一種電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括共享內(nèi)存數(shù)據(jù)交互、讀寫參數(shù)、讀寫DPRAM、定時(shí)記錄、高速記錄、合格率統(tǒng)計(jì)、越限監(jiān)測(cè)等功能模塊；另外實(shí)時(shí)性要求高的DI監(jiān)測(cè)、DO控制以及電能計(jì)量，PPC存儲(chǔ)管理；工作流程為PPC系統(tǒng)初始化、創(chuàng)建線程、創(chuàng)建共享內(nèi)存、加載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、讀取計(jì)算因子、讀取參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算和傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊。本發(fā)明能夠進(jìn)行先進(jìn)的電能質(zhì)量分析，高精度的測(cè)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量，使電力用戶在第一時(shí)間內(nèi)可以獲得電能的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行充分的評(píng)估與監(jiān)測(cè)，提出改善電能指標(biāo)的對(duì)策與方案。
【專利說明】一種電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]隨著電力體制的改革，電力市場(chǎng)的逐步發(fā)展和完善，電能質(zhì)量成為衡量電能供應(yīng)的重要特征參數(shù)。提高電能質(zhì)量需要從電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，不僅是電力生產(chǎn)商、供應(yīng)商的責(zé)任，更與電力客戶有著密切的關(guān)系。
[0003]隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中使用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的變化，諸如半導(dǎo)體整流器、晶閘管調(diào)壓及變頻器調(diào)整裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和家用電器等負(fù)荷的迅速發(fā)展，由于其非線性、沖擊性以及不平衡的用電特性，使電網(wǎng)的電壓波形發(fā)生畸變而引起(間)諧波超標(biāo)，同時(shí)產(chǎn)生電壓波動(dòng)、閃變以及三相不平衡，甚至引起系統(tǒng)頻率波動(dòng)等，對(duì)供電電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響?；陔娋W(wǎng)中出現(xiàn)越來越多的電能質(zhì)量問題，使得電能質(zhì)量的研究十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種監(jiān)測(cè)功能多樣化、精確化、智能化的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括共享內(nèi)存數(shù)據(jù)交互、讀寫參數(shù)、讀寫DPRAM、定時(shí)記錄、高速記錄、合格率統(tǒng)計(jì)、越限監(jiān)測(cè)等功能模塊；另外實(shí)時(shí)性要求高的DI監(jiān)測(cè)、DO控制以及電能計(jì)量，PPC存儲(chǔ)管理；工作流程為PPC系統(tǒng)初始化、創(chuàng)建線程、創(chuàng)建共享內(nèi)存、加載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、讀取計(jì)算因子、讀取參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算和傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊。
[0006]進(jìn)一步的，所述PPC讀寫DPRAM模塊，RAM的設(shè)計(jì)大小為16kB，分配IkB左右空間用于PowerPC向DSP傳遞數(shù)據(jù)，分配14kB用于DSP向PowerPC傳遞數(shù)據(jù),剩下的一部分用于標(biāo)志及時(shí)間交互，另留有一定余量。
[0007]進(jìn)一步的，所述定時(shí)記錄計(jì)算模塊接收到DSP采樣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行max、min、avg、95%概率值統(tǒng)計(jì)，計(jì)算采集到的主要模擬量，結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)中，等累計(jì)到30次的數(shù)據(jù)時(shí)(I36.875KB)，進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換并保存至SD卡；計(jì)算的數(shù)據(jù)是DSP傳送的150cycle(3s)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；平均值、最大值、最小值、95%概率值的統(tǒng)計(jì)周期可設(shè)置(Imin?IOmin)，其統(tǒng)計(jì)最小單位為150cycle，統(tǒng)計(jì)周期為系統(tǒng)配置參數(shù)設(shè)定的定時(shí)記錄時(shí)間。
