技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于電機(jī)組檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電機(jī)組波形記錄儀的瞬態(tài)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算方法。

背景技術(shù)：
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發(fā)電機(jī)組波形記錄儀被廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組的性能測(cè)試以及維護(hù)保養(yǎng)，主要用于對(duì)發(fā)電機(jī)組的電壓、電流、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集、顯示、存儲(chǔ)以及常規(guī)計(jì)算等功能。目前，市場(chǎng)上的發(fā)電機(jī)組波形記錄儀均具有豐富的軟件組件，用于實(shí)現(xiàn)有效值計(jì)算、功率計(jì)算、頻譜分析、諧波分析、曲線分析等操作。但其均不能根據(jù)發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)波形曲線，進(jìn)行瞬態(tài)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算，如計(jì)算表征發(fā)電機(jī)組重要性能指標(biāo)的瞬態(tài)調(diào)速率及穩(wěn)定時(shí)間、瞬態(tài)電壓變化率及穩(wěn)定時(shí)間等。

發(fā)電機(jī)組波形記錄儀被廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組的性能測(cè)試以及維護(hù)保養(yǎng)，主要用于對(duì)發(fā)電機(jī)組的電壓、電流、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集、顯示、存儲(chǔ)以及常規(guī)計(jì)算等功能。目前，市場(chǎng)上的發(fā)電機(jī)組波形記錄儀均具有豐富的軟件組件，用于實(shí)現(xiàn)有效值計(jì)算、功率計(jì)算、頻譜分析、諧波分析、曲線分析等操作。但其均不能根據(jù)發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)波形曲線，進(jìn)行瞬態(tài)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算，如計(jì)算表征發(fā)電機(jī)組重要性能指標(biāo)的瞬態(tài)調(diào)速率及穩(wěn)定時(shí)間、瞬態(tài)電壓變化率及穩(wěn)定時(shí)間等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明彌補(bǔ)和改善了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種發(fā)電機(jī)組波形記錄儀的瞬態(tài)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)降低測(cè)試人員的工作難度及負(fù)擔(dān)、提高測(cè)試的智能化程度和測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確度并降低測(cè)試運(yùn)行成本的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種發(fā)電機(jī)組波形記錄儀的瞬態(tài)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟：

1）、選取進(jìn)行瞬態(tài)參數(shù)計(jì)算的波形曲線，并確認(rèn)該曲線內(nèi)包含“穩(wěn)態(tài)運(yùn)行-瞬態(tài)變化-恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的”瞬態(tài)變化信息；

2）、判斷該波形曲線是交流電壓信號(hào)或是轉(zhuǎn)速信號(hào)，其中，唯有交流信號(hào)的波形曲線需要進(jìn)行步驟3，根據(jù)交流信號(hào)的顯著特點(diǎn)，可通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)值比較即可區(qū)分出交流信號(hào)（交流信號(hào)具有正負(fù)對(duì)稱的性質(zhì)），若為交流信號(hào)，則從步驟3依次往下執(zhí)行計(jì)算，若為轉(zhuǎn)速信號(hào)，則從步驟6依次往下計(jì)算；

3）、根據(jù)交流電壓瞬態(tài)波形曲線，查找交流電壓曲線的所有過(guò)零點(diǎn)u01、u02……u0n（即電壓瞬時(shí)值為零的點(diǎn)）；

4）、根據(jù)交流電壓瞬態(tài)波形曲線，在每?jī)蓚€(gè)相鄰過(guò)零點(diǎn)之間，查找瞬時(shí)峰值up1、up2……upn-1（即波形曲線上，兩過(guò)零點(diǎn)之間的最大值），并記錄瞬時(shí)峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻tp1、tp2……tpn-1；

5）、根據(jù)交流電壓瞬態(tài)波形曲線，由瞬時(shí)峰值up1、up2……upn-1和對(duì)應(yīng)時(shí)刻tp1、tp2……tpn-1，即可繪制出交流電壓信號(hào)的峰值包絡(luò)曲線，并將其按照p1、p2……pn及t1、t2……tn的順序進(jìn)行數(shù)組排列。

6）、根據(jù)發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)信號(hào)的正常波動(dòng)閾△a和經(jīng)瞬態(tài)恢復(fù)穩(wěn)定后的正常波動(dòng)閾△b；

7）、根據(jù)其包絡(luò)曲線或瞬態(tài)波形曲線對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值p1、p2……pn，計(jì)算出其算數(shù)平均值△p1，再依次計(jì)算p1、△p1間差的絕對(duì)值△1，p2、△p1間差的絕對(duì)值△2，……，pn、△p1間差的絕對(duì)值△n，pn+1、△p1間差的絕對(duì)值△n+1，……；

8）、出現(xiàn)△n≤△a，△n+1＞△a時(shí)，記錄下瞬時(shí)值pn及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tn；

