RU2531038C2 - Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации - Google Patents

Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации Download PDF

Info

Publication number
RU2531038C2
RU2531038C2 RU2013104765/28A RU2013104765A RU2531038C2 RU 2531038 C2 RU2531038 C2 RU 2531038C2 RU 2013104765/28 A RU2013104765/28 A RU 2013104765/28A RU 2013104765 A RU2013104765 A RU 2013104765A RU 2531038 C2 RU2531038 C2 RU 2531038C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameters
adaptive
events
electric network
values
Prior art date
Application number
RU2013104765/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013104765A (ru
Inventor
Александр Николаевич Беляев
Александр Владимирович Валиков
Андрей Викторович Казимиров
Original Assignee
Александр Николаевич Беляев
Александр Владимирович Валиков
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 Александр Николаевич Беляев, Александр Владимирович Валиков filed Critical Александр Николаевич Беляев
Priority to RU2013104765/28A priority Critical patent/RU2531038C2/ru
Publication of RU2013104765A publication Critical patent/RU2013104765A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2531038C2 publication Critical patent/RU2531038C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерениям параметров электрической сети и контроля состояния энергообъектов. Анализируют среднеквадратические значения входных токов и напряжений и на основе анализа определяют текущий типовой для энергосистемы режим электрической сети. В соответствии с определенным типовым режимом изменяют параметры измерений и формирования событий о состоянии сети и энергообъекта, включая осциллографирование, таким образом, обеспечивают зависимость степени детализации данных от текущего типового режима работы электрической сети и энергообъекта. Кроме того, на основе анализа режима устанавливают различные приоритеты (очередность) передачи данных измерений, событий и осциллограмм на верхний уровень управления для различных режимов, таким образом, при аварийной ситуации наиболее важные данные, необходимые для ликвидации последствий аварии, могут быть получены максимально быстро, а сохраненные при аварии осциллограммы, необходимые для детального анализа развития аварийной ситуации и ее причин, могут быть получены позднее. Технический результат заключается в повышении информативности измеряемых параметров электрической сети и состояния энергообъекта с одновременным снижением объема данных, передаваемых с энергообъекта по каналу связи на верхний уровень управления диспетчерскому персоналу. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к системам и устройствам для измерения параметров электрической сети и контроля состояния энергообъектов (диспетчеризации электрических станций и подстанций, переключательных и секционирующих пунктов, узлов учета электроэнергии и т.п.).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для контроля и диспетчеризации состояния электрических сетей и энергообъектов в настоящее время применяется два подхода [1-4]:
- непрерывная передача данных о состоянии электрической сети и энергообъекта с заданным периодом обновления, при этом данные содержат значения измеряемого параметра и содержат или не содержат метку времени;
- формирование событий при обнаружении изменения состояния электрической сети и энергообъекта (выход измеряемого значения за заданный порог, изменение текущего измеряемого значения относительно предыдущего на заданную величину и т.п.), при этом события содержат значения измеряемого параметра и метку времени события.
Первый подход при малом (относительно времени изменения измеряемого технологического параметра) периоде обновления позволяет получить высокую степень детализации измеряемых параметров, но содержит большую избыточность в стационарном режиме (передаются данные, не содержащие новой полезной информации). Кроме того, объем данных требует наличия канала связи с энергообъектом с достаточно высокой пропускной способностью. Крайним случаем первого подхода является непрерывное осциллографирование формы входного сигнала измеряемого параметра. При относительно большом же периоде обновления обеспечивается низкая степень детализации измеряемых параметров, вплоть до пропуска быстропротекающих процессов.
Второй подход обеспечивает обнаружение изменений состояния электрических сетей и энергообъектов при уменьшении, по сравнению с первым подходом, объема данных с энергообъекта. Критерии формирования событий (например, выбор значений порогов, при пересечении которых измеряемым параметром формируется событие) имеют определяющее значение с точки зрения степени детализации данных измерений. Существуют комбинированные реализации, в которых при обнаружении изменений состояния электрических сетей и энергообъектов формируются соответствующие события со значениями параметров и одновременно производится запись формы сигнала.
Известен способ и устройство для одновременной записи осциллограмм с разной частотой дискретизации для анализа качества электроэнергии (Патент США №US8121801). Способ записи осциллограмм с различными частотами дискретизации заключается в том, что в аналого-цифровом преобразователе производят преобразование входных трехфазных сигналов тока и напряжения в цифровой код, далее с помощью цифровой обработки сигналов определяют нарушения режима электрической сети по среднеквадратическим значениям напряжения (переходные процессы, провалы, перенапряжения) и формируют осциллограммы с двумя различными частотами дискретизации в зависимости от определенного нарушения режима электрической сети.
