一种电能质量监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电能质量监测系统，包括：监控平台和至少一个电能质量监控装置，其中，所述监控平台给所述电能质量监控装置发送检测指令,接收所述电能质量监控装置输出的检测结果；所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。所述电能质量监测系统，可以实时获得所述被检测电网的电能质量信息，其中，所述检测结果准确性高，所述电能质量监控装置响应速度快。实时准确的电能质量信息有益于对电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据，有益于提高供电企业的经济效益。
【专利说明】一种电能质量监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力监测领域，特别是涉及一种电能质量监测系统。
【背景技术】
[0002]在现代化生产中，电力是能源最主要、最重要的部分。同其它任何有形产品一样，电能也有一个重要的属性即质量问题。在大型钢铁企业中，大功率的用电设备如电机、电炉，特别是大型变频调速、可控硅系统产生大量的高次谐波、尖峰脉冲等电力污染已严重地危害了电能质量，另一方面大量使用的精密电子设备、计算机控制系统又对电能质量提出更严格的要求。这一矛盾日益尖锐，已经引起广大技术人员的高度重视。
[0003]例如在钢铁企业中，变频调速装置、大功率晶闸管整流装置、冶金电炉等在工作时，不可避免地产生高次谐波，电源波形发生畸变，对电网造成污染。特别是轧钢系统采用轧机供电的大功率整流设备产生的高次谐波最为典型和普遍。这些因素造成在某些频率下的谐振波形畸变和高次谐波，可能对供电系统会造成很大的危害:高次谐波的存在，可以引起电力电容器及其串接电抗器过热、老化或击穿。谐波电流易引起一定频率下的补偿装置的谐振，产生过电流、过电压，从而烧毁电抗器和电容器。所以，对于用电企业，电网所提供的电能质量越差，对电力设备的损害就越大，不利于用电企业的电力设备的正常工作，增加了用电企业的成本；对于供电企业，比较差的供电电能质量，可能导致用电客户减少，同时对供电线路的压力较大，线损也较大，不利于提高经济效益。因此，亟需对电网的电能质量的进行监测，对电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种电能质量监测系统，能够实时获得被检测电网的电能质量信息，准确度高，响应速度快。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电能质量监测系统，包括:
[0006]监控平台和至少一个电能质量监控装置，其中，所述监控平台给所述电能质量监控装置发送检测指令，接收所述电能质量监控装置输出的检测结果；所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。
[0007]优选的，所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果包括:所述电能质量监控装置，检测并输出通过所述被检测电网的累计电量和预定时间段内的电量。
[0008]优选的，所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果还包括:所述电能质量监控装置对所述被检测电网的电压的波形和电流的波形进行采集，进行谐波分析并输出谐波分析结果。
[0009]优选的，所述电能质量监控装置还记录超过预设的谐波越限值的所述谐波分析结果，并进行报警。
[0010]优选的，所述电能质量监控装置对所述被检测电网的电压波形和电流波形还进行动态记录。
[0011]优选的，所述电能质量监控装置还记录在预设值的特定范围内达到预定值的所述被检测电网的电压波形、电流波形，并进行事故预警。
[0012]优选的，所述电能质量监控装置还顺序记录所述报警的报警信息和所述事故预警的信息。
[0013]优选的，所述电能质量监控装置还存储所述被检测电网的电力运行参数。
[0014]优选的，所述电能质量监控装置为PMC-580B高端电能质量监控装置或PMC-5600高级智能化电力监控装置。
[0015]本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统与现有技术相比，具有以下优点:
[0016]本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统，包括:监控平台和至少一个电能质量监控装置，所述监控平台给所述电能质量监控装置发送检测指令，接收所述电能质量监控装置输出的检测结果；所述电能质量监控装置与被检测的电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。所述监控平台将需要检测的电力参数(电压、电流等)的指令发送到所述电能质量监控装置，由所述电能质量监控装置对与之连接的所述被检测电网的电力运行参数进行检测，再实时将检测结果传输回所述监控平台，减少了人工检测造成的误差，提高了所述检测结果准确性，同时，所述电能质量监控装置响应速度快，所述检测结果能实时反映所述被检测电网的电能质量信息。
[0017]综上所述，可知本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统，可以实时获得所述被检测电网的电能质量信息，所述检测结果准确性高，所述电能质量监控装置响应速度快，有利于对电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据，有益于提高供电企业的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统的一种【具体实施方式】的连接不意图；
