芯电图

概述

芯电图®是上海尤比酷电气有限公司针对配用电领域精心研发的尖端技术,专注于电气量的高频采样与时序特征辨识。基于这一创新技术,尤比酷推出了一系列先进电力感知测控产品。

版权

芯电图®是上海尤比酷电气有限公司的注册商标。

技术架构

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芯电图®是一整套技术架构。该技术的主要处理目标为交流电和直流电。在各种高性能MCU和自研的嵌入式OS基础实现了高频采样、故障录波、可编程逻辑、物联通信等一系列基础核心模块。通过可扩展的时序特征辨识算法库,实现了如停电原因诊断、晃电监测、故障电弧探测、阻性漏电分析、恶性负载识别等配用电分析高阶应用。

基于芯电图®技术架构尤比酷研发了HZ系列STU、全息数智小型断路器等技术领先的配用电感知测控产品。

基础技术能力

高频采样

支持交流电每周波1024点AD采样。

故障录波

支持故障特征触发的交流电有效值和瞬时值录波。有效值录波分辨率每周波8点,瞬时值录波分辨率每周波128点。

可编程逻辑

通过自定义脚本的方式扩展设备的逻辑处理能力。可编程逻辑给予了芯电图®可扩展能力支撑,可快速二次开发,满足用户需求。

物联通信

基于设备模型的可配置物联通信协议栈,支持RS485、蓝牙、LoRa等不同通信接口和多种标准物联网通信协议。

算法应用

停电原因诊断

在0.4kV低压配电系统中,大量的塑壳断路器、小型断路器不具备停电原因指示能力。用户面对停电故障时需要判断停电原因以采取下一步检修复电措施。可能的停电原因包括过流、短路、漏电、开关本体故障、越级跳闸、低压脱扣等,这些事件发生的时间范围从几毫秒到几秒,具有瞬态变化的特征。常规电力仪表不具备快速变化的电气特征量捕捉和判断能力。

基于芯电图®技术实现了停电原因故障诊断和故障指示,同时触发故障录波。这一术辅助运维人员快速定位停电故障原因,加快恢复供电,缩短停电时间,减少停电损失。

晃电监测

电压暂升暂降是0.4kV系统中经常出现的事件,往往导致设备停机、UPS保护切换等现象。此类事件一般需要使用电能质量仪监测,成本高,无法在配用电系统中大规模应用部署。

基于芯电图®技术实现了电压暂升暂降监测和干扰源方向判别,同时触发电压、电流录波。这一技术辅助运维人员分析设备异常停电原因。

故障电弧探测

故障电弧是由于电气线路或设备中绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因引起的空气击穿所导致的气体游离放电现象,在0.4kV系统中极为常见。

当故障电弧产生时,其中心温度高达 3000℃~4000℃,甚至超过 5000℃,并 且伴有金属熔化物喷溅。故障电弧产生的高温高热,极易引燃线路绝缘层导致线路起火,如果在故障点附近存在有可燃物时,也极易引燃可燃物而导致火灾发生。因此,故障电弧探测是电气火灾监测的重要组成部分。

基于芯电图®技术实现了故障电弧探测,同时触发电压、电流录波。这一技术应用于STU,实现电气火灾超前预警,提示运维人员及时检修,避免电气火灾发生。这一技术应用于HZ30数智化小型断路器,可实现预警和保护跳闸。

阻性漏电分析

大量的电力电子非线性负载产生的谐波源、电气高频分量对剩余电流监测产生影响。目前通行的只采用总剩余电流有效值监测预警的方法往往导致误报。

基于芯电图®技术实现了剩余电流分项计算分析,可从总剩余电流中分解出谐波分量、基波容性分量和基波阻性分量。这一技术应用于STU,选用更合理的基波阻性分量作为预警量,防止电气火灾监测误报。这一技术应用于HZ30数智化小型断路器,可实现预警和保护跳闸。

恶性负载探测

在学生宿舍等应用场景中,需要监测用电负荷中是否存在电热水器、电热毯、电吹风等不允许使用的电器。基于芯电图®技术实现了上述恶性负载特征识别。这一技术应用于STU,可实现恶性负载监测预警;应用于HZ30数智化小型断路器,可实现预警和保护跳闸。