[發明專利]一種電力系統分析方法

在審

• 申請號: 201911005879.8
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110579667A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 李玉玲
• 申請（專利權）人: 李玉玲
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電力系統分析方法，包括：(1)將三路電壓互感器、三路電流互感器和過零檢測模塊同時接入電網，判斷電網信號是否正向過零，是，執行步驟(2)；否，繼續等待；(2)六路AD轉換器同時進行同步采樣；(3)循環步驟(2)，直至六路AD轉換器的采樣點數均為512個；(4)采樣完成后，FPGA模塊進行FFT運算及其它相關電參量計算和分析，獲得處理結果，然后傳輸至顯示模塊進行顯示，并通過傳輸模塊將處理結果傳輸至遠程終端。本發明以FPGA作為處理內核，結合六路AD轉換器同時進行同步采樣，如此可以避免傳統電力分析儀由于采用DSP+多路開關+AD轉換器的設計模式而導致使用過程中容易出現異步采樣誤差的問題，很好地提高了儀器整體測量的精度。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體地說，是涉及一種電力系統分析方法。

背景技術

隨著科技的不斷發展和創新，越來越多的行業使用到電力進行智能化生產操作，而使用電力大多時候就意味著需要對電力的使用狀況進行實時監測和分析，這其中就需要涉及到電力分析儀的使用。電力分析儀是測量電壓、電流、有功/無功/視在功率、功率因數、有效功率量、無效功率量、頻率、諧波的一種儀器，主要用于三相功率測量、電壓事件捕捉、諧波測量、三相不平衡度測量等方面。

現有的電力分析儀，很多都采用了DSP+多路開關+AD轉換器的設計模式，這種設計模式，系統相對復雜，容易出現異步采樣誤差的問題，儀器整體測量精度不高。同時，電力分析儀在采樣完成后需要進行FFT運算，而現有的電力分析儀，由于系統設計不合理，導致計算量較大，處理器資源占用較多，處理效率難以得到保障。

因此，有必要針對現有的電力分析儀及其分析方式方法進行改進。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種電力系統分析方法，其采用的技術方案如下：

一種電力系統分析方法，包括電力分析儀，所述的電力分析儀包括外殼，設置在外殼內的印制板，分別設置在印制板上的FPGA模塊、電源模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、傳輸模塊、六路AD轉換器、濾波器、三路電壓互感器、三路電流互感器、過零檢測模塊、信號調理模塊、光電隔離模塊、抗混疊濾波器、電壓比較器、相位比較器、低通濾波器、壓控振蕩器、分頻器；所述電源模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、傳輸模塊、六路AD轉換器、壓控振蕩器、分頻器、光電隔離模塊均與FPGA模塊連接；所述濾波器與AD轉換器數量相同，且一一對應連接；三路電壓互感器、三路電流互感器與濾波器一一對應連接；所述抗混疊濾波器同時與三路電壓器、三路電流互感器、電壓比較器連接，所述相位比較器、低通濾波器、壓控振蕩器依次連接；所述電壓比較器和分頻器均與相位比較器連接；所述過零檢查模塊、信號調理模塊、光電隔離模塊依次連接；所述的分析方法包括以下步驟：

(1)將三路電壓互感器、三路電流互感器和過零檢測模塊同時接入電網，電網信號經過零檢測模塊、信號調理模塊、光電隔離模塊處理后由FPGA模塊判斷電網信號是否正向過零，是，則執行步驟(2)；否，則繼續等待；

(2)六路AD轉換器同時進行同步采樣；

(3)循環步驟(2)，直至六路AD轉換器的采樣點數均為512個，執行步驟(4)；AD轉換器采樣的同時，同步信號經抗混疊濾波器整形后，進入電壓比較器，電壓比較器將正弦波信號轉變成方波信號，方波信號進入相位比較器中與將輸出信號進行512倍分頻后的信號進行鑒相比較，然后誤差量經低通濾波器濾波，控制壓控振蕩器輸出頻率朝著減小誤差的方向變化，使輸出信號為同步信號的512倍，實現采樣點數的等間隔采樣；

(4)采樣完成后，FPGA模塊進行FFT運算及其它相關電參量計算和分析，獲得處理結果，然后傳輸至顯示模塊進行顯示，并通過傳輸模塊將處理結果傳輸至遠程終端。