Устройство, реализующее способ, состоит из блока входных датчиков, соединенных с аналого-цифровым преобразователем, выходы которого через блок программируемой логики подключены к двум процессорам обработки сигналов (первый для целей учета электроэнергии, второй для целей анализа качества электроэнергии), данные с процессоров обработки сигналов поступают на первый порт двухпортовой памяти, ко второму порту которой подключен центральный процессор, сохраняющий результаты обработки в долговременной памяти, а также передающий их на интерфейсы связи и панель индикатора.
Недостатком способа и устройств является:
- формирование сравнительно большого объема данных в осциллограммах, недопустимого при использовании каналов связи с ограниченной полосой пропускания, при обнаружении событий по среднеквадратическим значениям.
Известен способ и система для мониторинга напряжения в счетчиках, связанных беспроводной сетью (Патент США №US7860672). Способ заключается в том, что в каждом из счетчиков измеряют входные напряжения, формируют события и архивы измерений (включая осциллограммы) при выходе входных напряжений за заранее определенные пороги в течение определенного времени (параметры, различные для каждого устройства), далее передают события по беспроводной сети в устройство сбора, в котором определяют группы счетчиков, сформировавших события, и, далее, управляют порогами каждого счетчика по беспроводной сети от устройства сбора.
Недостатками способа и системы являются:
- фиксированные значения порогов и, соответственно, фиксированная степень детализации в каждом устройстве;
- необходимость связи между несколькими устройствами с различными порогами для повышения детализации событий в системе в целом;
- централизованное управление системой от устройства сбора, снижающее общую надежность.
Известно семейство счетчиков электроэнергии с функциями анализа качества электроэнергии (Патент США №US7006934). Счетчики состоят из блока входных датчиков, подключенных к аналого-цифровому преобразователю, выход которого подключен к микропроцессору и памяти, микропроцессор производит вычисление параметров электрической сети, включая учет электроэнергии, вычисление параметров качества электроэнергии и гармонический анализ, и формирует события и архивы измерений (включая осциллограммы) при обнаружении выхода измеряемых значений за заданный порог.
Недостатком метода и системы является:
- фиксированные значения порогов и, соответственно фиксированная степень детализации.
Известна система измерений (Патент США №US7865320), являющаяся централизованной системой, состоящей из блока входного датчика напряжения, блоков входных датчиков токов, выходы всех датчиков подключены к схеме одновременной выборки аналого-цифрового преобразователя, отсчеты с выхода которого поступают на микропроцессор, выполняющей вычисление токов и напряжений, учет электроэнергии, гармонический анализ, контроль дискретных входов и управление дискретными выводами. После гармонического анализа микропроцессор производит сравнение значений гармоник с заранее заданным порогом и сохраняет только значения, превышающие заданный порог.
Недостатками системы измерений являются:
- фиксированные значения порогов, при которых производится уменьшение объема данных за счет обнуления значений параметров;
- централизованное построение в виде единого измерительного блока, что повышает риск выхода из строя сразу всей системы на энергообъекте при неисправности хотя бы одной цепи напряжения или хотя бы одной цепи питания.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ и устройство для одновременной записи осциллограмм с разной частотой дискретизации для анализа качества электроэнергии (Патент США №US8121801). Способ записи осциллограмм с различными частотами дискретизации заключается в том, что в аналого-цифровом преобразователе производят преобразование входных трехфазных сигналов тока и напряжения в цифровой код, далее с помощью цифровой обработки сигналов определяют нарушения режима электрической сети по среднеквадратическим значениям напряжения (переходные процессы, провалы, перенапряжения) и формируют осциллограммы с двумя различными частотами дискретизации в зависимости от определенного нарушения режима электрической сети.
Отличительной особенностью способа является возможность обнаружения нарушений режима электрической сети на основе данных, полученных с низкой частотой дискретизации, формирования событий различных типов и одновременного сохранения осциллограмм с различной частотой дискретизации для различных типов событий при эффективном использовании памяти и отсутствии дополнительных аппаратных или вычислительных затрат.
Устройство, реализующее способ, состоит из блока входных датчиков, соединенных с аналого-цифровым преобразователем, выход которого через блок программируемой логики подключен к процессору обработки сигналов с двумя каналами обработки (первый для целей учета электроэнергии, второй для целей анализа качества электроэнергии), данные с процессора обработки сигналов поступают через двухпортовую память к центральному процессору, сохраняющий результаты обработки в блоке хранения (долговременной памяти), а также передающий данные через интерфейсы связи на верхний уровень управления и панель индикатора.
