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闪变的测试方法和装置

阅读：687发布：2020-05-08

专利汇可以提供闪变的测试方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供闪变测试方法和装置，其包括：采用第一个n周波的均方根值对预定时间内的输入电压 A进行归一化，并输出归一化的输入电压通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为；将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率；将输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值本发明保证了相对波动量在测试中不被改变，运算量也不大，并且最后可以输出精确的瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值。，下面是闪变的测试方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.闪变测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，采用第一个n周波的均方根值对预定时间内的输入电压A进行归一化，并输出归一化的输入电压
步骤S2，通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为；
步骤S3，将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率；
步骤S4，将所述步骤S3的输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值
所述测试方法还包括如下步骤，修正瞬时闪变视感度最大值，修正后的瞬时闪变视感度最大值为：
其中，为预定时间内的均方根值。
2.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，所述闪变测试方法还包括如下步骤：
S5，将预定时间内的所有进行统计，以得出短闪变统计值
3.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，在步骤S1中，输出的所述归一化的输入电压为：
其中，A为所述输入电压，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。
4.根据权利要求3所述的闪变测试方法，其特征在于，所述矩形方波
其中，为峰到峰振幅，fm为频率。
5.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，所述步骤S2的输出为：
其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，A为所述输入电压，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率，为峰到峰振幅。
6.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，所述步骤S3的输入为：
其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，A为所述输入电压，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。
7.根据权利要求2所述的闪变测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括如下步骤，修正短闪变统计值，修正后的短闪变统计值Pst为：
其中，为预定时间内的均方根值。
8.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，所述第一个n周波为第一个十周波。
9.根据权利要求1所述的闪变测试方法，其特征在于，所述预定时间为十分钟。
10.闪变测试装置，其特征在于，其包括：
归一化装置(110)，所述归一化装置(110)用于采用第一个n周波的均方根值对预定时间内的输入电压A进行归一化，并输出归一化的输入电压
第一模拟装置(120)，所述第一模拟装置(120)用于通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为；
第二模拟装置(130)，所述第二模拟装置(130)用于将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率；
输出装置(140)，所述输出装置(140)用于将所述第二模拟装置(130)的输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值
所述测试装置还包括修正装置(160)，所述修正装置(160)用于修正瞬时闪变视感度最大值，修正后的瞬时闪变视感度最大值为：
其中，为预定时间内的均方根值。
11.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述闪变测试装置还包括：
统计装置(150)，其用于将预定时间内的所有进行统计，以得出短闪变统计值
12.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述归一化装置(110)输出的所述归一化的输入电压为：
其中，A为所述输入电压，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。
13.根据权利要求12所述的闪变测试装置，其特征在于，所述矩形方波
其中，为峰到峰振幅，fm为频率。
14.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述第一模拟装置(120)的输出为：
其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，A为所述输入电压，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率，为峰到峰振幅。
15.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述第二模拟装置(130)的输入为：
其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，A为所述输入电压，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。
16.根据权利要求11所述的闪变测试装置，其特征在于，所述修正装置(160)还用于修正短闪变统计值，修正后的短闪变统计值Pst为：
其中，为预定时间内的均方根值。
17.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述第一个n周波为第一个十周波。
18.根据权利要求10所述的闪变测试装置，其特征在于，所述预定时间为十分钟。

说明书全文

闪变的测试方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及智能电网领域，尤其涉及闪变的测试方法和装置。

背景技术

[0002] 电压波动和闪变(voltage fluctuations and flicker)是一系列电压随机变动或工颇电压包络线的周期性变化，以及由此引起的照明闪变。电压波动和闪变是电力系统的电能质量的一个重要技术指标。

[0003] 其中，电压闪变是指电压波动造成灯光照度不稳定的人眼视感反应。电压闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响。电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。为反映人的瞬时闪变感觉水平，用闪变强弱的瞬时值随着时间变化来描述，即瞬时闪变视感度，其是电压波动的频度、波形、大小等综合作用的结果，其随着时间变化的曲线是对闪变评估衡量的依据。当瞬时闪变视感度大于1时，说明实验观察者中有更多的人对灯光闪烁有明显感觉，则规定为对应闪变不允许水平。

