CN114047376A - 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法 - Google Patents

一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114047376A
CN114047376A CN202111136443.XA CN202111136443A CN114047376A CN 114047376 A CN114047376 A CN 114047376A CN 202111136443 A CN202111136443 A CN 202111136443A CN 114047376 A CN114047376 A CN 114047376A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core
voltage sag
sag event
voltage
metering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111136443.XA
Other languages
English (en)
Inventor
卢庆江
叶金挺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd filed Critical Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Priority to CN202111136443.XA priority Critical patent/CN114047376A/zh
Publication of CN114047376A publication Critical patent/CN114047376A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法，包括：步骤1、计量芯参数初始化：通过管理芯从存储器中读取配置参数并进行校验，校验通过后由管理芯下发给计量芯；步骤2、计量芯与管理芯时间同步；步骤3、检测计量芯中电压暂降事件：根据计算得到的电压半波有效值与电压阈值参数进行比较以检测是否有电压暂降事件发生，同时记录电压暂降事件的表征参数；步骤4、计量芯中电压暂降事件的输出：管理芯定时查询计量芯的标志位，管理芯即根据标志位读取计量芯中电压暂降事件的表征参数。因此本方法在保证计量芯无需提供对外接口的前提下，能通过计量芯进行电压暂降事件的检测，并通过管理芯对电压暂降事件表征参数读取、记录并呈现。

