[发明专利]一种智能化电气工程测量系统及其测量方法

说明书

本发明属于电气测量技术领域，公开了一种智能化电气工程测量系统及其测量方法，所述智能化电气工程测量系统包括：电流检测模块、电压检测模块、电阻检测模块、主控模块、频率测量模块、短路预测模块、报警模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过频率测量模块利用参考信号和待测信号所构造的采样矩阵的矩阵束分析方法以及矩阵奇异值分解技术，简化了计算过程，使计算量大为减小，并且在工频数据窗内即可快速的、准确的计算出正弦信号的频率；同时，通过短路预测模块根据实时监测电气线路L线上的电流情况，可及时预测短路情况的发生并进行断电保护，可以有效避免电气灾害的发生，保障人们的财产和生命安全。

技术领域

本发明属于电气测量技术领域，尤其涉及一种智能化电气工程测量系统及其测量方法。

背景技术

测量是人们认识客观事物，并用数量概念描述客观事物，进而达到逐步掌握事物的本质和揭示自然规律的一种手段。其中，电气测量是当代工业发展的一种必不可少的手段。电气测量是对物质世界的信息进行测量与控制的基本手段。它融合了微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术、新元件新材料的现代测量技术等，是现代工业中新技术应用做多、最快的方向之一。电气测量的对象主要反映电和磁特征的物理量，如电流(I)、电压(U)、电功率(P)、磁感应强度(B)等。在生产技术和生产模式等方面，许多新的思想和概念不断涌现，而且，不同学科之间相互渗透、交叉融合，衍生新的研究领域，迅速改变着传统电气设备制造业的面貌，产品更新换代极为频繁。然而，在电力系统中，特别是故障后的暂态信号，除了含有工频分量外，还有大量整次谐波、非整次谐波和衰减直流分量，导致在计算电力频率时受这些分量的影响较大，误差大；同时，电力短路是电气火灾的主要成因之一不能及时进行预测，容易造成巨大的财产损失和人身伤害。

综上所述，现有技术存在的问题是：在电力系统中，特别是故障后的暂态信号，除了含有工频分量外，还有大量整次谐波、非整次谐波和衰减直流分量，导致在计算电力频率时受这些分量的影响较大，误差大；同时，电力短路是电气火灾的主要成因之一不能及时进行预测，容易造成巨大的财产损失和人身伤害。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能化电气工程测量系统及其测量方法。

本发明是这样实现的，一种智能化电气工程测量方法，所述智能化电气工程测量方法包括以下步骤：

步骤一，通过电流检测模块利用电流表测量电流数据信息；通过电压检测模块利用电压表测量电压数据信息；通过电阻检测模块利用欧姆表测量电阻数据信息；

步骤二，主控模块调度频率测量模块利用数据计算程序根据检测的电气参数测量电气的频率数据；

所述频率测量模块测量方法包括：

(1)对待测电流信号一周期内采样N个点，并对得到的采样信号进行离散；

(2)由离散的采样信号，列出待测电流信号n时刻和n-1时刻的采样矩阵[I_n] 和[I_n-1]：

其中M≤L≤N-M，L、M为设定值；

(3)设定参考频率f_参考，由f_参考和电压表达式构造电压信号u(t)，并对u(t)离散得到参考矩阵：

(4)由矩阵[I_n]+[U]和[I_n-1]+[U]的特征根，得到n时刻和n-1对应的相位值θ_n和θ_n-1，并由θ_n和θ_n-1求出计算频率f_计算，该f_计算为待测的频率；