一種電能質量監測系統及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種配電網專用的監測系統及其工作方法，尤其涉及一種電能質量監測系統及其工作方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術和國民經濟的快速發展，大量各類不平衡、非線性用電設備導致的電能質量問題引起人們的廣泛關注，配網的電能質量的優劣直接影響著千家萬戶的電力的安全可靠地供應。通過實現對配網的電能質量的監測，對其電能質量問題進行實時監測和掌控，對于全網電能質量的監管和改善均具有重要的實用價值。
[0003]配網中主要存在以下幾個方面的電能質量問題:頻率偏差、電壓偏差、三相電壓不平衡、諧波、電壓波動和閃變等等。目前配電網并無實時的在線監測系統，對配電網電能質量的監測，主要是發現問題了，出現投訴了，再去測試解決，在電能質量管理上始終處于被動地位，已無法適應一流智能配電網的發展要求。
[0004]國家知識產權局2014-06-11公開了一種電能質量在線監測系統(申請號:2012105126115，申請日2012-11-30)包括監控中心和多個監測站點；所述每個監測站點包括電能質量參數采集單元，用于儲存電能質量國家標準指標的存儲單元；信號處理單元，A/D轉換單元，連接A/D轉換單元，用于根據傳輸過來的電能質量參數數字信號和存儲的電能質量國家標準指標判斷電能質量是否存在問題并同時將電能質量參數和判定結果實時反饋給監控中心的控制單元；所述監控中心和多個監測站點通過無線通信連接；所述監控中心通過Internet連接用戶，用戶利用Internet能夠遠程獲得某一時刻的電能質量。但是，電能質量參數采集單元的精度不高，所采集的信息不準確，且不能做到無人值守。
【發明內容】
[0005]本發明針對以上問題，提供了一種能夠實時、準確、全面的監測電能質量的電能質量監測系統及其工作方法。
[0006]本發明的技術方案是:包括通訊轉發模塊、實時監測管理系統和若干監測模塊，所述監測模塊通過通訊轉發模塊將參數信息發送給實時監測管理系統，其特征在于，所述監測模塊包括電壓互感器、電流互感器、模數信號轉換器和DSP模塊；
[0007]所述電壓互感器、電流互感器分別與模數信號轉換器相連；
[0008]所述模數信號轉換器與所述DSP模塊相連；
[0009]所述電壓互感器與電流互感器分別連接鎖相環。
[0010]所述通訊轉發模塊包括有線傳輸模塊和無線傳輸模塊。
[0011]所述實時監測管理系統包括監測終端、通信系統、監測主站和Web訪問端；
[0012]所述監測終端和所述DSP模塊、通信系統分別相連；
[0013]所述通信系統、監測主站和Web訪問端依次相連。
[0014]所述監測主站包括數據服務器和數據庫，所述數據服務器和數據庫相連；
[0015]所述Web訪問端通過Web服務器與所述數據服務器相連。
[0016]所述電能質量監測系統還包括報警系統，所述報警系統設于電網上，包括緊急斷電裝置和斷電警報裝置；
[0017]所述報警系統與所述監測主站相連。
[0018]按如下步驟工作:
[0019]1)電壓互感器和電流互感器檢測電網的參數信息，將參數信息發送給模數信號轉換器；
[0020]2)模數信號轉換器將互感器檢測到的連續變化的電網參數信息轉換成數字信號并傳送給DSP模塊；
[0021]3)DSP模塊根據傳送的數字信號計算出多個電力參數，并根據計算出的電力參數判斷電網的健康狀況；
[0022]4) DSP模塊將各種電力參數信息通過通訊轉發模塊發送給實時監測管理系統；
[0023]5)實時監測管理系統將各種電力參數信息整合、分類、存儲，提供給工作人員及遠程用戶查看，完畢。
[0024]本發明中監測模塊與通訊轉發模塊兩者相輔相成，聯合實時監測管理系統構成有機整體，成為適合配網條件下的電能質量監測微型系統實時、準確、全面的監測配網電能質量有關數據，能夠進一步提高電能質量、加強電網管理提供基礎數據，優化電網結構和電能質量。采用實時監測管理系統采集和展示所有監測點的數據，能夠監測的全部電能質量指標，提供了對全網電能質量數據的瀏覽，統計、分析和整合，為電力系統運行、監督、管理部門及其他相關單位提供用戶訪問功能。在監測模塊中設有鎖相環，提高了數據采集精度。本發明中增設無線傳輸模塊，在有線傳輸故障的時候可以用做備用傳輸，保證系統的正常穩定運行。還設有報警系統，在電網參數不正常時能夠緊急斷開電網并通知工作人員，使得工作人員能第一時間發現并解決故障，保障了電網的安全穩定運行。同時，一些家用電器會受到電網參數異常的影響，縮短使用壽命，嚴重時會引發火災等安全事故。及時斷開電網有助于延長電器使用壽命，降低火災等安全事故的發生率。
【附圖說明】
[0025]圖1是監測模塊原理圖，
[0026]圖2是監測模塊的總軟件功能框圖，
[0027]圖3是通訊轉發模塊結構如圖，
[0028]圖4是電能質量監測系統網絡結構圖，
[0029]圖5是系統軟件結構圖。
【具體實施方式】
[0030]本發明如圖1-5所示，包括通訊轉發模塊、實時監測管理系統和若干監測模塊，所述監測模塊通過通訊轉發模塊將參數信息發送給實時監測管理系統，所述監測模塊包括電壓互感器、電流互感器、模數信號轉換器和DSP模塊。電壓互感器、電流互感器分別與模數信號轉換器(ADC)、相連，模數信號轉換器(ADC)與DSP模塊相連。電壓互感器和電流互感器統稱為互感器。監測模塊對監測進行無間斷不停歇的采樣與計算，對測得相關參數進行初期的計算和判斷。
[0031]監測模塊的總軟件功能框圖如圖2所示。每次上電之后，首先初始化通信、顯示等環節。系統的每次主循環均完成一次電壓、電流、功率、不平衡度、諧波、閃變等變量的計算、存儲。三相電壓和電流ua、ia、ub、ib、u。、i。經電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)變送為模擬電信號，經6路模數信號轉換器(ADC)變換為6路數字信號后將6路數字信號送到DSP模塊，DSP模塊根據6路采樣數據計算出多個電力參