CN116990578B - 基于智慧电力的直流电流检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于智慧电力的直流电流检测方法及系统，涉及直流电流检测技术领域，包括如下步骤：获取历史电流数据，设定常规波动范围；获取实时电流数据，计算噪声频率；对实时电流数据进行滤波处理；对平滑数据进行计算分析，计算完整检测时间；对发电计划信息进行分析，输出电能质量下降信息或线路正常信息；对瞬态电流信息进行分析，输出线路正常信息或故障位置信息；本发明用于解决现有的直流电流检测技术缺少对电路中其他元件的运行导致实时电流数据变化的分析，导致将正常波动的实时电流数据误判为异常数据从而进行保护处理的问题。
Description
技术领域
本发明涉及直流电流检测技术领域，尤其涉及基于智慧电力的直流电流检测方法及系统。
背景技术
电流作为一个基本物理量，对其精准测量具有非常重要的意义，电流测量方法从直接测量到间接测量，电流测量原理从电场测量到磁场测量，电流测量产品的性能不断提高，成本不断降低；通过对电流的准确测量，可以实现对整机或者系统的实时监控和保护。
现有的技术中，通常都是对直接获取的电力数据进行简单的分析处理，缺少对实时电流数据的进一步处理以及对电路中其他元件的动态变化的判断，比如在申请公开号为CN116454826A的专利中，公开了一种电路故障紧急保护电路装置，该方案就是对获取到电力数据进行分析，当获取到异常数据时启动保护装置，缺少对电路中其他元件的动态变化导致实时电流数据在电路可承受范围内骤变的判断，若将该数据作为异常数据启动保护装置可能会导致频繁启停电路，增大了电能运输的损耗，鉴于此，有必要对现有的基于智慧电力的直流电流检测方法及系统进行优化。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了基于智慧电力的直流电流检测方法及系统，通过设置常规波动范围，计算噪声频率，对实时电流数据进行滤波处理，判断待检测电路中是否存在故障信息；以解决现有的直流电流检测技术缺少对电路中其他元件的运行导致实时电流数据变化的分析，导致将正常波动的实时电流数据误判为异常数据从而进行保护处理的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本发明提供基于智慧电力的直流电流检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，从信息数据库中获取历史电流数据，对历史电流数据进行计算分析，基于计算分析结果设定常规波动范围；
步骤S2，获取实时电流数据，基于常规波动范围对实时电流数据进行分析计算，得到待检测电路中的噪声频率；
步骤S3，基于待检测电路中的噪声频率选择滤波方法对实时电流数据进行滤波处理，将滤波处理后的实时电流数据标记为平滑数据；将平滑数据存入检测电流数据库的同时将平滑数据的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S4，对平滑数据进行计算分析，判断是否存在异常峰值，输出存在异常峰值或不存在异常峰值；
步骤S5，当接收到存在异常峰值时，获取异常峰值对应的存储时间，对存储时间进行计算，得到完整检测时间；获取完整检测时间内待检测电路的动态信息，输出发电计划信息或瞬态电流信息；
步骤S6，对发电计划信息进行分析，基于分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息；对瞬态电流信息进行分析，基于分析结果输出线路正常信息或故障位置信息。
进一步地，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，从信息数据库中获取第一参考数量的历史电流数据；
步骤S102，计算第一参考数量的历史电流数据的平均值，标记为历史平均值；计算第一参考数量的历史电流数据的标准差，标记为历史标准差；将历史标准差的第一参考倍数记为计算标准差；
步骤S103，将历史平均值减去计算标准差设定为第一参考值，将历史平均值加上计算标准差设定为第二参考值；将历史电流数据小于第一参考值的数据划分至第一分组，将历史电流数据大于等于第一参考值且小于等于第二参考值的数据划分至第二分组，将历史电流数据大于第二参考值的数据划分至第三分组；
