CN114124998A - 一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，包包括大电网电能质量管理中心、电能质量监测系统和数据库，大电网电能质量管理中心采用监控中心一、监控中心二和监控中心三个监控中心，监控中心一、监控中心二和监控中心三分别与数据库相互信号连接，大电网电能质量管理中心内部设有电能质量监测系统，电能质量监测系统包括功能服务和数据服务，还设置有Wep服务器、实时服务器、电能质量监测设备和合并单元，该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，缓解了单个监控中心和单个监控点监控客户端的压力，能够提高监控的效率，使得电能质量数据传输效率更高，多个监控点能够对故障信息了解更加便捷，以及提高故障处理的速度。
Description
技术领域
本发明涉电能质量技术领域，具体为一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法。
背景技术
电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念。电能质量包括了电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。现有的电能质量实时计量监测系统中，多采用单个监控中心进行监控，导致了监控效率低，故障检测不及时，在电能质量监控中监控的指标存在监控指标不足的问题，导致指标反映问题不够具体，同时在现有的数据库中，数据记录不全面，故障数据在检修后，存在丢失严重的问题。
因此，如何设计一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，解决了监控效率低，故障检测不及时，监控指标不足的问题，导致指标反映问题不够具体，数据记录不全面，故障数据在检修后，存在丢失严重的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，包括大电网电能质量管理中心、电能质量监测系统和数据库，所述大电网电能质量管理中心采用监控中心一、监控中心二和监控中心三个监控中心，所述监控中心一、监控中心二和监控中心三分别与数据库相互信号连接，所述数据库与大电网电能质量管理中心电性连接；
所述大电网电能质量管理中心内部设有电能质量监测系统，所述电能质量监测系统包括功能服务和数据服务，还设置有Wep服务器、实时服务器、电能质量监测设备和合并单元。
优选的，所述监控中心一、监控中心二和监控中心三个，每个监控中心又设置有三个监控点，分别为监控点1、监控点2和监控点3，三个监控点分别电性连接于对应的监控中心。
优选的，所述实时服务器信号连接有数据采集模块，且所述实时服务器分别信号连接于电能质量检测设备和数据采集模块信号连接。
优选的，所述电能质量监控设备将数据通过通信服务映射至协议，并且与数据采集模块信号连接。
优选的，所述数据库包括了实时数据库、历史数据库和配电网数据库。
优选的，所述合并单元将来自互感器的多路电压电流信号合并转换为数字化接口，并将电压电流采样值数据通过信号连接传送至电能质量检测设备，所述合并单元包括电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点。
优选的，所述电能质量监测设备建立实时数据模型，包括稳定状态数据和变化动态数据，其中设有数据记录单元、谐波检测单元、相序监控单元、电压变化单元、电流变化单元、频率变化单元、电压瞬态单元和电流瞬态单元等多项指标的监测，通过这些指标监测建立逻辑节点模型，具体为电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点，采用电压信号和电流信号采集。
优选的，通过监控点设计有监控终端，并设计有监控点供电电能模拟数据的采集，其中有A/D转化模块、DSP数据处理单元、存储器单元和网络设备器，并且A/D转化模块选用AD568JQ，DSP数据处理单元选用TMS320LF2407定点处理器，存储器单元ARM主要有AT91RM9200微处理器、32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器，网络设备器配置为RTL8201。
优选的，在系统成型后，数据采集初始化开始后，获取数据和相应的监控点信息，采用机位显示，包括系统参数显示、监控点显示、实时数据显示；
还包括系统对数据参数进行分析和计算，以及数据对比，进行相应的判定，系统判定后形成数据表，系统将数据存入数据库。
优选的，在判定存在故障时，应当联系该数据所在的监控点和监控中心，并进行相关问题的检修，以及数据重新采集。
优选的，将故障数据存入数据库，并分类存储。
本发明提供了一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法。具备以下有益效果：
(1)该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，采用监控中心一、监控中心二和监控中心三，每个监控中心设有监控点1、监控点2和监控点3，分别监控不同客户端，缓解了单个监控中心和单个监控点监控客户端的压力，能够提高监控的效率，使得电能质量数据传输效率更高，分多个监控点还能够对故障信息了解更加便捷，以及提高故障处理的速度。
