CN201957060U - 一种电能质量监测管理系统 - Google Patents

一种电能质量监测管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN201957060U
CN201957060U CN2010206516694U CN201020651669U CN201957060U CN 201957060 U CN201957060 U CN 201957060U CN 2010206516694 U CN2010206516694 U CN 2010206516694U CN 201020651669 U CN201020651669 U CN 201020651669U CN 201957060 U CN201957060 U CN 201957060U
Authority
CN
China
Prior art keywords
service
monitoring
layer
energy quality
electric energy
Prior art date
Application number
CN2010206516694U
Other languages
English (en)
Inventor
王同勋
周胜军
黄蒙
Original Assignee
中国电力科学研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中国电力科学研究院 filed Critical 中国电力科学研究院
Priority to CN2010206516694U priority Critical patent/CN201957060U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201957060U publication Critical patent/CN201957060U/zh

Links

Abstract

本实用新型属于电能质量监测领域,具体地说是涉及一种电能质量监测管理系统。该系统分为监测设备层、服务层和客户层,上述三层分别与局域网交换机相连。该系统为电网电能质量监测提供了一种统一的框架,能够有效的降低电能质量监测系统的设计和实施成本。根据本专利实现的系统能够与任何符合IEC 61970标准的电力应用系统实现无缝集成,首先,该系统为电网运行管理提供电能质量数据支持;其次,该系统可以避免其他应用系统为获取电能质量数据而不得不进行重复建设的资源浪费;再次,根据本专利实现的系统为电能质量数据的深度挖掘提供必须的技术支持,从而能够更好的辅助电能质量治理决策。