Description

一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法
技术领域
本发明涉及有电能质量测量要求的智能电表领域，特别涉及一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法。
背景技术
随着社会发展以及科技水平的提高，应用于电网系统中的设备越来越先进，种类也越来越多。用电设备的多样化必然导致电网非线性负载的增加，这客观的会导致电网电压波动加剧。这些问题最终会给用户的电力使用带来不好的体验，有时甚至会对我们的经济带来严重的损害，这给电力公司对电网质量的监测水平提出了更高要求。因此，电能质量监测越来越受到用户及电力公司重视。
对于电能质量测量，国际和国内发布了很多标准，有IEC 61000-4-30、IEC61000-4-7、IEC 61000-4-15、GBT12326、GBT15543、GBT30137等，在这些标准中IEC61000-4-30标准尤为重要，在该标准中详细规定了电能质量参数的具体测量方法与评价标准，但对于如何实现则未做明确要求。其中，电压暂降事件属于电能质量测量范畴，在IEC61000-4-30电能质量测量标准中规定了暂态事件的检测需要基于半波有效值(具体参见5.4.2电压暂降事件检测与评价)，时间精度在半个周波，对于50Hz的电网系统即为10ms。在EN-50160标准中特别指出暂降事件评估的是电压低于某个阀值且持续时间在10ms～1min内的电压波动事件。
就目前国内而言智能电表对电能质量测量要求尚在完善及实施中，在传统的单芯电能表中因受处理任务及处理速度等因素限值，很难实现电能质量的有效测量。而由于电网暂降事件的产生可以是任意时刻，且持续时间不定，对于50Hz系统而言最短可能10ms，双芯电能表中的计量芯作为信号采集专用芯片，处理任务较少，可实现实时管理。而管理芯在电表实际应用中受任务量、处理速度等限制，无法实时响应计量芯，因此受上述因素制约导致管理芯对计量芯的响应存在迟滞。就上述问题如何找到一个有效的解决方案，显得尤为关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能实现电压暂降事件检测的双芯电能表的电压暂降事件检测方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种能解决管理芯响应滞后问题的双芯电能表的电压暂降事件检测方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法，所述双芯电能表包括计量芯和与计量芯相通讯连接的管理芯，其特征在于：所述双芯电能表的电压暂降事件检测方法包括以下步骤：
步骤1、计量芯参数初始化：通过管理芯从存储器中读取配置参数并进行校验，校验通过后由管理芯下发给计量芯；其中，配置参数包括判断电压暂降事件的电压阈值参数；
步骤2、计量芯与管理芯时间同步：上电后通过管理芯获取当前时间，管理芯再将获取到的时间写入计量芯片中；
步骤3、检测计量芯中电压暂降事件：计量芯根据电压采样数据计算得到电压半波有效值，并根据计算得到的电压半波有效值与电压阈值参数进行比较以检测是否有电压暂降事件发生，同时记录电压暂降事件的表征参数；
步骤4、计量芯中电压暂降事件的输出：管理芯定时查询计量芯的标志位，管理芯即根据标志位读取计量芯中电压暂降事件的表征参数。
为了实现计量芯仅用于数据采集，而不需要对外交互接口，所述步骤1中所述管理芯从EEPROM存储器中读出配置参数并进行CRC校验。
为了实现参数的配置，所述步骤1中通过与管理芯连接的对外接口设置配置参数，参数设置后更新EEPROM存储器中的数据及CRC值。
优选地，所述管理芯连接的对外接口为485通讯接口。当然，也可以采用其他的对外接口。
为了实现电压暂降事件的记录，所述步骤3中电压暂降事件的表征参数包括电压暂降事件发生的时间、持续时间和电压暂降深度。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：为解决管理芯响应滞后问题，优选地，所述步骤3中当在设定时间范围内，若连续出现多次电压暂降事件时，则认为只发生1次电压暂降事件，同时认定设定时间范围内电压暂降事件持续时间为每次电压暂降事件持续时间的总和。
为进一步解决管理芯响应滞后问题，所述步骤3中在计量芯中引入缓存机制，即：在计量芯中开辟实时储存区和缓存区，其中，实时储存区实时更新检测到的电压暂降事件的特征参数，即检测电压暂降事件开始时便更新开始时间，并不断更新持续时间与暂降深度值，直到电压暂降事件结束为止；缓存区则只有在电压暂降事件结束后将电压暂降事件的表征参数锁存到该缓存区，只有管理芯读取该缓存区的数据并将相应标志位清零后才能再次刷新该缓存区的数据。
为了实现对电压暂降事件的精准记录，所述步骤3中电压暂降事件还按照电压下降的不同程度划分成多个等级，同时还记录每个等级的电压暂降事件的持续时间。
为了实现数据存储，所述管理芯还连接有FLASH存储器，对应地，所述步骤4中管理芯将读取的计量芯中电压暂降事件的表征参数保存在FLASH存储器中。
为了实现数据交互，所述管理芯和计量芯之间通过SPI接口实现数据交互。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过计量芯和管理芯之间的交互以实现计量芯和管理芯之间时间同步和配置参数的有效管理，因此本方法在保证计量芯无需提供对外接口的前提下，能通过计量芯进行电压暂降事件的检测，并通过管理芯对电压暂降事件表征参数读取、记录并呈现。
附图说明
图1为本发明实施例中双芯电能表的结构框图；
图2为本发明实施例中双芯电能表的电压暂降事件检测方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的双芯电能表包括计量芯和与计量芯相通讯连接的管理芯，其中，管理芯和计量芯之间通过SPI接口实现数据交互；管理芯还连接有FLASH存储器，计量芯用于采集电压数据，管理芯则通过对外接口进行配置参数。
如图2所示，本实施例中的双芯电能表的电压暂降事件检测方法包括以下步骤：
步骤1、计量芯参数初始化：通过管理芯从存储器中读取配置参数并进行校验，校验通过后由管理芯下发给计量芯；其中，配置参数包括判断电压暂降事件的电压阈值参数；
步骤2、计量芯与管理芯时间同步：上电后通过管理芯获取当前时间，管理芯再将获取到的时间写入计量芯片中；
步骤3、检测计量芯中电压暂降事件：计量芯根据电压采样数据计算得到电压半波有效值，并根据计算得到的电压半波有效值与电压阈值参数进行比较以检测是否有电压暂降事件发生，同时记录电压暂降事件的表征参数；
步骤4、计量芯中电压暂降事件的输出：管理芯定时查询计量芯的标志位，管理芯即根据标志位读取计量芯中电压暂降事件的表征参数。