步骤S104，将第一分组、第二分组以及第三分组中历史电流数据的数量最多的一组设定为参考组，将参考组的左右区间设置为待检测电路的常态电流范围。
进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，获取常态电流范围，将常态电流范围左端点减去计算标准差后作为常规波动范围的左端点，将常态电流范围右端点加上计算标准差后作为常规波动范围的右端点；
步骤S202，每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第一参考数量的实时电流数据时停止获取；
步骤S203，计算第一参考数量的实时电流数据中不处于常规波动范围的实时电流数据占比，标记为噪声频率。
进一步地，所述步骤S3中的滤波方法包括移动平均滤波法，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S3011，当噪声频率小于等于第一频率时，选择移动平均滤波法进行滤波处理；所述移动平均滤波法配置为：利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第二参考数量的实时电流数据时，计算第二参考数量的实时电流数据的平均值，将其作为滤波后的结果，标记为平滑数据；
步骤S3012，建立检测电流数据库，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S3013，重复进行步骤S3011以及步骤S3012，直到存储有第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号。
进一步地，所述步骤S3中的滤波方法还包括中值滤波法，中值滤波法包括如下子步骤：
步骤S3021，当噪声频率大于第一频率时，选择中值滤波法进行滤波处理；
步骤S3022，利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据；
步骤S3023，当获取到第三参考数量的实时电流数据时，将第三参考数量的实时电流数据以递增的方式进行排序，得到电流数列；
步骤S3024，计算电流数列的中值，将其作为滤波后的结果，标记为平滑数据。
进一步地，所述步骤S3还包括如下子步骤：
步骤S3031，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S3032，重复进行中值滤波法，直到获取到第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号。
进一步地，所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，当接收到滤波完成信号时，计算每个平滑数据与常规波动范围右端点的差值，标记为右参考差值；计算常规波动范围左端点与每个平滑数据的差值，标记为左参考差值；
步骤S402，当任一右参考差值大于第一波动阈值时，将该右参考差值标记为异常高峰值，输出存在异常高峰值；当任一左参考差值大于第一波动阈值时，将该左参考差值标记为异常低峰值，输出存在异常低峰值；当全部的左参考差值以及右参考差值均小于或等于第一波动阈值时，输出不存在异常峰值；所述存在异常峰值包括存在异常高峰值以及存在异常低峰值。
进一步地，所述步骤S5包括如下子步骤：
步骤S5011，当接收到异常峰值时，获取异常峰值对应的平滑数据的存储时间；
步骤S5012，利用初始时间计算公式计算出平滑数据的初始检测时间；所述初始时间计算公式配置为Jt=Ct-t×N；其中Jt为检测时间，Ct为存储时间，t为第一时间，N为常数；将Jt至Ct的时间段标记为完整检测时间。
进一步地，所述动态信息包括发电计划信息以及瞬态电流信息，所述步骤S5还包括如下子步骤：
步骤S5021，从信息数据库中获取完整检测时间内的发电计划信息，输出发电量变化信息或发电量不变信息；所述发电计划信息包括发电量变化信息以及发电量不变信息；
步骤S5022，从信息数据库中获取完整检测时间内待检测电路中是否存在电容器连接信息；若存在电容器连接信息，输出存在瞬态过电流；若不存在电容器连接信息，输出不存在瞬态过电流；所述瞬态电流信息包括存在瞬态电流信息以及不存在瞬态电流信息。
进一步地，所述步骤S6包括如下子步骤：
步骤S6011，分析异常峰值，当异常峰值为异常低峰值时，获取发电计划信息；
