CN116840622B - 基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** - Google Patents
基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN116840622B CN116840622B CN202310831187.9A CN202310831187A CN116840622B CN 116840622 B CN116840622 B CN 116840622B CN 202310831187 A CN202310831187 A CN 202310831187A CN 116840622 B CN116840622 B CN 116840622B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power distribution
- formula
- voltage
- data
- calculation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 16
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 16
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/088—Aspects of digital computing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
- H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,涉及配电终端的测试技术领域,解决问题是配电终端的数据监测。其中配电终端测试***包括数据采集模块、通信模块和数据分析模块,通过数据采集模块对配电终端进行电量输入与输出的数据采集,通过通信模块采用虚拟专有拨号网络VPDN进行数据通信,通过核心测试计算单元采用CWT、DWT和改进型小波阈值去噪的计算方法得到谐波检测值,通过数据分析模块采用InfluxDB、React框架、IIS平台、WebSocket和AJAX进行对数据的组织、储存、管理和运维人员跨平台的Web访问,本发明能够提高电量输入与输出对比计算的精度,进行多平台多设备的高效率和高保密性的远程配电终端测试。
Description
技术领域
本发明涉及配电终端的测试技术领域,且更具体地涉及一种基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***。
背景技术
配电终端作为配电自动化的基础环节和设备,肩负着实现配电网设备的监控和数据采集,遥测,遥信,遥控,故障电流测试,继电保护,通信转发及故障的诊断,隔离,定位和恢复等功能,它的运行状态将直接影响和反映到配网自动化***.文章介绍了配电终端自动化检测***,通过该***能实现对配电终端的通讯,功能和性能等进行全面,高效的测试,以保证终端的稳定,可靠运行。
在配电自动化给人们带来福利,也面临这巨大挑战,传统的配电网测试***用不平衡的通信方式,不仅不利于***安全运行与维护拓展,而且不易与上层***进行交互,存在信息孤岛问题,维护不方便,并且主站需要通过轮询的方式采集数据,实时性和保密性不高,每台设备都有上百个测试项并记录测试数据,测试流程繁琐,无法快速查询历史测试记录,存在交互不便、效率低、维护不便和保密性低的缺陷。电量输入与输出对比计算精度低,现有技术难以满足配电终端测试的需求。
发明内容
针对上述技术的不足,本发明公开一种基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,通过数据采集模块采用非正弦周期模型算法对配电终端进行电压、电流、功率因数、频率、谐波和停电上电时间的数据采集,通过通信模块采用运营商基站和虚拟专有拨号网络VPDN进行数据通信,通过核心测试计算单元采用CWT、DWT和改进型小波阈值去噪的计算方法得到谐波检测值,通过数据分析模块采用InfluxDB数据库React框架、IIS平台、WebSocket技术和AJAX技术进行对数据的组织、储存、管理和运维人员跨平台的Web访问,本发明能够提高电量输入与输出对比计算的精度,进行多平台多设备的高效率和高保密性的远程配电终端测试,大大提升了配电终端的测试效率和信息传输的安全性,方便工作人员远程监控与维护。
为了实现上述技术效果,本发明采用以下技术方案:
基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,包括数据采集模块、通信模块和数据分析模块;
数据采集模块用于对配电终端进行电压、电流、功率因数、频率、谐波和停电上电时间的数据采集;
通信模块用于数据信息的传输;
数据分析模块用于数据存储、数据处理和数据分析,所述数据分析模块包括核心测试计算单元、人机交互***、***服务平台和存储***;
所述数据采集模块的输入端与所述配电终端的输出端连接,所述数据采集模块的输出端与所述通信模块的输入端连接,所述通信模块的输出端与数据分析模块的输入端连接。