上述步骤1中参数初始化时，配置参数由管理芯存储并管理，系统上电后管理芯先从EEPROM存储器中读出配置参数进行CRC校验，校验通过后由管理芯下发给计量芯，若校验失败则按默认值恢复参数；另外参数的配置是通过管理芯提供的对外接口设置某个参数，设置后更新EEPROM存储器中数据及CRC值同时更新计量芯参数。本实施例中，如图1所示，管理芯连接的对外接口为485通讯接口。
另外，步骤3中电压暂降事件的表征参数包括电压暂降事件发生的时间、持续时间和电压暂降深度。
为解决管理芯响应滞后问题，计量芯在电压暂降事件中引入TR机制及缓存机制。其中，TR机制即为：当在TR时间范围内，若连续出现多次电压暂降事件时，则认为只发生1次电压暂降事件，同时认定TR时间范围内电压暂降事件持续时间为每次电压暂降事件持续时间的总和；例如在TR＝3s内，电网连续发生2次电压暂降事件，第1次开始时间为S1、持续时间T1＝100ms，暂降深度为V1，第2次开始时间为S2、持续时间T2＝200ms，暂降深度为V2，则计量芯片记录1次电压暂降事件，电压暂降事件开始时间为S1，持续时间为T1+T2，暂降深度极值为Min(V1,V2)；缓存机制即在计量芯中开辟实时储存区和缓存区，其中，实时储存区实时更新检测到的电压暂降事件的特征参数，即检测电压暂降事件开始时便更新开始时间，并不断更新持续时间与暂降深度值，直到电压暂降事件结束为止；缓存区则只有在电压暂降事件结束后将电压暂降事件的表征参数锁存到该缓存区，只有管理芯读取该缓存区的数据并将相应标志位清零后才能再次刷新该缓存区的数据。
另外，步骤3中电压暂降事件还按照电压下降的不同程度划分成多个等级，同时还记录每个等级的电压暂降事件的持续时间。例如，某个时刻电网电压发生暂降事件，从Un降到3％Un，再从3％Un回到Un过程，低于90％Un持续时间T1＝100ms，低于80％Un持续时间80ms，低于70％Un持续时间为60ms，低于40％Un持续时间为40ms，低于5％Un持续时间为20ms。
步骤4中管理芯将读取的计量芯中电压暂降事件的表征参数保存在FLASH存储器中，通过管理芯提供的接口可以读取事件记录，每条记录包括事件开始时间，持续时间等特征参数，最多可记录100条数据，按FIFO先进先出原则记录。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法，所述双芯电能表包括计量芯和与计量芯相通讯连接的管理芯，其特征在于：所述双芯电能表的电压暂降事件检测方法包括以下步骤：
步骤1、计量芯参数初始化：通过管理芯从存储器中读取配置参数并进行校验，检验通过后由管理芯下发给计量芯；其中，配置参数包括判断电压暂降事件的电压阈值参数；
步骤2、计量芯与管理芯时间同步：上电后通过管理芯获取当前时间，管理芯再将获取到的时间写入计量芯片中；
步骤3、检测计量芯中电压暂降事件：计量芯根据电压采样数据计算得到电压半波有效值，并根据计算得到的电压半波有效值与电压阈值参数进行比较以检测是否有电压暂降事件发生，同时记录电压暂降事件的表征参数；
步骤4、计量芯中电压暂降事件的输出：管理芯定时查询计量芯的标志位，管理芯即根据标志位读取计量芯中电压暂降事件的表征参数。
2.根据权利要求1所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤1中所述管理芯从EEPROM存储器中读出配置参数并进行CRC校验。
3.根据权利要求2所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤1中通过与管理芯连接的对外接口设置配置参数，参数设置后更新EEPROM存储器中的数据及CRC值。
4.根据权利要求3所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述管理芯连接的对外接口为RS485通讯接口。
5.根据权利要求1所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤3中电压暂降事件的表征参数包括电压暂降事件发生的时间、持续时间和电压暂降深度。
6.根据权利要求5所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤3中当在设定时间范围内，若连续出现多次电压暂降事件时，则认为只发生1次电压暂降事件，同时认定设定时间范围内电压暂降事件持续时间为每次电压暂降事件持续时间的总和。
7.根据权利要求6所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤3中在计量芯中引入缓存机制，即：在计量芯中开辟实时储存区和缓存区，其中，实时储存区实时更新检测到的电压暂降事件的特征参数，即检测电压暂降事件开始时便更新开始时间，并不断更新持续时间与暂降深度值，直到电压暂降事件结束为止；缓存区则只有在电压暂降事件结束后将电压暂降事件的表征参数锁存到该缓存区，只有管理芯读取该缓存区的数据并将相应标志位清零后才能再次刷新该缓存区的数据。
8.根据权利要求1所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述步骤3中电压暂降事件还按照电压下降的不同程度划分成多个等级，同时还记录每个等级的电压暂降事件的持续时间。
9.根据权利要求1所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述管理芯还连接有FLASH存储器，对应地，所述步骤4中管理芯将读取的计量芯中电压暂降事件的表征参数保存在FLASH存储器中。
10.根据权利要求1～9任一项所述的双芯电能表的电压暂降事件检测方法，其特征在于：所述管理芯和计量芯之间通过SPI接口实现数据交互。
CN202111136443.XA 2021-09-27 2021-09-27 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法 Pending CN114047376A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111136443.XA CN114047376A (zh) 2021-09-27 2021-09-27 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111136443.XA CN114047376A (zh) 2021-09-27 2021-09-27 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114047376A true CN114047376A (zh) 2022-02-15