(2)该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，在电能质量监测系统中，设计有Wep服务器、实时服务器、电能质量监测设备和合并单元，共同工作的情况下，能够及时快速的对谐波、相序、电压变化、电流变化、频率变化、电压瞬态和电流瞬态等多项指标进行记录监测，能够极大的提高了设备利用的高效性，对于各项指标进行监控，实现了数据的实时性和指标的明确性，能够使电能质量的监控更加的全面。
(3)该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，在电能模拟数据中，A/D转化模块选用AD568JQ，DSP数据处理单元选用TMS320LF2407定点处理器，存储器单元ARM主要有AT91RM9200微处理器、32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器，网络设备器配置为RTL8201，进行电能数据的采集和初步整理，ARM随机存储器主要负责来自DSP数据处理单元所传输的电能质量数据信息，32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器能够实现对实时数据进行存储和瞬时变化数据进行记录，同时响应了当下电能质量监控的需求。
(4)该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，在数据判定分析中，通过数据对比分析，并进行判定数据的故障性，数据故障时，联系该监控中心和监控点重新检修，数据重新传输，再继续判定，形成完整的判定过程，能够实现数据的准确性和故障判定的准确性，同时对正常数据和故障数据均记录，并分类，实现了数据的全面性。
附图说明
图1为本发明大电网电能质量管理中心结构示意图；
图2为本发明电能质量监控系统结构示意图；
图3为本发明电能质量监控设备示意图；
图4为本发明实时数据采集示意图；
图5为本发明系统工作流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法，包括大电网电能质量管理中心、电能质量监测系统和数据库，大电网电能质量管理中心采用监控中心一、监控中心二和监控中心三个监控中心，监控中心一、监控中心二和监控中心三分别与数据库相互信号连接，数据库与大电网电能质量管理中心电性连接；
大电网电能质量管理中心内部设有电能质量监测系统，电能质量监测系统包括功能服务和数据服务，还设置有Wep服务器、实时服务器、电能质量监测设备和合并单元。
进一步的，监控中心一、监控中心二和监控中心三个，每个监控中心又设置有三个监控点，分别为监控点1、监控点2和监控点3，三个监控点分别电性连接于对应的监控中心。
如图2所示，本实施例中，实时服务器信号连接有数据采集模块，且实时服务器分别信号连接于电能质量检测设备和数据采集模块信号连接。
具体的，电能质量监控设备负责整个监测系统的数据采集及预处理工作，电能质量监测设备获得实时电压电流数据后，进行电能质量指标计算，并将数据通过通信服务映射至协议，并且与数据采集模块信号连接。数据库负责收集并整理各电能质量监测设备上传的实时数据，进行解析和存储，以及响应Wep服务器的请求，包括了实时数据库、历史数据库和配电网数据库。合并单元将来自互感器的多路电压电流信号合并转换为数字化接口，并将电压电流采样值数据通过信号连接传送至电能质量检测设备，合并单元包括电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点。
如图3所示，本实施例中，电能质量监测设备建立实时数据模型，包括稳定状态数据和变化动态数据，其中设有数据记录单元、谐波检测单元、相序监控单元、电压变化单元、电流变化单元、频率变化单元、电压瞬态单元和电流瞬态单元等多项指标的监测，通过这些指标监测建立逻辑节点模型，具体为电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点，采用电压信号和电流信号采集，用于对不同数据进行记录，有稳定状态的数据记录和波动状态的数据记录，包括有谐波、相序、电压变化、电流变化、频率变化、电压瞬态和电流瞬态等多项指标的记录监测能够。
如图4所示，本实施例中，通过监控点设计有监控终端，并设计有监控点供电电能模拟数据的采集，其中有A/D转化模块、DSP数据处理单元、存储器单元和网络设备器，并且A/D转化模块选用AD568JQ，DSP数据处理单元选用TMS320LF2407定点处理器，存储器单元ARM主要有AT91RM9200微处理器、32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器，网络设备器配置为RTL8201，进行电能数据的采集和初步整理，ARM随机存储器主要负责来自DSP数据处理单元所传输的电能质量数据信息，经网络传输进入监控系统后台数据运算分析和存储模块，32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器能够对实时数据进行存储和瞬时变化数据进行记录。
本实施例中，在系统成型后，数据采集初始化开始后，获取数据和相应的监控点信息，采用机位显示，包括系统参数显示、监控点显示、实时数据显示；
还包括系统对数据参数进行分析和计算，以及数据对比，进行相应的判定，系统判定后形成数据表，系统将数据存入数据库。
进一步的，在判定存在故障时，应当联系该数据所在的监控点和监控中心，并进行相关问题的检修，以及数据重新采集。
进一步的，将故障数据存入数据库，并分类存储。