9）、再計(jì)算出p1、p2……pn的算數(shù)平均值△p2，依次計(jì)算p1、△p2間差的絕對(duì)值△1’，p2、△p2間差的絕對(duì)值△2’，……，pn’、△p2間差的絕對(duì)值△n’，pn+1’、△p2間差的絕對(duì)值△n+1’，……；

10）、出現(xiàn)△n’≤△a，△n+1’＞△a時(shí)，記錄下瞬時(shí)值pn’及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tn’，并將其記為瞬態(tài)變化開(kāi)始時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pa及對(duì)應(yīng)時(shí)刻ta；

11）、計(jì)算出pa、pa+1……pn的算數(shù)平均值△q1，依次計(jì)算pn、△q1間差的絕對(duì)值△n，pn-1、△q1間差的絕對(duì)值△n-1，……，pm、△q1間差的絕對(duì)值△m，pm-1、△q1間差的絕對(duì)值△m-1，……；

12）、出現(xiàn)△m≤△b，△m-1＞△b，記錄下瞬時(shí)值pm及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tm；

13）、再計(jì)算pm、pm+1……pn的算數(shù)平均值△q2，依次計(jì)算pn、△q2間差的絕對(duì)值△n’，pn-1、△q2間差的絕對(duì)值△n-1’，……，pm’、△q2間差的絕對(duì)值△m’，pm-1’、△q2間差的絕對(duì)值△m-1’，……；

14）、出現(xiàn)△m’≤△b，△m-1’＞△b，記錄下瞬時(shí)值pm’及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tm’；并將其記為經(jīng)瞬態(tài)恢復(fù)至穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pb及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tb；

15）、根據(jù)其包絡(luò)曲線或瞬態(tài)波形曲線對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pa、pa+1……pb-1、pb，查找其最大值pmax及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tmax和最小值pmin及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tmax；

16）、至此，pmax>pb>pa，則瞬態(tài)變化過(guò)程為突卸過(guò)程；pmin<pb<pa，則瞬態(tài)變化過(guò)程為突加過(guò)程。從而可參照gb/t13032及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)參數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行突加/突卸負(fù)載時(shí)的瞬態(tài)參數(shù)性能計(jì)算。

本發(fā)明的有益效果：測(cè)試人員進(jìn)行發(fā)電機(jī)組瞬態(tài)參數(shù)測(cè)試時(shí)，只需給出發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)（額定電壓及穩(wěn)態(tài)波動(dòng)率、額定轉(zhuǎn)速及穩(wěn)態(tài)波動(dòng)率）即可，從而大大減輕測(cè)試人員的工作負(fù)擔(dān)；并避免了由于測(cè)試人員的客觀因素而導(dǎo)致的測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題；測(cè)試過(guò)程中，由于性能參數(shù)快速準(zhǔn)確的計(jì)算，能夠最大程度上保證測(cè)試項(xiàng)目的快速有序進(jìn)行，降低測(cè)試成本；同時(shí)，該方法算法簡(jiǎn)單，智能化程度高，易于在市場(chǎng)上現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)組波形記錄儀上實(shí)現(xiàn)，具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明發(fā)電機(jī)組波形記錄儀瞬態(tài)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算方法的流程框圖。

具體實(shí)施方式：

參照?qǐng)D1，一種發(fā)電機(jī)組波形記錄儀的瞬態(tài)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算方法，該計(jì)算方法為：

第一步、根據(jù)采集到的交流電壓瞬態(tài)波形曲線，自動(dòng)準(zhǔn)確的繪制交流電壓信號(hào)的峰值包絡(luò)曲線，該方法采用的具體步驟包括：

a）、根據(jù)采集到的波形曲線，查找交流電壓曲線的所有過(guò)零點(diǎn)u01、u02……u0n（即電壓瞬時(shí)值為零的點(diǎn)）；

b）、在每?jī)蓚€(gè)相鄰過(guò)零點(diǎn)之間，查找瞬時(shí)峰值up1、up2……upn-1（即波形曲線上，兩過(guò)零點(diǎn)之間的最大值），并記錄瞬時(shí)峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻tp1、tp2……tpn-1；

c）、根據(jù)瞬時(shí)峰值up1、up2……upn-1和對(duì)應(yīng)時(shí)刻tp1、tp2……tpn-1，即可繪制出交流電壓信號(hào)的峰值包絡(luò)曲線，并將其按照p1、p2……pn及t1、t2……tn的順序進(jìn)行數(shù)組排列；

第二步、根據(jù)繪制的峰值包絡(luò)曲線或轉(zhuǎn)速瞬態(tài)波形曲線，準(zhǔn)確捕獲波形發(fā)生瞬態(tài)變化時(shí)、出現(xiàn)瞬態(tài)變化的最值時(shí)以及恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的瞬態(tài)值及對(duì)應(yīng)時(shí)刻，該方法采用的具體步驟包括：

