基于电能参数搜索量测高精度物联智能电表分布式光储充放系统的制作方法

技术特征：
1.一种svm搜索合成器，其特征在于，包括：正交信号发生器，用于输入的单相交流瞬态电压/电流进行正交分解，获得两个互相垂直的电压分量/电流分量；第一编码器，用于对两个互相垂直的电压分量/电流分量进行正交编码；第一测量滤波器，用于对正交编码后的两个互相垂直的电压分量/电流分量进行滤波和参数测量，获得两个互相垂直的电压分量/电流分量的幅值、相位和频率；补偿模块，用于利用同频率的参考值对经第一测量滤波器滤波后的两个相互垂直的电压分量/电流分量进行补偿；第一发射滤波器，用于对补偿模块输出的两个相互垂直的电压分量/电流分量进行发射滤波；幅值相位检测判断模块，用于判断第一发射滤波器滤波输出的两个相互垂直的电压分量/电流分量的幅值和相位是否符合标准；积分器，在幅值相位检测判断模块判断第一发射滤波器滤波输出的两个相互垂直的电压分量/电流分量的幅值和相位不符合标准时，用于将第一发射滤波器输出的两个相互垂直的电压分量/电流分量作为输入进行积分，使积分后获得的电压/电流的相位和幅值符合标准；模数转换器，用于对积分器的输出电压/电流进行模数转换，并将转换所得数字信号分i路和q路两路输出；或对幅值相位检测判定模块输出的符合标准的两个相互垂直的电压分量/电流分量分别进行模数转换，并将转换所得两个数字信号定义为i路和q路两路输出；数字信号处理模块，用于对模数转换器的i路和q路输出进行信号处理后，对两路输出进行十四级内插拟合形成一个标准高精度正弦波；频率幅值相位搜索模块，基于支持向量机与tls-esprit算法的间谐波参数估计方法，对数字信号处理模块输出的标准高精度正弦波进行频率、幅值和相位搜索，获得该标准高精度正弦波的频率、幅值和相位。2.根据权利要求1所述的一种svm搜索合成器，其特征在于，所述补偿模块包括：第一比较器，用于对经第一测量滤波器滤波后的其中一个电压分量/电流分量，和与其同频率的参考值cos 2πft进行比较，对第一测量滤波器输出的该电压分量/电流分量进行补偿；第二比较器，用于对第一测量滤波器输出的另一个电压分量/电流分量，和与其同频率的参考值-sin 2πft进行比较，对第一测量滤波器输出的该电压分量/电流分量进行补偿；第一合成器，用于对第一比较器和第二比较器的输出进行合成，获得合成电压/电流；第二编码器，用于对第一合成器的输出即合成电压/电流进行编码；第二正交信号发生器，用于对编码后的合成电压/电流进行正交分解，获得与第一正交信号发生器的输出对应的两个相互垂直的电压分量/电流分量；第三比较器，用于对第二正交信号发生器输出的其中一个电压分量/电流分量，和与其同频率的参考值cos 2πft进行比较，对第二正交信号发生器输出的其中一个电压分量/电流分量进行补偿；第四比较器，用于对第二正交信号发生器输出的另一个电压分量/电流分量，和与其同频率的参考值cos 2πft进行比较，对第二正交信号发生器输出的另一个电压分量/电流分
量进行补偿。3.根据权利要求1所述的一种svm搜索合成器，其特征在于，所述数字信号处理模块包括：相位震荡寄存器，用于对模数转换器adc的i路和q路输出进行相位校正并寄存；01寄存器，用于对相位震荡寄存器通过相位校正后的数字信号进行01寄存；高通滤波器hpf，用于对01寄存器的i路和q路输出进行高通滤波；低通滤波器lpf，用于对高通滤波器hpf的i路和q路输出进行低通滤波；i路寄存器，用于对i路的低通滤波器lpf的输出进行寄存；q路寄存器，用于对q路的低通滤波器lpf的输出进行寄存；i路映射模块，用于将i路寄存器寄存的由0和1组成的数字信号中的0用空格表示、1用单位脉冲表示，得到i路映射波形；q路映射模块，用于将q路寄存器寄存的由0和1组成的信号中的0用空格表示、1用单位脉冲表示，得到q路映射波形；0值填充模块，用于对i路映射波形和q路映射波形进行0值填充，获得i路0值填充波形和q路0值填充波形；第二发射滤波器，用于对i路0值填充波形和q路0值填充波形进行发射滤波；第一采样滤波器，用于对i路0值填充波形和q路0值填充波进行十四级内插，获得稠密状态的i路内插十四级离散正弦波和q路内插十四级离散正弦波；第二测量滤波器，用于对输入的i路内插十四级离散正弦波和q路内插十四级离散正弦波进行测量滤波；第二采样滤波器，用于对第二测量滤波器输出的i路内插十四级离散正弦波和q路内插十四级离散正弦波进行十四级内插拟合，形成标准高精度正弦波。