电能质量监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配电网专用的监测系统，尤其涉及一种电能质量监测系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术和国民经济的快速发展，大量各类不平衡、非线性用电设备导致的电能质量问题引起人们的广泛关注，配网的电能质量的优劣直接影响着千家万户的电力的安全可靠地供应。通过实现对配网的电能质量的监测，对其电能质量问题进行实时监测和掌控，对于全网电能质量的监管和改善均具有重要的实用价值。
[0003]配网中主要存在以下几个方面的电能质量问题:频率偏差、电压偏差、三相电压不平衡、谐波、电压波动和闪变等等。目前配电网并无实时的在线监测系统，对配电网电能质量的监测，主要是发现问题了，出现投诉了，再去测试解决，在电能质量管理上始终处于被动地位，已无法适应一流智能配电网的发展要求。
[0004]国家知识产权局2014-06-11公开了一种电能质量在线监测系统(申请号:2012105126115，申请日2012-11-30)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;信号处理单元，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。但是，电能质量参数采集单元的精度不高，所采集的信息不准确，且不能做到无人值守。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对以上问题，提供了一种能够实时、准确、全面的监测电能质量的电能质量监测系统。
[0006]本实用新型的技术方案是:包括通讯转发模块、实时监测管理系统和若干监测模块，所述监测模块通过通讯转发模块将参数信息发送给实时监测管理系统，其特征在于，所述监测模块包括电压互感器、电流互感器、模数信号转换器和DSP模块；
[0007]所述电压互感器、电流互感器分别与模数信号转换器相连；
[0008]所述模数信号转换器与所述DSP模块相连；
[0009]所述电压互感器与电流互感器分别连接锁相环。
[0010]所述通讯转发模块包括有线传输模块和无线传输模块。
[0011]所述实时监测管理系统包括监测终端、通信系统、监测主站和Web访问端；
[0012]所述监测终端和所述DSP模块、通信系统分别相连；
[0013]所述通信系统、监测主站和Web访问端依次相连。
[0014]所述监测主站包括数据服务器和数据库，所述数据服务器和数据库相连；
[0015]所述Web访问端通过Web服务器与所述数据服务器相连。
[0016]所述电能质量监测系统还包括报警系统，所述报警系统设于电网上，包括紧急断电装置和断电警报装置；
[0017]所述报警系统与所述监测主站相连。
[0018]本实用新型中监测模块与通讯转发模块两者相辅相成，联合实时监测管理系统构成有机整体，成为适合配网条件下的电能质量监测微型系统实时、准确、全面的监测配网电能质量有关数据，能够进一步提高电能质量、加强电网管理提供基础数据，优化电网结构和电能质量。采用实时监测管理系统采集和展示所有监测点的数据，能够监测的全部电能质量指标，提供了对全网电能质量数据的浏览，统计、分析和整合，为电力系统运行、监督、管理部门及其他相关单位提供用户访问功能。在监测模块中设有锁相环，提高了数据采集精度。本实用新型中增设无线传输模块，在有线传输故障的时候可以用做备用传输，保证系统的正常稳定运行。还设有报警系统，在电网参数不正常时能够紧急断开电网并通知工作人员，使得工作人员能第一时间发现并解决故障，保障了电网的安全稳定运行。同时，一些家用电器会受到电网参数异常的影响，缩短使用寿命，严重时会引发火灾等安全事故。及时断开电网有助于延长电器使用寿命，降低火灾等安全事故的发生率。
【附图说明】
[0019]图1是监测模块原理图，
[0020]图2是监测模块的总软件功能框图，
[0021 ]图3是通讯转发模块结构如图，
[0022]图4是电能质量监测系统网络结构图，
[0023]图5是系统软件结构图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型如图1-5所示，包括通讯转发模块、实时监测管理系统和若干监测模块，所述监测模块通过通讯转发模块将参数信息发送给实时监测管理系统，所述监测模块包括电压互感器、电流互感器、模数信号转换器和DSP模块。电压互感器、电流互感器分别与模数信号转换器(ADC)、相连，模数信号转换器(ADC)与DSP模块相连。电压互感器和电流互感器统称为互感器。监测模块对监测进行无间断不停歇的采样与计算，对测得相关参数进行初期的计算和判断。
[0025]监测模块的总软件功能框图如图2所示。每次上电之后，首先初始化通信、显示等环节。系统的每次主循环均完成一次电压、电流、功率、不平衡度、谐波、闪变等变量的计算、存储。三相电压和电流1^、匕、1^4、11。、1。经电压互感器(？1')和电流互感器((:1')变送为模拟电信号，经6路模数信号转换器(ADC)变换为6路数字信号后将6路数字信号送到DSP模块，DSP模块根据6路采样数据计算出多个电力参数。互感器和模数信号转换器之间设有锁相环(PLL)，锁相环主要用来提高信号同步精度。
