CN115598402A - 电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置具体为获取待测电网的任一相的实时电压值；根据实时电压值进行波形拟合，得到任一相的拟合电压值；对实时电压值和拟合电压值进行差值运算，得到实体电压值与拟合电压值之间的实时差值；根据实时差值构建任一相的正常电压的临界范围；基于临界范围对实时差值进行监测，当差值超出临界范围时，判定待测电网发生电压暂降。通过有效检测电压暂降的发生，可以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

Description

电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电力装备技术领域，更具体地说，涉及一种电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

对于电网的电压暂降相对敏感的半导体生产加工企业，短短几十ms的电压暂降也会带来的巨大的经济损失。此类生产企业的加工设备均具备一定的智能化和自动化，为了实现生产的灵活可控性，往往采用变频器对交流负荷进行驱动，或者将交流转直流后驱动直流负荷工作。生产环节中为了向负载连续供电，往往采用加装动态电压恢复器的方式防止外部因素造成的供电中断。为了使电网供电电压异常时对负载影响最小，以最快的速度切断电网并转由动态电压恢复器供电是必须的，动态电压恢复器是否进行补偿取决与对电网的电压暂降进行快速准确的检测。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质，用于对电网的电压暂降进行有效检测，以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种电网电压暂降的检测方法，应用于电子设备，所述检测方法包括步骤：

获取待测电网的任一相的实时电压值；

根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值；

对所述实时电压值和所述拟合电压值进行差值运算，得到所述实体电压值与所述拟合电压值之间的实时差值；

根据所述实时差值构建所述任一相的正常电压的临界范围；

基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降。

可选的，所述根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值，包括步骤：

检测所述实时电压值的锁相角度；

计算所述实时电压值的有效值；

根据所述锁相角度和所述有效值进行波形拟合，得到所述拟合电压值。

可选的，在计算所述有效值过程中对所述实时电压值进行滑窗滤波处理。

可选的，所述基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降，包括步骤：

基于所述临界范围对所述差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，对超出所述临界范围的所述实时差值的连续持续时长进行监测；

当所述连续持续时长达到预设时长阈值时，判定所述待测电网发生电压暂降。

一种电网电压暂降的检测装置，应用于电子设备，所述检测装置包括：

电压值获取模块，被配置为获取待测电网的任一相的实时电压值；

波形拟合模块，被配置为根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值；

差值计算模块，被配置为对所述实时电压值和所述拟合电压值进行差值运算，得到所述实体电压值与所述拟合电压值之间的实时差值；

范围构建模块，被配置为根据所述实时差值构建所述任一相的正常电压的临界范围；

检测执行模块，被配置为基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降。

可选的，所述波形拟合模块包括：

锁相角检测单元，被配置为检测所述实时电压值的锁相角度；

有效值计算单元，被配置为计算所述实时电压值的有效值；

拟合执行单元，被配置为根据所述锁相角度和所述有效值进行波形拟合，得到所述拟合电压值。

可选的，所述有效值计算单元在计算所述有效值过程中对所述实时电压值进行滑窗滤波处理。

可选的，所述检测执行模块包括：

差值监测单元，被配置为基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，对超出所述临界范围的所述实时差值的连续持续时长进行监测；

判断执行单元，被配置为当所述连续持续时长达到预设时长阈值时，判定所述待测电网发生电压暂降。

一种电子设备，应用于动态电压恢复器，所述电子设备包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

所述存储器用于存储计算机程序或指令；

所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如上所述的电网电压暂降的检测方法。

一种存储介质，所述存储介质应用于电子设备，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述电子设备执行所述一个或多个计算机程序时，能够使所述电子设备实现如上所述的电网电压暂降的检测方法。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种电网电压暂降的检测方法、装置、电子设备和存储介质，该方法和装置具体为获取待测电网的任一相的实时电压值；根据实时电压值进行波形拟合，得到任一相的拟合电压值；对实时电压值和拟合电压值进行差值运算，得到实体电压值与拟合电压值之间的实时差值；根据实时差值构建任一相的正常电压的临界范围；基于临界范围对实时差值进行监测，当差值超出临界范围时，判定待测电网发生电压暂降。通过有效检测电压暂降的发生，可以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种电网电压暂降的检测方法的流程图；

图2为本申请实施例的一种电网电压暂降的检测装置的框图；

图3为本申请实施例的另一种电网电压暂降的检测装置的框图；

图4为本申请实施例的又一种电网电压暂降的检测装置的框图；

图5为本申请实施例的一种电子设备的框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种电网电压暂降的检测方法的流程图。

如图1所示，本实施例提供的检测方法应用于电子设备，用于对电网发生的电压暂降进行检测，以便为动态电压恢复器是否进行补偿提供数据基础，这里的电子设备是指具有数据计算能力和信息处理能力的计算机或服务器，该检测方法包括如下步骤：