4.根据权利要求1所述的一种svm搜索合成器，其特征在于，还包括：加密模块，用于对第二采样滤波器输出的标准高精度正弦信号进行14级阶梯加密；svm发波模块，用于根据频率幅值相位搜索模块输出的频率、幅值和相位进行发波，获得高斯窗函数高精度正弦波及其脉冲数。5.一种电能参数搜索量测高精度物联智能电表，其特征在于，包括：高频晶振和石英晶振，用于在不同频率需求时为系统提供实时时钟；四个结构相同的识别计量电路，用于一一对应从电网的a相线、b相线、c相线、中线上取电后进行电能识别和电能计量；其中，每个识别计量电路包括：电压传感器和补偿电路，用于准确测量三相电的单相交流瞬态电压；电流传感器，用于准确测量三相电的单相交流瞬态电流；svm搜索合成器，用于分别对测量的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流进行处理，得到测量的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的高斯窗函数高精度正弦波及其脉冲数；比差校准单元，用于利用单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的高斯窗函数高精度正弦波，与各种类别电能的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的标准正弦波进行对应比较，将最小比较误差对应的电能类别作为当前计量的电能类别，实现计量电能的类别识
别，并根据该最小比较误差，对单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的高斯窗函数高精度正弦波进行校准，使其更接近识别的当前计量的电能对应类别的标准正弦波；高通滤波器，用于对比差校准单元输出的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的正弦波进行高通滤波；电能计量单元，用于利用高通滤波器的输出进行电能计量；发生cf脉冲单元，用于判断svm搜索合成器输出的脉冲数即电能计量单元的cf端led灯闪烁频率与监测电能计量用脉冲是否一致；校表参数单元，与比差校准单元、电能计量单元以及发生cf脉冲单元互通信息，用于对电能计量单元的计量精度、表差校准单元以及发生cf脉冲单元的参数进行校准；功率、有效值计量单元，用于对比差校准单元、电能计量单元以及发生cf脉冲单元校准前的电能进行重新计量；数据存储器，用于存储电能计量单元、发生cf脉冲单元以及功率、有效值计量单元的输出数据，并与微处理器的分布式io接口连接。6.根据权利要求5所述的一种电能参数搜索量测高精度物联智能电表，其特征在于，还包括：小波变换模块，用于对比差校准单元输出的正弦电压信号进行小波变换，识别谐波和间谐波，得到谐波以及间谐波的电压信号和电流信号；频率排序单元，用于对小波变换模块输出的谐波以及间谐波的电压信号和电流信号进行频率排序后求平均值，获得谐波以及间谐波的电压信号和电流信号的平均值，并将其输出送至高通滤波器进行高通滤波，经高通滤波器滤波后输入电能计量模块进行谐波以及间谐波的电能计量，与比差校准单元输出的正弦电压信号和电流信号经高通滤波器在电能计量模块计算的电能求和，得到计量的总电能。7.根据权利要求5所述的一种电能参数搜索量测高精度物联智能电表，其特征在于，还包括：备用功能测量通道，备用功能测量通道的一路输出与温度传感器的输出合并输出到dsp等微处理器的分布式io接口，以便在使用该备用功能测量通道时进行温度控制，使得该备用功能测量通道的启用不影响电能参数搜索量测高精度物联智能电表的正常运行；备用功能测量通道的另一路输出到比较器，比较器输出到调制器，调制器与锁相环pll输出连接，比较器和调制器用于对备用功能测试通道输入的信号进行调制；锁相环pll，用于对高频晶振或石英晶振提供的实时时钟、每个识别计量电路中的svm搜索合成器的输出以及调制器的输出进行锁相。8.一种基于电能参数搜索量测高精度物联智能电表的分布式光储充放系统，其特征在于，包括：分布式光伏逆变发电系统，用于进行光伏发电；bms-电池管理系统，bms-电池管理系统用于对电池组进行智能化管理及维护，并利用电池组进行充放电，通过依次连接的电池组以及ac/dc pcs子系统与第一变压器连接，第一变压器与智能电网连接；光储充放直流柜，用于对分布式光伏逆变发电系统的直流输出进行汇流、防雷处理，在智能控制管理器的控制下对bms-电池管理系统的电池组进行充电；