步骤S6012，当接收到发电量变化信息时，输出线路正常信息；当接收到发电量不变信息时，输出电能质量下降信息。
进一步地，所述步骤S6还包括如下子步骤：
步骤S6021，当异常峰值为异常高峰值时，获取瞬态电流信息；
步骤S6022，当接收到存在瞬态过电流时，输出线路正常信息；
步骤S6023，当接收到不存在瞬态过电流时，获取待检测电路中保护器件的闸门信息，所述闸门信息包括保护器件位置以及跳闸信息；
步骤S6024，当获取到闸门跳闸信息时，输出线路正常信息；
步骤S6025，当获取到闸门未跳闸信息时，从信息数据库中获取保护器件位置，基于保护器件位置输出故障位置信息。
第二方面，本发明提供基于智慧电力的直流电流检测系统，包括噪声分析模块、滤波处理模块以及电流分析模块；所述噪声分析模块包括波动计算单元、电流获取单元以及噪声计算单元；所述波动计算单元用于对历史电流数据进行计算，得到常规波动范围；所述电流获取单元用于获取实时电流数据；所述噪声计算单元用于对实时电流数据进行计算，得到待检测电路中的噪声频率；
所述滤波处理模块包括滤波选择单元、滤波处理单元以及检测电流数据库；所述滤波选择单元用于根据噪声频率选择滤波方法；所述滤波处理单元用于对实时电流数据进行滤波处理，直到获取到第一参考数量的平滑数据；所述检测电流数据库用于存储平滑数据以及平滑数据对应的存储时间；
所述电流分析模块包括峰值判断单元以及异常分析单元；所述峰值判断单元用于对平滑数据进行计算，判断是否存在异常峰值；所述异常分析单元用于计算完整检测时间，获取完整检测时间内待检测电路中的动态信息，对动态信息进行分析，基于分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息或故障位置信息。
本发明的有益效果：本发明通过计算分析得到待检测电路中的噪声频率，基于噪声频率选择滤波方法对实时电流数据进行滤波处理，能够输出较为平滑的数据，降低正常噪声对检测结果的影响，提高了数据处理过程中的准确性；
本发明通过对滤波处理后的平滑数据进行分析，判断是否存在异常峰值，计算异常峰值的完成检测时间，判断完整检测时间内待检测电路内是否存在充电信息，当接收到不存在瞬态过电流时进一步分析判断电路是否存在过载风险以及是否存在故障信息，能够进一步降低待检测电路中的元件正常运作时产生的瞬态过电流对检测结果的影响，同时基于智慧电力的直流电流检测系统能够快速获得故障位置信息，提高了对故障判断的及时性以及对数据分析的合理性。
本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的方法的步骤流程图；
图2为本发明的异常峰值的分析流程图；
图3为本发明的系统原理图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
请参阅图1所示，本发明提供基于智慧电力的直流电流检测方法，能够获取历史电流数据，设定常规波动范围；获取实时电流数据，计算噪声频率；基于噪声频率进行滤波处理，得到并存储平滑数据；对平滑数据进行计算分析，输出异常峰值；计算完整检测时间，获取完整检测时间内的动态信息；对动态信息进行分析，输出电能质量下降信息或线路正常信息或故障位置信息。
具体地，包括如下步骤：
步骤S1，从信息数据库中获取历史电流数据，对历史电流数据进行计算分析，基于计算分析结果设定常规波动范围；步骤S1还包括如下子步骤：
步骤S101，从信息数据库中获取第一参考数量的历史电流数据；
具体实施时，第一参考数量设置为50，由于电流数据会一直浮动，将第一参考数量设置为50能够为后续步骤提供足够参考的数量；
具体实施时，信息数据库存储有多组历史电流数据、发电计划信息、电容器连接信息以及保护器件位置信息；
步骤S102，计算第一参考数量的历史电流数据的平均值，标记为历史平均值；计算第一参考数量的历史电流数据的标准差，标记为历史标准差；将历史标准差的第一参考倍数记为计算标准差；
具体实施时，若仅用历史标准差作为计算标准差，则会导致较多正常浮动但幅度较大的电流数据被判定为异常数据；若参考倍数设置过大则会导致仅能判断出幅度很大的电流数据，当异常的电流数据幅度较小时无法准确判断，因此第一参考倍数设置为2倍；
步骤S103，将历史平均值减去计算标准差设定为第一参考值，将历史平均值加上计算标准差设定为第二参考值；将历史电流数据小于第一参考值的数据划分至第一分组，将历史电流数据大于等于第一参考值且小于等于第二参考值的数据划分至第二分组，将历史电流数据大于第二参考值的数据划分至第三分组；