作为本发明进一步的实施例,所述数据采集模块包括输入和输出电量检测模块、配电终端、配电设备和北斗定位***,所述输入和输出电量检测模块与所述配电终端、所述配电设备和所述北斗定位***连接,所述输入和输出电量检测模块包括PTC-8320M三相多功能电能表、继电保护测试仪、时钟电路和储存单元,所述PTC-8320M三相多功能电能表和所述继电保护测试仪与所述时钟电路和所述储存单元连接,所述配电终端包括配电开关监控终端、配电变压器监测终端和无线终端设备,所述配电设备包括配电网中的柱上开关、配电变压器和环网柜,所述配电终端与所述配电设备、所述输入和输出电量检测模块和所述北斗定位***连接。作为本发明进一步的实施例,所述通信模块包括运营商基站和虚拟专有拨号网络VPDN。
作为本发明进一步的实施例,所述数据采集模块中电压采样式为:
式(1)中,U(n)为电压采样值,N为采样点数,n为采样变量,电流采样式为:
式(2)中,I(n)为电流采样值,功率采样式包括有功功率采样式与无功功率采样式,有功功率采样式为:
无功功率采样式为:
式(3)-(4)中,U0(n)为U(n)移相90°的数值,功率因素采样式为:
式(5)中,Urms为电压有效值,Irms为电流有效值。
作为本发明进一步的实施例,所述通信模块采用混沌压缩感知OFDM-PON加密算法,n维传输信号为:
A=(a1,a2,…,an)T (5)
式(5)中,T为转置,比值函数为:
式(6)中,s为范数的向量,稀疏度式为:
||s||0=k(k<<n) (7)
式(7)中,k为信号稀疏度,测量矩阵为:
Φ=c×d(c≤d) (8)
式(8)中,c为矩阵行数目,d为矩阵列数目,通过式(8)得到矩阵中第i行可以表示为CS采样式为:
式(9)中,m为测量向量,e为采样噪声,a为测量系数,通过式(8)得到随机循环矩阵作为测量矩阵,矩阵表示为:
式(10)中,2≤j≤c,λ>1,由于k<c<<d,m表示一个线性***,唯一恢复a,s的约束条件为:
min||s||0subject to||m-Bs||2≤εe (11)
式(11)中,εe为e的能量值。
作为本发明进一步的实施例,所述存储***采用InfluxDB数据库,所述InfluxDB数据库包括实时数据表和历史数据表,所述实时数据表包括实时子站状态表、实时子站遥测表、实时子站遥信表和实时子站日志表,所述实时数据表用于实时监测子站通信状态,所述历史数据表包括历史子站遥测表、历史子站遥信表和历史子站日志表,所述历史数据表用于查询某年、某月和某日的历史数据。
作为本发明进一步的实施例,所述人机交互子***包括React框架和IIS平台,所述React框架包括实时子站状态监测组件、实时遥测数据监测组件、实时遥信数据监测组件、实时子站日志监测组件和历史数据查询组件。
作为本发明进一步的实施例,所述React框架采用WebSocket技术和AJAX技术,所述WebSocket技术用于打开浏览器和服务器之间的交互式通信会话,所述AJAX技术用于实时地将增量更新呈现在管理界面上。
作为本发明进一步的实施例,所述核心测试计算单元用于电压偏差计算、频率偏差计算、电压波动计算、谐波计算和电压暂降与短时中断计算,电压偏差计算式为:
式(13)中,U标准为已知标准电压,U实际为实际所测电压,U偏差为标准电压与实际所测电压的差值,频率偏差计算式为:
f偏差=f实际-f标准 (14)
式(14)中,f实际为实际所测频率,f标准为已知标准频率,频率偏差限值为±0.2Hz,电压波动计算式为:
式(15)中,ΔU为U(t)曲线上两个相邻极值之差,UN为标准电压值,电压暂降是电压有效值突然下降至0.1-0.9UN范围内,短时中断是电压有效值突然低于0.1UN,电压暂降与短时中断影响的用户数计算式为:
式(16)中,X为设定阈值,检测电压低于90%UN可判定为电压暂降,Ni为发生事件第i次的用户数,NT为所测用户的总数,电压暂降与短时中断发生次数计算式为:
式(17)中,DT为统计总天数,D为统计周期的天数,谐波检测采用CWT和DWT结合的计算方法得到谐波检测值,通过CWT确定分解的层数,对于有限信号x(t)的连续小波变换式为:
式(18)中,ψ为一个基小波,ψa,b(t)为根据基小波平移和伸缩生成的一组小波函数族,WTx(a,b)为小波变换系数,a为与频率对应的尺度参数,b为与时间对应的位移参数,t为时间变量,得到小波变换系数式为:
式(19)中,ω为角频率,待测信号的频率与尺度参数的关系为:
式(20)中,Fc为小波的中心频率,Δ为采样间隔时间,通过改进型小波阈值法去噪,阈值计算公式为:
式(21)中,λ为通过阈值选取策略求出的固定阈值,j为小波分解尺度,可调阈值函数公式为:
式(22)中,sign(x)为目标函数,m为可调节因子,x为变量值,通过小波将信号分解到不同频带中,使不同频次的谐波处于不同的频带中,通过DWT重构波形即可求出谐波的幅值。
与现有技术相比,本发明有益的积极效果是:
本发明通过通信模块采用运营商基站和虚拟专有拨号网络VPDN进行数据通信,通过存储***采用InfluxDB数据库进行对数据的组织、储存和管理,通过核心测试计算单元采用CWT、DWT和改进型小波阈值去噪的计算方法得到谐波检测值,通过人机交互***采用React框架、IIS平台、WebSocket技术和AJAX技术实现运维人员跨平台的Web访问,能够实现兼容多个平台,提高电量输入与输出对比计算的精度,进行多设备的高效率和高保密性的远程配电终端测试,大大提高了配电终端的测试效率和信息传输的安全性,方便远程监控与维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:
