电网监控与预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网监控技术领域，尤其涉及一种电网监控与预警系统。
【背景技术】
[0002]随着现代电力电子工业的发展，大容量非线性电力负荷的大量增加及电力系统长期超负荷运行，对电力系统的影响及其引发的事故日益受到人们的关注，电网谐波不仅会对继电保护、通信设备、电子仪器等产生不良影响，谐波污染也会大大增加电网的故障率，降低电网的可靠性，对电网质量造成严重影响，长期以来，由于我国电力严重不足，电力系统始终处于严重超负荷运行状态，存在各种不可预测的隐患，近年来美国、欧洲和俄罗斯电力大停电事故为我国电力系统敲响了警钟，因此，对于电力系统瞬间状态变化预测，计算电力系统的隐患事故与突发故障的可能性，对电网运行状态进行评估、报警和自动控制，并将信息快速传输给运行管理者与决策层，避免隐患故障的发生，或者将故障的损失限制在最小范围内，是本领域急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种电网监控与预警系统，通过使用CPU对电网运行参数和故障模型参数进行比较来评价电网运行状态，并将比较结果通过通信模块传输给远程网络控制器，运行管理者通过终端机对运行参数进行监控，并在设定状态下报警，能够预判故障类型和故障线路，改善电网运行安全性和稳定性。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种电网监控与预警系统，包括CPU、系统保护控制器、电网信息采集模块、电流电压检测模块、报警系统、远程网络控制器和终端机，所述系统保护控制器与CPU连接，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块与CPU连接，所述CPU信号输出端连接报警系统，CPU通信端连接远程网络控制器，所述远程网络控制器配套设置数据共享模块。
[0005]所述CPU包括电力系统信息处理模块、故障模型模块、信息分析模块和通信模块，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块信号端与电力系统信息处理模块连接，所述故障模型模块与电力系统信息处理模块连接，所述电力系统信息处理模块信号输出端连接信息分析模块，信息分析模块与通信模块连接。
[0006]所述电流电压检测模块包括隔离互感检测电路、抗混叠滤波电路和信号为CS5460A的A/D转换芯片，A/D转换芯片对经过隔离互感检测电路和抗混叠滤波电路预处理的电压电流瞬时值、有效值、功率和电能值进行测量。
[0007]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明针对电力系统状态监控、电网故障与停电隐患事故的预测，利用远程监控技术、电网故障模式识别、高速系统诊断技术与断网检测评估系统构筑了电网监控与预警系统，根据电力系统瞬间状态变化对电网进行实时动态监测与预测评估，并利用电网预警系统及高速网络通信技术进行信息高速传输、决策、报警与系统保护操作，有效改善电网运行稳定性和安全性。
【附图说明】
[0008]图1是本发明原理框图；
图2是本发明故障模型模块原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0010]为了解决现有电网监控也预警不到位，容易因局部故障引起整个电网停运的问题，本发明提供一种电网监控与预警系统，包括CPU、系统保护控制器、电网信息采集模块、电流电压检测模块、报警系统、远程网络控制器和终端机，所述系统保护控制器与CPU连接，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块与CPU连接，所述CPU信号输出端连接报警系统，CPU通信端连接远程网络控制器，所述远程网络控制器配套设置数据共享模块；:所述CPU包括电力系统信息处理模块、故障模型模块、信息分析模块和通信模块，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块信号端与电力系统信息处理模块连接，所述故障模型模块与电力系统信息处理模块连接，所述电力系统信息处理模块信号输出端连接信息分析模块，信息分析模块与通信模块连接；所述电流电压检测模块包括隔离互感检测电路、抗混叠滤波电路和信号为CS5460A的A/D转换芯片，A/D转换芯片对经过隔离互感检测电路和抗混叠滤波电路预处理的电压电流瞬时值、有效值、功率和电能值进行测量。