智能控制管理器，用于进行bms-电池管理系统的电池组的充放电管理控制；计量防雷总配电箱，用于对分布式光伏逆变发电系统输出的进行过压欠压保护、防雷保护以及电能计量，计量防雷总配电箱的输出端接入三相四线市电；第二智能电表，采用权利要求5～7任一项所述的电能参数搜索量测高精度物联智能电表，设置在计量防雷总配电箱接入市电的接入点的网侧，用于准确计量智能电网向负载供电的电能。9.根据权利要求8所述的一种基于电能参数搜索量测高精度物联智能电表的分布式光储充放系统，其特征在于，所述计量防雷总配电箱包括第三断路器、过/欠压保护电路、电路器、浪涌保护电路、刀闸开关、接线端子、第一智能电表，其中：所述第一智能电表，采用权利要求5～7任一项所述的电能参数搜索量测高精度物联智能电表；所述第三断路器一端与分布式光伏逆变发电系统的交流输出端连接，第三断路器另一端与过欠压保护电路一端连接；过欠压保护电路另一端分两路连接，其中一路与电路器一端连接，电路器另一端与浪涌保护电路连接，另一路与刀闸开关一端连接，刀闸开关另一端经连接端子连接第一智能电表；所述第一智能电表经三相复合开关接入三相四线市电，接入点负载侧经三相开关连接三相负载；所述第二智能电表经第二变压器与智能电网连接。10.根据权利要求8所述的一种基于电能参数搜索量测高精度物联智能电表的分布式光储充放系统，其特征在于，还包括：防逆流控制器，用于对电网进行检测，以判断在分布式光伏逆变发电系统发电时，是否有逆电流发生，并在逆电流超出要求后进行系统控制使得逆电流符合要求；所述智能控制管理器，包括：ems监控管理主机保护系统，用于对多个bms电池管理系统进行监控管理；mppt控制器，用于进行最大功率跟踪控制；pwm控制器，用于控制每个bms-电池管理系统中与电池组连接的ac/dc pcs子系统中的变流器逆变或整流；每个bms-电池管理系统还与温度监控系统、消防系统连接，其中：所述温度监控系统，用于进行电池组的温度监控；所述消防系统，用于预防bms-电池管理系统的电池组起火、爆炸；所述光储充放直流柜，包括：汇流箱，用于对分布式光伏逆变发电系统的直流输出进行汇流；第一断路器，用于对汇流箱的输出进行开关控制；防雷器，用于对汇流箱与智能管理器之间的总电流进行防雷控制；电流表和电压表，用于对汇流箱与智能管理器之间的总电流进行电压和电流检测；第二断路器，用于对光储充放直流柜和智能管理器之间的总电流进行开关控制。

技术总结
本发明公开了一种基于电能参数搜索量测高精度物联智能电表的分布式光储充放系统，包括第一智能电表和第二智能电表，两者采用电能参数搜索量测高精度物联智能电表，用于准确计量智能电网和分布式光伏逆变发电系统向负载供电的电能；电能参数搜索量测高精度物联智能电表包括SVM搜索合成器，SVM搜索合成器用于分别对测量的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流进行处理，得到测量的单相交流瞬态电压和单相交流瞬态电流的高斯窗函数高精度正弦波及其脉冲数，SVM搜索合成器的输出进入比差校准单元进行电能识别和信号校准，比差校准单元的输出电压进入小波变换模块，识别谐波和间谐波，得到谐波、间谐波的电压和电流信号，使计量结果更加准确。结果更加准确。结果更加准确。


技术研发人员：黄和平 顾章平 吴斌 冯学礼 黄蕾 黄林弟 林洁 郑艳霞 叶青青
受保护的技术使用者：浙江正泰仪器仪表有限责任公司
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2022/5/20