Description

一种电能质量监测管理系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电能质量监测领域,具体地说是涉及一种电能质量监测管理系统。
背景技术
[0002] 随着新型电力负荷的出现以及电力用户对电能质量不断增加的要求,电能质量问题引起电力公司和电力用户的普遍重视,双方都迫切需要性能优良的电能质量监测系统, 对电网电能质量进行监测、分析和控制。以促进电网安全经济运行水平的提高。
[0003] 目前国内外电能质量实时监测、监测数据综合管理与应用及决策支持领域存在如下普遍性问题:
[0004] •现有电能质量监测管理系统难以维护、扩充,无法做到对已安装终端装置及未来装置纳入到系统中;
[0005] •不同层次的电能质量监测管理系统之间、以及电能质量监测管理系统与其它系统之间难以进行互联互通,无法构建面向整个电网的一体化电能质量综合监测及管理系统
[0006] 针对大量电能质量数据的分析仍只限于最基本的监视、统计查询、报表等功能,深层次的数据挖掘分析功能(如:事件预测、故障辨识、干扰源识别等)无法实现。
[0007] 基于此,迫切的需要本领域技术人员开发出一款可以克服上述缺陷的电能质量监测管理系统。
实用新型内容
[0008] 为克服现有技术的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种电能质量监测管理系统,本系统方案能够做到无缝接入符合国家或行业标准的电能质量监测终端,实现多个电能质量监测子系统的互联以及与其他应用系统互联,支持以标准数据格式交换数据,此外, 本系统支持深度数据挖掘以更好的辅助电网运行决策。
[0009] 为实现上述目的,本实用新型采取以下技术方案:一种电能质量监测管理系统,其改进之处在于:该系统分为监测设备层、服务层和客户层,上述三层分别与局域网交换机相连。
[0010] 其中,所述监测设备层包括符合IEC61850通信标准的监测终端、非标准监测终端和适配单元,所述适配单元将非标准监测终端转接为与IEC61850通信标准相兼容的设备,所述监测终端或适配单元以100M FE接口与局域网交换机相连接,所述监测终端采用 IEC61850协议与服务层交换数据。
[0011] 其中,所述服务层包括通信服务器、应用服务器、web服务器和数据库服务器,上述各服务器分别通过100M光电以太网口或1000M光电以太网口与局域网交换机相连,上述各服务器之间使用IEC61970协议进行通信,所述通信服务器对监测设备层的IEC61850协议和服务层的IEC61970协议进行转换。
[0012] 其中,所述客户层包括管理工作站,所述管理工作站通过100M光电以太网口、1000M光电以太网口、虚拟专用网络或虚拟局域网与局域网交换机相连,所述管理工作站采用HTTP协议与服务层交换数据。
[0013] 其中,所述监测设备层、服务层和客户层内由基于公共对象请求代理体系结构的分布式服务构成,所述基于公共对象请求代理体系结构的分布式服务包括模型服务、数据库服务、应用服务、Web应用服务、报表服务、系统校时服务、系统维护服务、数据传输服务, 所述数据库服务、应用服务和校时服务在服务层中,所述服务层与客户层交互过程中提供 Web应用服务和报表服务,上述各服务通过数据传输服务彼此连接
[0014] 本实用新型的有益效果是:
[0015] 任何符合电能质量监测国家标准或行业标准的、基于IEC 61850通信架构的电能质量监测终端均能直接接入本实用新型的监测管理系统并实现监测数据的集成,为电网电能质量监测提供了一种统一的框架,能够有效的降低电能质量监测系统的设计和实施成本。根据本专利实现的系统能够与任何符合IEC 61970标准的电力应用系统实现无缝集成,首先,该系统为电网运行管理提供电能质量数据支持;其次,该系统可以避免其他应用系统为获取电能质量数据而不得不进行重复建设的资源浪费;再次,根据本专利实现的系统为电能质量数据的深度挖掘提供必须的技术支持,从而能够更好的辅助电能质量治理决策。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型所述电能质量监测管理系统的结构示意图;
[0017] 图2是本实用新型所述电能质量监测管理系统中各服务的连接示意图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本实用新型的电能质量检测管理系统做进一步详细的说明。
[0019] 如图1所示,本实用新型的电能质量监测管理系统的整体结构分为三层:监测设备层、服务层和客户层,上述三层分别与局域网交换机(LAN)相连。
