CN207166541U - 电能质量在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电能质量在线监测系统，包括了数据监测子系统、通信子系统、服务器子系统；其中数据监测子系统包括了电压电流信号、信号调理器、数据采集卡和基于虚拟在线监测程序，通信子系统包括在线监测分析系统、通信模块、数据处理器、通信处理器，其中通信处理器连接外部存储器、显示屏、智能终端，服务子系统包括了通信服务器、数据库服务器、Web服务器、统计服务信息。有效提供给公用电网检测，还能提供给公用电网供到用户端的检测，检测电能质量情况，提高用电安全。

Description

电能质量在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及在线监测领域，尤其涉及电能质量在线监测系统。

背景技术

随着我国国民经济的蓬勃发展，电力负荷急剧加大，特别是电力电子转流设备、电气化铁路、电弧炉等等冲击性和非线性负荷容量的不断增长，使得电力系统的电能质量日益恶化。使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题情况日趋严重。从而引起变压器过热、网损增加、计量仪表误差、通讯干扰，不但使得供用电设备本身安全性降低，而且严重威胁着电力系统的安全和经济运行。为了保护电力系统的运行安全，目前各国都十分重视电能质量的管理，并制定了相关标准。我国也已先后颁布了涉及电能质量六个方面的国家标准，有关部门也制定了相应的«电能质量管理办法»。

随着社会的快速发展，电能的使用面临着一种新的问题：一方面是电能需求量在不断增加；另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高，要求在电能使用中实现质和量的统一电能质量的问题，取决于发电、输电、供电和用电方，要保证电力系统电网的电能质量，必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护，因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益，保证电网的安全运行，净化电气环境，必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。目前，电能质量的监测方式主要有三种：设备入网前的专门检测、设备使用中的定期或不定期检测和在线监测。由于电能质量问题的特殊性，前两种监测方式的监测数据不能全面和准确地反映出电力系统电网的电能质量信息 ，因此电能质量监测应该采用在线监测。电能质量在线监测技术是严格按照《电能质量供电电压允许偏差》、《电能质量公用电网谐波》、《电能质量电压波动和闪变》、《电能质量三相允许不平衡度》、《电能质量电力系统频率偏差》和《电能质量暂时过电压和瞬时过电压》等六项电能质量国家标准，通过利用电能质量在线监测设备对电力系统电网进行在线监测，从而连续收集、 记录和存储电力系统电网的频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波、三相不平衡等稳态信息，以及电压跌落、电压骤升和电压中断等暂态信息。随着对电能质量问题的日益重视，电力部门希望通过在电力系统电网中的各等级变电站和特殊点安装专门的电能质量在线监测装置，并且组建电能质量在线监测系统，力求实时、精确地测量电力系传动与控制技术以其功率密度大、布置灵活、控制性好、自润滑、自抗过载等突出的优点。

中国发明专利CN 103853123 A一种电能质量在线监测系统，包括：监控中心和多个监测站点；所述每个监测站点包括电能质量参数采集单元；用于储存电能质量国家标准指标的存储单元；连接电能质量参数采集单元，用于对采集的电能质量参数进行滤波和放大的信号处理单元；连接信号处理单元，用于对信号处理单元输出信号进行模数转换的A/D转换单元；连接A/D 转换单元，用于根据传输过来的电能质量参数数字信号和存储的电能质量国家标准指标判断电能质量是否存在问题并同时将电能质量参数和判定结果实时反馈给监控中心的控制单元；所述监控中心和多个监测站点通过无线通信连接；所述监控中心通过Internet 连接用户， 用户利用Internet 能够远程获得某一时刻的电能质量；所述电能质量参数采集单元包括用于监测用户端电流参数的电流传感器、用于监测用户端电压参数的电压传感器、用于监测用户端电压和电流谐波含量的电力谐波测量仪、用于监测用户端有功功率的功率表。

在本领域进行充分调研，认真分析了国内外同类产品的现状，研发出新一代的电能质量在线检测装置。

实用新型内容

本实用新型公开了电能质量在线监测系统，包括了数据监测子系统 、通信子系统、服务器子系统，其中通信子系统包括在线监测分析系统、通信模块、数据处理器、通信处理器、外部存储器、显示屏、智能终端，所述的在线监测分析系统与通信模块通过路由器设置端口映射来连接，所述的在线监测分析系统通过同轴电缆与数据处理器相连，所述的通信模块与通信处理器通过TCP/IP连接，所述的通信处理器和智能终端通过以太网连接。

