CN109116148A - 电能质量监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能质量监测方法，包括对电能数据采集模块、电能质量监测中心、查询模块、电能质量补偿模块、电磁继电模块以及报警模块进行组网等步骤；本发明的优点有：可对电能质量问题进行实时检测，以保障居民和工业用电需求，而且在监测出异常电能质量的同时，即可提供电能补偿，将流计算与系统进行了耦合，有效地对传统地信号传输进行了高性能改造，在保证监测数据的同时可降低干扰，杜绝了继电保护误动作，进而提高了电网监测系统的安全运行，从而降低因电能质量异常而带来的损失。

Description

电能质量监测方法

技术领域

本发明属于电力设备监测技术领域。具体涉及一种电能质量监测方法。

背景技术

人民对生活质量要求不断提高，必须提高电能质量，监测成为各地电力公司的工作重点，严重的电能质量问题导致的事故时有发生，造成了人力物力财力的损失，因此对电能质量进行精确、快速以及实时安全的监测是非常重要的。但是，现有技术中的电能质量监测系统都只具有监测电力系统中电能质量的作用，电能质量的不稳定造成电能浪费，效率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种电能质量监测方法。

一种电能质量监测方法，包括以下步骤：

001，对电能数据采集模块、电能质量监测中心、查询模块、电能质量补偿模块、电磁继电模块以及报警模块进行组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，电能数据采集模块采集电能质量数据，并将电能质量数据定期发送至电能质量监测中心；

004，电能质量监测中心将接收的电能质量数据与预存的电能质量阈值进行对比，当电能质量数据超出设定的阈值时，电能质量监测中心向电磁继电模块发送动作指令，电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作，以此达到平衡电能质量的目的；

005，判断当前电能质量监测网的电能质量水平的信息中是否包含保护动作，如包含转步骤006，如不包含则转步骤007；

006，电能质量监测网状态数据包含保护动作，说明电能质量监测网存在故障，电能数据采集模对各自监测的电能质量数据进行瞬时记录，高清摄像模块对发生故障时的对电能质量数据的瞬时存储录像，便于检修人员在电能质量监测网修复后对当前的电能质量数据进行评判和学习，然后转步骤008；

007，电能质量监测网状态数据不包含保护动作，说明电能质量监测网正常，然后转步骤008；

008，电能质量监测中心保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过查询模块远程对电能质量监测中心里保存的历史数据进行解密查阅。

进一步，所述电能数据采集模块上集成高清摄像模块。

进一步，所述步骤004中当电能质量数据超出设定的阈值时，报警模块发出报警信号。

进一步，所述步骤003中具体包括以下步骤：

031.基于各个电能数据采集模块的监测数据，并以Web服务的形式向外提供监测数据访问接口；

032.以Kafka作为中间件，利用电能数据采集模块提供的监测数据访问接口不断获取实时监测数据并按时间序列组织转化为监测数据流；

033.订阅Kafka提供的监测数据流生成监测离散数据流，按时间间隔划分为具有时间序列组织的监测弹性分布式数据集；

034.将监测弹性分布式数据集中的监测对象数据以监测区域为单位平均分配到各个电能数据采集模块进行处理，将处理结果再回传至电能质量监测中心即可。

进一步，所述步骤032中，中间件Kafka通过监测数据访问接口获取所有电能数据采集模块以及数据格式，并不间断使用监测数据访问接口对电能数据采集模块实时监测数据进行获取，并将XML格式的数据清洗转换为键值形式，当获取到实时监测数据后，中间件Kafka利用流数据发布接口，以按时间序列组织的键值方式将监测数据发布转化为监测数据流。