[0020] 监测设备层可能包括符合IEC61850通信标准的监测终端和非标准监测终端+适配单元,适配单元的作用是将非标准监测终端转接为IEC61850兼容的设备。监测终端或适配单元以100M FE接口连接至变电站内局域网交换机,监测终端与主站/子站的通信服务器以IEC61850协议交换数据。
[0021] 服务层设备包括通信服务器、应用服务器、web服务器和数据库服务器。这些服务器可使用100M/1000M光/电以太网口联入局域网交换机,以保证整个系统通信正常。各服务器之间使用IEC61970协议通信。其中,通信服务器负责转换终端和系统之间61850协议和61970协议。
[0022] 客户层设备主要是管理工作站。工作站使用100M/1000M光/电以太网口直接接入服务层局域网交换机或者采用VPN/VLAN等方式接入服务层的局域网交换机。管理工作站采用HTTP协议与服务层交换数据。
[0023] 该电能质量监测管理系统由各层内基于公共对象请求代理体系结构(C0RBA, Common Object Request Broker Architecture,公共对象请求代理体系结构或通用对象请求代理体系结构)的分布式服务构成,各层的不同服务通过数据传输服务彼此连接,从而实现系统的所有功能。这些分布式服务包括:
[0024] 1、模型服务(即图2中系统建模服务)
[0025] 模型服务是实际物理设备、地理位置、线路连接关系等物理对象在软件系统中映射,用以支持系统核心功能的实现。模型包括DAIS和HDAIS :DAIS(行业数据采集系统)-一个OMG提供的标准API集合,用以实现实时传输大数据行业过程(例如SCADA系统或EMS)。 它支持发现参数和更新参数值。HDAIS(行业系统历史数据访问)-0MG用于规范历史数据访问的数据结构和API集合,包括:发现各类历史可用数据、发现可用集合计算、存取计算数据、订阅记录数据。根据DAIS和HDAIS实现的HSDA(对应DAIS)和TSDA(对应HDAIS)模型数据可以通过IEC61970GDA接口自动与模型数据服务器同步更新。模型服务的标准建模使得系统可以无缝接入符合国家或行业标准的电能质量监测终端并采集监测终端传上来的数据,从而满足系统的可扩充性,并与其他互联的系统传输共享采集数据,实现系统的互联性。
[0026] 2、数据库服务
[0027] 数据库服务能够完整存储在线监测设备上传的数据;能够将数据存储于直接相连的数据库中,遵循就近存储原则。数据库服务通过corta分布结构安置于服务层,系统所提供的数据库能将符合标准的监测终端上传的实时数据与历史数据完整的保存下来。同时, 系统内部的数据库之间通过保持良好的统一接口和一体化运行操作界面,采用统一数据库标准并支持开放数据库互连(ODBC)技术,使得各数据库之间的数据能得到良好的共享。数据库服务能够支持系统运行过程中要求数据容量的扩充,这种扩充不需要增加任何设备的连接和软件的重新生成或修改,不影响系统的正常运行,从另一个侧面补充了系统的可扩充性。
[0028] 3、应用服务
[0029] 应用服务包括监测系统的基本监测功能,对各项监测指标的采集、统计与查询分析。
[0030] 与传统的监测系统不同,新系统加入了对数据进行挖掘分析的高级应用。应用服务通过corta分布结构安置于服务层,与数据库服务相配合,完成对实时数据与历史数据的管理与分析,这一部分的具体应用功能包括:图形背景,实时监测和历史记录,查询统计, 数据分析和高级应用,高级应用的数据挖掘分析又包括谐波源辨识、电能质量综合评判、电压跌落源辨识三个主要组成部分。
[0031] 4、Web应用服务
[0032] Web应用服务是服务层与客户层的交互,基于应用服务和数据库服务来实现。Web 应用服务的作用是浏览器客户端通过HTTP协议来访问web服务器,完成任务的提交、数据查询、生产报表打印;同时浏览器客户端和管理工作站用户也可通过web及应用服务器访问通信服务器来实现对监测终端的远程访问,进行实时数据采集和命令发送。Web及应用服务器采用JDBC接口来实现对数据库服务器的访问,完成数据的查询、统计、更新、添加。
[0033] 5、报表服务
[0034] 报表服务使可以使用户在查询监测指标时,将数据库中的监测指标以统计报表的形式提供给用户,报表类型分为日报表、周报表、月报表、年报表四种,报表种类有:综合指标95%概率大值、基波功率报表、电压波动统计、综合指标合格率统计报表、暂态事件统计报表等报表。同时报表服务还提供按管辖级别生成统计报表服务,每一级都是以下一级为单位生成相关的统计报表。报表服务属于服务层与客户层的交互。
[0035] 6、系统校时服务
