一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法
技术领域
本发明涉及电能质量低电压治理领域，特别涉及一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法。
背景技术
随着社会发展和电力电子技术发展，产生的电能质量问题越来越多，电能质量问题造成的经济损失也日益增加，因此电能质量治理装置在社会发展中起到越来越重要的作用。无功、谐波以及三相不平衡等成为最常见的电能质量问题，无功补偿装置(SVG)、有源电力滤波器(APF)以及有源三相不平衡补偿装置(AUC)很大程度上解决了上述的电能质量问题，消除电能质量问题造成生产、生活方面的影响。
然而现有的电能质量治理装置如SVG、APF以及AUC等产品，只具备电能质量治理的功能，难以避免治理点处出现电压事件，而对于工业用电中，电压暂升、暂降或短时中断等电压事件会影响了设备的正常运转，特别是对于高精制造业而言，电压事件会降低成品率，造成严重的经济损失，因此除需要电能质量在线监测装置外，也需要在电能质量治理装置中添加电压事件监测功能，不但降低了设备采购成本，也扩大了电压监测的范围。
发明内容
为解决上述现有技术的不足或缺陷，本发明的目的是提供一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法，在现有的电能质量治理装置中添加电能质量监测功能，特别是电压事件监测功能，可在不增加硬件成本的前提下，对治理点处的电压事件进行实时监测及上报，便于监控电网系统。
为实现上述目的，本发明提出了一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法，在电能质量治理装置中实现电压事件监测功能，在不增加成本的前提下实现电能质量治理装置安装点的电压监测，并通过远程通信的方式将电压事件的特性上报给主站，实现了远程监控，方便查看与维护，具体工作流程如下：
步骤1、电能质量治理装置采集电网电压，利用半周期滑动的有效值计算方法，计算当前电网电压的有效值，作为电压事件判断的依据；
步骤2、设定电压暂升、电压暂降以及电压短时中断的阈值和迟滞范围，将步骤1中得到的电压有效值结合阈值与迟滞范围，判定治理点处是否发生电压事件，若判断发生电压事件则判定电压事件类型和相别，若判断无电压事件则返回步骤1，重复进行步骤1、2，直至判断发生电压事件；
步骤3、利用电能质量治理装置中的时钟芯片实时记录时间，在电压事件发生时，记录电压事件开始时间；
步骤4、记录当前电压事件的相别以及电压事件特征值，当发生电压暂降事件或电压短时中断事件时，记录残余电压值，当发生电压暂升事件时，记录电压暂升幅值；
步骤5、继续采集电网电压信号，计算三相网电压有效值后，判断电压事件是否结束，当判定电压事件结束，则记录电压事件结束时间，并记录最终电压事件特征值以及电压事件相别；若判定电压事件未结束，则返回步骤4，直至判断电压事件结束；
步骤6、记录得到的电压事件通过4G通信方式，将电压事件特性上传至主站，实现电压事件的远程监控。
电能质量治理装置采用多核DSP实现其核心的功能，包含：检测、控制、交采、通信及保护功能，采用DSP的一个协处理器独立进行电压事件监测得到电压事件特性，DSP的主处理器以及其他协处理器并行地完成核心功能，满足电压事件监测需求，且不影响其他功能正常运行。
有效值计算方法采用半周期滑动方式，有效值计算方法运算与实现简单，适合在协处理器中进行运算，且该方法下得到的电压事件持续时间满足误差低于10ms的要求。
协处理器将得到的电压事件特性，包含：事件类型、事件相别、事件特征值以及事件开始、结束、持续时间传递给主处理器，主处理器再通过接口传递给用于远程通信的4G模块，通过4G模块将电压事件特性传递给主站，便于远程监控。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种应用于电能质量治理装置电压事件监测方法，在不增加硬件成本的基础上，实现对治理点电压事件的监测，相对于普通的电能质量治理装置具有更加完备的软件功能，也有助于实现电能质量综合治理监控一体化系统。
附图说明
图1为本发明应用于电能质量治理装置电压事件监测方法的流程图；
图2为本发明应用于电能质量治理装置电压事件监测方法的实现方式；
图3为本发明应用于电能质量治理装置电压事件监测方法的核心控制及通信单元连接图；
图4为本发明应用于电能质量治理装置电压事件监测方法的远程监控系统图。
具体实施方式
下面结合附图，以具体实施例的方式对本发明作详细阐述，但是需要说明的是以下实施例仅是本发明的优选实施方式，而非唯一实施方式，因此本领域技术人员对以下实施例做出的等同的修改或变换均应包含在本发明的保护范围之内。
图1为发明实施例中电压事件监测算法流程图，包括：
步骤1、电能质量治理装置采集电网电压，利用半周期滑动的有效值计算方法，计算当前电网电压的有效值，作为电压事件判断的依据；
步骤2、设定电压暂升、电压暂降以及电压短时中断的阈值和迟滞范围，将步骤1中得到的电压有效值结合阈值与迟滞范围，判定治理点处是否发生电压事件，若判断发生电压事件则判定电压事件类型和相别，若判断无电压事件则返回步骤1，重复进行步骤1、2，直至判断发生电压事件；
步骤3、利用电能质量治理装置中的时钟芯片实时记录时间，在电压事件发生时，记录电压事件开始时间；
步骤4、记录当前电压事件的相别以及电压事件特征值，当发生电压暂降事件或电压短时中断事件时，记录残余电压值，当发生电压暂升事件时，记录电压暂升幅值；
步骤5、继续采集电网电压信号，计算三相网电压有效值后，判断电压事件是否结束，当判定电压事件结束，则记录电压事件结束时间，并记录最终电压事件特征值以及电压事件相别；若判定电压事件未结束，则返回步骤4，直至判断电压事件结束；
步骤6、记录得到的电压事件通过4G通信方式，将电压事件特性上传至主站，实现电压事件的远程监控。
其中，还包括：
若同时发生电压暂升事件和电压暂降事件，应分别记录两类电压事件的事件特性，包括发生事件、结束时间、电压特征值以及事件相别等；
通常由于软件平台资源等问题，使得电能质量治理装置中难以添加电压事件监测算法，因此采用多核的软件平台实现电压事件监测功能，如图2所示为电压事件监测算法在软件平台中的实现方式，电能质量治理装置采用多核DSP芯片，实现电能质量治理装置的检测、控制、保护以及通信功能，采用一个协处理独立进行电压事件监测，并将电压事件特性传递给主处理器，通过串口进行数据通信，便于查看电压事件特性。
如图3所示是电压事件监测的核心控制及通信单元连接图，如图2所示的为电能质量治理装置的核心控制单元，核心控制单元实现电压事件的监测，将电压事件特性通过串口连接到4G模块上，通过4G芯片将数据发生出去。
如图4是所示是电压事件监测的整体远程监控系统图，电能质量治理装置接入至所需补偿的负载处，在电能质量治理的同事，通过软件平台实现电压事件监测，并将电压特性数据通过串口传输给外部4G模块，4G模块再对监测得到的电压特性等数据进行远程通信上报给主站，实现电压事件的远程监控。在电能质量治理装置中实现电压事件监测功能，并通过4G远程通信的方式上报给主站，可以实现治理监测一体化系统。