Недостатком способа и устройства является отсутствие возможности гибко регулировать степень детализации данных в зависимости от режима электрической сети и сравнительно большой объем данных, содержащихся в осциллограммах, недопустимый при использовании каналов связи с ограниченной полосой пропускания.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения - повышение степени наблюдаемости параметров электрической сети и энергообъекта, адаптивное изменение степени детализации данных о состоянии энергообъекта с одновременным снижением объема данных за счет мониторинга и оценки режима работы электрической сети и состояния энергообъектов и адаптивного изменения параметров измерения и формирования событий, включая осциллографирование, в зависимости от режимов электрической сети.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе дополнительно анализируют измеренные на интервале в ½ периода частоты сети среднеквадратические значения входных токов и напряжений, на основе анализа определяют типовой для энергосистемы режим электрической сети, в соответствии с определенным типовым режимом изменяют параметры адаптивных фильтров-вычислителей параметров сети (например, изменяют время усреднения среднеквадратических значений активной мощности), изменяют параметры адаптивных формирователей событий (например, для периодических событий изменяют время, через которое формируются соседние события со значениями измерений, для событий по отклонениям изменяют максимально допустимую разницу значений между соседними событиями со значениями измерений). Тем самым, обеспечивают зависимость количества событий со значениями измеряемого параметра в единицу времени (степень детализации данных) от текущего типового режима работы электрической сети и энергообъекта, что, в свою очередь, позволяет без ухудшения наблюдаемости уменьшить объем данных, передаваемых с энергообъекта по каналу связи на верхний уровень управления диспетчерскому персоналу для анализа режима электрической сети и состояния энергообъекта.
Реализация способа возможна с помощью устройства, в которое дополнительно вводятся многопороговые компараторы, определяющие зону нахождения измеряемого параметра на основании измеренных на интервале в ½ периода частоты сети среднеквадратических значений токов и напряжений, выходы компараторов подключены к решающей схеме, определяющей на основе комбинации выходов компараторов режим работы электрической сети и энергообъекта, решение поступает на адаптивные фильтры-вычислители, адаптивные формирователи событий и адаптивный блок записи осциллограмм, которые меняют параметры своей работы на основе решения о режиме сети, далее события, сформированные адаптивными формирователями событий и осциллограммы, сформированные адаптивным блоком записи осциллограмм поступают, соответственно, в блок хранения событий и блок хранения осциллограмм для дальнейшей передачи через интерфейсы связи с энергообъекта по каналу связи на верхний уровень управления диспетчерскому персоналу для анализа режима электрической сети и состояния энергообъекта.
Существенными отличиями изобретения являются:
- наличие анализа измеренных на интервале в ½ периода частоты сети среднеквадратических значений входных токов и напряжений и определение типового для энергосистемы режима электрической сети и энергообъекта на основе данных анализа;
- наличие изменения параметров адаптивных фильтров-вычислителей в зависимости от режима работы электрической сети и энергообъекта;
- наличие изменения параметров адаптивных формирователей событий в зависимости от режима работы электрической сети и энергообъекта;
- наличие зависимости степени детализации данных о состоянии электрической сети и энергообъекта, количества событий со значениями измеряемого параметра в единицу времени от текущего режима работы электрической сети и энергообъекта;
- наличие в устройстве многопороговых компараторов, определяющих зону нахождения среднеквадратического значения каждого измеряемого параметра электрической сети;
- наличие в устройстве решающей схемы, определяющей на основе комбинации выходов многопороговых компараторов режим работы электрической сети и энергообъекта;
- наличие в устройстве адаптивного блока записи осциллограмм, изменяющего свои параметры в зависимости от режима работы электрической сети и энергообъекта.
Техническим результатом является адаптивное изменение степени детализации данных измерений о состоянии энергообъекта с одновременным снижением объема данных измерений, передаваемых с энергообъекта, при сохранении достаточной для текущего режима сети степени наблюдаемости. Результат достигается за счет мониторинга и оценки режимов работы электрической сети и состояния энергообъектов и адаптивного изменения параметров измерения и формирования событий, включая осциллографирование, в зависимости от режимов электрической сети.
На фиг.1 поясняются временные диаграммы работы при реализации предлагаемого способа.
На фиг.2 поясняется схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
