CN116718848A - 基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端，涉及电力领域，主要目的在于现有由于需要计量人员在现场带电的计量回路中进行接线操作，存在人身触电伤害的风险，并且还可能造成电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故风险的问题。包括：基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
Description
技术领域
本申请涉及电力领域，特别是涉及一种基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端。
背景技术
相序，即相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。在电力系统中，相序决定着电动机的旋转方向，若相序接反，会导致电动机反转，进而对电路中的电器造成不可逆转的损伤。通常情况下，交流电力系统中存在三根导线，分为A相、B相、C相，正常情况下三相电压、电流是对称的，相位相差为120°，当系统出现故障时，ABC三相将不再对称，为便于分析，可将电压、电流分解为正序、负序和零序三种分量。
现有智能电能表电压相序的判别方法，是通过计量人员使用如相位伏安仪等测试仪器，在三相三线智能电能表端钮盒处测量电压、电流、相位等数据，再根据第一元件电压超前第二元件电压的角度对电压相序进行判断，具体的，第一元件电压超前第二元件电压的角度为300°时为电压正相序，第一元件电压超前第二元件电压的角度为60°时为电压逆相序。
然而，由于需要计量人员在现场带电的计量回路中进行接线操作，存在人身触电伤害的风险，并且还可能造成电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故的风险。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端，主要目的在于现有由于需要计量人员在现场带电的计量回路中进行接线操作，存在人身触电伤害的风险，并且还可能造成电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故风险的问题。
依据本申请一个方面，提供了一种基于电能数据的电压相序判别方法，包括：
基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
优选的，所述根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值，具体包括：
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数分别计算各个所述功率因数的反余弦函数值，得到各个所述元件的电压超前电流的角度值的正值以及负值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为正值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为负值，并对所述负值状态的角度值进行变换处理，得到所述元件的电压超前电流的角度值的正值状态。
优选的，所述基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序，具体包括：
假定所述当前电路的电压相序为电压正相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第一预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
若所述差值符合第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压逆相序；
否则，所述当前电路的电压相序为电压正相序。
优选的，所述基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序，还包括：
假定所述当前电路的电压相序为电压逆相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第二预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
若所述差值符合所述第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压正相序；
否则，所述当前电路的电压相序为电压逆相序。
优选的，所述计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值之前，所述方法还包括：
若所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值超过第二预设角度条件，则将所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值进行转换处理，得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，具体包括：
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值。
优选的，所述方法还包括：
根据所述当前电路的电压相序以及负荷功率因数角的角度值生成相量图；
基于所述相量图确定接线结论。
依据本申请另一个方面，提供了一种基于电能数据的电压相序判别装置，包括：
获取模块，用于基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
计算模块，用于根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
确定模块，用于基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
优选的，所述计算模块，具体用于：
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数分别计算各个所述功率因数的反余弦函数值，得到各个所述元件的电压超前电流的角度值的正值以及负值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为正值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为负值，并对所述负值状态的角度值进行变换处理，得到所述元件的电压超前电流的角度值的正值状态。
优选的，所述确定模块，具体包括：
假定单元，用于假定所述当前电路的电压相序为电压正相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第一预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算单元，用于计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
确定单元，用于若所述差值符合第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压逆相序；
所述确定单元，还用于否则，所述当前电路的电压相序为电压正相序。
优选的，所述确定模块，还包括：
所述假定单元，还用于假定所述当前电路的电压相序为电压逆相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第二预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算单元，还用于计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
所述确定单元，还用于若所述差值符合所述第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压正相序；
所述确定单元，还用于否则，所述当前电路的电压相序为电压逆相序。
优选的，所述计算单元之前，所述确定模块还包括：