进一步地，所述数据处理器和通信处理器是通过 MPI电缆工控机之间建立传输通道。

进一步地，所述通信处理器和外部存储器是通过同轴电缆来连接。

进一步地，所述数据处理器嵌入显示屏内部。

本实用新型提供的电能质量在线监测系统的优点在于：本电能质量在线监测系统严格按照电能质量国家标准的要求 ，实现了电能质量在线监测的网络化管理 。电能质量在线监测系统通过基于虚拟仪器技术的电能质量监测仪对各变电站中指定线路的在线监测，获取电能质量信息，并且可通过数据的实时显示、本地显示和Web显示，使电力部门实时、详细、精确地了解电网的电能质量状况 ，及时发现电能质量问题，并采取技术措施来改善电能质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电能质量在线监测系统中通信子系统结构示意图。

图2为本实用新型电能质量在线监测系统结构示意图。

其中：1、在线监测分析系统，2、通信模块，3、通信处理器，4、外部存储器，5、显示屏，6、智能终端，7、数据处理器，8、数据监测系统，9、通信子系统，10、服务子系统。

具体实施方式

本实用新型公开了电能质量在线监测系统，显示屏能够实时显示数据方便观察，通信处理器与智能终端通过以太网连接，将数据及时传送到智能终端，方便用户查看。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1-2，本实用新型实施例提供电能质量在线监测系统，包括了数据监测子系统 8、通信子系统9 、服务器子系统10，其中通信子系统包括在线监测分析系统1、通信模块2、数据处理器7、通信处理器3、外部存储器4、显示屏5、智能终端6，所述的在线监测分析系统1与通信模块2通过路由器设置端口映射来连接，所述的在线监测分析系统1通过同轴电缆与数据处理器7相连，所述的通信模块2与通信处理器3通过TCP/IP连接，所述的通信处理器3和智能终端通过以太网连接。

所述数据处理器7和通信处理器3是通过 MPI电缆工控机之间建立传输通道。所述通信处理器3和外部存储器4是通过同轴电缆来连接。所述数据处理器7嵌入显示屏5内部。通过将电网中的各监测站点连成整体，实现了电能质量在线监测的网络化。电能质量在线监测系统提供给电力部门大量实时、精确的电能质量数据信息。

其中在线监测系统可以设置模块并安装在公用电网提供给用户端的电能质量，其测量分析可以包括：频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压允许不平衡度、电网谐波。

应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。

还可以通过数据，分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。

负荷波动监视：定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。

数据处理器可以定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势，电力设备调整及运行过程动态监视，有效预测电力设备调整及投运过程中出现的问题。还可以测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因；测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价；在线式、多参数、大容量、高精度及近代信号分析理论的应用等特点，使仪器可广泛地应用于输配电、电力电子、电机拖动等领域。

以上对本实用新型所提供的电能质量在线监测系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.电能质量在线监测系统，其特征在于，包括了数据监测子系统（8）、通信子系统（9）、服务器子系统（10），其中通信子系统包括在线监测分析系统（1）、通信模块（2）、数据处理器（7）、通信处理器（3）、外部存储器（4）、显示屏（5）、智能终端（6），所述的在线监测分析系统（1）与通信模块（2）通过路由器设置端口映射来连接，所述的在线监测分析系统（1）通过同轴电缆与数据处理器（7）相连，所述的通信模块（2）与通信处理器（3）通过TCP/IP连接，所述的通信处理器（3）和智能终端通过以太网连接。

2.根据权利要求1所述的电能质量在线监测系统，其特征在于，所述数据处理器（7）和通信处理器（3）是通过 MPI电缆工控机之间建立传输通道。

3.根据权利要求1所述的电能质量在线监测系统，其特征在于，所述通信处理器（3）和外部存储器（4）是通过同轴电缆来连接。

4.根据权利要求1所述的电能质量在线监测系统，其特征在于，所述数据处理器（7）嵌入显示屏（5）内部。