[0004] 在IEC推荐的闪变仪框图中包括了输入适配自测信号的模块，即对输入电压归一化。

[0005] 第一种归一化方法的半波有效值通过时间常数为27.3s的一阶低通滤波器输出，该信号每半周波更新一次，病用该输出信号对本半周波的采样点进行归一。

[0006] 第二种归一化方法采用滑动1分钟电压有效值进行归一，每半周波更新一次，用该输出信号对本半周波的采样点进行归一。

[0007] 这两种方法可以实现信号的归一化，但是由于半周波输出值不恒定，导致在对输入电压信号进行归一化处理时，改变了电压有效值的相对波动量。

发明内容

[0008] 本发明第一方面闪变测试方法，包括如下步骤：步骤S1，采用第一个n周波的均方根值对预定时间内的输入电压A进行归一化，并输出归一化的输入电压步骤S2，通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为；步骤S3，将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率；步骤S4，将所述步骤S3的输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值本发明保证了相对波动量在测试中不被改变，运算量也不大，并且最后可以输出精确的瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值。

[0009] 进一步地，所述闪变测试方法还包括如下步骤：S5，将预定时间内的所有Pinst进行统计，以得出短闪变统计值Pst。

[0010] 进一步地，在步骤 S 1中，输出的所述归一化的输入电压为：其中，A为所述输入电压，Vref为内部参考值，Vsc为
换算系数，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。

[0011] 进一步地，所述矩形方波其中，为峰到峰振幅，fm为频率。

[0012] 进一步地，所述步骤S2的输出为：

[0013]

[0014] 其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数。

[0015] 进一步地，所述步骤S3的输入为：

[0016]

[0017] 进一步地，所述测试方法还包括如下步骤，修正瞬时闪变视感度最大值，修正后的瞬时闪变视感度最大值为：

[0018] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0019] 进一步地，所述测试方法还包括如下步骤，修正短闪变统计值，修正后的短闪变统计值为：

[0020] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0021] 进一步地，所述第一个n周波为第一个十周波。

[0022] 进一步地，所述预定时间为十分钟。

[0023] 本发明第二方面还提供了闪变测试装置，其包括：归一化装置，其用于采用第一个n周波的均方根值对预定时间内的输入电压A进行归一化，并输出归一化的输入电压第一模拟装置，其用于通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为；第二模拟装置，其用于将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率；输出装置，其用于将所述第二模拟装置的输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值本发明保证了相对波动量在测试中不被改变，运算量也不大，并且最后可以输出精确的瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值。

[0024] 进一步地，所述闪变测试方法还包括：统计装置，其用于将预定时间内的所有Pinst进行统计，以得出短闪变统计值Pst。

[0025] 进一步地，所述归一化装置输出的所述归一化的输入电压为：其中，A为所述输入电压，Vref为内部参考值，Vsc为
换算系数，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。

[0026] 进一步地，所述矩形方波其中，为峰到峰振幅，fm为频率。

[0027] 进一步地，所述第一模拟装置的输出为：其中，Vref为内部参
考值，Vsc为换算系数。

[0028] 进一步地，所述第二模拟装置130的输入为：

[0029]

[0030] 进一步地，所述测试方法还包括修正装置160，其用于修正瞬时闪变视感度最大值，修正后的瞬时闪变视感度最大值为：

[0031] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0032] 进一步地，所述测试方法还包括修正装置160，其用于修正短闪变统计值，修正后的短闪变统计值为：

[0033] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0034] 进一步地，所述第一个n周波为第一个十周波。

[0035] 进一步地，，所述预定时间为十分钟。附图说明

[0036] 图1是根据本发明一个具体实施例的闪变测试方法的步骤流程图；

[0037] 图2是根据本发明一个具体实施例的闪变测试方法的用于调制的矩形方波的波形示意图；

[0038] 图3是根据本发明一个具体实施例的闪变测试装置的结构示意图。

具体实施方式

[0039] 以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

[0040] 本发明提供的闪变测试机制首先采用自定义的均方根值对输入电压进行归一化，然后通过恢复电压的波动以模拟白炽灯的行为，接着分别用低通滤波器和视感度加权滤波器将人眼能接受的频率选出并突出最敏感的频率，然后输入另一低通滤波器并输出瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值，最后得出短闪变统计值。并且，本发明后续还将进一步地瞬时闪变视感度最大值和修正短闪变统计值。

[0041] 其中，优选地，本发明采用第一个10个周波的均方根值来对十分钟内的输入电压A进行归一化。本领域技术人员应当理解，本发明还可以选取其他任何n个周波的均方根值来对预定时间内的输入电压进行归一化，其都涵盖在本发明的保护范围之内。下文为方便说明，统一采用10个周波和十分钟为例来介绍本发明。