S1、获取待测电网的任一相的实时电压值。

针对待测电网的任一相或每一相，获取设置与其上的电压传感器所采集的该相或每一相的实时电压值，该实时电压值为线电压值或相电压值，本实施例优选相电压值。

S2、对实时电压值进行波形拟合，得到拟合电压值。

即对实时电压值进行拟合处理，得到与该实时电压值对应的拟合波形，这里的拟合电压值指的是当前时刻的拟合波形对应的电压值，具体过程为：

首先，检测该实时电压值的锁相角度。

然后，计算实时电压值的有效值，在对有效值进行计算过程中，通过对实时电压值进行滑窗滤波处理，基于该滑窗滤波处理得到该实时电压值的有效值。

最后，基于该锁相角度和该有效值进行波形拟合，得到拟合波形，该拟合波形包括一系列的拟合电压值。由于锁相角度为基波的实时角度，所以拟合波形为有效值的基波波形，即50Hz或60Hz的正弦曲线，该曲线随着谐波含量的增大有效值略有不同，拟合波形正好是高谐波畸变率情况下系统电网电压包络的中心点。

S3、计算实时电压值与拟合电压值之间的实时差值。

即计算实时电压值与拟合电压值之间的差值，由于来源于实时值，所以将其描述为实时差值。

S4、根据实时差值构建临界范围。

在得到一系列的实时差值后，基于相应实时差值构建临界范围。电网正常时整个工频周期中的两个瞬时波形的差值为一条带状线，带装修的上下边界构成该临界范围。带状线的上边界就是正常电压的临界线，临界线的大小与电网供电电压等级无关，对于检测的一致性大大增强。

S5、基于该临界范围对实时差值进行监测。

即对该实时差值进行监测，确定其是否超出该临界范围并持续足够的时长。具体为：

基于临界范围对实时差值进行监测，当实时差值超出临界范围时，对超出临界范围的实时差值的连续持续时长进行监测。如果该连续持续时长较小，则不认为发生电压暂降。

如果该连续持续时长较长，具体为达到或超过预设时长阈值时，判定待测电网发生电压暂降。这里的预设时长阈值需要根据动态电压恢复器的具体参数确定。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种电网电压暂降的检测方法，该方法应用于电子设备，具体为获取待测电网的任一相的实时电压值；根据实时电压值进行波形拟合，得到任一相的拟合电压值；对实时电压值和拟合电压值进行差值运算，得到实体电压值与拟合电压值之间的实时差值；根据实时差值构建任一相的正常电压的临界范围；基于临界范围对实时差值进行监测，当差值超出临界范围时，判定待测电网发生电压暂降。通过有效检测电压暂降的发生，可以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机。

实施例二

图2为本申请实施例的一种电网电压暂降的检测装置的框图。

如图2所示，本实施例提供的检测装置应用于电子设备，用于对电网发生的电压暂降进行检测，以便为动态电压恢复器是否进行补偿提供数据基础，这里的电子设备是指具有数据计算能力和信息处理能力的计算机或服务器，该检测装置包括电压值获取模块10、波形拟合模块20、差值计算模块30、范围构建模块40和检测执行模块50。

电压值获取模块用于获取待测电网的任一相的实时电压值。

针对待测电网的任一相或每一相，获取设置与其上的电压传感器所采集的该相或每一相的实时电压值，该实时电压值为线电压值或相电压值，本实施例优选相电压值。

波形拟合模块用于对实时电压值进行波形拟合，得到拟合电压值。

即对实时电压值进行拟合处理，得到与该实时电压值对应的拟合波形，这里的拟合电压值指的是当前时刻的拟合波形对应的电压值，该模块包括锁相角检测单元21、有效值计算单元22和拟合执行单元23，如图3所示。

锁相角检测单元用于检测该实时电压值的锁相角度。

有效值计算单元用于计算实时电压值的有效值，在对有效值进行计算过程中，通过对实时电压值进行滑窗滤波处理，基于该滑窗滤波处理得到该实时电压值的有效值。

拟合执行单元用于基于该锁相角度和该有效值进行波形拟合，得到拟合波形，该拟合波形包括一系列的拟合电压值。由于锁相角度为基波的实时角度，所以拟合波形为有效值的基波波形，即50Hz或60Hz的正弦曲线，该曲线随着谐波含量的增大有效值略有不同，拟合波形正好是高谐波畸变率情况下系统电网电压包络的中心点。

