[发明专利]一种电能表后故障检测的方法及电能表

权利要求书

1.一种电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

电能表在上电后，电能表中电能计量芯片的模数转换器输出波形数据；

电能表管理模块基于所述波形数据计算出每周波梯度，并对所述每周波梯度进行录波形成录波数据，所述每周波梯度为每个周波上的波形梯度，所述波形梯度为当前周波采样点和前一个波形采样点的波形变化率；

电能表管理模块采用快速傅里叶变换FFT计算所述录波数据中每周波时域差分序列，计算出反应波形数据的波形特征值；

基于故障判断阈值判断所述波形特征值是否存在表后故障；

将存在表后故障的波形特征值提取出，并依据该故障下的波形数据识别出故障判断特征值；

基于所述故障判断特征值判断出所对应的故障类型。

2.如权利要求1所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述输出波形数据包括：电压波形数据和电流波形数据。

3.如权利要求2所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述电能表管理模块基于所述波形数据计算出每周波梯度，并对所述每周波梯度进行录波形成录波数据包括：

计算波形数据上每个周波上的波形梯度，所述波形梯度为当前周波采样点和前一个波形采样点的波形变化率；

识别出波形梯度变化最大的情况，并记录所述波形梯度变化最大的情况下前四个周波和后四个周波。

4.如权利要求3所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述电能表管理模块采用快速傅里叶变换计算所述录波数据中每周波时域差分序列，计算出反应波形数据的波形特征值包括：

对周波所对应的电压值或者电流值进行重采样；

对重采样的周波进行时域差分运算得到周波差分序列；

对周波差分序列进行FFT得到频谱幅值序列；

基于所述频谱幅值序列进行归一化处理得到反应波形数据的波形特征值。

5.如权利要求4所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述对周波所对应的电压值或者电流值进行重采样包括：

对采样数据进行时域插值处理，将第k个周波的电流采样值i_k(g)进行重采样，其中，g＝1,2,…,N′，N′为每个周波的采样点数，所述时域插 值处理采用一阶牛顿插值公式，将N′点进行重采样成N点I_k(n)序列，N点是2的幂次，其中n表示第几个采样点，n＝1，2，...，N，其中N为每周波重采样的点数。

6.如权利要求5所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述对重采样的周波进行时域差分运算得到周波差分序列包括：

令前后周波的电流采样值分别为I_k、I_k-1，计算相邻的两个采样周期的电流波形的差值得到波形差分序列ΔI_k(n)，其中：

ΔI_k(n)＝I_k(n)-I_k-1(n),n＝1,2,…,N，其中k表示第k个周波。

7.如权利要求6所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述对周波差分序列进行快速傅里叶变换得到频谱幅值序列包括：

对周波差分序列ΔI_k(n)进行FFT分析得到的频谱幅值序列及对周波序列I_k(n)进行FFT分析得到频谱幅值序列选取前41次谐波的和得到D_k，其中：

8.如权利要求7所述的电能表后故障检测的方法，其特征在于，所述基于所述频谱幅值序列进行归一化处理得到反应波形数据的波形特征值包括：

对D_k进行归一化操作，得到反应波形特征的特征值G_k，其中：

故障电流的累加值