CN102890214A - 区域智能电网电能质量分析与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区域智能电网电能质量分析与控制系统，包括：安装于变电站的N个变电站电能质量记录仪、安装于风力发电并网点的风力发电电能质量记录仪、安装于光伏发电并网点的光伏发电电能质量记录仪，上述变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪所记录的数据均通过电力通信网反馈到位于电力公司的主站系统，上述主站系统对数据进行分析并决策。有益之处在于：本发明的区域智能电网电能质量分析与控制系统，使得区域智能电网的电能能够得到全面的监测，并且对监测结果进行分析以提供控制决策，保证区域智能电网的电能质量满足要求，实现安全、干净的供用电环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能质量分析与控制系统，具体涉及一种区域智能电网电能质量分析与控制系统，属于电力系统及其自动化领域。
背景技术
智能电网是当前全球电力工业关注的热点，引领了电网的未来发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换与输送链，已经写入了我国的国家发展战略。而区域智能电网实施的范围是城市区域，其建设内容包括智能变电站、分布式能源接入、智能配电自动化系统、电能质量分析与控制等多项内容，区域智能电网具备三个明显的特点，即“安全”、“干净”、“互动”。其中，“干净”就是对电能质量提出的要求，可见电能质量在区域智能电网中备受关注，因此有必要对区域智能电网电能质量分析与控制开展研究。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现区域智能电网质量分析与控制的系统。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，包括：安装于变电站的N个变电站电能质量记录仪、安装于风力发电并网点的风力发电电能质量记录仪、安装于光伏发电并网点的光伏发电电能质量记录仪，上述变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪所记录的数据均通过电力通信网反馈到位于电力公司的主站系统，上述主站系统对数据进行分析并决策。
前述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述变电站电能质量记录仪的数量N为整数并且N≥1。
前述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述主站系统对数据进行分析并决策，具体包括：主站系统对数据进行处理、统计，并且加以图形显示；然后根据结果深入分析，进行电能质量状况评估，提出电能质量控制与治理的辅助决策。
前述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪均包括：电压信号采集模块、电流信号采集模块、CPU、CPU分析计算模块、通讯模块，上述电压信号采集模块和电流信号采集模块采集现场安装点的电压和电流信号，并通过CPU数据总线输送到CPU，CPU分析计算模块进行算法分析，得出电能质量的数据；CPU与通信模块由CPU数据总线连接，上述数据通过通信模块经由电力通信网反馈到上述主站系统。
前述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述主站系统包括通过以太网相连接的前置机、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；上述前置机采集上述数据并按电能质量的格式进行解析，上述数据库服务器存储前置机送来的解析后的数据，应用服务器负责调用数据并进行分析和统计，Web服务器响应用户的请求提供应用服务器分析的结果。
本发明的有益之处在于：本发明的区域智能电网电能质量分析与控制系统，使得区域智能电网的电能能够得到全面的监测，并且对监测结果进行分析以提供控制决策，保证区域智能电网的电能质量满足要求，实现安全、干净的供用电环境。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参见图1，本发明的区域智能电网电能质量分析与控制系统包括：安装于变电站的N个变电站电能质量记录仪、安装于风力发电并网点的风力发电电能质量记录仪、安装于光伏发电并网点的光伏发电电能质量记录仪，三种电能质量记录仪所记录的数据均通过电力通信网反馈到位于电力公司的主站系统，主站系统对数据进行分析并决策。因此，本系统覆盖区域只能电网的变电站内所有10kV出线负荷、光伏发电并网点和风力发电并网点。
需要说明的是，变电站电能质量记录仪的数量N为整数并且N≥1，具体数量的选取根据实际情况而定。
前面我们说过，通过主站系统对数据进行分析并决策，具体包括：主站系统对数据进行处理、统计，并且加以图形显示；然后根据结果深入分析，进行电能质量状况评估，提出电能质量控制与治理的辅助决策。
三种电能质量记录仪，即：变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪的主要功能包括：1）测量频率；2）测量电压、电流有效值；3）计算有功、无功和视在功率，以及功率因数；4) 计算供电电压偏差；5) 计算三相电压、电流不平衡度及各序分量；6) 测量谐波电压，总畸变率，2-50次谐波电压；7) 测量谐波电流，总畸变率，2-50次谐波电流；8) 计算间谐波，包括电压、电流间谐波含量；9) 测量电压波动和闪变，包括短时间闪变和长时间闪变；10)捕捉有效值触发的短时电压变动，包括电压暂降、暂升、短时中断；11）事件记录和事件发生时的波形记录；12）通信功能。
为了更好地实现这些功能，三种电能质量记录仪均包括：电压信号采集模块、电流信号采集模块、CPU、CPU分析计算模块、通讯模块，电压信号采集模块和电流信号采集模块采集现场安装点的电压和电流信号，并通过CPU数据总线输送到CPU，CPU分析计算模块进行算法分析，得出电能质量的数据；CPU与通信模块由CPU数据总线连接，数据通过通信模块经由电力通信网反馈到主站系统。
主站系统是进行数据分析并提出决策的核心，其主要功能包括：1) 电能质量数据采集与处理功能：采集和处理所有终端的电能质量记录数据；2) 数据分析与统计功能：系统可以对任意监测点的谐波、闪变、三相电压不平衡度、电压偏差、频率偏差等指标在任意时段内进行统计分析；可以按照电压等级分层进行统计分析，形成报表、图形；也可根据需求对其它常规电量参数(如功率因数、功率等)进行分析、统计；3) 电能质量事件记录和查询功能：可以对各电能质量监测指标设置触发限值，对各类电能质量事件进行记录；可以按终端、时间段、分项指标等设置查询条件，对各监测点电能质量指标实时数据和历史数据进行查询；4) 报警功能：系统能分级设置电能质量事件报警级别，分预警和告警给出报警提示；5) 电能质量数据评估和电能质量治理辅助决策功能：按线路进行电能质量状况评估，根据评估结果给出电能质量治理和控制建议。
相应地，为了较好地实现这些功能，主站系统包括通过以太网相连接的前置机、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；前置机采集数据并按电能质量的格式进行解析，数据库服务器存储前置机送来的解析后的数据，应用服务器负责调用数据并进行分析和统计，Web服务器响应用户的请求提供应用服务器分析的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，包括：安装于变电站的N个变电站电能质量记录仪、安装于风力发电并网点的风力发电电能质量记录仪、安装于光伏发电并网点的光伏发电电能质量记录仪，上述变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪所记录的数据均通过电力通信网反馈到位于电力公司的主站系统，上述主站系统对数据进行分析并决策。
2.根据权利要求1所述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述变电站电能质量记录仪的数量N为整数并且N≥1。
3.根据权利要求1或2所述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述变电站电能质量记录仪、风力发电电能质量记录仪、光伏发电电能质量记录仪均包括：电压信号采集模块、电流信号采集模块、CPU、CPU分析计算模块、通讯模块，上述电压信号采集模块和电流信号采集模块采集现场安装点的电压和电流信号，并通过CPU数据总线输送到CPU，CPU分析计算模块进行算法分析，得出电能质量的数据；CPU与通信模块由CPU数据总线连接，上述数据通过通信模块经由电力通信网反馈到上述主站系统。
4.根据权利要求3所述的区域智能电网电能质量分析与控制系统，其特征在于，上述主站系统包括通过以太网相连接的前置机、数据库服务器、应用服务器和Web服务器；上述前置机采集上述数据并按电能质量的格式进行解析，上述数据库服务器存储前置机送来的解析后的数据，应用服务器负责调用数据并进行分析和统计，Web服务器响应用户的请求提供应用服务器分析的结果。
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