图1为本发明总体架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本文实施例中的附图,对本文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文一部分实施例,而不是全部的实施例。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示,基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,包括数据采集模块、通信模块和数据分析模块;
数据采集模块用于对配电终端进行电压、电流、功率因数、频率、谐波和停电上电时间的数据采集;
通信模块用于数据信息的传输;
数据分析模块用于数据存储、数据处理和数据分析,所述数据分析模块包括人机交互***、***服务平台和存储***;
所述数据采集模块的输入端与所述配电终端的输出端连接,所述数据采集模块的输出端与所述通信模块的输入端连接,所述通信模块的输出端与数据分析模块的输入端连接。
进一步地,所述数据采集模块包括输入和输出电量检测模块、配电终端、配电设备和北斗定位***,所述输入和输出电量检测模块与所述配电终端、所述配电设备和所述北斗定位***连接,所述输入和输出电量检测模块包括PTC-8320M三相多功能电能表、继电保护测试仪、时钟电路和储存单元,所述PTC-8320M三相多功能电能表用于测量三相电流和电压、有功和无功功率、电度、谐波的参数,所述PTC-8320M三相多功能电能表和所述继电保护测试仪与所述时钟电路和所述储存单元连接,所述配电终端包括配电开关监控终端、配电变压器监测终端和无线终端设备,所述配电设备包括配电网中的柱上开关、配电变压器和环网柜,所述配电终端与所述配电设备、所述输入和输出电量检测模块和所述北斗定位***连接。
进一步地,所述通信模块包括运营商基站和虚拟专有拨号网络VPDN,所述虚拟专有拨号网络VPDN的工作原理为:用拨号认证建立起来一个虚拟的网络,建立虚拟的逻辑路径,访问隐藏在安全区域的网络和服务器资源,并得到一个专用的IP地址,此地址和服务器形成一个专用的网络。
进一步地,所述数据采集模块中电压采样式为:
式(1)中,U(n)为电压采样值,N为采样点数,n为采样变量,电流采样式为:
式(2)中,I(n)为电流采样值,功率采样式包括有功功率采样式与无功功率采样式,有功功率采样式为:
无功功率采样式为:
式(3)-(4)中,U0(n)为U(n)移相90°的数值,功率因素采样式为:
式(5)中,Urms为电压有效值,Irms为电流有效值。
进一步地,所述通信模块采用混沌压缩感知OFDM-PON加密算法,n维传输信号为:
A=(a1,a2,…,an)T (5)
式(5)中,T为转置,比值函数为:
式(6)中,s为范数的向量,稀疏度式为:
||s||0=k(k<<n) (7)
式(7)中,k为信号稀疏度,测量矩阵为:
Φ=c×d(c≤d) (8)
式(8)中,c为矩阵行数目,d为矩阵列数目,通过式(8)得到矩阵中第i行可以表示为CS采样式为:
式(9)中,m为测量向量,e为采样噪声,a为测量系数,通过式(8)得到随机循环矩阵作为测量矩阵,矩阵表示为:
式(10)中,2≤j≤c,λ>1,由于k<c<<d,m表示一个线性***,唯一恢复a,s的约束条件为:
min||s||0subjectto||m-Bs||2≤εe (11)
式(11)中,εe为e的能量值;
所述混沌压缩感知OFDM-PON加密算法采用混沌DNA扩展码技术,所述混沌DNA扩展码技术加密的实施方式为:
步骤一、使用DNA扩展规则,对需要传输的下行和收到的上行流进行DNA扩展编码,使用第一混沌序列与第二混沌序列分别用于控制下行和上行流的编码规则;
步骤二、产生第三混沌序列,用于选择DNA扩展码算法;
步骤三、下行信号通过上行信号和混沌DNA扩展码算法进行加密,将DNA扩展码转换为比特流;
所述混沌DNA扩展码技术解密的实施方式为:
步骤一、通过固定DNA扩展码转换标准,将获得的加密后的二进制流转换为DNA扩展代码;
步骤二、载入ONU自身发往OLT的序列,进行解密并用第二混沌序列完成自身序列DNA扩展码的恢复;
步骤三、获取第三混沌序列,用第二混沌序列完成自身序列DNA扩展码的恢复;
步骤四、使用第一混沌序列解密获得的经过DNA扩展码加密的下行数据,完成混沌DNA扩展码解密操作。
进一步地,所述存储***采用InfluxDB数据库,所述InfluxDB数据库包括实时数据表和历史数据表,所述实时数据表包括实时子站状态表、实时子站遥测表、实时子站遥信表和实时子站日志表,所诉实时子站状态表子将站名以标签的形式存储,子站状态和更新时间通过字段的形式存储,所述实时子站状态表用于实时监测子站通信状态,所述实时子站遥测表和实时子站遥信表将可变的信息以字段的形式存储,所述实时子站遥测表用于实时监测子站电气量,所述实时子站遥信表实时监测子站的开关信息量,所述实时子站日志表用于实时监测子站上送事件与子站投入和退出事件,所述历史数据表包括历史子站遥测表、历史子站遥信表和历史子站日志表,所述历史子站遥测表、所述历史子站遥信表和所述历史子站日志表中添加年、月、日信息,并以标签的形式进行存储,所述历史子站遥测表用于查询历史子站电气量,所述历史子站遥信表用于查询历史子站的开关信息量,所述历史子站日志表用于查询历史子站上送事件与子站投入和退出事件。
