CN115940416A - 一种分布式电能质量诊断方法和系统 - Google Patents

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CN115940416A CN202211555925.3A CN202211555925A CN115940416A CN 115940416 A CN115940416 A CN 115940416A CN 202211555925 A CN202211555925 A CN 202211555925A CN 115940416 A CN115940416 A CN 115940416A
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周柯
奉斌
金庆忍
张炜
王晓明
丘晓茵
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Abstract

本发明属于电力领域，尤其涉及一种分布式电能质量诊断方法和系统，方法包括将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；为不同的故障进行编码；周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类；显示电能质量故障数据。将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码，能够实现编码与节点的结合，降低用于描述的数据量，适用于大规模的分布式系统先关的数据采集/传递；为不同的故障进行编码，可以简化数据降低数据量；周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类，可以获取各个节点的信息数据；显示所述电能质量故障数据，能够便于对故障状态进行快速展示。

Description

一种分布式电能质量诊断方法和系统
技术领域
本发明属于电力领域，尤其涉及一种分布式电能质量诊断方法和系统。
背景技术
电力网络包括发电、输电和用电等环节，其中，用电环节包括个人、集体等多种类型。大型的电力网络包括数量众多个人和集体的用户，以及支持这些个人和集体的输电环节，这些用电用户和输电环节，需要依赖大量设备，这些设备在运行过程中难免会出现各种问题。在电力网络的环境下，即使是小问题也会因为数量的关系形成大问题，所以需要针对各种问题进行监控，以便于分析和解决。具体来说，是通过电网运行中电力的变动形成的电力质量来判断设备的情况。
随着电网逐渐转向大电网和以清洁能源为主的微电网相结合的智能电网，电源结构发生变化，使电网中的电能质量问题益发严重。对电网电能质量问题的监测和溯源是分布式电源安全有序接入的重要保障。分布式系统可以实现电力系统的多点实时监测分析，只是现有的电能质量诊断程序大多基于单台设备仪器进行分析，而单点的分析无法充分发挥分布式系统大量部署的规模优势。
发明内容
为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种分布式电能质量诊断方法和系统，具体技术方案如下：
本发明提供一种分布式电能质量诊断方法，包括：将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；为不同的故障进行编码；周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；显示所述电能质量故障数据。
优选的，所述台区拓扑关系，包括：台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
优选的，所述为不同的故障进行编码，包括：电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
优选的，根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
优选的，所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
本发明提供一种所述分布式电能质量诊断系统，包括：第一模块，用于将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；第二模块，用于为不同的故障进行编码；第三模块，用于周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；第四模块，用于显示所述电能质量故障数据。
优选的，所述台区拓扑关系，包括：台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
优选的，所述为不同的故障进行编码，包括：电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
优选的，根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
优选的，所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
本发明的有益效果为：将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码，能够实现编码与节点的结合，降低用于描述的数据量，适用于大规模的分布式系统先关的数据采集/传递；为不同的故障进行编码，可以简化数据，降低数据量；周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据，可以获取各个节点的信息数据；显示所述电能质量故障数据，能够便于对故障状态进行快速展示。
附图说明
图1是根据本发明的分布式电能质量诊断方法的示意图；
图2是根据本发明的分布式电能质量诊断系统的示意图。
主要附图标记说明：
1-第一单元，2-第二单元，3-第三单元，4-第四单元。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
为了解决或者改善对背景所提出的问题，本发明提供如图1所示一种分布式电能质量诊断方法，包括：S1、将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；S2、为不同的故障进行编码；S3、周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；S4、显示所述电能质量故障数据。
为了掌控整个电力网络的运行情况，需要建立范围足够大的监测网；电力网络相关的设备、用户众多，单独的设备或者使用若干设备的用户都可以作为电力网络的一个节点。这些设备或者用户在使用电力的过程中，会受到电力网络的影响，也会对电力网络产生影响，需要为各个节点设置一个监测单元。如果为这些监测单元设置完整的数据交互、上传网络，则会带来很大的硬件成本需求，同时由于数据量过大，数据的汇集和集中处理也很麻烦；通过分布式系统，建立相对独立的数据交互通道，可以降低硬件成本，提高数据处理效率。
低压，就是380V系统；台，又称之为变台，就是变压器，在这里指配电变压器，是10KV、0.4KV系统的；区，就是区域。所以低压台区就是指某台变压器低压供电的区域。低压台区的用电者一般是个人或者小集体，涉电设备数量多，且分布情况复杂，容易对电能产生影响且其本身对电能质量要求也高。在低压台区内安装的感应节点，然后根据地理关系或者线路关系，建立台区拓扑关系，来说明台区内各个电力相关的设备/用户(即感应节点)的位置关系和相互关系。为感应节点编码，相对于正常方式描述节点的信息，产生的字节数小，对应所需要的数据存储、传输的硬件需求就小，适用于像电力网络这样的场景。
电力网络是较为成熟的工业系统的产物，对应的各个环节多属于成熟的技术，因此，产生的故障的类型不会有很大的变异。为不同的故障进行编码就可以满足电力网络相关故障的定义需求，相对于正常方式描述故障信息，产生的字节数小，对应所需要的数据存储、传输的硬件需求就小，适用于像电力网络这样的场景。