具体实施时，第一参考值以及第二参考值的设置与待检测电路的额定电流相关，例如当待检测电路中的额定电流为5A时，第一参考值设置为4.7，第二参考值设置为5.3；
步骤S104，将第一分组、第二分组以及第三分组中历史电流数据的数量最多的一组设定为参考组，将参考组的左右区间设置为待检测电路的常态电流范围；
具体实施时，第一分组、第二分组以及第三分组内的电流数据都是正常的电流数据，三个分组中除参考组之外的两个分组内的电流数据的数量较少，因此选择分组中历史电流数据的数量最多的分组作为参考组，组内的历史电流数据也是第一参考数量中占比最大的，具有参考意义；
步骤S2，获取实时电流数据，基于常规波动范围对实时电流数据进行分析计算，得到待检测电路中的噪声频率；步骤S2还包括如下子步骤：
步骤S201，获取常态电流范围，将常态电流范围左端点减去计算标准差后作为常规波动范围的左端点，将常态电流范围右端点加上计算标准差后作为常规波动范围的右端点；
具体实施时，常态电流范围表示大多数电流数据小幅度浮动或不浮动所处的电流范围，但电流数据在正常波动时常会超出常态电流范围，甚至超出计算后的常规波动范围，因此将常态电流范围的左右端点分别减去或加上计算标准差后得到常规波动范围；
步骤S202，每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第一参考数量的实时电流数据时停止获取；
具体实施时，此时获取的是待检测电路正常运作时或其他与待检测电流参数相同的正常运作的线路的实时电流数据，用于分析正常运作时有多少实时电流数据会波动超出常规波动范围，以便后续步骤中对实时电流数据进行滤波处理，将这些波动幅度较大的电流数据平滑处理；第一时间的设置与待检测电路的频率有关，为了方便后续计算完整检测时间，第一时间设置为1s；
步骤S203，计算第一参考数量的实时电流数据中不处于常规波动范围的实时电流数据占比，标记为噪声频率；
步骤S3，基于待检测电路中的噪声频率选择滤波方法对实时电流数据进行滤波处理，将滤波处理后的实时电流数据标记为平滑数据；将平滑数据存入检测电流数据库的同时将平滑数据的存储时间存入检测电流数据库；步骤S3还包括如下子步骤：
步骤S3011，当噪声频率小于等于第一频率时，选择移动平均滤波法进行滤波处理；所述移动平均滤波法配置为：利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第二参考数量的实时电流数据时，计算第二参考数量的实时电流数据的平均值，将其作为滤波后的结果，标记为平滑数据；
具体实施时，第一频率设置为0.2，第二参考数量随第一频率的变化而变化，目的是能够将大多数异常数据进行处理；当第一频率为0.2时，表示100组电流数据中有20个电流数据为波动较大的数据，第二参考数量设置为5，理想情况下每5组电流数据中会存在一个波动较大的数据，若5组电流数据分别为5.4A、5.1A、4.9A、5.0A以及4.8A，通过观察初步判断5.4A与其他4组数据有较大差异，将5组数据进行滤波处理后平均值为5.04A，将其作为滤波后的结果能够消除偶然出现的较大的电流数据对分析结果的影响；
步骤S3012，建立检测电流数据库，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
具体实施时，由于数据传输存在一定的延迟，将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库，若此时存在延迟，则后续步骤中获取的动态信息也存在同样的延迟，能够为后续步骤提供更为精准的时间信息；
步骤S3013，重复进行步骤S3011以及步骤S3012，直到存储有第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号；
中值滤波法包括步骤S3021、步骤S3022、步骤S3023以及步骤S3024；
具体的，步骤S3021，当噪声频率大于第一频率时，选择中值滤波法进行滤波处理；
步骤S3022，利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据；
步骤S3023，当获取到第三参考数量的实时电流数据时，将第三参考数量的实时电流数据以递增的方式进行排序，得到电流数列；