进一步，所述步骤004中电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作具体为：

选取电磁继电模块0-1时段单次脉冲初始时刻的放大波形作为等效波形；

根据电磁继电模块单次脉冲波形，将电磁继电模块波形等效为工频电压分量上叠加高频衰减性波；

对工频电压分量上叠加高频衰减性波中极值周围的数据用高斯函数进行局部连接；

将得到的相连局部函数连接起来，构成全局的连接函数，使得连接的表达式与连接曲线吻合，得出电磁继电模块的控制信号输出至电能质量补偿模块。

本发明的优点有：可对电能质量问题进行实时检测，以保障居民和工业用电需求，而且在监测出异常电能质量的同时，即可提供电能补偿，将流计算与系统进行了耦合，有效地对传统地信号传输进行了高性能改造，在保证监测数据的同时可降低干扰，杜绝了继电保护误动作，进而提高了电网监测系统的安全运行，从而降低因电能质量异常而带来的损失。

附图说明

图1为本发明一种电能质量监测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

一种电能质量监测方法，包括以下步骤：

001，对电能数据采集模块、电能质量监测中心、查询模块、电能质量补偿模块、电磁继电模块以及报警模块进行组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，电能数据采集模块采集电能质量数据，并将电能质量数据定期发送至电能质量监测中心；

004，电能质量监测中心将接收的电能质量数据与预存的电能质量阈值进行对比，当电能质量数据超出设定的阈值时，电能质量监测中心向电磁继电模块发送动作指令，电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作，以此达到平衡电能质量的目的；

005，判断当前电能质量监测网的电能质量水平的信息中是否包含保护动作，如包含转步骤006，如不包含则转步骤007；

006，电能质量监测网状态数据包含保护动作，说明电能质量监测网存在故障，电能数据采集模对各自监测的电能质量数据进行瞬时记录，高清摄像模块对发生故障时的对电能质量数据的瞬时存储录像，便于检修人员在电能质量监测网修复后对当前的电能质量数据进行评判和学习，然后转步骤008；

007，电能质量监测网状态数据不包含保护动作，说明电能质量监测网正常，然后转步骤008；

008，电能质量监测中心保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过查询模块远程对电能质量监测中心里保存的历史数据进行解密查阅。

所述电能数据采集模块上集成高清摄像模块。

所述步骤004中当电能质量数据超出设定的阈值时，报警模块发出报警信号。

所述步骤003中具体包括以下步骤：

031.基于各个电能数据采集模块的监测数据，并以Web服务的形式向外提供监测数据访问接口；

032.以Kafka作为中间件，利用电能数据采集模块提供的监测数据访问接口不断获取实时监测数据并按时间序列组织转化为监测数据流；

033.订阅Kafka提供的监测数据流生成监测离散数据流，按时间间隔划分为具有时间序列组织的监测弹性分布式数据集；

034.将监测弹性分布式数据集中的监测对象数据以监测区域为单位平均分配到各个电能数据采集模块进行处理，将处理结果再回传至电能质量监测中心即可。

所述步骤032中，中间件Kafka通过监测数据访问接口获取所有电能数据采集模块以及数据格式，并不间断使用监测数据访问接口对电能数据采集模块实时监测数据进行获取，并将XML格式的数据清洗转换为键值形式，当获取到实时监测数据后，中间件Kafka利用流数据发布接口，以按时间序列组织的键值方式将监测数据发布转化为监测数据流。

所述步骤004中电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作具体为：

选取电磁继电模块0-1时段单次脉冲初始时刻的放大波形作为等效波形；

根据电磁继电模块单次脉冲波形，将电磁继电模块波形等效为工频电压分量上叠加高频衰减性波；

对工频电压分量上叠加高频衰减性波中极值周围的数据用高斯函数进行局部连接；

将得到的相连局部函数连接起来，构成全局的连接函数，使得连接的表达式与连接曲线吻合，得出电磁继电模块的控制信号输出至电能质量补偿模块。

一种电能质量监测系统，包括以下部分：电能数据采集模块，用于监测终端的各项电能指标；电能质量监测中心，用于控制监测装置的运行以及对全网电能质量指标的集中监督管理；查询模块，用于实现远程查询全网电能质量状态；电能质量补偿模块，用于在测出异常电能质量的同时，提供电能补偿以此达到平衡电能质量的目的；电磁继电模块，用于控制电能质量补偿模块工作，其特征在于，所述电能数据采集模块和电能质量监测中心之间进行通信交互，所述电磁继电模块与电能质量监测中心进行通信交互，所述电能质量监测中心与查询模块进行通信交互，所述电能质量补偿模块与电磁继电模块进行通信交互。