转换单元，用于若所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值超过第二预设角度条件，则将所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值进行转换处理，得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算单元，具体用于：
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值。
优选的，所述装置还包括：
生成模块，用于根据所述当前电路的电压相序以及负荷功率因数角的角度值生成相量图；
所述生成模块，还用于基于所述相量图确定接线结论。
根据本申请的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述基于电能数据的电压相序判别方法对应的操作。
根据本申请的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一条可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述基于电能数据的电压相序判别方法对应的操作。
借由上述技术方案，本申请实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
本申请提供了一种基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端，首先基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；其次根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；最后基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。与现有技术相比，本申请实施例通过获取三相三线智能电能表显示的电能数据，经过计算得到电能表所包含的各个元件的电压超前电流的角度值，再根据假定法计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，若该差值符合预设条件，则为正相序，否则为逆相序，无需计量人员在带电的计量回路中进行接线操作，有效地降低了触电的风险，同时避免了电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故的发生。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种基于电能数据的电压相序判别方法流程图；
图2示出了本申请实施例提供的三相三线智能电能表的接线图；
图3示出了本申请实施例提供的另一种基于电能数据的电压相序判别方法流程图；
图4示出了本申请实施例提供的示例1的相量图；
图5示出了本申请实施例提供的示例2的相量图；
图6示出了本申请实施例提供的一种基于电能数据的电压相序判别装置组成框图；
图7示出了本申请实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本申请实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
本申请实施例提供了一种基于电能数据的电压相序判别方法，如图1所示，该方法包括：
101、基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据。
其中，电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；三相三线智能电能表的接线图，如图2所示，元件包括第一元件以及第二元件，图2中虚线部分中的左侧为第一元件，右侧为第二元件。本申请实施例中，当前电路的各个元件的电能数据可以通过三相三线智能电能表直接进行读取，读取的内容包括，第一元件的电压数据、电流数据、无功功率数据、功率因数等，以及第二元件的电压数据、电流数据、无功功率数据、功率因数等。
需要说明的是，通常情况下，在满足Uab≥0.9Un以及Ucb≥0.9Un(其中，Uab表示第一元件的电压数据，Ucb表示第二元件的电压数据，Un表示三相三线智能电能表的额定电压)且|Ia|≥5％In以及|Ic|≥5％In(其中，Ia表示第一元件的电流数据，Ic表示第二元件的电流数据，In表示三相三线智能电能表的额定电流)时，第一元件的功率因数以及第二元件的功率因数/>存在如下六种状态：1)/>2) 3)/>4) 5)/>6) 其中，/>表示第一元件的负荷功率因数角，/>表示第二元件的负荷功率因数角。
102、根据各个元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个元件的电压超前电流的角度值。
本申请实施例中，根据实施例步骤101中读取到的第一元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据计算第一元件电压超前第一元件电流的角度值，以及根据第二元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据计算第二元件电压超前第二元件电流的角度值。
103、基于假定法，根据各个元件的电压超前电流的角度值确定当前电路的电压相序。
本申请实施例中，基于假定法，根据实施例步骤102中计算得到的第一元件电压超前第一元件电流的角度值以及第二元件电压超前第二元件电流的角度值确定当前电路的电压相序。
需要说明的是，假定法可以分为两种情况，分别是将当前电路假定为电压正相序或者电压逆相序，并基于电压正相序的电压特征或者电压逆相序的电压特征对假设情况进行验证，以确定当前电路的电压相序。
与现有技术相比，本申请实施例通过获取三相三线智能电能表显示的电能数据，经过计算得到电能表所包含的各个元件的电压超前电流的角度值，再根据假定法计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，若该差值符合预设条件，则为正相序，否则为逆相序，无需计量人员在带电的计量回路中进行接线操作，有效地降低了触电的风险，同时避免了电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故的发生。
本申请实施例提供了另一种基于电能数据的电压相序判别方法，如图3所示，该方法包括：
201、基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据。
其中，电能数据包括：第一元件的电压数据、电流数据、无功功率数据、功率因数等，以及第二元件的电压数据、电流数据、无功功率数据、功率因数等。
本实施步骤与实施例步骤101相同，实施例步骤101中已有详细说明，在此不再赘述。
202、根据各个元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个元件的电压超前电流的角度值。
本申请实施例中，根据第一元件的电能数据中的功率因数X1,计算X1的反余弦函数值其中，/>表示第一元件电压超前第一元件电流的角度值。再根据第一元件的无功功率的方向，确定第一元件电压超前第一元件电流的角度值的正负，具体的，若第一元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>为正值，此时，该正值状态的角度值/>即为第一元件电压超前第一元件电流的角度值其中，U12表示第一元件的电压数据，I1表示第一元件的电流数据；若第一元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>为负值，此时，需要对该负值状态的角度值进行变换处理，具体的，将该负值状态的角度值加上360°，得到第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>
同理，根据第二元件的电能数据中的功率因数X2,计算X2的反余弦函数值其中，/>表示第二元件电压超前第二元件电流的角度值。再根据第二元件的无功功率的方向，确定第二元件电压超前第二元件电流的角度值的正负，具体的，若第二元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到第二元件电压超前第二元件电流的角度值为正值，此时，该正值状态的角度值/>即为第二元件电压超前第二元件电流的角度值其中，/>表示第二元件的电压数据，/>表示第二元件的电流数据；若第二元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>为负值，此时，需要对该负值状态的角度值进行变换处理，具体的，将该负值状态的角度值加上360°，得到第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>
相应的，实施例步骤202具体包括：根据各个元件的电能数据中的功率因数分别计算各个功率因数的反余弦函数值，得到各个元件的电压超前电流的角度值的正值以及负值；若元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到元件的电压超前电流的角度值为正值；若元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到元件的电压超前电流的角度值为负值，并对负值状态的角度值进行变换处理，得到元件的电压超前电流的角度值的正值状态。
203、基于假定法，根据各个元件的电压超前电流的角度值确定当前电路的电压相序。
本申请实施例中，假定法可以包括假定当前电路的电压相序为电压正相序或者假定当前电路的电压相序为电压逆相序两种。
当假定当前电路的电压相序为电压正相序时，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值增加300°(第一预设角度)，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即/>若/>(第二预设角度条件)，则将第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>进行转换处理，具体的，将/>减去360°，以使得/>从而得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值。再计算第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>与转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>之间的差值，若符合/>或/>或/>(第一预设角度条件)中任一种，则判定当前电路的电压相序为电压逆相序。否则，判定当前电路的电压相序为电压正相序。
当假定当前电路的电压相序为电压逆相序时，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值增加60°(第二预设角度)，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即/>若/>(第二预设角度条件)，则将第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>进行转换处理，具体的，将/>减去360°，以使得/>从而得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值。再计算第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>与转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>之间的差值，若符合/>或/>或/>(第一预设角度条件)中任一种，则判定当前电路的电压相序为电压正相序。否则，判定当前电路的电压相序为电压逆相序。
相应的，实施例步骤203具体包括：假定当前电路的电压相序为电压正相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第一预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；若差值符合第一预设角度条件，则当前电路的电压相序为电压逆相序；否则，当前电路的电压相序为电压正相序。
可选的，实施例步骤203还包括：假定当前电路的电压相序为电压逆相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第二预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；若差值符合第一预设角度条件，则当前电路的电压相序为电压正相序；否则，当前电路的电压相序为电压逆相序。
在一个本申请实施例中，为了进一步限定及说明，实施例步骤203中计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值之前，实施例方法还包括：若第一元件电压超前第二元件电流的角度值超过第二预设角度条件，则将第一元件电压超前第二元件电流的角度值进行转换处理，得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值。
进一步的，计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，具体包括：计算第一元件的电压超前电流的角度值与转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值。
204、根据当前电路的电压相序以及各个元件的电压超前电流的角度值生成相量图；基于相量图确定接线结论。
本申请实施例中，根据当前电路的电压相序，以及以及负荷功率因数角的角度值生成相量图，即可确定接线结论。
示例1
现场读取某10kV专变客户三相三线智能电能表的电能数据如下：第一元件的电压数据U12＝102.2V，第二元件的电压数据U32＝101.9V，第一元件的电流数据I1＝0.67A，第二元件的电流数据I2＝0.65A，第一元件的无功功率数据Qa＝-10.71var，第二元件的无功功率数据Qc＝-51.47var，第一元件的功率因数第二元件的功率因数负荷功率因数角为39°(感性)。
首先，计算第一元件的功率因数的反余弦函数值由于第一元件的无功功率Qa＝-10.71var为负值，因此，确定此时，对/>进行变换处理，因此，第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>同理，计算第二元件的功率因数/>的反余弦函数值/>由于第二元件的无功功率数据Qc＝-51.47var为负值，因此，确定/>此时，对/>进行变换处理，因此，第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>+360＝309°。再假定当前电路的电压相序为电压正相序，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>增加300°，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即/>由于/>因此，将第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>减去360°得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值为249°，使得/>再计算/>由于/>并且/>并且/>因此当前电路的电压相序为电压正相序。进一步的，再假定当前电路的电压相序为电压逆相序，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>增加60°，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即由于/>因此，将第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>减去360°得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值为9°，使得再计算/>由于/>因此当前电路的电压相序为电压正相序。
综上，当前电路的电压相序为电压正相序。
最后再根据当前电路的电压相序为电压正相序以及负荷功率因数角为39°生成相量图，如图4所示，由图可知，滞后/>39°，/>与/>同相；/>反相后为/>滞后/>39°，和/>同相。/>无对应的电流，因此，/>为/>为/>为/> 为/>为/>因此，第一元件：/>第二元件：/>
示例2
现场读取某10kV专变客户三相三线智能电能表的电能数据如下：第一元件的电压数据U12＝101.2V，第二元件的电压数据U32＝101.6V，第一元件的电流数据I1＝0.75A，第二元件的电流数据I2＝0.77A，第一元件的无功功率数据Qa＝55.51var，第二元件的无功功率数据Qc＝-74.81var，第一元件的功率因数第二元件的功率因数负荷功率因数角为17°(感性)。
首先，计算第一元件的功率因数的反余弦函数值由于第一元件的无功功率Qa＝55.51var为正值，因此，确定因此，第一元件电压超前第一元件电流的角度值/>同理，计算第二元件的功率因数/>的反余弦函数值/>由于第二元件的无功功率数据Qc＝-74.81var为负值，因此，确定/>此时，对/>进行变换处理，因此，第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>再假定当前电路的电压相序为电压正相序，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>增加300°，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即由于/>因此，将第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>减去360°得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值为227°，使得/>再计算/>由于/>因此当前电路的电压相序为电压逆相序。进一步的，再假定当前电路的电压相序为电压逆相序，首先将第二元件电压超前第二元件电流的角度值/>增加60°，得到第一元件电压超前第二元件电流的角度值/>即/>再计算/>由于且/>且/>因此当前电路的电压相序为电压逆相序。
综上，当前电路的电压相序为电压逆相序。
最后再根据当前电路的电压相序为电压逆相序以及负荷功率因数角为17°生成相量图，如图5所示，由图可知，反相后得到/>滞后/>17°，/>和/>同相；/>滞后/>17°，/>和/>同相。/>无对应的电流，则/>为/>为/>为/> 为/>为/>因此，第一元件：/>第二元件：/>
本申请提供了一种基于电能数据的电压相序判别方法，首先基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；其次根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；最后基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。与现有技术相比，本申请实施例通过获取三相三线智能电能表显示的电能数据，经过计算得到电能表所包含的各个元件的电压超前电流的角度值，再根据假定法计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，若该差值符合预设条件，则为正相序，否则为逆相序，无需计量人员在带电的计量回路中进行接线操作，有效地降低了触电的风险，同时避免了电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故的发生。
进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本申请实施例提供了一种基于电能数据的电压相序判别装置，如图6所示，该装置包括：
获取模块31，计算模块32，确定模块33。
获取模块31，用于基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
计算模块32，用于根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
确定模块33，用于基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
在具体的应用场景中，所述计算模块，具体用于：
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数分别计算各个所述功率因数的反余弦函数值，得到各个所述元件的电压超前电流的角度值的正值以及负值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为正值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为负值，并对所述负值状态的角度值进行变换处理，得到所述元件的电压超前电流的角度值的正值状态。
在具体的应用场景中，所述确定模块，具体包括：
假定单元，用于假定所述当前电路的电压相序为电压正相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第一预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算单元，用于计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
确定单元，用于若所述差值符合第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压逆相序；
所述确定单元，还用于否则，所述当前电路的电压相序为电压正相序。
在具体的应用场景中，所述确定模块，还包括：
所述假定单元，还用于假定所述当前电路的电压相序为电压逆相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第二预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算单元，还用于计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
所述确定单元，还用于若所述差值符合所述第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压正相序；
所述确定单元，还用于否则，所述当前电路的电压相序为电压逆相序。
在具体的应用场景中，所述计算单元之前，所述确定模块还包括：
转换单元，用于若所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值超过第二预设角度条件，则将所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值进行转换处理，得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算单元，具体用于：
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值。
在具体的应用场景中，所述装置还包括：
生成模块，用于根据所述当前电路的电压相序以及负荷功率因数角的角度值生成相量图；
所述生成模块，还用于基于所述相量图确定接线结论。
本申请提供了一种基于电能数据的电压相序判别装置，首先基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；其次根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；最后基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。与现有技术相比，本申请实施例通过获取三相三线智能电能表显示的电能数据，经过计算得到电能表所包含的各个元件的电压超前电流的角度值，再根据假定法计算第一元件的电压超前电流的角度值与第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，若该差值符合预设条件，则为正相序，否则为逆相序，无需计量人员在带电的计量回路中进行接线操作，有效地降低了触电的风险，同时避免了电流互感器二次回路开路、电压回路短路、计量设备损坏、断路器跳闸等引起电网大面积停电事故的发生。
根据本申请一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一条可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于电能数据的电压相序判别方法。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
