[发明专利]针对台区电能质量监测数据的数据处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种针对台区电能质量监测数据的数据处理装置及方法，获取原始采样数据，并将原始采样数据进行缓存，原始采样数据为对三相电压信号和三相电流信号进行信号调理和计算后得到的数据；对原始采样数据进行计算，得到频率计算结果；根据频率计算结果，对存储在数据缓存区的原始数据进行信号提取，得到完整周波信号，完整周波信号用于电能质量监测稳态数据计算和电能质量监测暂态事件判定。本发明对原始数据处理以及完整周波信号的提取和应用，实现了对台区电能质量监测稳态数据的计算和暂态事件的判定。可以降低硬件成本、同时支持台区计量(测控)、电能质量监测业务应用并满足电能质量监测对数据质量的特殊要求。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种针对台区电能质量监测数据的数据处理装置及方法。

背景技术

随着分布式电源、微电网、电动汽车、电采暖、低压变频器等大量加入电网，配电台区电能质量问题越发突出，具体包括：功率波动引发频繁电压波动、单相功率双向流动导致三相不平衡加剧、大量整流逆变装置带来宽频带谐振问题等，严重影响供电服务质量，使得当前学术界、产业界都高度关注配电台区电能质量问题。

电能质量监测业务对于数据质量有特定的要求，如要求以连续无间隙10周波数据为测量与计算时间窗口、2-50次谐波监测、暂态时间监测等。现有的电能质量在线监测装置存在成本高、结构复杂且处理后的数据难以完全满足计量要求的问题，因此难以适用于配电台区。目前部署应用的台区智能终端主要考虑配变监测、营销计量应用需求，以1周波实时数据为测量与计算时间窗口，仅要求2-19次谐波监测，不支持暂态事件采样等，为支撑电能质量监测业务需要对台区智能终端交流采样数据进行特殊的信号处理。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供一种针对台区电能质量监测数据的数据处理装置及方法，实现了降低硬件成本、同时支持台区计量(测控)、电能质量监测业务应用并满足电能质量监测对数据质量特殊要求的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种针对台区电能质量监测数据的数据处理装置，所述装置包括：

电压采样模块、电流采样模块、信号调理模块、计量模块、第一数据处理模块和第二数据处理模块，其中，所述电压采样模块和所述电流采样模块分别与所述信号调理模块连接，所述信号调理模块与所述计量模块连接，所述计量模块与所述第一数据处理模块连接，所述第一数据处理模块通过串行接口与所述第二数据处理模块连接；

所述电压采样模块对三相电压进行信号采样，得到三相电压信号；所述电流采样模块对三相电流进行信号采样，得到三相电流信号；所述信号调理模块分别对所述三相电压信号和所述三相电流信号进行信号调理；所述计量模块对调理后的信号进行计算，得到原始采样数据；所述第一数据处理模块基于缓存的原始采样数据以及与所述原始采样数据对应的频率计算结果，提取完整周波信号，对所述完整周波信号，所述完整周波信号用于电能质量监测稳态数据计算和电能质量监测暂态事件判定。

可选地，所述第一数据处理模块和所述第二数据处理模块分别包括微控制单元。

可选地，所述计量模块包括AD转换子模块、DSP内核和采样数据缓存单元。

一种针对台区电能质量监测数据的数据处理方法，所述方法应用于如上述任意一项所述的针对台区电能质量监测数据的数据处理装置，所述方法包括：

获取原始采样数据，并将所述原始采样数据存储在数据缓存区；所述原始采样数据为对三相电压信号和三相电流信号进行信号调理和计算后得到的数据；

对所述原始采样数据进行信号频率计算，得到频率计算结果；

根据所述频率计算结果，对存储在数据缓存区的所述原始数据进行信号提取，得到完整周波信号，所述完整周波信号用于电能质量监测稳态数据计算和电能质量监测暂态事件判定。

可选地，所述方法还包括：