电力故障波采集系统

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电力故障波采集系统

技术领域

[0001]本申请涉及电力系统无功补偿技术领域，具体而言，涉及一种电力故障波采集系统、

方法、装置和电子设备。

背景技术

[0002]电力系统运行中，单相牵引负荷会发生复杂的变化，会导致电力系统中无功功率升高，

并在系统中注入负序及谐波，成为.电网安全稳定运行的不稳定因素•，同时使电力系统资源利

用效率明显降低，进而影响了电力企业的经济效益。谐波、无功、负序这三个问题已经成为影响

当前电力系统运行过程的最显著问题。而目前采用的大多数解决方案为SVGC方案，所以为了

并网的稳定，势必要采样电压、电流信号，并通过对电压及电流的波形分析来判断是否出现故

障，但是，在现有的SVGC方案中不支持SVG或C出现故障后记录瞬时故障状态，无法分析电网

瞬时状态，对于电压暂降、接地故障等突变情况导致的设备故障无法分析。针对该现象额外的增

加了独立于SVGC系统之外的一套系统。

实用新型内容

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种电力故障波采集系统，用以解决现有技术中存在

的技术问题。

[0004]本实用新型实施例提供一种电力故隙波采集系统，包括：无功补偿模块，电性连接于

电网，用于向电网提供无功补偿；电压检测模块，电性连接于无功补偿模块，用于获取无功补

偿模块的电压数据；主控模块，分别电性连接于无功补偿模块和电压检测模块，用于监听无功补

偿模块是否发生故障，并在无功补偿模块发生故障时，根据电压检测模块检测的电压数据，

次取电力故障波。

[0005]于一实施例中，主控模块包括：数字信号处理单元，电性连接于电压检测模块，用于

获取电压检测模块的电压数据；链表数据分析单元，电性连接于数字信号处理单元，用于根据

电压数据按照采集周期划分并生成电压链表数据；故障检测单元，电性连接于无功补偿模块,

用户监听无功・M尝模块是否上传故障信息；数据上传单元，分别电性连接于链表数据分析单元和

故障检测单元，用于当故障检测单元监听到无功补偿模块上传故障信息时，于链表数据分析

单元提取电压链表数据，并将电压链表数据上传至外部终端。

[0006]于一实施例中，数字信号处理单元包括至少一个数字信号处理设备。

[0007]于一实施例中，无功补偿模块包括静止无功发生器或动态无功补偿器。

[0008]于一实施例中，电压检测模块包括霍尔传感器。

[0009]于一实施例中，数字信号处理设备的控制模块采用TI公司生产的TMS320F28335作为

主控芯片。

[0010]于一实施例中，控制模块的内部工作频率为30MHz,供电电源为3.3V,内核电压为

1.9V,16通道12位转换率的AD,串行M口，3个CPU定时器，18路PWM输出通道，具有PWM死区

控制。

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[0011]于一实施例中，数字信号处理设备的控制模块采用TI公司生产的TMS320F2407作

为主控芯片。

[0012]于一实施例中，数字信号处理设备的控制模块采用EPIC6T144T7型芯片作为主控

心斤O

[0013]于一实施例中，系统还包括显示设备，电性连接于控制模块，用于显示电力故障

波。

附图说明

[0014]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用

的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对

范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附

图获得其他相关的附图。

[0015]图1为本申请实施例提供的一种电力故障波采集系统的示意图；

[0016]图2为本申请实施例提供的一种主控模块的原理框图；

[0017]图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

[0018]图4为本申请实施例提供的一种电力故障波采集方法的应用场景图；

[0019]图5为本申请实施例提供的一种电力故障波采集方法的流程图；

[0020]图6为本申请实施例提供的一种电力故障波采集装置的结构示意图。

[0021]图标：1-电力故障波采集系统;10-无功补偿模块；2-电子设备；20-电压检测模块；

21■数字信号处理单元；22-链表数据分析单元；23-故障检测单元；24-数据上传单元；30-主

控模块40-总线；41-处理器；42-存储器；300-终端；400-服务端；600-电力故障波采集装

置601-第一获取模块；602-周期划分模块；603-数据生成模块；604-故障监听模块；605-第

二获取模块。

具体实施方式

[0022]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0023]请参阅图1,其为本申请实施例提供的一种电力故障波采集系统1的示意图，电力

故隙波采集系统1包括：无功补偿模块10、电压检测模块20和主控模块30。

[0024]其中，无功补偿模块10电性连接于电网，用于向电网提供无功补偿。于一实施例中，

无功补偿模块10可以是静止无功发生落或动态无功补偿器。由于电力部门规定，凡是安装有低

压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置，特别是那些功率因数较低的工矿、企

业、居民区必须安装。大型异步申机、变压器、申焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、

轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻

机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波

动很大，功率因数尤其低，加装制尝设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施，其中，电

网可以是三相四线制。

[0025]电压检测模块20电性连接于主控电路，用于获取无功补偿模块10的电压数据。于一

实施例中，电压检测模块20可以是霍尔传感器，霍尔传感器将SVG内的电压按同比例转换为

电压输出，同时将该信号传输给主控模块30。此外，霍尔传感器还可以将SVG内大电流按

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同比例转换为小电流，同时将该信号传输给主控模块30.