[0019]图2为本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统的一种【具体实施方式】的操作流程示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统的一种【具体实施方式】中电能质量监控装置的操作流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]正如【背景技术】部分所述，在使用电力设备时，可能会对供电系统中的电能质量造成污染，如高次谐波等，造成电力电容器及其串接电抗器过热、老化或击穿，损坏其他电力设备。
[0022]基于此，本实用新型实施例提供一种电能质量监测系统，包括:
[0023]监控平台和至少一个电能质量监控装置，所述监控平台给所述电能质量监控装置发送检测指令，接收所述电能质量监控装置输出的检测结果；所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。
[0024]具体的，所述监控平台将需要检测的电力参数(电压、电流等)的指令发送到所述电能质量监控装置，由所述电能质量监控装置对与之连接的所述被检测电网的电力运行参数进行检测，再实时将检测结果传输回所述监控平台，准确性高，响应速度快。同时，所述监控平台可以同时控制多个所述电能质量监控装置，对所述被检测电网的电力运行参数进行检测，检测效率高，对电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据。
[0025]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0026]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0027]请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统的一种【具体实施方式】的连接示意图。
[0028]在一种【具体实施方式】中，所述电能质量监测系统，包括:
[0029]监控平台110和至少一个电能质量监控装置120，所述监控平台110给所述电能质量监控装置120发送检测指令，接收所述电能质量监控装置120输出的检测结果；所述电能质量监控装置120与被检测电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。
[0030]对应的，所述电能质量监测系统的控制流程如图2所示，包括:步骤130，所述监控平台110给所述电能质量监控装置120发送检测指令；步骤140，所述电能质量监控装置120接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果；步骤150，所述监控平台110接收所述检测结果。
[0031]优选的，所述电能质量监控装置120与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果，包括:所述电能质量监控装置120，检测并输出通过所述被检测电网的累计电量和预定时间段内的电量。所述电能质量监控装置120检测并输出通过被检测电网的累计电量和预定时间段内的电量，根据所述累计电量和预定时间内的电量，供电企业可以获得该用户的用电信息。通过用户的用电信息，供电企业合理可以合理调整供电能力，提高供电效率以及供电效益。比如，采取错峰用电的方式，一是降低了高峰用电负荷，保障电网在高峰时期的安全运行；二是通过错峰用电将高峰负荷部分转移到低谷时期，将周期性波动的电网负荷变得更为均衡，有利于提高发供电设备的利用率，减少发供电设备的建设投入，优化电力资源配置；三是通过错峰用电，将提高电力供应整体的效率与效益，节约能源，最终将降低用电成本，对用电企业、对社会经济发展都具有重大意义。
[0032]需要说明的是，所述电能质量监控装置120，检测并输出通过被检测电网的累计电量和预定时间段内的电量，不仅可以获得用户的用电信息，还可以通过与供电企业在相应时间段的供电量对比，计算出线损率，一旦发现线损率过高，可以及时对供电线路进行维护；在出现窃电现象时，也可以及时发现，提高电力运营的经济效益。
[0033]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一种【具体实施方式】中，如图3所示。所述步骤140，所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果，还包括:步骤1401，对所述被检测电网的电压的波形和电流的波形进行采集；步骤1402，进行谐波分析；步骤1403，输出谐波分析结果。通过对所述被检测电网的电流的波形、电压的波形进行采集和谐波分析，可以实时获得所述被检测电网的电能质量。所述被检测电网的电能质量参数，如电压(三相相电压、线电压、电压平均值)、电流(三相相电流、线电流、电流平均值、中性点电流、接地电流)、有功功率、无功功率、功率因数，其中，所述无功功率采用四象限定义；有功电能、无功电能、视在电能；每一个周期的所有电压电流波形和相应的有效值、最大值/最小值数据，三相电压、电流不平衡度及正、负和零序各序分量，并显示矢量图；电功率:有功/无功/视在功率的双向、输入、输出、净值和总和；谐波，包括电压、电流的总谐波畸变率、偶次谐波畸变率、奇次谐波畸变率和各次谐波含量；间谐波、次谐波；电压波动和闪变可计量分析谐波功率。实时获得并精确分析所述被检测电网的电能质量，即可对所述被检测电网的电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据。
[0034]需要说明的是，本实用新型实施例并不限于对所述被检测电网的电压、电流的波形进行采集和谐波分析，还可以对其他影响所述被检测电网的电能质量的因素进行检测和分析，本实用新型对此不做具体限定。