进一步地,所述人机交互子***包括React框架和IIS平台,所述React框架包括实时子站状态监测组件、实时遥测数据监测组件、实时遥信数据监测组件、实时子站日志监测组件和历史数据查询组件,所述React框架各功能模块独立封装成一个组件,父组件调用子组件完成自身功能,所述子组件包括***菜单组件、用户界面组件库、HTTP客户端组件库、WebSocket组件和路由组件库,所述React框架创建组件实施方式为:
步骤一、在组件中定义自身的状态,包括菜单信息和表格信息;
步骤二、调用Websocket组件,将该组件的方法与自身方法绑定;
步骤三、将菜单信息传入目标组件,以及将表格信息传入Table组件,并将自身状态中的表格数据进行填充、渲染。
进一步地,所述React框架采用WebSocket技术,所述WebSocket技术的实施过程为:通过调用Websocket组件并将相关API绑定到自身方法中,浏览器与WebSocket服务端连接,onOpen方法与模块的HandleOpen方法绑定,HandleOpen方法通过发送请求信息,告知服务端该模块请求的数据类型,onMessage方法与模块的HandleData方法绑定,HandleData方法根据表格信息对返回的JSON对象进行处理,WebSocket服务端通过套接字与ESB连接,ESB获取新数据后将其传送给WebSocket服务端,服务端再根据数据类型推送到已连接的客户端。
进一步地,所述React框架采用AJAX技术,所述AJAX技术的实施过程为:定义组件自身状态中的相关数据及处理函数,用户输入相关信息,触发处理函数对自身状态进行更新,然后在查询按钮组件中绑定onClick函数,用户点击查询按钮,onClick函数根据自身状态的相关数据生成url,然后调用axios的get方法去请求***服务。
进一步地,所述核心测试计算单元用于电压偏差计算、频率偏差计算、电压波动计算、谐波计算和电压暂降与短时中断计算,电压偏差计算式为:
式(13)中,U标准为已知标准电压,U实际为实际所测电压,U偏差为标准电压与实际所测电压的差值,频率偏差计算式为:
f偏差=f实际-f标准 (14)
式(14)中,f实际为实际所测频率,f标准为已知标准频率,频率偏差限值为±0.2Hz,电压波动计算式为:
式(15)中,ΔU为U(t)曲线上两个相邻极值之差,UN为标准电压值,电压暂降是电压有效值突然下降至0.1-0.9UN范围内,短时中断是电压有效值突然低于0.1UN,电压暂降与短时中断影响的用户数计算式为:
式(16)中,X为设定阈值,检测电压低于90%UN可判定为电压暂降,Ni为发生事件第i次的用户数,NT为所测用户的总数,电压暂降与短时中断发生次数计算式为:
式(17)中,DT为统计总天数,D为统计周期的天数,谐波检测采用CWT和DWT结合的计算方法得到谐波检测值,通过CWT确定分解的层数,对于有限信号x(t)的连续小波变换式为:
式(18)中,ψ为一个基小波,ψa,b(t)为根据基小波平移和伸缩生成的一组小波函数族,WTx(a,b)为小波变换系数,a为与频率对应的尺度参数,b为与时间对应的位移参数,t为时间变量,得到小波变换系数式为:
式(19)中,ω为角频率,待测信号的频率与尺度参数的关系为:
式(20)中,Fc为小波的中心频率,Δ为采样间隔时间,通过改进型小波阈值法去噪,阈值计算公式为:
式(21)中,λ为通过阈值选取策略求出的固定阈值,j为小波分解尺度,可调阈值函数公式为:
式(22)中,sign(x)为目标函数,m为可调节因子,x为变量值,通过小波将信号分解到不同频带中,使不同频次的谐波处于不同的频带中,通过DWT重构波形即可求出谐波的幅值。
基于CWT和DWT结合法与改进型小波阈值去噪法的测试谐波具体实施方式为:
步骤一、通过CWT检测谐波频率,确定分解的层数;
步骤二、使用改进型小波阈值去噪法法对采集的谐波信号进行降噪处理;
步骤三、用DWT检测出对应频率下的谐波幅值。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些具体实施方式仅是举例说明,本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下,可以对上述方法和***的细节进行各种省略、替换和改变。例如,合并上述方法步骤,从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此,本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (7)
1.一种基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,包括数据采集模块、通信模块和数据分析模块;
数据采集模块用于对配电终端的输入与输出端进行电压、电流、功率、功率因数和停电上电时间的数据采集;