[0036] 校时服务使得系统服务站应能接收全球定位系统(GPQ的标准时间信号并以此同步服务站内各计算机的时钟,使其与标准时钟的误差保持在20ms内。对不具备当地GPS 的监测终端,服务站还应具备下行对时功能,向其发送对时信号。校时服务通过corta分布结构位于系统的服务层。
[0037] 7、系统维护服务
[0038] 系统维护服务建立在建模服务的基础之上,系统维护服务的主要任务有:系统具备自校、诊断和排除一般性故障的能力;系统应该提供专门的对象建模工具和数据维护工具,可以实现交互式的模型定义、维护和数据维护,系统具备专业图形绘制工具,方便系统维护人员进行电气接线图等图纸资料的绘制和基于图形的数据维护。这一部分的服务还包括了使得系统应考虑与不同电能质量监测设备和主站系统的兼容性,能够“即插即用”地接入不同厂家、不同型号的电能质量监测设备和异构主站系统,从而满足系统的可扩充性和互联性。这一部分的服务属于服务层。
[0039] 8、数据传输服务
[0040] 数据传输服务根据互联性与可扩充性的要求,作用主要有两个:一是满足各种不同的监测终端与数据库的监测数据传输,是服务层与设备层的交互,这一部分采用的具体传输协议是IEC61850 ;二是满足整个系统与外系统之间的数据传输,具体采用的协议是 IEC61970。软件基础设施:
[0041] 电能质量监测管理系统的服务器端采用Iinux操作系统,oracle数据库,web服务采用jboss。管理工作站采用Win7+操作系统。
[0042] 软件安装和使用:
[0043] 电能质量检测系统服务器端采用RPM包的方式进行安装,工作站采用windows安装包的方式,Web方式访问不需要安装。客户端启动电能质量检测系统客户端,就能完成需要的所有功能。Web方式可使用IE6以上版本的浏览器查看和打印重要的电能质量数据和报表。
[0044] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1. 一种电能质量监测管理系统,其特征在于:该系统分为监测设备层、服务层和客户层,上述三层分别与局域网交换机相连。
2.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统,其特征在于:所述监测设备层包括符合IEC61850通信标准的监测终端、非标准监测终端和适配单元,所述适配单元将非标准监测终端转接为与IEC61850通信标准相兼容的设备,所述监测终端或适配单元以100M FE接口与局域网交换机相连接,所述监测终端采用IEC61850协议与服务层交换数据。
3.如权利要求1或2所述的电能质量监测管理系统,其特征在于:所述服务层包括通信服务器、应用服务器、web服务器和数据库服务器,上述各服务器分别通过100M光电以太网口或1000M光电以太网口与局域网交换机相连,上述各服务器之间使用IEC61970协议进行通信,所述通信服务器对监测设备层的IEC61850协议和服务层的IEC61970协议进行转换。
4.如权利要求1或2所述的电能质量监测管理系统,其特征在于:所述客户层包括管理工作站,所述管理工作站通过100M光电以太网口、1000M光电以太网口、虚拟专用网络或虚拟局域网与局域网交换机相连,所述管理工作站采用HTTP协议与服务层交换数据。
5.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统,其特征在于:所述监测设备层、服务层和客户层内由基于公共对象请求代理体系结构的分布式服务构成,所述基于公共对象请求代理体系结构的分布式服务包括模型服务、数据库服务、应用服务、Web应用服务、报表服务、系统校时服务、系统维护服务、数据传输服务,所述数据库服务、应用服务和校时服务在服务层中,所述服务层与客户层交互过程中提供Web应用服务和报表服务,上述各服务通过数据传输服务彼此连接。
CN2010206516694U 2010-12-10 2010-12-10 一种电能质量监测管理系统 CN201957060U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206516694U CN201957060U (zh) 2010-12-10 2010-12-10 一种电能质量监测管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206516694U CN201957060U (zh) 2010-12-10 2010-12-10 一种电能质量监测管理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201957060U true CN201957060U (zh) 2011-08-31