[0008]進(jìn)一步的，所述高速記錄模塊高速記錄半周波電壓/電流有效值。通過積分算法得到半周波的RMS，記錄8通道，每通道1000個(gè)RMS的數(shù)據(jù)(記錄觸發(fā)前100點(diǎn)+觸發(fā)后的900 點(diǎn))。
[0009]進(jìn)一步的，所述電能量計(jì)算模塊當(dāng)接收到I秒鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，計(jì)算電能量，并從定時(shí)處理接收到I分鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，將總電度量及共15次的諧波電度計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)到鐵電中。[0010]進(jìn)一步的，所述DI模塊Ims定時(shí)掃描8個(gè)DI狀態(tài)輸入口，如果有變位信息就進(jìn)行輸入信號(hào)濾波時(shí)間處理，并形成SOE記錄存儲(chǔ)到鐵電中，根據(jù)掃描的DI狀態(tài)變位信息及時(shí)間，實(shí)時(shí)記錄DI的狀態(tài)，并做預(yù)先設(shè)計(jì)的處理，如DI聯(lián)動(dòng)D0、啟動(dòng)錄波等。
[0011]進(jìn)一步的，所述DO模塊接收到越限告警或直接控制輸出通知后，進(jìn)行報(bào)警操作(如果關(guān)聯(lián)有控制輸出，則進(jìn)行控制輸出)或直接進(jìn)行控制輸出。
[0012]進(jìn)一步的，所述越限記錄模塊監(jiān)測(cè)50cycle實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(1S實(shí)時(shí)測(cè)量值)，動(dòng)作延時(shí)可設(shè)，并可觸發(fā)DO報(bào)警輸出、LED告警指示、告警記錄、高速記錄和錄波功能，越限記錄模塊進(jìn)行越限判斷，并進(jìn)行濾波時(shí)間控制，一旦判定出越限就進(jìn)行越限指示并存下越限事件記錄。
[0013]進(jìn)一步的，所述共享內(nèi)存模塊主控進(jìn)程將接收到DPRAM實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存到共享內(nèi)存中，以供QT-GUI進(jìn)程輪詢顯示等操作，定時(shí)進(jìn)行DPRAM的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取，并存入共享內(nèi)存中，與GUI進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0014]進(jìn)一步的，所述裝置配置參數(shù)模塊讀取QT界面及后臺(tái)維護(hù)的配置參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際傳到DSP中，模塊根據(jù)配置參數(shù)標(biāo)志位有沒有變化，來確定是不是需要再讀取配置參數(shù)。
[0015]本發(fā)明能夠進(jìn)行先進(jìn)的電能質(zhì)量分析，高精度的測(cè)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量，使電力用戶在第一時(shí)間內(nèi)可以獲得電能的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行充分的評(píng)估與監(jiān)測(cè)，提出改善電能指標(biāo)的對(duì)策與方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明工作流程圖；
[0017]圖2為本發(fā)明雙口 RAM分配表；
[0018]圖3為本發(fā)明雙口 RAM發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖；
[0019]圖4為本本發(fā)明雙口 RAM接收數(shù)據(jù)流程圖；
[0020]圖5為本發(fā)明定時(shí)記錄統(tǒng)計(jì)流程圖；
[0021]圖6為本發(fā)明高速記錄存儲(chǔ)處理流程圖；
[0022]圖7為本發(fā)明電能計(jì)算流程圖；
[0023]圖8為本發(fā)明SOE記錄流程圖；
[0024]圖9為本發(fā)明DO模塊控制輸出流程圖；
[0025]圖10為本發(fā)明越限模塊流程圖；
[0026]圖11為本發(fā)明共享內(nèi)存模塊流程圖；
[0027]圖12為本發(fā)明配置參數(shù)模塊流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]該系統(tǒng)主要包括共享內(nèi)存數(shù)據(jù)交互、讀寫參數(shù)、讀寫DPRAM、定時(shí)記錄、高速記錄、合格率統(tǒng)計(jì)、越限監(jiān)測(cè)等功能模塊；另外實(shí)時(shí)性要求高的DI監(jiān)測(cè)、DO控制以及電能計(jì)量，PPC存儲(chǔ)管理；圖1所示，工作流程為PPC系統(tǒng)初始化、創(chuàng)建線程、創(chuàng)建共享內(nèi)存、加載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、讀取計(jì)算因子、讀取參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算和傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊。