具体实施时，第三参考数量设置为9，当噪声频率大于第一频率0.2时，若噪声频率为0.3，则表示在待检测电路正常运作下100组电流数据会存在30组正常的电流数据的浮动超出常规波动范围，将第三参考数量设置为9，若9组电流数据如表1所示：
表1：9组电流数据
则将其进行排序后得到的电流数列为4.6、4.7、4.8、4.9、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5；若待检测电路的常规波动范围为4.7-5.3，则4.6、5.4以及5.5是波动较大的正常电流数据；电流数列的中值为5.1，将其作为滤波后的结果；
步骤S3024，计算电流数列的中值，将其作为滤波后的结果，标记为平滑数据；
步骤S3031，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S3032，重复进行中值滤波法，直到获取到第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号；
步骤S4，对平滑数据进行计算分析，判断是否存在异常峰值，输出存在异常峰值或不存在异常峰值；步骤S4还包括如下子步骤：
步骤S401，当接收到滤波完成信号时，计算每个平滑数据与常规波动范围右端点的差值，标记为右参考差值；计算常规波动范围左端点与每个平滑数据的差值，标记为左参考差值；
步骤S402，当任一右参考差值大于第一波动阈值时，将该右参考差值标记为异常高峰值，输出存在异常高峰值；当任一左参考差值大于第一波动阈值时，将该左参考差值标记为异常低峰值，输出存在异常低峰值；当全部的左参考差值以及右参考差值均小于或等于第一波动阈值时，输出不存在异常峰值；所述存在异常峰值包括存在异常高峰值以及存在异常低峰值；
具体实施时，由于平滑数据都是滤波后的数据，当第二参考数量或第三参考数量的实施电流数据中异常数据过多或单个实时电流数据波动过大时，会导致滤波后的数据仍然异常，因此需要对平滑数据与常规波动范围的左右端点进行计算分析；第一波动阈值的设置与常规波动范围有关，例如当常规波动范围为4.7至5.3时，第一波动阈值设置为波动范围中值减去波动范围左端点后除以2，为0.15；
请参阅图2所示，步骤S5，当接收到存在异常峰值时，获取异常峰值对应的存储时间，对存储时间进行计算，得到完整检测时间；获取完整检测时间内待检测电路的动态信息，输出发电计划信息或瞬态电流信息；步骤S5还包括如下子步骤：
步骤S5011，当接收到异常峰值时，获取异常峰值对应的平滑数据的存储时间；
步骤S5012，利用初始时间计算公式计算出平滑数据的初始检测时间；所述初始时间计算公式配置为Jt=Ct-t×N；其中Jt为检测时间，Ct为存储时间，t为第一时间，N为常数；将Jt至Ct的时间段标记为完整检测时间；
具体实施时，N与滤波方法以及滤波方法中的第二参考数量或第三参考数量相同，当滤波方法为移动平均滤波法时，此时第二参考数量为5，若存储时间为11时30分20秒，则检测时间为Ct-1×5＝11时30分15秒；若此时滤波方法为中值滤波法，则检测时间最终为11时30分11秒；由于线路中电流数据的元件的状态变化都是瞬态的，因此完整检测时间足够进行后续判断；
步骤S5021，从信息数据库中获取完整检测时间内的发电计划信息，输出发电量变化信息或发电量不变信息；所述发电计划信息包括发电量变化信息以及发电量不变信息；
步骤S5022，从信息数据库中获取完整检测时间内待检测电路中是否存在电容器连接信息；若存在电容器连接信息，输出存在瞬态过电流；若不存在电容器连接信息，输出不存在瞬态过电流；所述瞬态电流信息包括存在瞬态电流信息以及不存在瞬态电流信息；
步骤S6，对发电计划信息进行分析，基于分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息；对瞬态电流信息进行分析，基于分析结果输出线路正常信息或故障位置信息；步骤S6还包括如下子步骤：
步骤S6011，分析异常峰值，当异常峰值为异常低峰值时，获取发电计划信息；
步骤S6012，当接收到发电量变化信息时，输出线路正常信息；当接收到发电量不变信息时，输出电能质量下降信息；
具体实施时，当发电量变小时，发电机存在瞬时的调整，此时会导致线路中短时间内出现较多的异常低峰值；因此当获取到异常低峰值时，需要对发电计划信息进行判断；此外，发电量变化信息可以为发电量变大以及发电量变小；当发电量变大或不变时，若出现异常高峰值可能会导致线路过载，比电能质量下降产生的后果更大，因此不对发电量是否变大进行进一步分析，当出现异常高峰值时，后续步骤对瞬态电流信息进行分析，最终的分析结果与分析发电量变大的结果相同；