Family

ID=44501161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010206516694U CN201957060U (zh) 2010-12-10 2010-12-10 一种电能质量监测管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201957060U (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901899A (zh) * 2012-10-23 2013-01-30 江苏省电力公司扬州供电公司 配电自动化系统中电能质量监测与分析系统
CN102946439A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 广州供电局有限公司 基于调度ems系统标准接口的分布式数据传输方法和系统
CN103018582A (zh) * 2011-09-28 2013-04-03 南京丹迪克科技开发有限公司 一种电能质量监测系统
CN103605020A (zh) * 2013-11-14 2014-02-26 广东电网公司电力科学研究院 一种电能质量数据的处理方法和装置
CN103872782A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 国家电网公司 一种电能质量数据综合服务系统
CN103915893A (zh) * 2013-01-06 2014-07-09 上海电力通信有限公司 一种变电站综合信息采集处理方法
CN104199743A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 国家电网公司 一种配电网历史数据服务接口的一致性校验方法
CN104269931A (zh) * 2014-10-20 2015-01-07 国网山西省电力公司晋城供电公司 基于pqdif标准的电网污染数据总线型采集系统
CN104318490A (zh) * 2014-10-24 2015-01-28 国家电网公司 一种电能质量监测系统异构环境下的兼容方法
CN105301416A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 曾正扬 电能质量监测装置及其监测方法
CN105356620A (zh) * 2015-09-29 2016-02-24 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 电能质量监测系统
CN105717472A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 国家电网公司 一种电能质量监测终端模拟器
CN106230894A (zh) * 2016-07-18 2016-12-14 中国科学院等离子体物理研究所 110kV用户变电站及其中低压配电系统设备信息管理系统
CN108107292A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 国网湖南省电力有限公司 电能质量在线监测系统的业务数据监测系统及方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018582A (zh) * 2011-09-28 2013-04-03 南京丹迪克科技开发有限公司 一种电能质量监测系统
CN102901899A (zh) * 2012-10-23 2013-01-30 江苏省电力公司扬州供电公司 配电自动化系统中电能质量监测与分析系统
CN102946439A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 广州供电局有限公司 基于调度ems系统标准接口的分布式数据传输方法和系统
CN102946439B (zh) * 2012-11-28 2015-11-18 广州供电局有限公司 基于调度ems系统标准接口的分布式数据传输方法和系统
CN103915893A (zh) * 2013-01-06 2014-07-09 上海电力通信有限公司 一种变电站综合信息采集处理方法
CN103605020B (zh) * 2013-11-14 2016-06-08 广东电网公司电力科学研究院 一种电能质量数据的处理方法和装置
CN103605020A (zh) * 2013-11-14 2014-02-26 广东电网公司电力科学研究院 一种电能质量数据的处理方法和装置
CN103872782A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 国家电网公司 一种电能质量数据综合服务系统
CN103872782B (zh) * 2014-03-31 2016-04-20 国家电网公司 一种电能质量数据综合服务系统
CN104199743A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 国家电网公司 一种配电网历史数据服务接口的一致性校验方法
CN104199743B (zh) * 2014-08-22 2020-05-22 国家电网公司 一种配电网历史数据服务接口的一致性校验方法
CN104269931A (zh) * 2014-10-20 2015-01-07 国网山西省电力公司晋城供电公司 基于pqdif标准的电网污染数据总线型采集系统
CN104318490A (zh) * 2014-10-24 2015-01-28 国家电网公司 一种电能质量监测系统异构环境下的兼容方法
CN104318490B (zh) * 2014-10-24 2017-09-15 国家电网公司 一种电能质量监测系统异构环境下的兼容方法
CN105717472A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 国家电网公司 一种电能质量监测终端模拟器
CN105356620A (zh) * 2015-09-29 2016-02-24 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 电能质量监测系统
CN105301416B (zh) * 2015-11-30 2018-02-09 浙江万胜智能科技股份有限公司 电能质量监测装置及其监测方法
CN105301416A (zh) * 2015-11-30 2016-02-03 曾正扬 电能质量监测装置及其监测方法
CN106230894A (zh) * 2016-07-18 2016-12-14 中国科学院等离子体物理研究所 110kV用户变电站及其中低压配电系统设备信息管理系统
CN108107292A (zh) * 2017-12-18 2018-06-01 国网湖南省电力有限公司 电能质量在线监测系统的业务数据监测系统及方法
CN108107292B (zh) * 2017-12-18 2020-02-07 国网湖南省电力有限公司 电能质量在线监测系统的业务数据监测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saleem et al. Internet of things-aided smart grid: technologies, architectures, applications, prototypes, and future research directions
US20200379494A1 (en) Systems and methods for grid operating systems in electric power systems
EP2715913B1 (en) Distributed intelligence architecture with dynamic reverse/forward clouding
CN107547280B (zh) 一种物联网智能建筑系统架构
US9768613B2 (en) Layered and distributed grid-specific network services
US8949050B2 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes including a visualization, and load fingerprinting process
CN103259335B (zh) 一种智能需求响应及需求侧优化运行系统
CN102215253B (zh) 一种电力调度实时监控系统数据的分层交换与控制方法
Gharavi et al. Smart grid: The electric energy system of the future
ES2450121T3 (es) Sistema de filtro de órdenes de red eléctrica de servicio público
CN103580284B (zh) 低压集抄系统
McGranaghan et al. Utility experience with developing a smart grid roadmap
CN103348328B (zh) 用于实时地监视并管理数据中心资源的系统和方法
CN103257636B (zh) 一种基于智能电网的网荷互动多维运行系统
CN102510127B (zh) 电网在线监测的一次和二次设备统一模型的方法
CN102385739B (zh) 一种县供电企业一体化信息管理平台
US9204208B2 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes including an announcement protocol
US20120310559A1 (en) Distributed data collection for utility grids
US8983784B2 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes including a storage distribution process and protocol
CN103972981B (zh) 一种基于云的低压开关柜的智能监控系统
CN102193550B (zh) 网络化智能家居用电优化控制方法
CN102722764B (zh) 一体化电网优化辅助决策分析系统
CN102929911B (zh) 变电站与调度主站一体化建模方法
CN103038606B (zh) 智能核心引擎
Bouhafs et al. Links to the future: Communication requirements and challenges in the smart grid

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140321

Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing

Patentee after: State Grid Corporation of China

Patentee after: China Electric Power Research Institute

Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Patentee before: China Electric Power Research Institute

Effective date of registration: 20140321

Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing

Patentee after: State Grid Corporation of China

Patentee after: China Electric Power Research Institute

Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Patentee before: China Electric Power Research Institute

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100192 HAIDIAN, BEIJING TO: 100031 XICHENG, BEIJING

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Free format text: FORMER OWNER: CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE

Effective date: 20140321

Owner name: CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE

Effective date: 20140321

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110831

CX01 Expiry of patent term