[发明专利]一种暂态电能质量检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于输配电技术领域，特别涉及一种暂态电能质量检测装置和方法。

背景技术

在当今社会，电能作为一种清洁、经济、可控的能源，在国民经济的各个层面都得到了广泛的应用。随着科学技术的发展，社会对电能质量的要求越来越高，研究和改善电能质量，对于电网和电气设备的安全、经济运行，保障产品质量、科学实验以及人民生活和生产的正常等均有重要意义。

电能质量问题分为稳态电能质量问题和暂态电能质量问题。国内对于稳态电能质量的研究时间比较长，成果也很多，但是近年来随着社会的发展暂态电能质量问题逐渐显现。目前我国对这些电能质量问题的研究还处于起步阶段。国际电力电子工程师协会IEEE把瞬时和短时扰动引起的电能质量问题归结为暂态电能质量问题，其主要的表现形式有电压暂升、电压暂降、暂态振荡、电压中断等。由于暂态电能质量扰动的随机性很大、持续过程很短、传统的电能质量检测技术已经不适用。目前的电能质量检测方法研究的主要方向是如何快速准确、简单有效地实现各种扰动的检测，方法有以下几种：傅立叶变换法、小波变换方法、缺损电压法、有效值法、瞬时电压D-Q分解法、人工智能方法、Porny分析法及基于数学形态学法等几大类。这些方法在稳态电能质量检测方面有一定的应用，国内外一些公司相继开发出多种用于稳态电能质量检测的装置和仪器。但是对于暂态电能质量检测装置开发方面国内做出的成果还不多，主要原因在于目前的一些暂态电能质量检测方法很难在装置上实现。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种暂态电能质量检测装置和方法，以达到提高暂态电能质量检测的实时分析能力和远程通讯能力的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种暂态电能质量检测装置，包括互感器、谐波放大器、锁相环电路、A/D转换电路、FIFO电路、USB控制器、显示器及键盘，其特征在于：还包括两个DSP处理器和一个单片机，其连接关系为：第一互感器的输出端连接第一谐波放大器的输入端和第一锁相环电路的输入端，第一谐波放大器的输出端和第一锁相环电路的输出端分别连接第一A/D转换电路的第一输入端和第二输入端，第一A/D转换电路的输出端连接第一高速缓存的输入端，第一A/D转换电路的输入端连接第一DPS处理器的输出端，第一高速缓存的输出端连接第一DSP处理器的输入端，第一DSP的输入输出端连接第二高速缓存的第一输入输出端，第二高速缓存的第二输入输出端连接第一USB控制器的第一输入输出端，第一USB控制器的第二输入输出端连接单片机的第一输入输出端，第二互感器的输出端连接第二谐波放大器的输入端和第二锁相环电路的输入端，第二谐波放大器的输出端和第二锁相环电路的输出端分别连接第二A/D转换电路的第一输入端和第二输入端，第二A/D转换电路的输出端连接第三高速缓存的输入端，第二A/D转换电路的输入端连接第二DPS处理器的输出端，第三高速缓存的输出端连接第二DSP处理器的输入端，第二DSP的输入输出端连接第四高速缓存的第一输入输出端，第四高速缓存的第二输入输出端连接第二USB控制器的第一输入输出端，第二USB控制器的第二输入输出端连接单片机的第二输入输出端，单片机的两个输出端分别连接显示器及键盘。

采用暂态电能质量检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：采集无扰动标准信号，利用改进的S变换方法对其进行处理，得到无扰动标准信号的基础矩阵，所述的无扰动标准信号是指：电网的线电压和相电流；

步骤1-1：将采集到的无扰动标准信号进行S变换；

信号s(t)是一个连续信号，则信号s(t)的一维连续S变换S(τ，t)定义如下：