通信模块用于数据信息的传输;
数据分析模块用于数据存储、数据处理和数据分析,所述数据分析模块包括核心测试计算单元、人机交互子***、***服务平台和存储***,其中,所述核心测试计算单元用于电压偏差计算、频率偏差计算、电压波动计算、谐波计算和电压暂降与短时中断计算,电压偏差计算式为:
式(13)中,U标准为已知标准电压,U实际为实际所测电压,U偏差为标准电压与实际所测电压的差值与标准电压的比值,频率偏差计算式为:
f偏差=f实际-f标准(14)式(14)中,f实际为实际所测频率,f标准为已知标准频率,频率偏差限值为±0.2Hz,电压波动计算式为:
式(15)中,ΔU为U(t)曲线上两个相邻极值之差,UN为计算电压波动时对应的标准电压值,电压暂降是电压有效值突然下降至0.1-0.9UN范围内,短时中断是电压有效值突然低于0.1UN,电压暂降与短时中断影响的用户数计算式为:
式(16)中,X为设定阈值,检测电压低于90%UN可判定为电压暂降,Ni为发生事件第i次的用户数,NT为所测用户的总数,电压暂降与短时中断发生次数计算式为:
式(17)中,DT为统计总天数,D为统计周期的天数,谐波检测采用CWT和DWT结合的计算方法得到谐波检测值,通过CWT确定分解的层数,对于有限信号x(t)的连续小波变换式为:
式(18)中,ψ为一个基小波,ψa,b(t)为根据基小波平移和伸缩生成的一组小波函数族,WTx(a,b)为小波变换系数,a为与频率对应的尺度参数,b为与时间对应的位移参数,t为时间变量,通过式(18)和帕塞瓦尔定理得到小波变换系数式为:
式(19)中,ω为角频率,待测信号的频率与尺度参数的关系为:
式(20)中,Fc为小波的中心频率,Δ为采样间隔时间,通过改进型小波阈值法去噪,小波阈值法去噪的阈值计算公式为:
式(21)中,λ为通过阈值选取策略求出的固定阈值,j为小波分解尺度,可调阈值函数公式为:
式(22)中,sign(x)为目标函数,m为可调节因子,x为变量值,通过小波将信号分解到不同频带中,使不同频次的谐波处于不同的频带中,通过DWT重构波形即可求出谐波的幅值;
所述数据采集模块的输入端与所述配电终端的输出端连接,所述数据采集模块的输出端与所述通信模块的输入端连接,所述通信模块的输出端与数据分析模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述数据采集模块包括输入和输出电量检测模块、配电终端、配电设备和北斗定位***,所述输入和输出电量检测模块与所述配电终端、所述配电设备和所述北斗定位***连接,所述输入和输出电量检测模块包括PTC-8320M三相多功能电能表、继电保护测试仪、时钟电路和储存单元,所述PTC-8320M三相多功能电能表和所述继电保护测试仪与所述时钟电路和所述储存单元连接,所述配电终端包括配电开关监控终端、配电变压器监测终端和无线终端设备,所述配电设备包括配电网中的柱上开关、配电变压器和环网柜,所述配电终端与所述配电设备、所述输入和输出电量检测模块和所述北斗定位***连接。
3.根据权利要求1所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述通信模块包括运营商基站和虚拟专有拨号网络VPDN。
4.根据权利要求1所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述数据采集模块中电压采样式为:
式(1)中,U(n)为电压采样值,N为采样点数,n为采样变量,电流采样式为:
式(2)中,I(n)为电流采样值,功率采样式包括有功功率采样式与无功功率采样式,有功功率采样式为:
无功功率采样式为:
式(3)-(4)中,U0(n)为U(n)移相90°的数值,功率因数采样式为:
式(5)中,Urms为电压有效值,Irms为电流有效值。
5.根据权利要求1所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述存储***采用InfluxDB数据库,所述InfluxDB数据库包括实时数据表和历史数据表,所述实时数据表包括实时子站状态表、实时子站遥测表、实时子站遥信表和实时子站日志表,所述实时数据表用于实时监测子站通信状态,所述历史数据表包括历史子站遥测表、历史子站遥信表和历史子站日志表,所述历史数据表用于查询某年、某月和某日的历史数据。
6.根据权利要求1所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述人机交互子***包括React框架和IIS平台,所述React框架包括实时子站状态监测组件、实时遥测数据监测组件、实时遥信数据监测组件、实时子站日志监测组件和历史数据查询组件。
7.根据权利要求6所述的基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试***,其特征在于,所述React框架采用WebSocket技术和AJAX技术,所述WebSocket技术用于打开浏览器和服务器之间的交互式通信会话,所述AJAX技术用于实时地将增量更新呈现在管理界面上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310831187.9A CN116840622B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310831187.9A CN116840622B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116840622A CN116840622A (zh) | 2023-10-03 |
