[发明专利]一种用于对电能质量信号数据处理的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于对电能质量信号数据处理的方法及系统，属于电能计量领域。本发明方法包括：收集智能物联电能表电压和电流信号的原始数据，对原始数据进行电能质量分析，获取并记录电能质量信号数据；根据记录的电能质量信号数据构造平衡二叉树结构体，并进行参数设置；创建平衡二叉树结构体的根，宏定义平衡二叉树结构体的最大长度；建立平衡二叉树结构体的处理指令；判断平衡二叉树结构体是否存满电能质量信号数据的数据值，通过比较新的电能质量信号数据的数据值，与数据值的最大值和最小值，执行处理指令，对电能质量信号数据进行处理。本发明查询效率更高，同时极大地减少了搜索排序所占用的系统开销。

技术领域

本发明涉及电能计量领域，并且更具体地，涉及一种用于对电能质量信号数据处理的方法及系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等，这些典型非线性、冲击性和波动性的负荷将造成电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡、非对称性，使得电网电能质量严重降低。同时，基于计算机，微处理器控制的精密电子仪器在国民经济企业中大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，对电能质量提出了更高的要求，从而使电能质量问题及其解决措施逐渐成为研究的热点。

要对电网的电能质量进行改善，首先要对电能质量做出精确的检测和分析，测量电网的电能质量水平，并分析和判断造成各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据。这就对电量谐波畸变、基波频率偏移对谐波量的影响、三相不平衡度、闪变等稳态参数，以及电压暂升、电压暂降、短时中断的暂态参数的试验有了新的要求。电能质量分析模块依托智能物联电能表，实现谐波、间谐波、闪变、电压波动、电压暂升、电压暂降、电压短时中断等参数的分析统计、数据上传及事件上报。

电能质量分析模块要求存储及上传电能质量数据的统计值，包括最大值，最小值，平均值，有效值和95％概率值。其中95％概率值是指将所有数据按照由大到小次序排列，舍弃前面5％的大值，取剩余实测值中的最大值。电能质量分析模块通常统计一天的数据，依照3s的频率得到一个实测值，单个监测量一天24小时有28800个数据，对于需要存储多次谐波电压、谐波电流、间谐波电压、间谐波电流等多个监测量，存储这么大的数据量并进行排序是不现实的。如果只存储5％的数据量，即单个监测量一天存储1440个数据，极大地缩小了内存空间需求，但搜索排序对整个系统仍是一项很大开支，其处理时间可能影响电能质量分析模块对事件的及时捕捉与报警。

发明内容

本发明目的在于解决搜索排序占用大量的内存空间，造成内存空间浪费和搜索处理时间长的问题，而提出了一种用于对电能质量信号数据处理的方法，包括：

收集智能物联电能表电压和电流信号的原始数据，对原始数据进行电能质量分析，获取并记录电能质量信号数据；

根据记录的电能质量信号数据构造平衡二叉树结构体，并进行参数设置；

创建平衡二叉树结构体的根，宏定义平衡二叉树结构体的最大长度；

建立平衡二叉树结构体的处理指令；

判断平衡二叉树结构体是否存满电能质量信号数据的数据值，通过比较新的电能质量信号数据的数据值，与数据值的最大值和最小值，执行处理指令，对电能质量信号数据进行处理。

可选的，数设置为，设置平衡二叉树结构体的存储左子树指针，右子树指针，数值和重复次数。

可选的，处理指令，包括：删除指令和插入指令。

可选的，判断平衡二叉树结构体是否存满电能质量信号数据的数据值，通过比较新的电能质量信号数据的数据值，与数据值的最大值和最小值对电能质量信号数据进行处理，包括：

若二叉树结构体未存满电能质量信号数据的数据值时，执行插入指令，插入新的电能质量信号数据的数据值，并保持平衡二叉树结构体的存储左右子树指针平衡；