综上所述，在电能质量准确快速检测和分析的基础上，对多项指标进行系统监控，构建了现代化的电能质量监测系统，并且该电力数据及电能质量实时计量监测系统及方法检测数据具有实时性、可靠性、精度高。以及分析运行速度快的特点，能够实现电能监测的智能化、网络化和具体化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，包括大电网电能质量管理中心、电能质量监测系统和数据库，其特征在于：所述大电网电能质量管理中心采用监控中心一、监控中心二和监控中心三个监控中心，所述监控中心一、监控中心二和监控中心三分别与数据库相互信号连接，所述数据库与大电网电能质量管理中心电性连接；
所述大电网电能质量管理中心内部设有电能质量监测系统，所述电能质量监测系统包括功能服务和数据服务，还设置有Wep服务器、实时服务器、电能质量监测设备和合并单元。
2.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述监控中心一、监控中心二和监控中心三个，每个监控中心又设置有三个监控点，分别为监控点1、监控点2和监控点3，三个监控点分别电性连接于对应的监控中心。
3.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述实时服务器信号连接有数据采集模块，且所述实时服务器分别信号连接于电能质量检测设备和数据采集模块信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述电能质量监控设备将数据通过通信服务映射至协议，并且与数据采集模块信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述数据库包括了实时数据库、历史数据库和配电网数据库。
6.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述合并单元将来自互感器的多路电压电流信号合并转换为数字化接口，并将电压电流采样值数据通过信号连接传送至电能质量检测设备，所述合并单元包括电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点。
7.根据权利要求1或6所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：所述电能质量监测设备建立实时数据模型，包括稳定状态数据和变化动态数据，其中设有数据记录单元、谐波检测单元、相序监控单元、电压变化单元、电流变化单元、频率变化单元、电压瞬态单元和电流瞬态单元等多项指标的监测，通过这些指标监测建立逻辑节点模型，具体为电压互感器逻辑节点和电流互感器逻辑节点，采用电压信号和电流信号采集。
8.根据权利要求1所述的一种电力数据及电能质量实时计量监测系统，其特征在于：通过监控点设计有监控终端，并设计有监控点供电电能模拟数据的采集，其中有A/D转化模块、DSP数据处理单元、存储器单元和网络设备器，并且A/D转化模块选用AD568JQ，DSP数据处理单元选用TMS320LF2407定点处理器，存储器单元ARM主要有AT91RM9200微处理器、32M的SDRAM同步动态随机存储器和64M的LFMASH闪速存储器，网络设备器配置为RTL8201。
9.根据权利要求1-8所述的任一一种电力数据及电能质量实时计量监测系统的方法，其特征在于：在系统成型后，数据采集初始化开始后，获取数据和相应的监控点信息，采用机位显示，包括系统参数显示、监控点显示、实时数据显示；
还包括系统对数据参数进行分析和计算，以及数据对比，进行相应的判定，系统判定后形成数据表，系统将数据存入数据库。
10.根据权利要求9所述的一种方法，其特征在于：在判定存在故障时，应当联系该数据所在的监控点和监控中心，并进行相关问题的检修，以及数据重新采集，将故障数据存入数据库，并分类存储。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116760195A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-15 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 电力系统全要素资源监控方法、系统、设备和存储介质 |
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- 2021-11-12 CN CN202111336582.7A patent/CN114124998A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN116760195A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-15 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 电力系统全要素资源监控方法、系统、设备和存储介质 |
| CN116760195B (zh) * | 2023-08-18 | 2024-01-02 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 电力系统全要素资源监控方法、系统、设备和存储介质 |
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