CN116840622B true CN116840622B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=88159700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310831187.9A Active CN116840622B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116840622B (zh) |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101452016A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 北京市电力公司 | 电压暂降检测方法和装置 |
CN101562338A (zh) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | 东莞市腾华电子技术有限公司 | 配网自动化***体系架构 |
CN202872459U (zh) * | 2011-12-13 | 2013-04-10 | 北京电研华源电力技术有限公司 | 一种智能配电终端遥测板 |
CN103675617A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 西安交通大学 | 一种用于高频局部放电信号检测的抗干扰方法 |
CN107144764A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 华南理工大学 | 一种基于电表数据的用户电压暂降事故检测方法 |
CN108336826A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-07-27 | 厦门远通电子技术有限公司 | 一种配电网综合配电终端 |
CN108495314A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 燕山大学 | 基于混沌压缩感知加密的水下无线传感网络信息传输方法 |
CN108983043A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-11 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 配电网中低压侧运行监测主站管理*** |
CN109490658A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-03-19 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 配电终端自动检定*** |
CN110739772A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-31 | 广东航粤电气有限公司 | 智能配电运维*** |
CN112104076A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-18 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法 |
CN112540250A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于模块化控制的配电自动化终端测试*** |
CN115453261A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-09 | 辽宁电能发展股份有限公司 | 基于同步压缩小波变换的电缆缺陷检测方法 |
CN115528817A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-27 | 华中科技大学 | 一种用户端智能配用电***、方法、介质、设备及终端 |
CN218498873U (zh) * | 2022-08-29 | 2023-02-17 | 国家电网有限公司 | 一种智能移动保电终端 |
CN115792377A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-03-14 | 国网山西省电力公司营销服务中心 | 一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及装置 |
CN115962941A (zh) * | 2022-09-24 | 2023-04-14 | 西北工业大学 | 基于可调品质因子小波阈值降噪的滚动轴承故障诊断方法 |