Family

ID=80204866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111136443.XA Pending CN114047376A (zh) 2021-09-27 2021-09-27 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114047376A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627759A (en) * 1995-05-31 1997-05-06 Process Systems, Inc. Electrical energy meters having real-time power quality measurement and reporting capability
US20060012379A1 (en) * 2003-06-05 2006-01-19 Yasufumi Shimoe Instantaneous voltage lowering detection device
CN102467556A (zh) * 2010-11-19 2012-05-23 上海市电力公司 一种电能质量智能信息系统及方法
CN102479284A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 上海市电力公司 一种用于电能质量的单次暂降特征量的计算方法
CN205844433U (zh) * 2016-07-20 2016-12-28 南京国臣信息自动化技术有限公司 一种电能质量分析仪
CN106324320A (zh) * 2016-08-11 2017-01-11 国网浙江省电力公司宁波供电公司 多次电压暂降的持续时间曲线拟合方法及电压暂降严重程度评估方法
CN106383662A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 中国电力科学研究院 一种电能表大容量数据存储方法及装置
CN209069996U (zh) * 2018-09-30 2019-07-05 深圳市中电电力技术股份有限公司 一种具备电压暂降监测功能的智能电能表
CN110137947A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 华南理工大学 一种基于itic曲线的电网电压暂降严重程度评估方法
CN110596636A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 江阴长仪集团有限公司 一种智能电表上电加载校正方法
CN112034247A (zh) * 2020-07-17 2020-12-04 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种电能表的故障录波方法及其电能表

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627759A (en) * 1995-05-31 1997-05-06 Process Systems, Inc. Electrical energy meters having real-time power quality measurement and reporting capability
US20060012379A1 (en) * 2003-06-05 2006-01-19 Yasufumi Shimoe Instantaneous voltage lowering detection device
CN102467556A (zh) * 2010-11-19 2012-05-23 上海市电力公司 一种电能质量智能信息系统及方法
CN102479284A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 上海市电力公司 一种用于电能质量的单次暂降特征量的计算方法
CN205844433U (zh) * 2016-07-20 2016-12-28 南京国臣信息自动化技术有限公司 一种电能质量分析仪
CN106324320A (zh) * 2016-08-11 2017-01-11 国网浙江省电力公司宁波供电公司 多次电压暂降的持续时间曲线拟合方法及电压暂降严重程度评估方法
CN106383662A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 中国电力科学研究院 一种电能表大容量数据存储方法及装置
CN209069996U (zh) * 2018-09-30 2019-07-05 深圳市中电电力技术股份有限公司 一种具备电压暂降监测功能的智能电能表
CN110137947A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 华南理工大学 一种基于itic曲线的电网电压暂降严重程度评估方法
CN110596636A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 江阴长仪集团有限公司 一种智能电表上电加载校正方法
CN112034247A (zh) * 2020-07-17 2020-12-04 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种电能表的故障录波方法及其电能表

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陶顺: "现代电力系统电能质量评估体系的研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技II辑》, pages 042 - 15 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105824001B (zh) 一种数字电能表iec61850符合性测试方法及其系统
CN103529377A (zh) 智能变电站数字保护装置的自动测试系统及方法
CN110716097B (zh) 一种供电网络拓扑识别方法及装置
CN101545961A (zh) 电子式互感器的极性试验系统及其极性试验方法
CN107589391B (zh) 一种检测电能计量装置整体误差的方法、装置和系统
CN106443304B (zh) 用于检测电表外部一次计量ct二次侧回路状态的装置及方法
CN105116369A (zh) 一种射频辐射抗扰度实验装置及系统
CN103760394A (zh) 示波器测量数据的自动处理方法及装置
CN102930111A (zh) 变电站scd模型文件的生成方法及装置
CN108059068A (zh) 光幕检测阈值生成方法、装置以及系统
CN105490777A (zh) 卫星遥测数据野值剔除预处理方法
CN105207836A (zh) 一种快速测试pqdif文件一致性的方法
CN103558571A (zh) 电子式互感器及合并单元校验系统
CN114047376A (zh) 一种双芯电能表的电压暂降事件检测方法
CN105467348A (zh) 一种光纤电流互感器的数据采集及虚拟校验系统和方法
CN104301163B (zh) 一种goose时标的测试方法与系统
CN103983935A (zh) 一种指示仪表检测系统及方法
CN107782994A (zh) 电能质量暂态事件监测方法及装置
CN106771440A (zh) 一种杜绝偷电的单相液晶电表及其控制方法
CN206460161U (zh) 电子式互感器状态采集装置
CN202421328U (zh) 一种自检式电子电能表
WO2022052105A1 (zh) 一种光伏组件的电流采样系统及方法
CN108880927A (zh) 一种时间同步信号异常自动记录方法
CN109471060B (zh) 一种在线监测数字电能表计量准确性的装置
CN112986894A (zh) 多芯智能电表软件分离的测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination