一种电能质量监测管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电能质量监测管理系统，包括：设置于变电站中，采集电能质量数据的电能质量监测装置；与所述电能质量监测装置相连，传输所述电能质量数据的通信接口装置；与所述通信接口装置相连，对所述电能质量数据进行处理的管理装置；其中，所述管理装置包括服务器群，辅助设备及显示装置；该电能质量监测管理系统能够解决现有技术中对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足的问题，且通过高性能分布式通信服务器集群、高性能服务器、显示展示装置，千兆工业级以太网交换机等硬件模块，可成为稳定、高效的电能质量日常工作平台。
【专利说明】
一种电能质量监测管理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电气技术领域，特别涉及一种电能质量监测管理系统。
【背景技术】
[0002]电能质量监测与治理作为节能减排的重要技术手段，已经越来越受到电力用户以及电网公司的重视。我国各省级电网公司已经基本全部建成省级电能质量监测与管理系统。目前省级电网公司应用的电能质量监测系统均为电能质量数据分析的技术平台，其所提供的电能质量数据的各种常规查询功能和高级应用功能全部是基于电能质量监测数据的技术分析手段，目的是了解区域内电能质量的分布特征。
[0003]另外，随着电能质量监测网规模越来越大，尤其是2015年国家电网公司谐波监测系统建设三年规划出台后，预计有多个省级电网的电能质量监测点规模会达到3000个点。而实际上目前各省级区域电能质量监测系统的规模最大的只有600来个监测点。电能质量监测系统规模的快速扩大对区域电能质量监测系统的硬件架构提出挑战，电能质量监测系统对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足。且现有的电能质量监测管理系统的功能构架不能满足电能质量专业的发展需求。
【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管理系统，能够解决现有技术中对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足的问题，且通过高性能分布式通信服务器集群、高性能服务器、显示展示装置，千兆工业级以太网交换机等硬件模块，可成为稳定、高效的电能质量日常工作平台。
[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管理系统，包括:
[0006]设置于变电站中，采集电能质量数据的电能质量监测装置；
[0007]与所述电能质量监测装置相连，传输所述电能质量数据的通信接口装置；
[0008]与所述通信接口装置相连，对所述电能质量数据进行处理的管理装置;其中，所述管理装置包括服务器群，辅助设备及显示装置。
[0009]其中，所述电能质量监测装置通过RJ-45网线接入通信接口装置。
[0010]其中，所述通信接口装置包括以太网交换机和智能通信网关。
[0011]其中，所述服务器群包括数据库服务器，WEB服务器及通信服务器。
[0012]其中，所述通信服务器与所述智能通信网关相连;其中，每台所述通信服务器接入的所述电能质量监测装置不超过500台。
[0013]其中，所述通信服务器的内存为32G DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘为SATA3固态硬盘，容量不小于5T。
[0014]其中，所述数据库服务器配置不少于50T的高性能磁盘阵列，用于数据的长期存储。
[0015]其中，所述显示装置包括主机和液晶显示屏。
[0016]其中，所述液晶显示屏由6块46寸16:9的液晶屏采用2X 3的方式拼接组成的大液晶展示屏。
[0017]其中，所述辅助设备包括维护设备和打印机。
[0018]本实用新型所提供的电能质量监测管理系统，包括:设置于变电站中，采集电能质量数据的电能质量监测装置;与所述电能质量监测装置相连，传输所述电能质量数据的通信接口装置;与所述通信接口装置相连，对所述电能质量数据进行处理的管理装置;其中，所述管理装置包括服务器群，辅助设备及显示装置;该电能质量监测管理系统能够解决现有技术中对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足的问题，且通过高性能分布式通信服务器集群、高性能服务器、显示展示装置，千兆工业级以太网交换机等硬件模块，可成为稳定、高效的电能质量日常工作平台。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的电能质量监测管理系统的结构框图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的电能质量监测管理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型的核心是提供一种电能质量监测管理系统，能够解决现有技术中对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足的问题，且通过高性能分布式通信服务器集群、高性能服务器、显示展示装置，千兆工业级以太网交换机等硬件模块，可成为稳定、高效的电能质量日常工作平台。
[0023]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的电能质量监测管理系统的结构框图；该系统可以包括:
[0025]设置于变电站中，采集电能质量数据的电能质量监测装置100;
[0026]与所述电能质量监测装置100相连，传输所述电能质量数据的通信接口装置200;
[0027]与所述通信接口装置200相连，对所述电能质量数据进行处理的管理装置300;其中，所述管理装置300包括服务器群310，辅助设备320及显示装置330。其中，服务器群310，辅助设备320及显示装置330分别与通信接口装置200相连。