[0035]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120还记录超过预设的谐波越限值的所述谐波分析结果，进行报警。需要说明的是，所述预设的谐波越限值，是指由所述监控平台给所述电能质量监控装置120发送，并存储到所述电能质量监控装置120中的谐波的范围。一旦所述谐波分析结果超出所述预设的谐波越限值，说明该电网的当前的电能质量不符合供电要求，对整个电网的电能质量造成了污染。进行报警，从而可以提醒供电企业，检查供电线路的供电情况，寻找造成电能污染的原因，为改善供电企业的供电的电能质量提供有力的支撑。对于报警的方式，本实用新型不做具体限定，可以是蜂鸣器鸣响，发送报警短信等。
[0036]在本实用新型实施例的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120对所述被检测的电网的电压波形、电流波形还进行动态记录。所述电能质量监控装置120对所述被检测的电网的电压、电流波形进行动态记录，从而使得供电企业的维护人员，可以对所述被检测电网的当前电能质量和历史电能质量，进行有效的对比和分析，找出二者的差别，尤其是在出现电力污染的时候，找出二者的差别的意义更加重大，对于供电企业改善供电质量，减少或避免电力污染，减少对用户的电力设备的损伤具有重要意义。需要说明的是，并不是必须是由所述电能质量监控装置对所述被检测的电网的电压、电流波形进行动态记录，也可以是由所述电能质量监控装置对所述被检测的电网的电压、电流波形进行采集，发送给所述监控平台，由所述监控平台记录。
[0037]需要说明的是，一般所述监控平台110可以对多个所述电能质量监控装置120进行管理，由所述电能质量监控装置120对所述被检测的电网的电压、电流波形进行动态记录，可以有效的减少所述监控平台110的工作量，提高所述监控平台110的工作效率。
[0038]在本实用新型实施例的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120还记录在预设值的特定范围内的时间达到预定值的所述被检测电网的电压波形、电流波形时，并进行事故预警。所述预设值的特定范围，是指供电企业要求的供电质量允许波动的最大范围，以及持续时间。所述电能质量监控装置120检测到所述被检测的电网的电压、电流波形在预设值的特定范围内的时间达到预定值时，说明当前检测到的所述被检测电网的电能质量不符合供电质量要求，对电网造成电力污染。进行事故预警后，相关维护人员可以及时地进行电网系统的维护，降低造成事故的可能性。
[0039]需要说明的是，并一定只能是所述被检测的电网的电压、电流波形这两种被检测量超出预设值的特定范围内的时间达到预定值时，进行事故预警，还可以对其它的被检测量进行范围设定，超出范围后进行报警，本实用新型对报警的具体方式不做具体限定。
[0040]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120还顺序记录所述报警的报警信息和所述事故预警的信息。所述电能质量监控装置120顺序记录所述报警的报警信息和所述事故预警的信息，便于维护人员快速查看报警的历史记录，正确判断所述被检测电路的供电能力以及用户的用电信息，判断该用户在用电时是否造成了电力污染，以及何时造成了电力污染，便于维护人员及时维护供电线路，提供高质量电能。比如，某一个所述电能质量监控装置120在某一时间段内发出了很多次的报警，说明此处的供电线路可能老化，或者该处用户多次使用电能不当。需要说明的是，所述电能质量监控装置120顺序记录所述报警的报警信息和所述事故预警的信息，是方便维护人员快速判断供电线路或供电质量出现异常的依据，为供电线路和用电用户建立“病历”，便于快速维护判定以及维护供电线路，提供稳定、高质量的电能，对于是哪类检测结果出现异常需要报警，报警的具体方式，以及如何对报警的类别进行分类，本实用新型再次不做具体限定。
[0041]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120还存储所述被检测电网的电力运行参数。所述电能质量监控装置120存储所述被检测电网的电力运行参数，便于维护人员随时调取所述被检测电网的电力运行信息，实时监控被检测电网。如果所述被检测电网的电力运行信息出现异常，可以快速调取所述被检测电网的当时电力运行信息，分析出现异常的原因，如该异常情况时从何时开始、如何变化等，维护人员获得的所述被检测电网的电力运行信息越多，越能更快速的得到该异常出现的原因，更快速的维护被检测电网。需要说明的是，本实用新型对所述电能质量监控装置120如何存储所述被检测电网的电力运行参数，如何归类，并不作具体限定，只要能通过所述电能质量监控装置120存储的所述被检测电网的电力运行信息，使得维护人员得到想要知道的具体的所述被检测电网的电力运行信息即可，如所述电能质量监控装置120存储的是被检测电网的电压的波形，只要能知道该电压波形出现异常的时间点，变化幅度等信息即可。
[0042]在上述实施例的基础上，在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述电能质量监控装置120为PMC-580B高端电能质量监控装置或PMC-5600高级智能化电力监控装置。
[0043]PMC-580B高端电能质量监控装置的采样率为25.6KHz，每半周期刷新一次数据，采样得到的数据能够真实反映所述被检测电网的电力运行信息。此外，PMC-580B高端电能质量监控装置还具有强大的谐波分析功能，能够测量和显示2-63次各次谐波分量，包括各次谐波畸变率、总谐波畸变率、偶/奇次谐波畸变率、谐波相角、中间谐波等，还具有单独的各次谐波电能计量功能，对所述被检测电网的电能质量的测量精度很高，如电压、电流测量精度为0.1%，谐波电压电流测量精度为A级，电压偏差测量精度为0.2%，频率偏差精度为0.0IHz，功率测量精度为0.2%，功率因数测量精度为0.5%，电压不平衡度测量精度为0.2%,电流不平衡度测量精度为1%。PMC-580B高端电能质量监控装置外形结构精致、接线简单、安装方便，大屏幕液晶全中文显示界面，可显示电能质量参数、实时监测量、实时波形、谐波棒图、矢量图等。
