一種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法
2023-04-26 09:42:26 4
一種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，包括以下步驟：設置指示器的CPU處於休眠模式，並設置為延時3000ms激活CPU；休眠延時時間結束，CPU從休眠模式切換到激活模式；進行採樣和AD轉換；一個周波採集20個AD數值，每個間隔1ms；檢查是否完成了一個周波的數據採集，如果沒有，延時1ms再進行一次採樣、保持、AD轉換、存儲數值；採用全周積分算法，計算出所需電流數值。本發明中，CPU激活時間佔整個運行周期的時間不到1％，運行功耗幾乎相當於CPU的休眠功耗；電流採集精度高，採用運算量少的全周積分算法，可以在極低的功耗條件下，實現高精度的電流計算。
【專利說明】-種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及對電力線進行電流監測的故障指示器【技術領域】，具體涉及一種用於故 障指示器的低功耗的電流計算方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟的發展，配電網也越來越受到重視，對配電網安全運行的要求也越 來越高。IOkV配電網的特點是地域寬，面積廣，線路分支多。一直W來，IOkV配電網的運行 管理水平、監控手段比較低，如果大面積安裝FTU或DTU用於監控配電網，雖然能夠提高配 電網的監控手段和運行管理水平，但是成本將是難W承受的，在C類、D類、E類負荷區域也 是沒有必要的。在廣闊的C類、D類、E類負荷區域，應用帶電流監測功能的故障指示器，不 僅能夠快速定位線路故障區段，指示巡檢人員快速找到故障點，還能夠遠程監測線路電流， 使管理人員能夠及時監測線路運行狀態，防止出現線路過載等異常狀態，提高了配電網的 運行管理水平。為了準確的監測線路電流，根據遠程監測的相關規定，指示器的電流採集精 度要求在±3%之內，目前很多指示器的電流採集精度不高，在±5%之內。同時，由於線路 負荷情況複雜多變，指示器又屬於在線取電設備，W不可更換的電池作為後備電源，為保障 不低於8年的運行壽命，必須要W低功耗的方式運行。那麼如何在低功耗的運行方式下，實 現所要求的電流採集精度，在低功耗條件下，實現高精度的電流計算，是目前迫切需要解決 的一個問題。
[0003] W下是部分相關現有專利（申請）技術：
[0004] 1、一種電網電流中的無功電流檢測計算方法，申請號為201310349756. 2。
[0005] 2、環形船舶電網的短路電流計算方法，申請號為201210202509. 5。
[0006] 3、小電流接地系統單相接地全故障電流計算方法，申請號為201310421643. 9。
[0007] 4、一種MMC-MTDC直流側短路電流的計算方法，申請號為201410081588. 8。
[0008] 5、一種直流系統注入交流系統電流計算方法，申請號為201010244142. 4。
[0009] 6、一種雙相或者單相輸電線路中短路電流的計算方法，申請號為 201210299498. 7。
【發明內容】
[0010] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種精度高、計算量少、功耗低的用於故障指 示器的低功耗的電流計算方法，其能在低功耗的條件下，實現高精度的電流計算，為利用指 示器實現電力線的遠程監測提供了基礎。
[0011] 本發明採用的技術方案是；一種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，包括 W下步驟：
[0012] (1) CPU休眠；設置指示器的CPU處於休眠模式，並設置為延時3000ms激活CPU ;
[0013] (2)延時激活CPU ;休眠延時時間結束，CPU從休眠模式切換到激活模式；
[0014] (3)採樣、AD轉換；由電流互感器感應交流採樣電壓，通過整流電路，將交流電壓 轉換為直流採樣電壓，通過AD轉換，將數值保存至存儲區；
[001引 （4)採集一個周波的數據；一個周波採集20個AD數值，每個間隔Ims ;檢查是否完 成了一個周波的數據採集，如果沒有，延時Ims再進行一次採樣、保持、AD轉換、存儲數值， 直到完成一個周波數據的採集；
[001引妨計算電流值；根據採樣數據，採用全周積分算法，計算出所需電流數值；
[0017] (6)本次電流計算完成後，CPU再次進入休眠，重複W上步驟（1)至巧）。
[001引在步驟（5)中，電流數值的計算公式為：
【權利要求】
1. 一種用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，其特徵是，包括以下步驟： (1) CPU休眠：設置指示器的CPU處於休眠模式，並設置為延時3000ms激活CPU; (2) 延時激活CPU:休眠延時時間結束，CPU從休眠模式切換到激活模式； (3) 採樣、AD轉換：由電流互感器感應交流採樣電壓，通過整流電路，將交流電壓轉換 為直流採樣電壓，通過AD轉換，將數值保存至存儲區； (4) 採集一個周波的數據：一個周波採集20個AD數值，每個間隔Ims;檢查是否完成了 一個周波的數據採集，如果沒有，延時Ims再進行一次採樣、保持、AD轉換、存儲數值，直到 完成一個周波數據的採集； (5) 計算電流值：根據採樣數據，採用全周積分算法，計算出所需電流數值； (6) 本次電流計算完成後，CPU再次進入休眠，重複以上步驟（1)至（5)。
2. 根據權利要求1所述的用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，其特徵是，在步 驟（5)中，電流數值的計算公式為：/、. = 。
3. 根據權利要求1所述的用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，其特徵是，CPU每 次的激活持續時間為20ms，即1個工頻周期，在這個周期內，完成採樣、AD轉換、電流計算操 作。
4. 根據權利要求1所述的用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，其特徵是，不採 集電流數據時CPU進入休眠模式，休眠期間不進行AD採樣。
5. 根據權利要求1所述的用於故障指示器的低功耗的電流計算方法，其特徵是，指示 器採用比較器激活CPU的方式，監測電流突變量，當發生電流突變時，激活CPU，進行線路故 障電流的檢測和計算，以識別線路故障。
【文檔編號】G01R31/08GK104237744SQ201410548255
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】姚建凱 申請人:姚建凱