步骤S6021，当异常峰值为异常高峰值时，获取瞬态电流信息；
具体实施时，瞬态电流信息指电路中由于开关闭合、发动机启停或电容器连接导致的瞬时电流变化信息；而待检测电路中不存在或较少存在开关闭合以及发动机启停；电容器不对直流电路运作产生影响，但直流电路需要电容器充电或放电来调节线路，因此仅对电容器连接进行分析；此外电容器连接包括电容器连接以及电容器充电或放电；在电容器刚刚连接到电路并开始充电时，电流可能会短暂增大，然后逐渐减小到稳定值，这种情况下的过电流是短暂的，不会持续很长时间；在对电子元件或设备进行设计和保护时，需要考虑和处理瞬态过电流的影响；
步骤S6022，当接收到存在瞬态过电流时，输出线路正常信息；
步骤S6023，当接收到不存在瞬态过电流时，获取待检测电路中保护器件的闸门信息，所述闸门信息包括保护器件位置以及跳闸信息；
具体实施时，由于在存在异常高峰值时对瞬态电流信息进行分析，因此若此时保护器件闸门未跳闸则线路可能会出现过载或更严重的后果，因此需要输出故障位置信息以便后续进行维修处理；
步骤S6024，当获取到闸门跳闸信息时，输出线路正常信息；
步骤S6025，当获取到闸门未跳闸信息时，从信息数据库中获取保护器件位置，基于保护器件位置输出故障位置信息。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，针对不同待检测电路的额定电流设置有不同的第一参考值以及第二参考值；在实际应用中，由于需要对多种线路进行检测，而不同的线路额定电流不完全相同，例如在额定电流为5A的线路中，与额定电流为2A的线路中，若设置相同的第一参考值，则2A线路中只有一个分组有数据，因此针对不同线路设置不同的第一参考值以及第二参考值，能够对多种直流线路进行检测；具体为：
步骤S1，从信息数据库中获取历史电流数据，对历史电流数据进行计算分析，基于计算分析结果设定常规波动范围；步骤S1还包括如下子步骤：
步骤S101，从信息数据库中获取第一参考数量的历史电流数据；
步骤S102，计算第一参考数量的历史电流数据的平均值，标记为历史平均值；计算第一参考数量的历史电流数据的标准差，标记为历史标准差；将历史标准差的第一参考倍数记为计算标准差；
步骤S103，将历史平均值减去计算标准差设定为第一参考值，将历史平均值加上计算标准差设定为第二参考值；将历史电流数据小于第一参考值的数据划分至第一分组，将历史电流数据大于等于第一参考值且小于等于第二参考值的数据划分至第二分组，将历史电流数据大于第二参考值的数据划分至第三分组；
具体实施时，第一参考值以及第二参考值的设置与待检测电路的额定电流相关，当待检测电路中的额定电流为2A时，由于额定电流较小，因此电流数据的浮动幅度也会变小，所以第一参考值设置为1.9，第二参考值设置为2.1；
步骤S104，将第一分组、第二分组以及第三分组中历史电流数据的数量最多的一组设定为参考组，将参考组的左右区间设置为待检测电路的常态电流范围。
实施例3
请参阅图3所示，本发明提供基于智慧电力的直流电流检测系统，基于实施例1中的基于智慧电力的直流电流检测方法实现，具体地，基于智慧电力的直流电流检测系统包括噪声分析模块、滤波处理模块以及电流分析模块；噪声分析模块包括波动计算单元、电流获取单元以及噪声计算单元；波动计算单元用于对历史电流数据进行计算，得到常规波动范围；电流获取单元用于获取实时电流数据；噪声计算单元用于对实时电流数据进行计算，得到待检测电路中的噪声频率；
滤波处理模块包括滤波选择单元、滤波处理单元以及检测电流数据库；滤波选择单元用于根据噪声频率选择滤波方法；滤波处理单元用于对实时电流数据进行滤波处理，直到获取到第一参考数量的平滑数据；所述检测电流数据库用于存储平滑数据以及平滑数据对应的存储时间；
电流分析模块包括峰值判断单元以及异常分析单元；峰值判断单元用于对平滑数据进行计算，判断是否存在异常峰值；异常分析单元用于计算完整检测时间，获取完整检测时间内待检测电路中的动态信息，对动态信息进行分析，基于分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息或故障位置信息。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，从信息数据库中获取历史电流数据，对历史电流数据进行计算分析，基于计算分析结果设定常规波动范围；
步骤S2，获取实时电流数据，基于常规波动范围对实时电流数据进行分析计算，得到待检测电路中的噪声频率；
步骤S3，基于待检测电路中的噪声频率选择滤波方法对实时电流数据进行滤波处理，将滤波处理后的实时电流数据标记为平滑数据；将平滑数据存入检测电流数据库的同时将平滑数据的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S4，对平滑数据进行计算分析，判断是否存在异常峰值，输出存在异常峰值或不存在异常峰值；
步骤S5，当接收到存在异常峰值时，获取异常峰值对应的存储时间，对存储时间进行计算，得到完整检测时间；获取完整检测时间内待检测电路的动态信息，输出发电计划信息或瞬态电流信息；
步骤S6，对发电计划信息进行分析，基于发电计划信息的分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息；对瞬态电流信息进行分析，基于瞬态电流信息的分析结果输出线路正常信息或故障位置信息；
所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，从信息数据库中获取第一参考数量的历史电流数据；
步骤S102，计算第一参考数量的历史电流数据的平均值，标记为历史平均值；计算第一参考数量的历史电流数据的标准差，标记为历史标准差；将历史标准差的第一参考倍数记为计算标准差；
步骤S103，将历史平均值减去计算标准差设定为第一参考值，将历史平均值加上计算标准差设定为第二参考值；将历史电流数据小于第一参考值的数据划分至第一分组，将历史电流数据大于等于第一参考值且小于等于第二参考值的数据划分至第二分组，将历史电流数据大于第二参考值的数据划分至第三分组；
步骤S104，将第一分组、第二分组以及第三分组中历史电流数据的数量最多的一组设定为参考组，将参考组的左右区间设置为待检测电路的常态电流范围；
所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，获取常态电流范围，将常态电流范围左端点减去计算标准差后作为常规波动范围的左端点，将常态电流范围右端点加上计算标准差后作为常规波动范围的右端点；
步骤S202，每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第一参考数量的实时电流数据时停止获取；
步骤S203，计算第一参考数量的实时电流数据中不处于常规波动范围的实时电流数据占比，标记为噪声频率；
所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S401，当接收到滤波完成信号时，计算每个平滑数据与常规波动范围的右端点的差值，标记为右参考差值；计算常规波动范围的左端点与每个平滑数据的差值，标记为左参考差值；
步骤S402，当任一右参考差值大于第一波动阈值时，将该右参考差值标记为异常高峰值，输出存在异常高峰值；当任一左参考差值大于第一波动阈值时，将该左参考差值标记为异常低峰值，输出存在异常低峰值；当全部的左参考差值以及右参考差值均小于或等于第一波动阈值时，输出不存在异常峰值；所述存在异常峰值包括存在异常高峰值以及存在异常低峰值；
所述步骤S5包括如下子步骤：
步骤S5011，当接收到异常峰值时，获取异常峰值对应的平滑数据的存储时间；
步骤S5012，利用初始时间计算公式计算出平滑数据的初始检测时间；所述初始时间计算公式配置为Jt=Ct-t×N；其中Jt为初始检测时间，Ct为存储时间，t为第一时间，N为常数；将Jt至Ct的时间段标记为完整检测时间。
2.根据权利要求1所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述步骤S3中的滤波方法包括移动平均滤波法，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S3011，当噪声频率小于等于第一频率时，选择移动平均滤波法进行滤波处理；所述移动平均滤波法配置为：利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据，当获取到第二参考数量的实时电流数据时，计算第二参考数量的实时电流数据的平均值，将其平均值作为滤波后的结果，标记为平滑数据；