На фиг.1а показана возможная реализация входного сигнала по одному из входных каналов.
На фиг.1б показано среднеквадратическое значение входного сигнала, соответствующее приведенной на фиг.1а реализации входного сигнала (сплошная линия), значения входного сигнала (точки), передаваемые на верхний уровень управления при непрерывной периодической передаче значений соответствующего параметра электрической сети с заданным периодом обновления D и возможный график измеряемого параметра, построенный по полученным точкам (пунктирная линия).
При показанном на фиг.1б значении периода D на участке стационарного режима (до момента времени Т2) формируется избыточное количество данных, не несущих полезной информации о состоянии электрической сети (значение параметра практически не меняется). На участке аварийного режима (момент времени Т2 и позднее) формируется недостаточное количество данных, не позволяющих провести полноценный анализ развития аварийного режима (значения параметров чрезмерно сглажены). При больших значениях периода D, выбранных исходя из имеющихся низкоскоростных каналов связи энергообъекта с верхним уровнем управления, и превышающих длительность аварийного процесса, аварийный процесс может быть вообще не зафиксирован.
На фиг.1в показано среднеквадратическое значение входного сигнала, соответствующее приведенной на фиг.1а реализации входного сигнала (сплошная линия), значения входного сигнала (точки), передаваемые на верхний уровень управления при формировании событий, возможный график измеряемого параметра, построенный по полученным точкам (пунктирная линия).
Фиг.1в поясняет изменение различных параметров формирования событий для различных зон нахождения значений измеряемого параметра. Вводится несколько пороговых значений (П1, П2) для измеряемого параметра. Для каждой зоны нахождения измеряемого параметра (ниже порога П1, между порогами П1 и П2, выше порога П2) определяются параметры формирования событий: период обновления значений (D0, D1, D2), относительное отклонение (А0, A1, А2), частота дискретизации и длительность записи при записи осциллограмм (на фигурах условно не показана), тип записи осциллограмм (запись формы сигнала или запись среднеквадратических значений за заданный период, на фигурах условно не показаны). Для определенных зон нахождения измеряемого параметра некоторые виды формирования событий могут быть отключены (например, в зоне ниже порога П1 на фиг.1в события по относительному отклонению не формируются, параметр А0 не используется).
Устройство, реализующее способ, состоит из блока входных датчиков тока и напряжения 1, аналого-цифрового преобразователя 2, процессора обработки сигналов 3, блока хранения событий 14, блока хранения осциллограмм 15 и интерфейсов связи 16. Процессор обработки сигналов 3 включает в себя вычислитель среднеквадратических значений фазных токов и напряжений за ½ периода частоты сети 4, многопороговые компараторы 5 и 6 (число которых соответствует числу входных каналов тока и напряжения), решающую схему 7, адаптивные фильтры-вычислители 8 и 9 (число которых соответствует числу вычисляемых параметров сети), адаптивный формирователь периодических событий 10, адаптивный формирователь событий по порогам 11, адаптивный формирователь событий по отклонениям 12 и адаптивный блок записи осциллограмм 13.
Блок входных цепей тока и напряжения выполняет предварительную фильтрацию входных сигналов с каналов тока и каналов напряжения (всего не менее 3 каналов фазных токов и 3 каналов фазных напряжений), далее в аналого-цифровом преобразователе 2 производится преобразование сигналов в цифровой код, поступающий в процессор обработки сигналов 3. В процессоре обработки сигналов 3 цифровой код, соответствующий входным сигналам, поступает в вычислитель среднеквадратических значений фазных токов и напряжений за ½ периода частоты сети 4, адаптивные фильтры-вычислители 8, 9 и в адаптивный блок записи осциллограмм 13. В вычислителе среднеквадратических значений фазных токов и напряжений за ½ периода частоты сети 4 на основе цифрового кода, соответствующего входным сигналам, производится вычисление среднеквадратических значений за ½. периода частоты сети. Вычисленные значения поступают на входы многопороговых компараторов 5 и 6. Выходы многопороговых компараторов 5 и 6 подключены к решающей схеме 7, которая определяет типовой текущий режим работы электрической сети в точке измерения (например, стационарный режим, режим пуска асинхронного двигателя, провал напряжения и т.п.). На основе выходных данных решающей схемы 7 производится выбор параметров работы адаптивных фильтров-вычислителей 8, 9. Фильтры-вычислители 8, 9 на основе цифрового кода, соответствующего входным сигналам, и выбранных параметров работы производят вычисление параметров сети (например, активная мощность на основе тока и напряжения, усредненная за 1 секунду, напряжение нулевой последовательности на основе фазных напряжений, усредненное за 1 период частоты сети и т.