涂鸦Wifi智能断路器的缺相保护算法通过实时监测三相电压/电流数据，结合阈值比较与动态平衡分析，快速识别缺相或三相不平衡故障，并触发保护机制。其核心逻辑围绕三相不平衡检测与处理展开，具体算法框架及实现要点如下：

### **一、三相不平衡检测算法**
1. **数据采集与预处理**
- 通过电压/电流互感器实时采集三相（A、B、C）的电压、电流值，并进行滤波处理以消除噪声干扰。
- 计算中性线电流（若系统为三相四线制），作为辅助判断依据。

2. **不平衡度计算**
- **电压不平衡度**：基于相电压差值计算，公式为：
\[
\text{电压不平衡度} = \frac{\max(|U_A - U_B|, |U_B - U_C|, |U_C - U_A|)}{U_{\text{平均}}} \times 100\%
\]
其中 \(U_{\text{平均}} = \frac{U_A + U_B + U_C}{3}\)。
- **电流不平衡度**：基于线电流差值计算，公式为：
\[
\text{电流不平衡度} = \frac{\max(I_A, I_B, I_C) - \min(I_A, I_B, I_C)}{\max(I_A, I_B, I_C)} \times 100\%
\]

3. **阈值判断**
- 设定电压不平衡度阈值（如≥5%）和电流不平衡度阈值（如≥15%）。
- 若任一指标超限，则判定为三相不平衡故障。

4. **缺相专项检测**
- 检测单相电压/电流是否接近零（如低于额定值的20%）。
- 结合中性线电流突变（如从零突增）辅助确认缺相。

### **二、处理机制与算法优化**
1. **分级保护策略**
- **一级保护（瞬时动作）**：检测到严重缺相（如单相电压为零）或极端不平衡（如电流不平衡度≥30%），立即切断电源。
- **二级保护（延时动作）**：对于轻度不平衡（如电流不平衡度10%~15%），延时5~10秒后切断电源，避免误动作。

2. **动态阈值调整**
- 根据负载类型（如电机、照明）自适应调整阈值。例如，电机启动时允许短暂电流不平衡（≤20%）。
- 结合历史数据学习负载特性，优化阈值设置。

3. **故障定位与通知**
- 通过相位识别算法确定故障相（如A相缺相）。
- 通过涂鸦App推送故障报警，包含故障类型、时间戳及建议操作（如检查线路、重启设备）。

4. **自恢复尝试（可选）**
- 在短暂性故障（如电压波动）后，自动尝试重新合闸（需配置重合闸功能）。
- 限制重合闸次数（如最多3次），防止反复故障。

### **三、技术实现要点**
1. **硬件支持**
- 采用高精度互感器（精度≤0.5%）确保数据准确性。
- 集成快速响应继电器（动作时间≤50ms），满足缺相保护时效性要求。

2. **软件算法优化**
- 使用滑动窗口算法平滑数据，减少瞬时干扰影响。
- 结合傅里叶变换分析谐波含量，排除谐波导致的误判。

3. **通信与协同**
- 通过Wifi实时上传数据至涂鸦云平台，支持远程监控与参数调整。
- 与其他智能设备（如智能电表）联动，实现全屋用电平衡优化。

### **四、应用场景与优势**
1. **工业电机保护**
- 防止电机因缺相运行导致绕组过热、烧毁，延长设备寿命。

2. **商业/住宅用电安全**
- 避免三相不平衡引发的电压波动，保护敏感电器（如电脑、空调）。

3. **能源管理优化**
- 通过三相平衡调节降低线路损耗，提升能效（预计可降低5%~10%的线路损耗）。

4. **智能化运维**
- 减少人工巡检需求，通过App即可完成故障诊断与处理。