步骤S3012，建立检测电流数据库，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S3013，重复进行步骤S3011以及步骤S3012，直到存储有第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号。
3.根据权利要求2所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述步骤S3中的滤波方法还包括中值滤波法，中值滤波法包括如下子步骤：
步骤S3021，当噪声频率大于第一频率时，选择中值滤波法进行滤波处理；
步骤S3022，利用霍尔传感器每间隔第一时间获取一次实时电流数据；
步骤S3023，当获取到第三参考数量的实时电流数据时，将第三参考数量的实时电流数据以递增的方式进行排序，得到电流数列；
步骤S3024，计算电流数列的中值，将其中值作为滤波后的结果，标记为平滑数据。
4.根据权利要求3所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下子步骤：
步骤S3031，将平滑数据存入检测电流数据库；将平滑数据对应的存储时间存入检测电流数据库；
步骤S3032，重复进行中值滤波法，直到获取到第一参考数量的平滑数据，输出滤波完成信号。
5.根据权利要求4所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述动态信息包括发电计划信息以及瞬态电流信息，所述步骤S5还包括如下子步骤：
步骤S5021，从信息数据库中获取完整检测时间内的发电计划信息，输出发电量变化信息或发电量不变信息；所述发电计划信息包括发电量变化信息以及发电量不变信息；
步骤S5022，从信息数据库中获取完整检测时间内待检测电路中是否存在电容器连接信息；若存在电容器连接信息，输出存在瞬态过电流；若不存在电容器连接信息，输出不存在瞬态过电流；所述瞬态电流信息包括存在瞬态过电流信息以及不存在瞬态过电流信息。
6.根据权利要求5所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述步骤S6包括如下子步骤：
步骤S6011，分析异常峰值，当异常峰值为异常低峰值时，获取发电计划信息；
步骤S6012，当接收到发电量变化信息时，输出线路正常信息；当接收到发电量不变信息时，输出电能质量下降信息。
7.根据权利要求6所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，所述步骤S6还包括如下子步骤：
步骤S6021，当异常峰值为异常高峰值时，获取瞬态电流信息；
步骤S6022，当接收到存在瞬态过电流时，输出线路正常信息；
步骤S6023，当接收到不存在瞬态过电流时，获取待检测电路中保护器件的闸门信息，所述闸门信息包括保护器件位置以及跳闸信息；
步骤S6024，当获取到闸门跳闸信息时，输出线路正常信息；
步骤S6025，当获取到闸门未跳闸信息时，从信息数据库中获取保护器件位置，基于保护器件位置输出故障位置信息。
8.基于智慧电力的直流电流检测系统，适用于如权利要求1-7任意一项所述的基于智慧电力的直流电流检测方法，其特征在于，包括噪声分析模块、滤波处理模块以及电流分析模块；所述噪声分析模块包括波动计算单元、电流获取单元以及噪声计算单元；所述波动计算单元用于对历史电流数据进行计算，得到常规波动范围；所述电流获取单元用于获取实时电流数据；所述噪声计算单元用于对实时电流数据进行计算，得到待检测电路中的噪声频率；
所述滤波处理模块包括滤波选择单元、滤波处理单元以及检测电流数据库；所述滤波选择单元用于根据噪声频率选择滤波方法；所述滤波处理单元用于对实时电流数据进行滤波处理，直到获取到第一参考数量的平滑数据；所述检测电流数据库用于存储平滑数据以及平滑数据对应的存储时间；
所述电流分析模块包括峰值判断单元以及异常分析单元；所述峰值判断单元用于对平滑数据进行计算，判断是否存在异常峰值；所述异常分析单元用于计算完整检测时间，获取完整检测时间内待检测电路中的动态信息，对动态信息进行分析，基于分析结果输出电能质量下降信息或线路正常信息或故障位置信息。
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