[0042] 图1是根据本发明一个具体实施例的闪变的测试方法的步骤流程图，如图1所示，本发明提供的闪变测试方法包括如下步骤。

[0043] 首先执行步骤S1，采用第一个10个周波的均方根值对十分钟内的输入电压A进行归一化，并输出归一化的输入电压

[0044]

[0045] 其中，A为所述输入电压，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，gm(t)为用于调制的矩形方波，ω0为基波角频率。

[0046] 在本步骤中利用了一个电压适应电路(voltage adapting circuit)来测量电源频率电压输入至一个内标准级别(internal reference level)。归一化步骤其实就是尽量降低输入电压A对本步骤输出的影响，而使得其输出的变化尽量仅由gm(t)来决定。具体地，步骤S1的目的是为了将闪变测量独立于输入电压等级，并且通过降低输入电压等级至一个内部参考值Vref来保留住相对波动量。

[0047] 如图2所示的波形图，其纵坐标为gm(t)，其横坐标为时间t，Tm表示一个周期的时间。矩形方波其中，为峰到峰振幅，fm为频率。

[0048] 然后执行步骤S2，通过将归一化以后的输入电压平方来恢复输入电压的波动，以模拟白炽灯的行为。其中，所述步骤S2的输出为：

[0049]

[0050] 其中，Vref为内部参考值，Vsc为换算系数，为峰到峰振幅，A为模拟人眼的行为，并通过视感度加权滤波器将滤出的电压波动量进行加权以突出人眼最敏感的频率。上述两个滤波器用于消除直流分量，并有力地减弱频率分量为大于2f0。其中，步骤S3的输入为：

[0051] 具体地，人眼对不同频率的波动感受不一样，其能感受并回应的频率是0.05～35hz，人的眼睛对8.8hz最敏感，即使波动幅度一样也会对8.8的感觉特别不舒服。因此，步骤S3首先通过将电压波动通过第一低通滤波器来将人眼能接收的频率0.05～35hz的电压波动量滤出以模拟人眼的行为，然后再进一步地通过视感度加权滤波器，将频率8.8hz作为最大的值为1，把所有不敏感的信号人眼的感觉就不为1以突出人眼最敏感的频率。

[0052] 接着执行步骤S4，将所述步骤S3的输出平方，再输入第二低通滤波器，然后输出瞬时闪变视感度和十分钟内的瞬时闪变视感度最大值具体地，步骤S4模拟非线性的人眼到人脑的响应，然后计算感知储存效果占人脑的比例。

[0053] 最后执行步骤S5，将预定时间内的所有Pinst进行统计，以得出短闪变统计值Pst。

[0054] 进一步地，由于本发明在步骤S1时用自定义的第一个10个周波的均方根值对十分钟内的输入电压A进行归一化，因此，在步骤S4或步骤S5输出的瞬时闪变视感度和十分钟内的瞬时闪变视感度最大值皆为调制后的值，最后步骤还需要修正以输出最准确值。因此，所述测试方法还包括如下步骤S6，修正瞬时闪变视感度最大值，修正后的瞬时闪变视感度最大值为：

[0055] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0056] 进一步地，所述测试方法还包括如下步骤S7，修正短闪变统计值，修正后的短闪变统计值为：

[0057] 其中，为预定时间内的均方根值。

[0058] 本发明第二方面还提供了闪变测试装置，如图3所示，所述闪变测试装置100包括归一化装置110、第一模拟装置120、第二模拟装置130、输出装置140、统计装置150和修正装置160。其中，归一化装置110用于执行步骤S1，第一模拟装置120用于执行步骤S2，第二模拟装置130用于执行步骤S3，输出装置140用于执行步骤S4，统计装置150用于执行步骤S5，修正装置160用于执行步骤S6和S7。

[0059] 本发明提供的上述闪变测试装置在现有技术中有成熟的硬件或者软硬件结合的方式支持，为简明起见，不再赘述。

[0060] 现有技术通常采用适时的均方根值进行归一化，因此归一化步骤的输出不仅由输入电压A还由矩形方波gm(t)来决定。而本发明利用自定义的第一个10个周波的均方根值对十分钟内的输入电压进行归一化，归一化步骤尽量降低输入电压A对本步骤输出的影响，而使得其输出的变化尽量仅由gm(t)来决定。然而，这样得出的瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值也会有所不同，因此本发明特别设置了修正步骤或装置来进行修正从而输出准确的瞬时闪变视感度Pinst和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值Pinst_max。本发明保证了相对波动量在测试中不被改变，运算量也不大，并且最后可以输出精确的瞬时闪变视感度和预定时间内的瞬时闪变视感度最大值。

[0061] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

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