[0011]本发明采用电网故障分析方法对电网故障进行预测，通过对电网系统信号的采集分析，计算出隐患故障发展过程和系统承受力，预测隐患故障的爆发，采取最有的决策避免事故的发生，系统故障模型法的基本思想是:首先对系统的各种故障建立系列故障状态模型，将检测出的系统电流电压及电网状态与故障模型进行比较运算，从而进行电力系统故障识别与状态预测，其原理如图2所示。
[0012]电力系统状态检测的主要目的是对电力系统运行状态进行测量、分析、评估和预测，为控制执行设备实现预定操作及系统检修提供参考依据，因此电力系统状态检测主要进行的是电力故障类型识别与系统故障发展量度的评估。
[0013]实际电力系统故障多为短路故障，其对电力系统的危害也最大，线间短路故障约占总故障的80%以上，因此，电力系统故障判别的重点是对短路故障类型及故障点进行判断，故障模型参见附图2。
[0014]本发明在运行过程中，电力系统三项电压电流信号经过隔离互感检测电路、抗混叠滤波电路等预处理电路后进入专用信号检测A/D转换芯片，转换芯片型号为CS5460A，其内部包含两个模数转换器，能对系统电压电流瞬时值、有效值、功率和电能进行测量，以供系统查询，系统定时对电网运行状态进行检测和分析，利用DSP对电网电压电流瞬时值进行检测和FFT分析计算，从而得到电网各种谐波参数和运行状态参数，并施行故障状态的报警与保护操作，实现电网智能监控与预警功能。
[0015]总之，本发明针对电力系统状态监控、电网故障与停电隐患事故的预测，利用远程监控技术、电网故障模式识别、高速系统诊断技术与断网检测评估系统构筑了电网监控与预警系统，根据电力系统瞬间状态变化对电网进行实时动态监测与预测评估，并利用电网预警系统及高速网络通信技术进行信息高速传输、决策、报警与系统保护操作，有效改善电网运行稳定性和安全性。
【主权项】
1.一种电网监控与预警系统，其特征在于:包括CPU、系统保护控制器、电网信息采集模块、电流电压检测模块、报警系统、远程网络控制器和终端机，所述系统保护控制器与CPU连接，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块与CPU连接，所述CPU信号输出端连接报警系统，CPU通信端连接远程网络控制器，所述远程网络控制器配套设置数据共享模块。2.根据权利要求1所述的电网监控与预警系统，其特征在于:所述CPU包括电力系统信息处理模块、故障模型模块、信息分析模块和通信模块，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块信号端与电力系统信息处理模块连接，所述故障模型模块与电力系统信息处理模块连接，所述电力系统信息处理模块信号输出端连接信息分析模块，信息分析模块与通信模块连接。3.根据权利要求2所述的电网监控与预警系统，其特征在于:所述电流电压检测模块包括隔离互感检测电路、抗混叠滤波电路和信号为CS5460A的A/D转换芯片，A/D转换芯片对经过隔离互感检测电路和抗混叠滤波电路预处理的电压电流瞬时值、有效值、功率和电能值进行测量。
【专利摘要】本发明公开了一种电网监控与预警系统，包括CPU、系统保护控制器、电网信息采集模块、电流电压检测模块、报警系统、远程网络控制器和终端机，所述系统保护控制器与CPU连接，所述电网信息采集模块和电流电压检测模块与CPU连接，所述CPU信号输出端连接报警系统，CPU通信端连接远程网络控制器，所述远程网络控制器配套设置数据共享模块；其针对电力系统状态监控、电网故障与停电隐患事故的预测，利用远程监控技术、电网故障模式识别、高速系统诊断技术与断网检测评估系统构筑了电网监控与预警系统，根据电力系统瞬间状态变化对电网进行实时动态监测与预测评估，并利用电网预警系统及高速网络通信技术进行信息高速传输、决策、报警与系统保护操作。
【IPC分类】G01R31/00, G01R31/08, G01R31/02
【公开号】CN104931836
【申请号】CN201510371100
【发明人】申振山, 邢朝晖, 赵永辰
【申请人】国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司邢台供电分公司, 国网河北柏乡县供电公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月30日