[0044]PCM-5600高级智能化电力监控装置以32位微处理器为核心，每周期采样128点，
可选择每两周期记录一次有效值，具有全电量测量、电压波动监视、事故预警及记录等功會K。
[0045]当然，PMC-580B高端电能质量监控装置或PMC-5600高级智能化电力监控装置只是两种具体的功能强大的电能质量监控装置，在本实用新型实施例中还可以使用其他的强大的电力监控装置，如安装有PQSYS电能质量监测和分析软件系统的电力监控装置。PQSYS电能质量监测和分析软件系统是基于国内电力系统的特点和实际需求，全中文的分析软件系统，适合中国用户。所述PQSYS电能质量监测和分析软件系统具有以下特点:
[0046]功能强大直观。除常规的曲线、报表、波形等分析分析方法以外，PQSYS具有国内首创的地图分析功能，可以在地图上进行电能质量分布、电能质量事件回放等操作。
[0047]可扩展性。PQSYS采用模块化的软件结构，一个功能模块实现一种或者几种功能，可以很方便的根据用户需求增加新的功能模块，以满足用户需求。
[0048]兼容性。PQSYS提供对PQDIF(IEEE1159.3电能质量数据交换格式标准)的全面稳定支持，可以作为主站接入其它电能质量系统，也可以向其它系统提供数据。PQSYS还保留接入第三方电能质量监测装置的接口，可以快捷的开发第三方装置驱动，将之接入到PQSYS系统中来。
[0049]操作简洁方便。PQSYS提供非常直观的电能质量信息，通过网络，只需要点击一下鼠标，就可以看到最新的、全系统的电能质量?目息。
[0050]PQSYS采用“微秒级暂态波形捕捉+秒级越限事件记录+分钟级稳态数据存储”的设计理念，可以实现对系统内电能质量状况的实时、完整的监测。
[0051]需要说明的是，上述PMC-580B高端电能质量监控装置和PCM-5600高级智能化电力监控装置只是两种常用的功能强大的电能质量监控装置，本实用新型还可以使用其他的电能质量监控装置，只要能够监控所述被检测电网的电力运行信息，获得具体的电能质量信息即可，本实用新型对于具体使用哪种电能质量监控装置不做具体限定。
[0052]综上所述，本实用新型实施例所提供的电能质量监测系统，由所述监控平台指令发送检测指令到所述电能质量监控装置，由所述电能质量监控装置接收所述检测指令，并对与之连接的所述被检测电网的电力运行参数进行检测，再实时将检测结果传输回所述监控平台，准确性高，响应速度快。同时，所述监控平台可以同时控制多个处于不同位置的所述电能质量监控装置，对相应的电网的电力运行参数进行检测，检测效率高，有利于对电能质量做出正确的评估，为综合治理电力污染决策提供正确的理论依据。所述电能质量监测系统的使用，可以使供电企业在提供高质量的电能和很高的管理效率的同时，也能产生比较高的经济效益，用电企业也能因为高质量的电能降低生产成本，提高经济效益。
[0053]以上对本实用新型所提供的电能质量监测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电能质量监测系统，其特征在于，包括: 监控平台和至少一个电能质量监控装置，其中，所述监控平台给所述电能质量监控装置发送检测指令，接收所述电能质量监控装置输出的检测结果；所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接收所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果。
2.如权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果包括:所述电能质量监控装置，检测并输出通过所述被检测电网的累计电量和预定时间段内的电量。
3.如权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置与被检测电网连接，接受所述检测指令，检测所述被检测电网的电力运行的参数，并输出所述检测结果还包括:所述电能质量监控装置对所述被检测电网的电压的波形和电流的波形进行采集，进行谐波分析并输出谐波分析结果。
4.如权利要求3所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置还记录超过预设的谐波越限值的所述谐波分析结果，并进行报警。
5.如权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置对所述被检测电网的电压波形和电流波形还进行动态记录。
6.如权利要求5所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置还记录在预设值的特定范围内达到预定值的所述被检测电网的电压波形、电流波形，并进行事故预警。
7.如权利要求4或6所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置还顺序记录所述报警的报警信息和所述事故预警的信息。
8.如权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置还存储所述被检测电网的电力运行参数。
9.如权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监控装置为PMC-580B高端电能质量监控装置或PMC-5600高级智能化电力监控装置。
【文档编号】G01R31/00GK204214968SQ201420715819
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】阮浩洁, 张仕勇, 李永腾, 钱程, 刘海港, 杨小芳 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司宁波供电公司