[0026]主控模块30,分别电性连接于无功补偿模块10和电压检测模块20,用于监听无功

补偿模块10是否发生故障，并在无功补偿模块10发生故障时，根据电压检测模块20检测的电

压数据，获取电力故障波。

[0027]请参阅图2,其为本申请实施例提供的一种主控模块30的原理框图，主控模块30包

括：数字信号处理单元21、链表数据分析单元22、故障检测单元23和数据上传单元24。

[0028]数字信号处理单元21电性连接于电压检测模块20,用于获取电压检测模块20的电

压数据。于一实施例中，数字信号处理单元21包括至少一个数字信号处理设备。数字信号处理

设备(DSP,DigitalSignalProcess)会对接收到的霍尔传感器传出的模拟量进行收集。

[0029]链表数据分析单元22电性连接于数字信号处理单元21,用于根据电压数据按照采

集周期划分并生成电压链表数据。于一实施例中，将接收到的霍尔传感相传出的模抵量，按照

每一周期分为200个序列点，DSP捕捉每周期的前140个点，并形成相应链表并给予序列号

:P1〜P100),每当序列号到达100后由1开始自动删除并继续实时捕捉。

[0030]故障检测单元23电性连接于无功补偿模块10,用户监听无功补偿模块10是否上传

故障信息。于一实施例中，当SVG出现故障警报时，控制DSP开始上传故障波形的模拟量。

[0031]数据上传单元24分别电性连接于链表数据分析单元22和故障检测单元23,用于当

故障检测单元23监听到无功补偿模块10上传故障信息时，于链表数据分析单元22提取电压

链表数据，并将电压链表数据上传至外部终端300。

[0032]于一实施例中，DSP中的数据可以通过I/O直接传输，或通过USB(Universa1

SerialBus,通用串行总线)或者串口连接至PC(PersonalComputer,个人电脑)或通过A/D

[模/数)转换将波形模拟量转换为数字量直接传出，或通过无线数据传输至SVG中。进行实

E寸的故障波形传输能够直观的表现出SVG当时的工作状杰及电流/电压波形。

[0033]于一实施例中，数字信号处理设备的控制模块采用T1公司生产的TMS320F28335作为

主控芯片。控制模块的内部工作频率为30MHz,供电电源为3.3V,内核电压为1.9V,16通道

12位转换率的AD,串行数据口，3个CPU定时器，18路PWM输出通道，具有*PWM死区控制。

[0034]于一实施例中，数字信号处理设备的控制模块采用T1公司生产的TMS320F2407作为

主控芯片。数字信号处理设备的控制模块也可以采用EPIC6Tl4417型芯片作为主控芯片。

[0035]于一实施例中，电力故障波采集系统1还包括显示设备，电性连接于控制模块，用于

显示电力故障波。

[0036]请参阅图3,其为本实施例提供的一种电子设备2,包括：至少一个处理器41和存储

帑42,部中以一个处理器41为例。处理器41和存储器42通过总线40连接，存储器42存储有

可被处理器41执行的指令，指令被处理器41执行。

[0037]存储器42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，女曲

态随机存取存储器(StaticRandomAccessMemory,简的SRAM),电可,擦除可编程只读存储

器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory,简解EPROM),可擦除可编

程只读存储器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory,简琳PROM),可编程只读存储

器(ProgrammableRed-OnlyMemory,箧两PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory,箧称

ROM),磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

[0038]图4是本申请实施例提供的电力故障波采集方法的应用场景示意图。如图4所示，

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[0052]第一获取模块601,用于获取无功补偿模块10的电压数据。

[0053]周期划分模块602,用于根据预设采集周期划分采集序列节点信息。

[0054]数据生成模块603,用于将序列点信息按照采集顺序分配给电压数据，生成电压链

表数据。详细请参阅上述实施例中对步骤501的描述。

[0055]故障监听模块604,用于监听无功补偿模块10是否发生故障。详细请参阅上述实施

例中对步骤502的描述。

[0。56]第二获取模块605,用于若无功补偿模块10发生故障，根据电压检测模块20检测的

电压数据，获取电力故障波。详细请参阅上述实施例中对步骤503的描述。

[0057]在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实

现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，

实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系

统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通

信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械

或其它的形式。

[0058]另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示

的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络

单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0059]再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，

也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

[0060]需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,

可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说

对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出」来，该计

算机软件产品存储在一个存储介质中，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例方法的全部或部分步骤。

而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)随机存取存储

器(RandomAccessMemory,RAM)＞磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0061]在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个

实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系

或者顺序。

[0062]以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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、的注等，均应包含在本申请的保护范围之内.

汉

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图1

出

CN213715360U说明书附图2/5页

图2

父

CN213715360U说明书附图3/5页

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图3

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