[0026]通讯转发模块每隔一定周期同监测模块通信一次并进行相关数据的读取处理。通讯转发模块与监测模块直接的通讯可以有线或者无线方式。有线可通过RS485接口或者RS232接口与监测模块相连，进行数据交互。无线方式可以通过WIFI等方式同监测模块进行数据交互。电能质量数据转发模块在接收到电能质量监测模块上传的测量原始数据后，对电能质量相关数据进行统计，分析，越限判断，事件读取等。并对生成的结果就地存储，既可供用户就地调用查看，也可往上一层主站实时监测管理系统上送。供远程用户查看。通讯转发模块与上层监测系统的通讯接口，采用以太网的方式。采用有线和无线两种方式传输，保证了数据传输的快速稳定，在其中一套系统故障的时候同样能保证系统正常运行。
[0027]实时监测管理系统包括监测终端、通信系统、监测主站和Web访问端。监测终端和所述DSP模块、通信系统分别相连，接收传送的数据。通信系统、监测主站和Web访问端依次相连，监测主站包括数据服务器和数据库，所述数据服务器和数据库相连。数据服务器可以向数据库发送数据或者读取数据库内存储的数据。所述Web访问端通过Web服务器与所述数据服务器相连。方便远程用户查看相关信息。实时监测管理系的主要功能是采集和展示所有监测点的数据，监测管理系统能够监测的全部电能质量指标，提供了对全网电能质量数据的浏览，统计、分析和整合，为电力系统运行、监督、管理部门及其他相关单位提供用户访问功能。
[0028]本实用新型还包括报警系统。报警系统设于电网上，包括紧急断电装置和断电警报装置，与所述监测主站相连。接受监测主站的控制，在电网参数异常时能够实现紧急断开电网，保证电网的安全稳定，延长使用寿命。在断开电网的同时报警系统向监测主站发送断电警报，保障了监测主站中的工作人员在第一时间发现并解决故障，恢复电网运行。
[0029]—种电能质量监测系统的工作方法，按如下步骤工作:
[0030]1)互感器检测电网的参数信息，将参数信息发送给模数信号转换器；
[0031]2)模数信号转换器将互感器检测到的连续变化的电网参数信息转换成数字信号并传送给DSP模块；
[0032]3)DSP模块根据传送的数字信号计算出多个电力参数，并根据计算出的电力参数判断电网的健康状况；
[0033]4)DSP模块将各种电力参数信息通过通讯转发模块发送给实时监测管理系统；
[0034]5)实时监测管理系统将各种电力参数信息整合、分类、存储，提供给远程用户和工作人员查看，完毕。
[0035]电能质量监测模块与电能质量通讯转发模块两者相辅相成，联合实时监测管理系统构成有机整体，成为适合配网条件下的电能质量监测微型系统实时、准确、全面的监测配网电能质量有关数据，能够进一步提高电能质量、加强电网管理提供基础数据，优化电网结构和电能质量。整个系统能够智能化运作，无需人员值守，能够全面，无间断的对电网进行监测，能够及时发现故障，改变了在电能质量管理上始终处于被动地位这一局面，提高了电网系统的服务质量。
【主权项】
1.电能质量监测系统，包括通讯转发模块、实时监测管理系统和若干监测模块，所述监测模块通过通讯转发模块将参数信息发送给实时监测管理系统，其特征在于，所述监测模块包括电压互感器、电流互感器、模数信号转换器和DSP模块； 所述电压互感器、电流互感器分别与模数信号转换器相连； 所述模数信号转换器与所述DSP模块相连； 所述电压互感器与电流互感器分别连接锁相环。2.根据权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述通讯转发模块包括有线传输模块和无线传输模块。3.根据权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述实时监测管理系统包括监测终端、通信系统、监测主站和Web访问端； 所述监测终端和所述DSP模块、通信系统分别相连； 所述通信系统、监测主站和Web访问端依次相连。4.根据权利要求3所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述监测主站包括数据服务器和数据库，所述数据服务器和数据库相连； 所述Web访问端通过Web服务器与所述数据服务器相连。5.根据权利要求4所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监测系统还包括报警系统，所述报警系统设于电网上，包括紧急断电装置和断电警报装置； 所述报警系统与所述监测主站相连。
【专利摘要】电能质量监测系统。涉及电能质量监测系统。能够实时、准确、全面的监测电能质量。包括通讯转发模块、实时监测管理系统和若干监测模块，所述监测模块通过通讯转发模块将参数信息发送给实时监测管理系统，所述监测模块包括互感器、模数信号转换器、DSP模块；所述互感器、模数信号转换器、DSP模块依次相连；所述互感器和模数信号转换器之间设有锁相环；所述互感器为电压互感器和电流互感器。所述通讯转发模块包括有线传输模块和无线传输模块。本实用新型能够实时、准确、全面的监测配网电能质量有关数据，能够进一步提高电能质量、加强电网管理提供基础数据，优化电网结构和电能质量。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN205139280
【申请号】CN201520989658
【发明人】王胪, 叶海, 孙应春, 吴栋良, 郭冰, 王靓, 张春燕, 倪文杰
【申请人】江苏省电力公司扬州供电公司, 江苏中凌高科技股份有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月3日