CN115983015A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-04-18 | 国网冀北电力有限公司承德供电公司 | 用电体验评价方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111985361A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-24 | 武汉大学 | 小波降噪和emd-arima的电力***负荷预测方法及*** |
-
2023
- 2023-07-07 CN CN202310831187.9A patent/CN116840622B/zh active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101452016A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 北京市电力公司 | 电压暂降检测方法和装置 |
CN101562338A (zh) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | 东莞市腾华电子技术有限公司 | 配网自动化***体系架构 |
CN202872459U (zh) * | 2011-12-13 | 2013-04-10 | 北京电研华源电力技术有限公司 | 一种智能配电终端遥测板 |
CN103675617A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-26 | 西安交通大学 | 一种用于高频局部放电信号检测的抗干扰方法 |
CN107144764A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 华南理工大学 | 一种基于电表数据的用户电压暂降事故检测方法 |
CN108495314A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 燕山大学 | 基于混沌压缩感知加密的水下无线传感网络信息传输方法 |
CN108336826A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-07-27 | 厦门远通电子技术有限公司 | 一种配电网综合配电终端 |
CN108983043A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-11 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 配电网中低压侧运行监测主站管理*** |
CN109490658A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-03-19 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 配电终端自动检定*** |
CN110739772A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-31 | 广东航粤电气有限公司 | 智能配电运维*** |
CN112104076A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-18 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法 |
CN112540250A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于模块化控制的配电自动化终端测试*** |
CN115453261A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-09 | 辽宁电能发展股份有限公司 | 基于同步压缩小波变换的电缆缺陷检测方法 |
CN218498873U (zh) * | 2022-08-29 | 2023-02-17 | 国家电网有限公司 | 一种智能移动保电终端 |
CN115962941A (zh) * | 2022-09-24 | 2023-04-14 | 西北工业大学 | 基于可调品质因子小波阈值降噪的滚动轴承故障诊断方法 |
CN115528817A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-27 | 华中科技大学 | 一种用户端智能配用电***、方法、介质、设备及终端 |