п.). Вычисленные фильтрами-вычислителями 8, 9 значения параметров сети поступают на адаптивные формирователи событий 10-12, причем на каждый формирователь событий поступают как все вычисленные значения параметров сети, так и выходные данные о режиме сети от решающей схемы 7. Адаптивный формирователь периодических событий 10 формирует события со значениями вычисленных параметров с заданной периодичностью, например, формирует события со значениями фазных токов каждые 5 минут и со значениями активных мощностей каждые 10 минут. Адаптивный формирователь периодических событий 10 в зависимости от выходных данных о режиме сети от решающей схемы 7 независимо для каждого измеряемого параметра разрешает или запрещает сохранение событий в блок хранения событий 14 и изменяет значения периодов формирования событий. Адаптивный формирователь событий по порогам 11 формирует события со значениями вычисленных параметров при обнаружении пересечения измеряемыми параметрами одного или нескольких заданных порогов, например, формирует события при превышении тока нулевой последовательности первого порога со значением, соответствующим 10% от номинального фазного тока. Адаптивный формирователь событий по порогам 11 в зависимости от выходных данных о режиме сети от решающей схемы 7 независимо для каждого измеряемого параметра разрешает или запрещает сохранение событий в блок хранения событий 14 и изменяет значения порогов для формирования событий. Адаптивный формирователь событий по отклонениям 12 формирует события со значениями вычисленных параметров при обнаружении изменения измеряемого параметра более, чем на заданное значение отклонения, например, формирует события при изменении фазных токов на 5% и при изменении частоты сети на 0.5%. Адаптивный формирователь событий по отклонениям 12 в зависимости от выходных данных о режиме сети от решающей схемы 7 независимо для каждого измеряемого параметра разрешает или запрещает сохранение событий в блок хранения событий 14 и изменяет значения отклонений для формирования событий. Адаптивный блок записи осциллограмм 13 на основе цифрового кода, соответствующего входным сигналам, производит непрерывную запись осциллограмм в кратковременную память с параметрами работы, выбранными решающей схемой 7 для текущего режима электрической сети, например, отсутствие записи в стационарном режиме, запись среднеквадратических значений фазных токов и напряжений с частотой дискретизации 50 Гц в режиме пуска двигателя и запись мгновенных значений фазных токов и напряжений с частотой дискретизации 8000 Гц в аварийном режиме. При формировании нового события на выходах адаптивных формирователей событий 10-12 адаптивный блок записи осциллограмм производит запись осциллограммы в блок хранения осциллограмм 15. Вычисленные фильтрами-вычислителями 8, 9 значения параметров сети, события, сохраненные в блоке хранения событий 14, осциллограммы, сохраненные в блоке хранения осциллограмм 15 передаются через интерфейсы связи 16 на верхний уровень управления.
Путем комбинирования параметров многопороговых компараторов 5, 6 и решающей схемы 7 возможна настройка определения различных режимов электрической сети. Путем комбинирования параметров адаптивных формирователей событий 10-12 возможна настройка степени детализации значений измеряемых параметров в различных режимах электрической сети и, таким образом, оптимизация объема данных, передаваемых от энергообъекта на верхний уровень управления, по критериям объем данных - наблюдаемость. Блоки хранения событий 14 и осциллограмм 15 имеют возможность настройки приоритетов (очередности) передачи данных событий и осциллограмм различных типов по интерфейсам связи 16 на верхний уровень управления. Таким образом, при аварийной ситуации наиболее важные данные, необходимые для ликвидации последствий аварии, могут быть получены максимально быстро, а сохраненные при аварии осциллограммы, необходимые для детального анализа развития аварийной ситуации и ее причин, могут быть получены позднее. Общий объем данных для передачи от энергообъекта на верхний уровень управления в стационарном режиме может быть резко уменьшен по сравнению с применением традиционных способов и устройств, тем самым резко снижая требования к каналам передачи данных.
Источники информации
1. ГОСТ Р МЭК 60870-5-1-95 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 1. Форматы передаваемых кадров.
2. ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 104. Доступ к сети для ГОСТ Р МЭК 870-5-101 с использованием стандартных транспортных профилей.
3. IEC 61850-5 Communication networks and systems in substations - Part 5: Communication requirements for functions and device models.
4. IEC 61850-7-2 Communication networks and systems in substations - Part 7-2: Basic communication structure for substation and feeder equipment - Abstract communication service interface (ACSI).
5. Pat. US8121801 (B2) USA, Int. CI. G01R 13/00, G01R 13/02, G06F 19/00, G06F 17/40. System and method for multi-rate concurrent waveform capture and storage for power quality metering / Joseph Spanier, Hai Zhu, Frederick В Slota. - 21.02.2012.
6. Pat. US7860672 (B2) USA, Int. CI. G06F 19/00. Method and apparatus for monitoring voltage in a meter network / Keith Richeson, Charlie E. Minton, III, Rodney C. Hemminger, Robert T. Mason, Jr. - 28.10.2010.
7. Pat. US7006934 (B2) USA, Int. CI. G01R 19/25. Revenue meter with power quality features / Rene T Jonker, Piotr В Przydatek, Colin N Gunn, Michael E Teachman, Constantine A Antoniou. - 28.02.2006.
8. Pat. US7865320 (B2) USA, Int. CI. G01R 19/00. High density metering system / Avery Long, Ronald W Carter. - 04.01.2011.