所述电能数据采集模块上集成高清摄像模块。

还包括报警模块，用于在测出异常电能质量的同时发出报警信号，所述报警模块与电能质量监测中心进行通信交互，所述查询模块与查询模块进行通信交互。

Claims (6)

1.一种电能质量监测方法，其特征在于包括以下步骤：

001，对电能数据采集模块、电能质量监测中心、查询模块、电能质量补偿模块、电磁继电模块以及报警模块进行组网；

002，判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；

003，电能数据采集模块采集电能质量数据，并将电能质量数据定期发送至电能质量监测中心；

004，电能质量监测中心将接收的电能质量数据与预存的电能质量阈值进行对比，当电能质量数据超出设定的阈值时，电能质量监测中心向电磁继电模块发送动作指令，电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作，以此达到平衡电能质量的目的；

005，判断当前电能质量监测网的电能质量水平的信息中是否包含保护动作，如包含转步骤006，如不包含则转步骤007；

006，电能质量监测网状态数据包含保护动作，说明电能质量监测网存在故障，电能数据采集模对各自监测的电能质量数据进行瞬时记录，高清摄像模块对发生故障时的对电能质量数据的瞬时存储录像，便于检修人员在电能质量监测网修复后对当前的电能质量数据进行评判和学习，然后转步骤008；

007，电能质量监测网状态数据不包含保护动作，说明电能质量监测网正常，然后转步骤008；

008，电能质量监测中心保存历史数据后对历史数据加密，工作人员可以通过查询模块远程对电能质量监测中心里保存的历史数据进行解密查阅。

2.根据权利要求1所述的电能质量监测方法，其特征在于所述电能数据采集模块上集成高清摄像模块。

3.根据权利要求1或2所述的电能质量监测方法，其特征在于，所述步骤004中当电能质量数据超出设定的阈值时，报警模块发出报警信号。

4.根据权利要求1或2或3所述的电能质量监测方法，其特征在于所述步骤003中具体包括以下步骤：

031.基于各个电能数据采集模块的监测数据，并以Web服务的形式向外提供监测数据访问接口；

032.以Kafka作为中间件，利用电能数据采集模块提供的监测数据访问接口不断获取实时监测数据并按时间序列组织转化为监测数据流；

033.订阅Kafka提供的监测数据流生成监测离散数据流，按时间间隔划分为具有时间序列组织的监测弹性分布式数据集；

034.将监测弹性分布式数据集中的监测对象数据以监测区域为单位平均分配到各个电能数据采集模块进行处理，将处理结果再回传至电能质量监测中心即可。

5.根据权利要求4所述的电能质量监测方法，其特征在于所述步骤032中，中间件Kafka通过监测数据访问接口获取所有电能数据采集模块以及数据格式，并不间断使用监测数据访问接口对电能数据采集模块实时监测数据进行获取，并将XML格式的数据清洗转换为键值形式，当获取到实时监测数据后，中间件Kafka利用流数据发布接口，以按时间序列组织的键值方式将监测数据发布转化为监测数据流。

6.根据权利要求5所述的电能质量监测方法，其特征在于所述步骤004中电磁继电模块根据该指令控制电能质量补偿模块工作具体为：

选取电磁继电模块0-1时段单次脉冲初始时刻的放大波形作为等效波形；

根据电磁继电模块单次脉冲波形，将电磁继电模块波形等效为工频电压分量上叠加高频衰减性波；

对工频电压分量上叠加高频衰减性波中极值周围的数据用高斯函数进行局部连接；

将得到的相连局部函数连接起来，构成全局的连接函数，使得连接的表达式与连接曲线吻合，得出电磁继电模块的控制信号输出至电能质量补偿模块。