[0029]PPC讀寫DPRAM模塊，RAM的設(shè)計(jì)大小為16kB，分配IkB左右空間用于PowerPC向DSP傳遞數(shù)據(jù)，分配14kB用于DSP向PowerPC傳遞數(shù)據(jù),剩下的一部分用于標(biāo)志及時(shí)間交互，另留有一定余量，雙口 RAM的MAP表如圖2所示，雙口 RAM交互邏輯如圖3、圖4所示。
[0030]定時(shí)記錄計(jì)算模塊接收到DSP采樣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行max、min、avg、95 %概率值統(tǒng)計(jì)，計(jì)算采集到的主要模擬量，結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)中，等累計(jì)到30次的數(shù)據(jù)時(shí)(136.875KB)，進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換并保存至SD卡，如圖5所示；計(jì)算的數(shù)據(jù)是DSP傳送的150cycle(3s)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其統(tǒng)計(jì)最小時(shí)間間隔也是150cycle ;平均值、最大值、最小值、95%概率值的統(tǒng)計(jì)周期可修改系統(tǒng)配置文件的定時(shí)記錄時(shí)間實(shí)現(xiàn)。
[0031]高速記錄模塊記錄半周波電壓/電流有效值，圖6所示，通過積分算法得到半周波的RMS，記錄8通道，每通道1000個(gè)RMS的數(shù)據(jù)(記錄觸發(fā)前100點(diǎn)+觸發(fā)后的900點(diǎn))。
[0032]電能量計(jì)算模塊從收到I秒鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，計(jì)算電能量，并從定時(shí)處理接收到I分鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，將總電度量及共15次的諧波電度計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)，圖7所示，電度=當(dāng)前瞬時(shí)功率*累計(jì)時(shí)間。
[0033]圖8所示，DI模塊Ims定時(shí)掃描8個(gè)DI狀態(tài)輸入口，如果有變位信息就進(jìn)行輸入信號(hào)濾波時(shí)間處理，并形成SOE記錄存儲(chǔ)到鐵電中，根據(jù)掃描的DI狀態(tài)變位信息及時(shí)間，實(shí)時(shí)記錄DI的狀態(tài)。
[0034]圖9所示，DO模塊接收到越限告警或直接控制輸出通知后，進(jìn)行報(bào)警操作(如果關(guān)聯(lián)有控制輸出，則進(jìn)行控制輸出)或直接進(jìn)行控制輸出。
[0035]圖10所示，越限記錄模塊監(jiān)測(cè)50CyCle實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(Is實(shí)時(shí)測(cè)量值)，動(dòng)作延時(shí)可設(shè)，并可觸發(fā)DO報(bào)警輸出、LED告警指示、告警記錄、高速記錄和錄波功能，越限記錄模塊進(jìn)行越限判斷，并進(jìn)行濾波時(shí)間控制，一旦判定出越限就進(jìn)行越限指示并存下越限事件記錄。
[0036]圖11所示，共享內(nèi)存模塊主控進(jìn)程將接收到DPRAM實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存到共享內(nèi)存中，以供QT-GUI進(jìn)程輪詢顯示等操作，定時(shí)進(jìn)行DPRAM的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取，并存入共享內(nèi)存中，與⑶I進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0037]圖12所示，裝置配置參數(shù)模塊讀取QT界面及后臺(tái)維護(hù)的配置參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際傳到DSP中，模塊根據(jù)配置參數(shù)標(biāo)志位有沒有變化，來確定是不是需要再讀取配置參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)主要包括共享內(nèi)存數(shù)據(jù)交互、讀寫參數(shù)、讀寫DPRAM、定時(shí)記錄、高速記錄、合格率統(tǒng)計(jì)、越限監(jiān)測(cè)等功能模塊；另外實(shí)時(shí)性要求高的DI監(jiān)測(cè)、DO控制以及電能計(jì)量，PPC存儲(chǔ)管理；工作流程為PPC系統(tǒng)初始化、創(chuàng)建線程、創(chuàng)建共享內(nèi