[0028]其中，该系统采用分布式结构设计，将PC机、数据库、网络通信、服务器等分为管理装置层、通信接口装置层、电能质量监测装置层，以实现省级电网从地市级变电站中获取电能质量数据并进行分析与应用。电能质量监测装置层为各地市变电站的电能质量监测装置即电能质量监测终端，该装置满足《GB/T电能质量监测设备通用要求》等标准要求，可以通过以太网接入通信接口装置层;通信接口装置层将不同通信规约的电能质量监测装置的通信规约统一化，以便正常接入管理装置层;管理装置层可以包括服务器群如数据库服务器、Web服务器、接口服务器，通信服务器等服务器群，以及工程师工作站即维护设备、交流展示PC机及显示设备、打印机等设备。电能质量监测与分析系统可以部署在Web服务器中，由省级和地市级电网公司通过浏览器进行访问与分析电能质量信息。
[0029]其中，为了使得区域电能质量监测系统的硬件满足电能质量监测系统规模的快速扩大，这里需要使得通信接口装置200和管理装置300中的设备都为大容量，高性能的设备，且这些设备与电能质量监测装置100的连接数量要根据规模的改变有所规划，使其能够满足传输速率和规模的需求。
[0030]其中，通过设置的管理装置300中的服务器群310，辅助设备320及显示装置330，还可以在现有系统完成基础的电能质量分析的基础上，实现电能质量管理和交流的功能。
[0031]基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的电能质量监测管理系统，该电能质量监测管理系统采用分布式结构设置，该电能质量监测管理系统能够解决现有技术中对多线程并行通信压力、海量数据处理压力的处理能力不足的问题，且通过高性能分布式通信服务器集群、高性能服务器、显示展示装置，千兆工业级以太网交换机等硬件模块，可成为稳定、高效的电能质量日常工作平台。
[0032]可选的，所述电能质量监测装置100通过RJ-45网线接入通信接口装置200。
[0033]其中，电能质量监测装置100满足《GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求》等标准要求，测量方法满足IEC 61000-4-30，通过RJ-45网线接入通信接口装置200。
[0034]可选的，所述通信接口装置200包括以太网交换机和智能通信网关。
[0035]其中，以太网交换机可以为千兆工业级以太网交换机，具有至少24个以太网口；
[0036]其中，智能通信网关配备Intel 1.6GHz处理器、4G内存及500G硬盘，具备8路RJ-45千兆以太网口。
[0037]其中，以太网交换机与电能质量监测装置100相连，智能通信网关与以太网交换机相连。
[0038]其中，通信接口装置层由以太网交换机和智能通信网关组建成而成。以太网交换机可以采用千兆工业级以太网交换机，具有至少24个以太网口，用于实现数据交换功能；智能通信网关配备Intel 1.6GHz处理器、4G内存及500G硬盘，具备8路RJ-45千兆以太网口，支持Modbus、DNP3.0、DL645、IEC 61850等多种主流通信协议及第三方厂家私有规模的接入，用以将不同通信规约的电能质量监测终端统一用标准的IEC 61850接入系统管理装置层。通过将通信接口装置200设置的通讯量大可以满足规模大的系统的数据交换功能以及数据传输。
[0039]可选的，所述服务器群包括数据库服务器，WEB服务器及通信服务器。
[0040]其中，所述通信服务器与所述智能通信网关相连;其中，每台所述通信服务器接入的所述电能质量监测装置不超过500台；为所述电能质量监测装置与服务器群中其他服务器提供通信信道。
[0041 ] 可选的，所述通信服务器的内存为32G DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘为SATA3固态硬盘，容量不小于5T。
[0042]其中，通信服务器一端与智能通信网关相连，另一端与管理装置层300中的各个设备相连。为电能质量监测装置与服务器群提供通信信道。系统中通信服务器的数量根据系统规模来确定，每台通信服务器接入电能质量监测装置不超过500台，多台通信服务器组成分布式通信服务器集群。
[0043]其中，可选的，所述数据库服务器为128GB DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘采用SSD 6Gbps高性能固态硬盘，容量不小于5T;
[0044]所述WEB服务器为32G DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘采用SATA3固态硬盘，容量不小于5T。
[0045]其中，数据库服务器和WEB服务器分别与通信服务器相连，再接入通信接口装置200。
[0046]基于上述技术方案，可选的，所述数据库服务器配置不少于50T的高性能磁盘阵列，用于数据的长期存储。
[0047]其中，数据库服务器采用128GB DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘采用SSD6Gbps高性能固态硬盘，容量不低于5T，并能支持内存和硬盘的扩展与升级，以满足数据的查询、更新、索引、高速缓存及多用户存取控制等功能。同时配置不少于50T的高性能磁盘阵列，用于实现海量数据的长期存储。
[0048]WEB服务器可以采用32G DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘采用SATA3固态硬盘，容量不低于5T，以满足对电能质量信息的发布、电能质量监测设备管理等功能。
[0049]可选的，所述显示装置包括主机和液晶显示屏。
[0050]其中，所述液晶显示屏由6块46寸16:9的液晶屏采用2X 3的方式拼接组成的大液晶展不屏，每块液晶屏的分辨率可以为1920 X 1080。用于满足Web彳目息展不以及加强交流展示平台的需要。
[0051 ] 主机配置Windows NT内核的操作系统，内存不小于4G，硬盘容量不小于IT。
[0052]可选的，所述辅助设备包括维护设备和打印机。
[0053]其中，维护设备的内存为DDR316G内存，硬盘为IT SATA 7200Rpm硬盘，网卡为千兆以太网控制器;供用户进行系统配置与维护。