差值计算模块用于计算实时电压值与拟合电压值之间的实时差值。

即计算实时电压值与拟合电压值之间的差值，由于来源于实时值，所以将其描述为实时差值。

范围构建模块用于根据实时差值构建临界范围。

在得到一系列的实时差值后，基于相应实时差值构建临界范围。电网正常时整个工频周期中的两个瞬时波形的差值为一条带状线，带装修的上下边界构成该临界范围。带状线的上边界就是正常电压的临界线，临界线的大小与电网供电电压等级无关，对于检测的一致性大大增强。

检测执行模块用于基于该临界范围对实时差值进行监测。

即对该实时差值进行监测，确定其是否超出该临界范围并持续足够的时长。该模块具体包括差值监测单元51和判断执行单元52，如图4所示。

监测执行单元用于基于临界范围对实时差值进行监测，当实时差值超出临界范围时，对超出临界范围的实时差值的连续持续时长进行监测。如果该连续持续时长较小，则不认为发生电压暂降。

判断执行单元用于如果该连续持续时长较长，具体为达到或超过预设时长阈值时，判定待测电网发生电压暂降。这里的预设时长阈值需要根据动态电压恢复器的具体参数确定。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种电网电压暂降的检测装置，该装置应用于电子设备，具体为获取待测电网的任一相的实时电压值；根据实时电压值进行波形拟合，得到任一相的拟合电压值；对实时电压值和拟合电压值进行差值运算，得到实体电压值与拟合电压值之间的实时差值；根据实时差值构建任一相的正常电压的临界范围；基于临界范围对实时差值进行监测，当差值超出临界范围时，判定待测电网发生电压暂降。通过有效检测电压暂降的发生，可以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

实施例三

图5为本申请实施例的一种电子设备的框图。

参考图5所示，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置606加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图5示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

实施例四

本实施例提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备获取待测电网的任一相的实时电压值；根据实时电压值进行波形拟合，得到任一相的拟合电压值；对实时电压值和拟合电压值进行差值运算，得到实体电压值与拟合电压值之间的实时差值；根据实时差值构建任一相的正常电压的临界范围；基于临界范围对实时差值进行监测，当差值超出临界范围时，判定待测电网发生电压暂降。通过有效检测电压暂降的发生，可以使动态电压恢复器能够在发生电压暂降时快速切断电网。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电网电压暂降的检测方法，应用于电子设备，其特征在于，所述检测方法包括步骤：

获取待测电网的任一相的实时电压值；

根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值；

对所述实时电压值和所述拟合电压值进行差值运算，得到所述实体电压值与所述拟合电压值之间的实时差值；

根据所述实时差值构建所述任一相的正常电压的临界范围；

基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值，包括步骤：

检测所述实时电压值的锁相角度；

计算所述实时电压值的有效值；

根据所述锁相角度和所述有效值进行波形拟合，得到所述拟合电压值。

3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，在计算所述有效值过程中对所述实时电压值进行滑窗滤波处理。

4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降，包括步骤：

基于所述临界范围对所述差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，对超出所述临界范围的所述实时差值的连续持续时长进行监测；

当所述连续持续时长达到预设时长阈值时，判定所述待测电网发生电压暂降。

5.一种电网电压暂降的检测装置，应用于电子设备，其特征在于，所述检测装置包括：

电压值获取模块，被配置为获取待测电网的任一相的实时电压值；

波形拟合模块，被配置为根据所述实时电压值进行波形拟合，得到所述任一相的拟合电压值；

差值计算模块，被配置为对所述实时电压值和所述拟合电压值进行差值运算，得到所述实体电压值与所述拟合电压值之间的实时差值；

范围构建模块，被配置为根据所述实时差值构建所述任一相的正常电压的临界范围；

检测执行模块，被配置为基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，判定所述待测电网发生电压暂降。

6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述波形拟合模块包括：

锁相角检测单元，被配置为检测所述实时电压值的锁相角度；

有效值计算单元，被配置为计算所述实时电压值的有效值；

拟合执行单元，被配置为根据所述锁相角度和所述有效值进行波形拟合，得到所述拟合电压值。

7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述有效值计算单元在计算所述有效值过程中对所述实时电压值进行滑窗滤波处理。

8.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述检测执行模块包括：

差值监测单元，被配置为基于所述临界范围对所述实时差值进行监测，当所述实时差值超出所述临界范围时，对超出所述临界范围的所述实时差值的连续持续时长进行监测；

判断执行单元，被配置为当所述连续持续时长达到预设时长阈值时，判定所述待测电网发生电压暂降。

9.一种电子设备，应用于动态电压恢复器，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

所述存储器用于存储计算机程序或指令；

所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述电子设备实现如权利要求1～4任一项所述的电网电压暂降的检测方法。

10.一种存储介质，所述存储介质应用于电子设备，其特征在于，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述电子设备执行所述一个或多个计算机程序时，能够使所述电子设备实现如权利要求1～4任一项所述的电网电压暂降的检测方法。

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