Claims (13)

1. Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта с записью осциллограмм с различными частотами дискретизации, заключающийся в аналого-цифровом преобразовании входных трехфазных сигналов тока и напряжения, цифровой обработке сигналов, определении нарушений режима электрической сети по изменениям среднеквадратических значений тока и напряжения и формировании осциллограмм с двумя различными частотами дискретизации в зависимости от определенного нарушения режима электрической сети, отличающийся тем, что при измерении на интервале в ½ периода частоты сети среднеквадратических значений входных токов и напряжений производят анализ и определение текущего типового для энергосистемы режима работы электрической сети и энергообъекта на основе измерений входных токов и напряжений, далее на основании данных о типовом режиме производят усреднение и вычисление значений измеряемых параметров электрической сети, формируют периодические события со значениями измеряемых параметров и метками времени формирования событий, формируют события со значениями измеряемых параметров при пересечении измеряемыми параметрами заданных порогов и метками времени пересечения порогов, формируют события со значениями измеряемых параметров при превышении измеряемыми параметрами заданных отклонений относительно предыдущего значения и метками времени превышения отклонений, формируют осциллограммы с измеряемыми параметрами.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при фильтрации, усреднении и вычислении значений измеряемых параметров электрической сети применяют адаптивные фильтры-вычислители, параметры которых (тип фильтрации, время усреднения) изменяют в соответствии с определенным текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при формировании периодических событий со значениями измеряемых параметров применяют адаптивные формирователи событий, параметры которых (период формирования, признак активности) изменяют в соответствии с текущим режимом электрической сети и энергообъекта по п.1, при этом изменение параметров обеспечивает различный период между соседними событиями, и, соответственно, различную разрешающую способность и наблюдаемость во времени вычисленных по п.2 параметров электрической сети в различных режимах электрической сети и энергообъекта.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании событий со значениями измеряемых параметров при пересечении измеряемыми параметрами заданных порогов применяют адаптивные формирователи событий, параметры которых (наличие и значения порогов) изменяют в соответствии с текущим режимом электрической сети и энергообъекта, при этом изменение параметров адаптивных формирователей обеспечивает наличие событий при пересечении порогов только в определенных режимах электрической сети и энергообъекта.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что при формировании событий со значениями измеряемых параметров при превышении измеряемыми параметрами заданных отклонений относительно предыдущего значения применяют адаптивные формирователи событий, параметры которых (наличие и значения отклонений) изменяют в соответствии с текущим режимом электрической сети и энергообъекта, при этом изменение параметров адаптивных формирователей обеспечивает различную разрешающую способность и наблюдаемость по амплитудным значениям усредненных по п.2 параметров электрической сети в различных режимах электрической сети и энергообъекта.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формировании осциллограмм с измеряемыми параметрами параметры осциллографирования (частота дискретизации, длительность записи осциллограммы, длительность записи предыстории, тип осциллограммы) изменяют в соответствии с текущим режимом электрической сети и энергообъекта, при этом изменение параметров осциллографирования обеспечивает различную разрешающую способность, включая отображение мгновенных отсчетов входных каналов тока и напряжения в различных режимах электрической сети и энергообъекта.
7. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта, реализующее способ, включающее блок входных датчиков, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с процессором обработки сигналов, выход которого соединен с блоком хранения событий и с блоком сохранения осциллограмм, выходы которых соединены с интерфейсами связи для передачи данных на верхний уровень управления, отличающееся тем, что выход аналого-цифрового преобразователя соединен в процессоре обработки сигналов со входом вычислителя среднеквадратических значений за ½ периода частоты сети, выход которого соединен со входами многопороговых компараторов, число которых соответствует числу входных сигналов, выходы многопороговых компараторов соединены со входами решающей схемы, которая определяет типовой текущий режим работы электрической сети в точке измерения, выход решающей схемы, содержащий решение о типовом текущем режиме работы электрической сети, соединен со входами управления адаптивных фильтров-вычислителей, адаптивных формирователей событий, адаптивного блока записи осциллограмм, выход аналого-цифрового преобразователя соединен в процессоре обработки сигналов со входами данных адаптивных фильтров-вычислителей, число которых соответствует числу измеряемых параметров, которыми производится вычисление значений параметров электрической сети, выходы адаптивных фильтров-вычислителей соединены через выход процессора обработки сигналов с интерфейсами связи, а также со входами данных адаптивных формирователей периодических событий, адаптивных формирователей событий по порогам, адаптивных формирователей событий по отклонениям, которые формируют, соответственно, периодические события, события при пересечении порогов и события при превышении отклонений, выходы адаптивных формирователей событий соединены со входом событий адаптивного блока записи осциллограмм и через выход процессора обработки сигналов со входом блока хранения событий, кроме этого выход аналого-цифрового преобразователя, с которого поступает цифровой код, соответствующий входным сигналам, соединен в процессоре обработки сигналов со входом данных адаптивного блока записи осциллограмм, который производит непрерывную запись осциллограмм и при поступлении на вход событий адаптивного блока записи осциллограмм события от адаптивных формирователей событий передает текущую осциллограмму на выход процессора обработки сигналов, соединенный далее со входом блока хранения осциллограмм.
8. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта по п.7, отличающееся тем, что параметры работы адаптивных фильтров-вычислителей изменяются в соответствии с определенным решающей схемой текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
9. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта по п.7, отличающееся тем, что параметры работы адаптивного формирователя периодических событий, включая разрешение формирования событий через заданные периоды времени и период формирования событий, изменяются в соответствии с определенным решающей схемой текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
10. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта по п.7, отличающееся тем, что параметры работы адаптивного формирователя событий по порогам, включая разрешение формирования событий при пересечении порогов, количество и значения порогов, изменяются в соответствии с определенным решающей схемой текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
11. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта по п.7, отличающееся тем, что параметры работы адаптивного формирователя событий по отклонениям, включая разрешение формирования событий и значения отклонений, при превышении которых формируются события, изменяются в соответствии с определенным решающей схемой текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
12. Устройство мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта по п.7, отличающееся тем, что параметры работы адаптивного блока записи осциллограмм, включая признак записи мгновенных значений или среднеквадратических значений, частоту дискретизации и разрешающую способность, изменяются в соответствии с определенным решающей схемой текущим режимом электрической сети и энергообъекта.
13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что блок хранения событий и блок хранения осциллограмм позволяют установить различные приоритеты (очередности) при передаче данных событий и осциллограмм на верхний уровень управления для каждого типа событий и осциллограмм в зависимости от степени важности данных событий и осциллограмм.
RU2013104765/28A 2013-02-04 2013-02-04 Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации RU2531038C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104765/28A RU2531038C2 (ru) 2013-02-04 2013-02-04 Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104765/28A RU2531038C2 (ru) 2013-02-04 2013-02-04 Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013104765A RU2013104765A (ru) 2014-08-10
RU2531038C2 true RU2531038C2 (ru) 2014-10-20