[0054]其中，打印机采用常用品牌打印机，用于打印电能质量数据报表或其它需要打印的信息。
[0055]基于上述技术方案，要使得该系统规模不超过3000个电能质量监测点的省级电网，考虑到电能质量数据量大，因此，请参考图2，所述电能质量监测与管理系统硬件配置可以如下:
[0056]其中，可以将上述电能质量监测装置作为监控层，通信接口装置作为通信接口层，管理装置作为管理层也即管理装置层;则该系统可以包括管理层、通信接口层、监控层组成分布式的分层系统。
[0057]其中，监控层为安装在各电网侧变电站或电力用户侧变电站的电能质量在线监测装置，该装置在功能与性能指标上满足《GB/T 19862电能质量监测设备通用要求》，测量方法满足IEC 61000-4-30，负责电能质量指标的测量、统计、本地存储，以及将电能质量数据通过通信接口层上传到管理层。所述电能质量在线监测装置可以采用标准的IEC 61850通信规约，也可以采用厂家自定义私有通信规约。
[0058]具体的通信接口层由智能网关及以太网组成，用于将电能质量数据从监控层上传至管理层，电能质量在线监测装置通过以太网接入智能网关，再经由以太网接入系统管理层的通信服务器。
[0059]具体的管理层为部署在电网公司技术和管理部门的服务器群、交流展示主机及显示设备、工程师工作站即维护设备、打印机等设备组成，负责电能质量数据的采集、存储及应用。服务器群是电能质量监测与管理主机的运行载体。按照实际需求，服务器群配备I台或多台通信服务器，具体数量取决于所接入的电能质量监测装置的数量，负责与电能质量监测装置进行通信，并将电能质量数据存入数据库服务器中；配备I台Web服务器，作为电能质量监测与管理系统的人机接口，负责电能质量信息的发布;配备2台数据库服务器，可以采用双机热备的运行方式，负责电能质量数据的长期存储;配备I台工程师工作站即维护设备，用于管理者对系统进行配置和维护。省级及地市级用户通过局域网，接入带防火墙的Web服务器，通过防火墙设置不同级别用户的权限，使不同级别的用户能够查看、编辑、分析权限内的可访问数据；用户通过浏览器设备访问指定网址，可查看、分析、发布电能质量数据信息与实现资源共享，并实现电能质量监测设备及非线性用户的台账管理功能。所述交流展示主机配备大液晶展示屏，适配系统Web显示的分辨率和宽高比。
[0060]基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的电能质量监测管理系统，该系统给出了详细硬件架构和功能设计。基于本实用新型的电能质量监测与管理系统在硬件配置上可满足3000个监测点的超大规模监测网稳定可靠运行的需要，在业务上可以同时满足各级电网公司电能质量专业人员在电能质量诊断与分析、技术监督管理、业务交流展示与汇报等多方面的电能质量业务需求，可作为电能质量专业人员的日常工作平台，从而提高电能质量监测与管理系统与用户日常工作黏性，最终提高海量电能质量监测数据的利用率，进一步推动电能质量概念的普及和节能减排工作开展。
[0061]以上对本实用新型所提供的电能质量监测管理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。
【主权项】
1.一种电能质量监测管理系统，其特征在于，包括: 设置于变电站中，采集电能质量数据的电能质量监测装置； 与所述电能质量监测装置相连，传输所述电能质量数据的通信接口装置； 与所述通信接口装置相连，对所述电能质量数据进行处理的管理装置;其中，所述管理装置包括服务器群，辅助设备及显示装置。2.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述电能质量监测装置通过RJ-45网线接入通信接口装置。3.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述通信接口装置包括以太网交换机和智能通信网关。4.如权利要求3所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述服务器群包括数据库服务器，WEB服务器及通信服务器。5.如权利要求4所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述通信服务器与所述智能通信网关相连;其中，每台所述通信服务器接入的所述电能质量监测装置不超过500台。6.如权利要求5所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述通信服务器的内存为32G DDR3REG ECC高速容错校验内存，硬盘为SATA3固态硬盘，容量不小于5T。7.如权利要求6所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述数据库服务器配置不少于50T的高性能磁盘阵列，用于数据的长期存储。8.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述显示装置包括主机和液晶显示屏。9.如权利要求8所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述液晶显示屏由6块46寸16:9的液晶屏采用2 X 3的方式拼接组成的大液晶展示屏。10.如权利要求1所述的电能质量监测管理系统，其特征在于，所述辅助设备包括维护设备和打印机。
【文档编号】G01R31/00GK205562692SQ201521098051
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】李培, 王昕 , 黄晓明, 楼伯良, 陆承宇, 马智泉, 黄 俊, 杨昊睿, 查蕾, 吕文韬, 胡谆, 刘宁, 王鹏, 裴玉刚, 华文, 黄弘扬, 卢岑岑, 赵琰, 赵一琰, 邓晖, 钟玲, 吴俊 , 卓谷颖, 徐玮韡, 耿介雯, 丁波
【申请人】国网浙江省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 浙江省电力试验研究院技术服务中心, 深圳市中电电力技术股份有限公司