电力网络中各种设备产生的电力变动数据是一个持续性的过程，产生的数据量极大，且电力网络一般运行稳定，多数情况下数据的变动不大，如果采用实时持续汇集所有感应节点的数据的方式，对数据存储和处理的压力较大。因此，周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据，可以降低数据处理的难度。
电力是现代社会的能量基础，因此，如果电力网络出现异常，需要尽快将故障信息输出给负责人员。相对于单纯的数字输出，将编码形式的电能质量故障数据，转换成可视化的电能质量故障数据，可以提高维护电力网络的效率。
将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码，能够实现编码与节点的结合，降低用于描述的数据量，适用于大规模的分布式系统先关的数据采集/传递；为不同的故障进行编码，可以简化数据，降低数据量；周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据，可以获取各个节点的信息数据；显示所述电能质量故障数据，能够便于对故障状态进行快速展示。
所述台区拓扑关系，包括：台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
所述为不同的故障进行编码，包括：电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
本发明提供如图2所示一种所述分布式电能质量诊断系统，包括：第一模块1，用于将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；第二模块2，用于为不同的故障进行编码；第三模块3，用于周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；第四模块4，用于显示所述电能质量故障数据。
系统的工作原理包括：
S1对各个节点进行编码。将低压台区内安装的感知节点和台区拓扑关系进行对应。台区拓扑关系包含了台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。通过编码，可以明确各个感知节点在台区电路中的位置。
S2对各种故障进行编码。为方便程序对各个故障进行数据处理，对各种故障进行编码。编码方法如表1。分布式系统的数据传输将按照编码进行。
表1
故障类型 编码 故障类型 编码
电压暂升 000 谐波 100
电压暂降 001 震荡暂态 101
电压中断 010 脉冲 110
电压波动 011 陷波 111
S3周期获取各节点上传数据。根据监测需求和平台算力，设置分布式系统周期性上传电能质量监测数据。上传数据包含设备编号、故障类型、故障数据。
S4进行数据分析。按照电能质量故障类型进行数据分类。
S5数据显示。将电能质量故障数据进行可视化展示。
为了掌控整个电力网络的运行情况，需要建立范围足够大的监测网；电力网络相关的设备、用户众多，单独的设备或者使用若干设备的用户都可以作为电力网络的一个节点。这些设备或者用户在使用电力的过程中，会受到电力网络的影响，也会对电力网络产生影响，需要为各个节点设置一个监测单元。如果为这些监测单元设置完整的数据交互、上传网络，则会带来很大的硬件成本需求，同时由于数据量过大，数据的汇集和集中处理也很麻烦；通过分布式系统，建立相对独立的数据交互通道，可以降低硬件成本，提高数据处理效率。
低压，就是380V系统；台，又称之为变台，就是变压器，在这里指配电变压器，是10KV、0.4KV系统的；区，就是区域。所以低压台区就是指某台变压器低压供电的区域。低压台区的用电者一般是个人或者小集体，涉电设备数量多，且分布情况复杂，容易对电能产生影响且其本身对电能质量要求也高。在低压台区内安装的感应节点，然后根据地理关系或者线路关系，建立台区拓扑关系，来说明台区内各个电力相关的设备/用户(即感应节点)的位置关系和相互关系。为感应节点编码，相对于正常方式描述节点的信息，产生的字节数小，对应所需要的数据存储、传输的硬件需求就小，适用于像电力网络这样的场景。
电力网络是较为成熟的工业系统的产物，对应的各个环节都属于成熟的技术，因此，产生的故障的类型也有上限。为不同的故障进行编码，相对于正常方式描述故障信息，产生的字节数小，对应所需要的数据存储、传输的硬件需求就小，适用于像电力网络这样的场景。
电力网络中各种设备产生的电力变动数据是一个持续性的过程，产生的数据量极大，且电力网络一般运行稳定，多数情况下数据的变动不大，如果采用实时持续汇集所有感应节点的数据的方式，对数据存储和处理的压力较大。因此，周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据，可以降低数据处理的难度。
电力是现代社会的能量基础，因此，如果电力网络出现异常，需要尽快将故障信息输出给负责人员。相对于单纯的数字输出，将编码形式的电能质量故障数据，转换成可视化的电能质量故障数据，可以提高维护电力网络的效率。
所述台区拓扑关系，包括：台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
所述为不同的故障进行编码，包括：电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种分布式电能质量诊断方法，其特征在于，包括：
将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；
为不同的故障进行编码；
周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；
显示所述电能质量故障数据。
2.根据权利要求1所述分布式电能质量诊断方法，其特征在于，所述台区拓扑关系，包括：
台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
3.根据权利要求2所述分布式电能质量诊断方法，其特征在于，所述为不同的故障进行编码，包括：
电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
4.根据权利要求3所述分布式电能质量诊断方法，其特征在于，根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
5.根据权利要求4所述分布式电能质量诊断方法，其特征在于，所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
6.一种所述分布式电能质量诊断系统，其特征在于，包括：
第一模块，用于将低压台区内安装的感应节点与台区拓扑关系进行对应，并为所述感应节点编码；
第二模块，用于为不同的故障进行编码；
第三模块，用于周期性获取所述感应节点上传的数据以解析并分类得到电能质量故障数据；
第四模块，用于显示所述电能质量故障数据。
7.根据权利要求6所述分布式电能质量诊断系统，其特征在于，所述台区拓扑关系，包括：
台区的变压器-相位-分支箱-用户的接线关系。
8.根据权利要求7所述分布式电能质量诊断系统，其特征在于，所述为不同的故障进行编码，包括：
电压暂升编码为000，电压暂降编码为001，电压中断编码为010，电压波动编码为011，谐波编码为100，震荡暂态编码为101，脉冲编码为110，陷波编码为111。
9.根据权利要求8所述分布式电能质量诊断系统，其特征在于，根据分布式电力网络的监测需求和算力，设置数据上传周期。
10.根据权利要求9所述分布式电能质量诊断系统，其特征在于，所述上传的数据，包括设备编号、故障类型和故障数据。
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CN116581875A (zh) * 2023-04-24 2023-08-11 中广核新能源(定远)有限公司 分布式电源电能质量监测方法和装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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