)存、加載驅(qū)動(dòng)設(shè)備、讀取計(jì)算因子、讀取參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算和傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述PPC讀寫DPRAM模塊，RAM的設(shè)計(jì)大小為16kB，分配IkB左右空間用于PowerPC向DSP傳遞數(shù)據(jù)，分配14kB用于DSP向PowerPC傳遞數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述定時(shí)記錄計(jì)算模塊接收到DSP采樣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行maX、min、aVg、95%概率值統(tǒng)計(jì)，計(jì)算采集到的主要模擬量，結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)中，等累計(jì)到30次的數(shù)據(jù)時(shí)(136.875KB)，進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換并保存至SD卡；計(jì)算的數(shù)據(jù)是DSP傳送的150cycle(3S)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；平均值、最大值、最小值、95 %概率值的統(tǒng)計(jì)周期可設(shè)置(Imin?IOmin)，其統(tǒng)計(jì)最小單位為150cycle，統(tǒng)計(jì)周期為系統(tǒng)配置參數(shù)設(shè)定的定時(shí)記錄時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述高速記錄模塊高速記錄半周波電壓/電流有效值，通過積分算法得到半周波的RMS，記錄8通道，每通道1000個(gè)RMS的數(shù)據(jù)(記錄觸發(fā)前100點(diǎn)+觸發(fā)后的900點(diǎn))。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電能量計(jì)算模塊當(dāng)接收到I秒鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，計(jì)算電能量，并從定時(shí)處理接收到I分鐘定時(shí)時(shí)間到通知后，將總電度量及共15次的諧波電度計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述DI模塊Ims定時(shí)掃描8個(gè)DI狀態(tài)輸入口，如果有變位信息就進(jìn)行輸入信號(hào)濾波時(shí)間處理，并形成SOE記錄存儲(chǔ)到鐵電中，根據(jù)掃描的DI狀態(tài)變位信息及時(shí)間，實(shí)時(shí)記錄DI的狀態(tài)，并做預(yù)先設(shè)計(jì)的處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述DO模塊接收到越限告警或直接控制輸出通知后，進(jìn)行報(bào)警操作(如果關(guān)聯(lián)有控制輸出，則進(jìn)行控制輸出)或直接進(jìn)行控制輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述越限記錄模塊監(jiān)測(cè)50cycle實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(1S實(shí)時(shí)測(cè)量值)，動(dòng)作延時(shí)可設(shè)，并可觸發(fā)DO報(bào)警輸出、LED告警指示、告警記錄、高速記錄和錄波功能，越限記錄模塊進(jìn)行越限判斷，并進(jìn)行濾波時(shí)間控制，一旦判定出越限就進(jìn)行越限指示并存下越限事件記錄。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述共享內(nèi)存模塊主控進(jìn)程將接收到DPRAM實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存到共享內(nèi)存中，以供QT-GUI進(jìn)程輪詢顯示等操作，定時(shí)進(jìn)行DPRAM的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取，并存入共享內(nèi)存中，與GUI進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述裝置配置參數(shù)模塊讀取QT界面及后臺(tái)維護(hù)的配置參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際傳到DSP中，模塊根據(jù)配置參數(shù)標(biāo)志位有沒有變化，來確定是不是需要再讀取配置參數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103439591SQ201310223295
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】丁建義, 林峰平, 陳宜彬, 張孝山, 肖鐵航, 畢春娟, 沈年虎, 唐成林, 劉健 申請(qǐng)人:深圳市康必達(dá)控制技術(shù)有限公司