一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)優(yōu)化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國許多地區(qū)仍處于手工計(jì)量、人工抄表的初級(jí)階段。國內(nèi)電能計(jì)量設(shè)備主要有兩大類，一類是電能表校驗(yàn)裝置，另一類是標(biāo)準(zhǔn)表。由于電力計(jì)量設(shè)備本身的不完善以及缺乏貫穿全過程電能量數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)及分析，電能量數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理和應(yīng)用分析存在很大的缺陷，計(jì)量裝置的綜合誤差也無從計(jì)算更無法補(bǔ)償。
[0003]電力計(jì)量設(shè)備的智能化、系統(tǒng)化、模塊化是電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的全面發(fā)展，作為起承前啟后作用的電能量數(shù)據(jù)處理模塊顯得尤為重要，而在各種電能量異常數(shù)據(jù)問題上，電能數(shù)據(jù)缺失問題對(duì)后續(xù)計(jì)量業(yè)務(wù)的影響較為嚴(yán)重，為了更好地支撐智能電網(wǎng)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)，電能數(shù)據(jù)缺失處理模塊顯得極其重要。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)根據(jù)數(shù)據(jù)分布進(jìn)行自適應(yīng)插值的電能裝置成為在線處理電能量數(shù)據(jù)需要解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理裝置，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種基于I owe SS的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)，其特征在于:包括電能采集單元，電能調(diào)理單元、電能轉(zhuǎn)換單元，電能處理單元、電能失值控制單元和計(jì)算機(jī)處理單元，所述電能采集單元采集電網(wǎng)中的電能數(shù)據(jù)并將電能數(shù)據(jù)輸入至電能調(diào)理單元進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后將調(diào)節(jié)后的電能數(shù)據(jù)依次送入電能轉(zhuǎn)換單元、電能處理單元、電能失值控制單元、計(jì)算機(jī)處理單元進(jìn)行優(yōu)化存儲(chǔ)處理。
[0006]優(yōu)選地，所述電能調(diào)理單元包括運(yùn)算放大器、限幅二極管D5、限幅二極管D6、電容C5、電容C6、電阻R12、電阻R14和電阻R22，所述限幅二極管D5的陰極與限幅二極管D6陰極連接，所述限幅二極管D5的陽極分別與電能采集單元和運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端連接，所述電容C5與電阻R14串聯(lián)后的一端與運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端連接，所述電容C5與電阻R14串聯(lián)后的另一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述電阻R22與電阻R12串聯(lián)后的一端與運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端連接，所述電阻R22與電阻R12串聯(lián)后的另一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述電容C6的一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述限幅二極管D6的陽極、運(yùn)算放大器的正極輸入端、電容C6的另一端都與地連接。
[0007]優(yōu)選地，所述電能采集單元為電壓互感器和電流互感器。
[0008]優(yōu)選地，所述電能轉(zhuǎn)換單元采用AD7705芯片來完成將輸入模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換。
[0009]優(yōu)選地，所述電能處理單元采用采用ADSP-21489信號(hào)處理器于完成lowess的組合優(yōu)化電能缺失值補(bǔ)插。
[0010]優(yōu)選地，所述電能失值控制單元采用XC9536可編程控制器件與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互通信，并將所有電能失值的優(yōu)化處理集于可編程控制器件中進(jìn)行處理。
[0011]綜上所述，本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下顯著效果:
[0012]本實(shí)用新型所述的基于lowess的組合優(yōu)化電能處理裝置可實(shí)時(shí)采集三相電網(wǎng)的電能量數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過電能調(diào)節(jié)單元和電能轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的清洗，經(jīng)由電能處理單元對(duì)數(shù)據(jù)缺失值進(jìn)行補(bǔ)插計(jì)算，有效應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過程的缺失問題，最終由電能失值控制單元與計(jì)算機(jī)處理單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及后續(xù)應(yīng)用。本實(shí)用新型能合理實(shí)現(xiàn)電能量的收集清洗，及對(duì)電能數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確自動(dòng)處理，且能夠與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流，對(duì)后續(xù)服務(wù)提供便利。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本實(shí)用新型一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)的電能處理原理圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型電壓互感器與電能調(diào)理單元的連接原理圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型電流互感器與電能調(diào)理單元的連接原理圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)的電能缺失值處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；趯?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1所示，一種基于lowess的組合優(yōu)化電能處理系統(tǒng)，其特征在于:包括電能采集單元，電能調(diào)理單元、電能轉(zhuǎn)換單元，電能處理單元、電能失值控制單元和計(jì)算機(jī)處理單元，所述電能采集單元采集電網(wǎng)中的電能數(shù)據(jù)并將電能數(shù)據(jù)輸入至電能調(diào)理單元進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后將調(diào)節(jié)后的電能數(shù)據(jù)依次送入電能轉(zhuǎn)換單元、電能處理單元、電能失值控制單元、計(jì)算機(jī)處理單元進(jìn)行優(yōu)化存儲(chǔ)處理。所述電能采集單元為電壓互感器和電流互感器，所述電能轉(zhuǎn)換單元采用AD7705芯片來完成將輸入模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，AD7705芯片適用于低頻測(cè)量的2/3通道的模擬前端，可接受來自傳感器的低電平輸入信號(hào)，具有功耗低，實(shí)用性強(qiáng)，兼容性好的特點(diǎn)，其三線串行接口與DSP兼容，能夠方便地與各種微控制器和DSP連接，也比并行接口方式大大節(jié)省了CPU的1通道口，提高本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)合理性。
[0021]作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，如圖2所示，所述電能轉(zhuǎn)換單元的AD7705模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換通過電能失值控制單元進(jìn)行控制并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，AD7705模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換的電能數(shù)據(jù)輸入至電能處理單元進(jìn)行組合優(yōu)化并對(duì)電能量缺失值進(jìn)行預(yù)測(cè)，完成電能缺失值的計(jì)算和補(bǔ)插，電能處理單元完成電能缺失值計(jì)算后通過電能失值控制單元與計(jì)算機(jī)單元(PC機(jī))連接讀取電能缺失數(shù)據(jù)，并最終由DSP芯片實(shí)現(xiàn)電能缺失值補(bǔ)插功能，同時(shí)通過電能失值控制單元與計(jì)算機(jī)單元(PC機(jī))進(jìn)行交互通編程信控制，并將所用算法存儲(chǔ)于電能失值控制單元中。在本實(shí)用新型中，所述電能處理單元采用采用ADSP-21489信號(hào)處理器于完成lowess的組合優(yōu)化電能缺失值補(bǔ)插ADS-P21489信號(hào)處理器是32/40位的浮點(diǎn)處理器，其高配置對(duì)本裝置的電能計(jì)算提供高速、準(zhǔn)確的運(yùn)算。其全代碼兼容性對(duì)與后續(xù)編程器件提供信息傳遞的便利。所述電能失值控制單元可件采用XC9536編程控制器件與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互通信，并將所有優(yōu)化處理的電能失值存儲(chǔ)和應(yīng)用于電能失值控制單元中。
[0022]作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施，如圖2所示，所述電能調(diào)理單元包括運(yùn)算放大器、限幅二極管D5、限幅二極管D6、電容C5、電容C6、電阻R12、電阻R14和電阻R22，所述限幅二極管D5的陰極與限幅二極管D6陰極連接，所述限幅二極管D5的陽極分別與電能采集單元和運(yùn)算放大器的負(fù)極輸入端連接，所述電容