Family

ID=51354984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104765/28A RU2531038C2 (ru) 2013-02-04 2013-02-04 Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531038C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646321C1 (ru) * 2017-02-20 2018-03-02 Юрий Иванович Стародубцев Способ мониторинга состояния электрических сетей и сетей связи
RU2764656C1 (ru) * 2021-05-12 2022-01-19 Юрий Иванович Стародубцев Способ мониторинга состояния электрических сетей и сетей связи

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3764311A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur planung eines elektrischen energieübertragungsnetzes, planungsanordnung und computerprogrammprodukt

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167329A (en) * 1998-04-06 2000-12-26 Eaton Corporation Dual microprocessor electronic trip unit for a circuit interrupter
US7865320B2 (en) * 2008-06-25 2011-01-04 Square D Company High density metering system
US8121801B2 (en) * 2005-01-27 2012-02-21 Electro Industries/Gauge Tech System and method for multi-rate concurrent waveform capture and storage for power quality metering

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167329A (en) * 1998-04-06 2000-12-26 Eaton Corporation Dual microprocessor electronic trip unit for a circuit interrupter
US8121801B2 (en) * 2005-01-27 2012-02-21 Electro Industries/Gauge Tech System and method for multi-rate concurrent waveform capture and storage for power quality metering
US7865320B2 (en) * 2008-06-25 2011-01-04 Square D Company High density metering system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646321C1 (ru) * 2017-02-20 2018-03-02 Юрий Иванович Стародубцев Способ мониторинга состояния электрических сетей и сетей связи
RU2764656C1 (ru) * 2021-05-12 2022-01-19 Юрий Иванович Стародубцев Способ мониторинга состояния электрических сетей и сетей связи

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013104765A (ru) 2014-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200309829A1 (en) On-line monitoring system for the performance of the measurement equipment in the entire power grid based on wide-area synchronous measurement
CN104267374B (zh) 计量装置在线检测与状态评估系统
Pinte et al. Low voltage micro-phasor measurement unit (μPMU)
CN109425844B (zh) 一种数据采样的校准方法和系统
CN104267373A (zh) 关口表评估装置
CN109283864B (zh) 一种数据采样的时间同步、校准方法和系统
US11914355B2 (en) System for determining electric parameters of an electric power grid
CN112946424B (zh) 一种故障精确定位的方法及装置
CN102308225A (zh) 具有电能计量和合并单元功能的单个ied
Carta et al. GPS-based system for the measurement of synchronized harmonic phasors
CN204064509U (zh) 一种高压开关柜温度在线监测系统
CN102298099A (zh) 一种具有对时功能的配用电监测与测量装置
CN102902879A (zh) 一种基于fpga硬件dft递推的同步相量计算方法
Music et al. Integrated power quality monitoring system and the benefits of integrating smart meters
RU2531038C2 (ru) Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации
CN105676013A (zh) 广域测量系统的机组运行状态监视功能的测试系统及方法
CN103698728B (zh) 一种测试pmu装置测量精度的测试仪及其测试方法
Castello et al. Integration of power quality and fault data into a PMU-based Wide Area Monitoring System
CN109375134A (zh) 发电机出口电压互感器内部故障在线监测方法及系统
CN115078803A (zh) 一种分布式无线电参量采样系统及方法
CN105842563B (zh) 一种适用于馈线终端装置电气量的快速采集方法
CN103389431A (zh) 一种智能变电站带负荷综合试验装置
CN204304620U (zh) 一种电压质量监测一体化系统
CN105676058A (zh) 用于智能电网传感装置的高精度测量数据采样同步装置及方法
GB2576605A (en) System for determining electric parameters of an electric power grid

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150116

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20150116

Effective date: 20150604

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20150116

Effective date: 20180924