算模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

质量监测模块，用于基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

7.根据权利要求6所述的电能质量监测装置，其特征在于，所述角度确定模块具体用于：

基于所述三相电压，确定指定的一相交流电的相电压的相位值，根据指定的一相交流电的相电压的相位值，确定指定的一相交流电的矢量旋转角度。

8.根据权利要求7所述的电能质量监测装置，其特征在于，所述第一电流计算模块包括：

第一幅值计算子模块，用于基于所述三相电流和所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值；

夹角计算子模块，用于根据每一相电流的基波电流的有功幅值和无功幅值，计算得到基波电流和基波电压之间的夹角；

相位计算子模块，用于基于指定的一相交流电的相电压的相位值和所述夹角，计算得到指定的一相交流电的相电流的相位；

第一电流计算子模块，用于基于所述三相电流中的基波电流的有功幅值和无功幅值、指定的一相交流电的相电流的相位，计算得到三相交流电中的每一相电流中的基波电流；

第二电流计算子模块，用于根据所述三相电流以及所述每一相电流中的基波电流，计算所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流。

9.根据权利要求6所述的电能质量监测装置，其特征在于，所述第二电流计算模块包括：

第二幅值计算子模块，用于对每一相电流的预设低次谐波电流的幅值进行矢量累加操作，得到每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值；

第三幅值计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流、以及每一相电流的预设低次谐波电流的总幅值，计算得到三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方；

第四幅值计算子模块，用于基于三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值；

占比计算子模块，用于根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的预设高次谐波电流的总幅值的平方，计算得到高次谐波含量占比。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于：

获取配电变压器低压侧的三相交流电的三相电流和三相电压，并基于所述三相电压，确定所述三相交流电中指定的一相交流电的矢量旋转角度；

根据第一预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流；

基于第二预设电流处理方法、所述三相电流、以及所述矢量旋转角度，计算得到所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值；

根据所述三相电流中的每一相电流的幅值、所述三相电流中的每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述三相电流中的每一相电流的总谐波电流，计算得到预设高次谐波电流的总电流数据；

基于所述每一相电流的预设低次谐波电流的幅值、以及所述预设高次谐波电流的总电流数据，进行电能质量监测操作。

Images