图7示出了根据本申请一个实施例提供的一种终端的结构示意图，本申请具体实施例并不对终端的具体实现做限定。
如图7所示，该终端可以包括：处理器(processor)402、通信接口(CommunicationsInterface)404、存储器(memory)406、以及通信总线408。
其中：处理器402、通信接口404、以及存储器406通过通信总线408完成相互间的通信。
通信接口404，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
处理器402，用于执行程序410，具体可以执行上述基于电能数据的电压相序判别方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序410可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器402可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。计算机设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器406，用于存放程序410。存储器406可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序410具体可以用于使得处理器402执行以下操作：
基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述基于电能数据的电压相序判别的实体设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。
本说明书中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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
可能以许多方式来实现本申请的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本申请的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本申请实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本申请的方法的机器可读指令。因而，本申请还覆盖存储用于执行根据本申请的方法的程序的记录介质。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于电能数据的电压相序判别方法，其特征在于，包括：
基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值，具体包括：
根据各个所述元件的电能数据中的功率因数分别计算各个所述功率因数的反余弦函数值，得到各个所述元件的电压超前电流的角度值的正值以及负值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为正值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为正值；
若所述元件的电能数据中的无功功率为负值，则得到所述元件的电压超前电流的角度值为负值，并对所述负值状态的角度值进行变换处理，得到所述元件的电压超前电流的角度值的正值状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序，具体包括：
假定所述当前电路的电压相序为电压正相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第一预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
若所述差值符合第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压逆相序；
否则，所述当前电路的电压相序为电压正相序。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序，还包括：
假定所述当前电路的电压相序为电压逆相序，将第二元件的电压超前电流的角度值增加第二预设角度后的角度值作为第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值；
若所述差值符合所述第一预设角度条件，则所述当前电路的电压相序为电压正相序；
否则，所述当前电路的电压相序为电压逆相序。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值之前，所述方法还包括：
若所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值超过第二预设角度条件，则将所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值进行转换处理，得到转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值；
所述计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值，具体包括：
计算第一元件的电压超前电流的角度值与所述转换后的第一元件电压超前第二元件电流的角度值之间的差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述当前电路的电压相序以及负荷功率因数角的角度值生成相量图；
基于所述相量图确定接线结论。
7.一种基于电能数据的电压相序判别装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于基于三相三线智能电能表分别获取当前电路的各个元件的电能数据，所述电能数据包括电压数据、电流数据、无功功率数据以及功率因数；
计算模块，用于根据各个所述元件的电能数据中的功率因数以及无功功率数据分别计算各个所述元件的电压超前电流的角度值；
确定模块，用于基于假定法，根据各个所述元件的电压超前电流的角度值确定所述当前电路的电压相序。
8.一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条可执行指令，其特征在于，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的基于电能数据的电压相序判别方法对应的操作。
9.一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一条可执行指令，其特征在于，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的基于电能数据的电压相序判别方法对应的操作。
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| CN202310633450.3A CN116718848A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 基于电能数据的电压相序判别方法及装置、介质、终端 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117424280A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-19 | 苏州海鹏科技有限公司 | 三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法 |
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| CN117424280B (zh) * | 2023-10-27 | 2024-08-13 | 苏州海鹏科技有限公司 | 三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法 |
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