一种用于故障指示器的低功耗的电流计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，包括以下步骤：设置指示器的CPU处于休眠模式，并设置为延时3000ms激活CPU；休眠延时时间结束，CPU从休眠模式切换到激活模式；进行采样和AD转换；一个周波采集20个AD数值，每个间隔1ms；检查是否完成了一个周波的数据采集，如果没有，延时1ms再进行一次采样、保持、AD转换、存储数值；采用全周积分算法，计算出所需电流数值。本发明中，CPU激活时间占整个运行周期的时间不到1％，运行功耗几乎相当于CPU的休眠功耗；电流采集精度高，采用运算量少的全周积分算法，可以在极低的功耗条件下，实现高精度的电流计算。
【专利说明】-种用于故障指示器的低功耗的电流计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对电力线进行电流监测的故障指示器【技术领域】，具体涉及一种用于故 障指示器的低功耗的电流计算方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展，配电网也越来越受到重视，对配电网安全运行的要求也越 来越高。IOkV配电网的特点是地域宽，面积广，线路分支多。一直W来，IOkV配电网的运行 管理水平、监控手段比较低，如果大面积安装FTU或DTU用于监控配电网，虽然能够提高配 电网的监控手段和运行管理水平，但是成本将是难W承受的，在C类、D类、E类负荷区域也 是没有必要的。在广阔的C类、D类、E类负荷区域，应用带电流监测功能的故障指示器，不 仅能够快速定位线路故障区段，指示巡检人员快速找到故障点，还能够远程监测线路电流， 使管理人员能够及时监测线路运行状态，防止出现线路过载等异常状态，提高了配电网的 运行管理水平。为了准确的监测线路电流，根据远程监测的相关规定，指示器的电流采集精 度要求在±3%之内，目前很多指示器的电流采集精度不高，在±5%之内。同时，由于线路 负荷情况复杂多变，指示器又属于在线取电设备，W不可更换的电池作为后备电源，为保障 不低于8年的运行寿命，必须要W低功耗的方式运行。那么如何在低功耗的运行方式下，实 现所要求的电流采集精度，在低功耗条件下，实现高精度的电流计算，是目前迫切需要解决 的一个问题。
[0003] W下是部分相关现有专利（申请）技术：
[0004] 1、一种电网电流中的无功电流检测计算方法，申请号为201310349756. 2。
[0005] 2、环形船舶电网的短路电流计算方法，申请号为201210202509. 5。
[0006] 3、小电流接地系统单相接地全故障电流计算方法，申请号为201310421643. 9。
[0007] 4、一种MMC-MTDC直流侧短路电流的计算方法，申请号为201410081588. 8。
[0008] 5、一种直流系统注入交流系统电流计算方法，申请号为201010244142. 4。
[0009] 6、一种双相或者单相输电线路中短路电流的计算方法，申请号为 201210299498. 7。
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种精度高、计算量少、功耗低的用于故障指 示器的低功耗的电流计算方法，其能在低功耗的条件下，实现高精度的电流计算，为利用指 示器实现电力线的远程监测提供了基础。
[0011] 本发明采用的技术方案是；一种用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，包括 W下步骤：
[0012] (1) CPU休眠；设置指示器的CPU处于休眠模式，并设置为延时3000ms激活CPU ;
[0013] (2)延时激活CPU ;休眠延时时间结束，CPU从休眠模式切换到激活模式；
[0014] (3)采样、AD转换；由电流互感器感应交流采样电压，通过整流电路，将交流电压 转换为直流采样电压，通过AD转换，将数值保存至存储区；
[001引 （4)采集一个周波的数据；一个周波采集20个AD数值，每个间隔Ims ;检查是否完 成了一个周波的数据采集，如果没有，延时Ims再进行一次采样、保持、AD转换、存储数值， 直到完成一个周波数据的采集；
[001引妨计算电流值；根据采样数据，采用全周积分算法，计算出所需电流数值；
[0017] (6)本次电流计算完成后，CPU再次进入休眠，重复W上步骤（1)至巧）。
[001引在步骤（5)中，电流数值的计算公式为：
【权利要求】
1. 一种用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，其特征是，包括以下步骤： (1) CPU休眠：设置指示器的CPU处于休眠模式，并设置为延时3000ms激活CPU; (2) 延时激活CPU:休眠延时时间结束，CPU从休眠模式切换到激活模式； (3) 采样、AD转换：由电流互感器感应交流采样电压，通过整流电路，将交流电压转换 为直流采样电压，通过AD转换，将数值保存至存储区； (4) 采集一个周波的数据：一个周波采集20个AD数值，每个间隔Ims;检查是否完成了 一个周波的数据采集，如果没有，延时Ims再进行一次采样、保持、AD转换、存储数值，直到 完成一个周波数据的采集； (5) 计算电流值：根据采样数据，采用全周积分算法，计算出所需电流数值； (6) 本次电流计算完成后，CPU再次进入休眠，重复以上步骤（1)至（5)。
2. 根据权利要求1所述的用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，其特征是，在步 骤（5)中，电流数值的计算公式为：/、. = 。
3. 根据权利要求1所述的用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，其特征是，CPU每 次的激活持续时间为20ms，即1个工频周期，在这个周期内，完成采样、AD转换、电流计算操 作。
4. 根据权利要求1所述的用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，其特征是，不采 集电流数据时CPU进入休眠模式，休眠期间不进行AD采样。
5. 根据权利要求1所述的用于故障指示器的低功耗的电流计算方法，其特征是，指示 器采用比较器激活CPU的方式，监测电流突变量，当发生电流突变时，激活CPU，进行线路故 障电流的检测和计算，以识别线路故障。
【文档编号】G01R31/08GK104237744SQ201410548255
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】姚建凯 申请人:姚建凯