1）、根據(jù)發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)信號(hào)的正常波動(dòng)閾△a和經(jīng)瞬態(tài)恢復(fù)穩(wěn)定后的正常波動(dòng)閾△b；

2）、根據(jù)其包絡(luò)曲線或瞬態(tài)波形曲線對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值p1、p2……pn，計(jì)算出其算數(shù)平均值△p1，再依次計(jì)算p1、△p1間差的絕對(duì)值△1，p2、△p1間差的絕對(duì)值△2，……，pn、△p1間差的絕對(duì)值△n，pn+1、△p1間差的絕對(duì)值△n+1，……；

3）、出現(xiàn)△n≤△a，△n+1＞△a時(shí)，記錄下瞬時(shí)值pn及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tn；

4）、再計(jì)算出p1、p2……pn的算數(shù)平均值△p2，依次計(jì)算p1、△p2間差的絕對(duì)值△1’，p2、△p2間差的絕對(duì)值△2’，……，pn’、△p2間差的絕對(duì)值△n’，pn+1’、△p2間差的絕對(duì)值△n+1’，……；

5）、出現(xiàn)△n’≤△a，△n+1’＞△a時(shí)，記錄下瞬時(shí)值pn’及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tn’，并將其記為瞬態(tài)變化開(kāi)始時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pa及對(duì)應(yīng)時(shí)刻ta；

6）、計(jì)算出pa、pa+1……pn的算數(shù)平均值△q1，依次計(jì)算pn、△q1間差的絕對(duì)值△n，pn-1、△q1間差的絕對(duì)值△n-1，……，pm、△q1間差的絕對(duì)值△m，pm-1、△q1間差的絕對(duì)值△m-1，……；

7）、出現(xiàn)△m≤△b，△m-1＞△b，記錄下瞬時(shí)值pm及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tm；

8）、再計(jì)算pm、pm+1……pn的算數(shù)平均值△q2，依次計(jì)算pn、△q2間差的絕對(duì)值△n’，pn-1、△q2間差的絕對(duì)值△n-1’，……，pm’、△q2間差的絕對(duì)值△m’，pm-1’、△q2間差的絕對(duì)值△m-1’，……；

9）、出現(xiàn)△m≤△b，△m-1＞△b，記錄下瞬時(shí)值pm’及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tm’；并將其記為經(jīng)瞬態(tài)恢復(fù)至穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pb及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tb；

10）、根據(jù)其包絡(luò)曲線或瞬態(tài)波形曲線對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值pa、pa+1……pb-1、pb，查找其最大值pmax及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tmax和最小值pmin及對(duì)應(yīng)時(shí)刻tmax；

第三步：結(jié)合發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)，根據(jù)查找出的pa、ta、pb、tb、pmax、tmax、pmin、tmin，即可自動(dòng)計(jì)算發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)參數(shù)，如瞬態(tài)調(diào)速率及穩(wěn)定時(shí)間、瞬態(tài)電壓變化率及穩(wěn)定時(shí)間。

根據(jù)發(fā)電機(jī)組波形記錄儀采集到的交流電壓瞬態(tài)波形曲線，自動(dòng)準(zhǔn)確的繪制交流電壓信號(hào)的峰值包絡(luò)曲線；能夠根據(jù)繪制的峰值包絡(luò)曲線或轉(zhuǎn)速瞬態(tài)波形曲線，準(zhǔn)確捕獲波形發(fā)生瞬態(tài)變化時(shí)、出現(xiàn)瞬態(tài)變化的最值時(shí)以及恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的瞬態(tài)值及對(duì)應(yīng)時(shí)刻；能夠結(jié)合發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)參數(shù)，如瞬態(tài)調(diào)速率及穩(wěn)定時(shí)間、瞬態(tài)電壓變化率及穩(wěn)定時(shí)間等。不需要借助于人工計(jì)算，自動(dòng)完成發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)參數(shù)計(jì)算功能；能夠根據(jù)交流電壓瞬態(tài)波形曲線和轉(zhuǎn)速瞬態(tài)曲線的信號(hào)類型，自動(dòng)進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)算；能夠根據(jù)交流電壓瞬態(tài)波形曲線自動(dòng)進(jìn)行峰值包絡(luò)曲線的繪制；能夠根據(jù)峰值包絡(luò)曲線或轉(zhuǎn)速波形曲線，自動(dòng)捕獲計(jì)算瞬態(tài)參數(shù)所需的各種瞬態(tài)峰值和對(duì)應(yīng)時(shí)刻；能夠根據(jù)發(fā)電機(jī)組的額定參數(shù)，自動(dòng)完成瞬態(tài)參數(shù)的計(jì)算；采用簡(jiǎn)單的數(shù)值比較和計(jì)算，能夠在各種發(fā)電機(jī)組波形記錄儀上編程實(shí)現(xiàn)；能夠根據(jù)波形曲線，自動(dòng)識(shí)別出發(fā)電機(jī)組的瞬態(tài)變化事件。