[发明专利]基于最小二乘算法的新型交变电气快速测量装置及方法

说明书

本发明公开了基于最小二乘算法的新型交变电气快速测量装置及方法，属于电气测量技术领域，包括中央控制器、电源模块、信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通信模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块，所述电源模块分别给信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通信模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块供电，本发明根据其特有的连接结构，且在运行状态下实时对所采集到的电力数据进行最小二乘算法分析从而得到创建的模型的相关参数，通过相关参数得到相关频率下的电力数据真有效值，从而解决目前已有的依靠傅里叶变换和均方根的方法对相关电力数据进行测量的速度过低的问题。

技术领域

本发明涉及电气测量技术领域，具体是基于最小二乘算法的新型交变电气快速测量装置及方法。

背景技术

电力行业是关系到国计民生的基础性行业，所以故障一旦发生，必须迅速的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效的方法之一。为了维持系统稳定运行，切除故障的时间常常要求小到百分之几秒，一个电力综合保护装置的一个非常重要的指标就是故障的检测时间。因此应对电力系统的测量速度就提出了更高的要求，目前很多电气设备所用的是全波傅里叶变换和检测零序信号的做法进行相应的故障判断，这些方法由于算法的局限性会导致测量的时间至少为20ms。

发明内容

本发明的目的在于提供基于最小二乘算法的新型交变电气快速测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于最小二乘算法的新型交变电气快速测量装置，包括中央控制器、电源模块、信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通信模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块，所述电源模块分别给信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通信模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块供电，中央控制器还分别连接信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通信模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块，信号处理模块还连接最小二乘数据分析模块，最小二乘数据分析模块还连接均值嵌套中值滤波模块，均值嵌套中值滤波模块还连接通讯模块和附加模块。信号处理模块还分别连接电压互感器和整流模块。最小二乘数据分析模块还分吧连接ADC采样器、中央处理器和定时器模块。通信模块还分别连接RS485通信模块和通用输出模块。附加模块还分别连接人机交互模块和声光报警器。

其中，电源模块的功能是为整个系统提供运行能量，电源模块连接信号处理模块、最小二乘数据分析模块、通讯模块、附加模块和均值嵌套中值滤波模块。

信号处理模块是将实际使用电压幅值如(高压10kV、低压380V)进行硬件转换，转换为信号处理模块可使用的信号类型。信号处理模块与电源模块、最小二乘数据分析模块进行连接。

最小二乘数据分析模块负责数据的离散化以及对离散后的数据进行最小二乘算法计算，并将最小二乘所计算出的模型参数进行真有效值计算。最小二乘数据分析模块与电源模块、信号处理模块、均值嵌套中值滤波模块进行连接。

均值嵌套中值滤波模块负责对最小二乘数据分析模块传输的真有效值进行中值滤波后的均值滤波。均值嵌套中值滤波模块与电源模块、最小二乘数据分析模块、通讯模块、附加模块进行连接。

通信模块负责整个系统与外部的通信，人机交互方面和信号输出方面。通信模块与均值嵌套中值滤波模块、电源模块连接。

附加模块是指对于人机交互的优化以及一些其它功能的所需要设立的模块。在本发明中指声光报警模块以及云端信息记录模块。附加模块与电源模块、通信模块、均值嵌套中值滤波模块进行连接。