CN115983015A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-04-18 | 国网冀北电力有限公司承德供电公司 | 用电体验评价方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115792377A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-03-14 | 国网山西省电力公司营销服务中心 | 一种基于双树复小波变换算法的谐波检测方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Application of harmonic wavelets to processing oscillating hydroacoustic signals;D.M.Klionskiy 等;《2017 Progress in Electromagnetics Research Symposium - Fall》;第2528-2533页 * |
基于改进阈值去噪的谐波检测;王晴晴 等;《电测与仪表》;第52卷(第13期);第20-24页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116840622A (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Wide-area frequency monitoring network (FNET) architecture and applications | |
Maaß et al. | Data processing of high-rate low-voltage distribution grid recordings for smart grid monitoring and analysis | |
CN104835376B (zh) | 具有备自投自动安全装置动作模拟功能的调度员培训仿真*** | |
CN110208647A (zh) | 一种基于随机矩阵的配电网单相接地故障区段定位方法 | |
Xia et al. | Phase angle‐based power system inter‐area oscillation detection and modal analysis | |
Vukmirović et al. | Software architecture for smart metering systems with virtual power plant | |
CN102944801A (zh) | 一种电缆载流量的在线监测*** | |
CN116840622B (zh) | 基于电量输入与输出对比计算的配电终端测试*** | |
CN103576014B (zh) | 变电站的时钟监测装置和监测方法 | |
CN107168265A (zh) | 定值整定***与保信***的自动识别对接方法 | |
CN205139246U (zh) | 云同步工频电压波形初相角对比*** | |
CN104898460B (zh) | 适用于地调***的在线静态安全分析*** | |
de Sousa et al. | Cloud computing in the smart grid context: an application to aid fault location in distribution systems concerning the multiple estimation problem | |
CN106301893A (zh) | 用于基站管理维护的信息交互方法和*** | |
CN113489026A (zh) | 一种广域电力***宽频振荡辨识方法及定位方法 | |
KR102081562B1 (ko) | IoT 데이터 변환 장치 | |
Zhang et al. | Wide area frequency visualization using smart client technology | |
CN205139245U (zh) | 智能电网网络统一定相*** | |
CN104318739B (zh) | 电力安全、质量现场监察主站-无线数据终端管理*** | |
CN102946394A (zh) | 数据采集与监控***中基于振荡波形特征的电网动态过程数据压缩传输与重构方法 | |
Schäfer et al. | Microscopic Fluctuations in Power‐Grid Frequency Recordings at the Subsecond Scale | |
CN109283385A (zh) | 一种避雷器监测数据在线处理方法及*** | |
Yang et al. | Technology research on panoramic situation awareness of operation state of smart distribution network | |
CN104914813B (zh) | 静态安全分析***中备自投模型的多平台同步方法 | |
Zeng et al. | A General Real-Time Cyberattack Risk Assessment Method for Distribution Network Involving the Influence of Feeder Automation System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |