本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量的監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電力發(fā)展的初期，電力負(fù)荷主要是照明，人們知道停電后馬上點(diǎn)燃蠟燭，并無多大怨言。但當(dāng)主要電力負(fù)荷逐漸為工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)所代替后，一停電就會造成相當(dāng)大的損失。因此就出現(xiàn)了雙電源、重合渣裝置等技術(shù)措施來提高供電可靠性。近代科技進(jìn)步又促進(jìn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化，對電能質(zhì)量提出了更高更新的要求。一個(gè)計(jì)算中心失去電源2S就可能破壞幾十小時(shí)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果或上百萬元的經(jīng)濟(jì)損失。在大型機(jī)器制造廠，0.1S的電壓突降就可能造成異常的生產(chǎn)狀況和質(zhì)量破壞。當(dāng)今自動(dòng)化設(shè)備的連續(xù)精加工生產(chǎn)線，它們對配電系統(tǒng)中的干擾異常敏感，幾分之一秒的不正常供電就可能在工廠內(nèi)部造成混亂，其損失是難以估量的。這些用戶對不合格電力的容許度嚴(yán)格到1-2周波。現(xiàn)代化的商貿(mào)中心、銀行、醫(yī)院也是如此。而諧波的嚴(yán)重危害和所造成的損失經(jīng)常被人們提及。無人值守變電站中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)突然出現(xiàn)的死機(jī)現(xiàn)象，大多屬于電能質(zhì)量問題。

電網(wǎng)由“發(fā)、輸、變、配、用”五個(gè)環(huán)節(jié)組成，作為用戶側(cè)的“配、用”電環(huán)節(jié)消耗著總電能的80％。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電氣化鐵路、電弧爐、變頻器等沖擊性、非線性、不平衡度負(fù)載在電力應(yīng)用中越來越多，諧波、負(fù)序、閃變、電壓暫態(tài)等電能質(zhì)量問題直接影響著電力系統(tǒng)的供電安全。電能是一種商品，其質(zhì)量問題是供應(yīng)商和客戶共同關(guān)注的問題。用電企業(yè)有必要建立電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)配電電網(wǎng)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是基于以上考慮提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)電網(wǎng)電能質(zhì)量的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)，具體的技術(shù)方案是：所述系統(tǒng)包括地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站、電科院監(jiān)測管理中心主站以及電能質(zhì)量監(jiān)測終端，所述系統(tǒng)基于分布式系統(tǒng)體系構(gòu)建，即各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站與電科院監(jiān)測管理中心主站基于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)INTRANET平臺形成分布式系統(tǒng)，電能質(zhì)量監(jiān)測終端接入所述地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站；

電科院監(jiān)測管理中心主站通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)和各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站連接，各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)和電能質(zhì)量監(jiān)測終端連接。

進(jìn)一步地，所述電科院監(jiān)測管理中心主站系統(tǒng)，包括5臺配置服務(wù)器和2臺工作站，所述配置服務(wù)器包括1臺通信服務(wù)器、2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺Web服務(wù)器；

所述主站系統(tǒng)各硬件均采用超5類以太網(wǎng)線及RJ-45接口連接至通往二級分站的網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，所述各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站，即二級分站，包括4臺配置服務(wù)器和1臺工作站，所述配置服務(wù)器包括1臺通信服務(wù)器、1臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺Web服務(wù)器；所用網(wǎng)絡(luò)是供電局網(wǎng)絡(luò)；

所述二級分站各硬件均采用超5類以太網(wǎng)線及RJ-45接口連接至通往終端監(jiān)測裝置的網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端包括監(jiān)測點(diǎn)共50個(gè)，主要分布于變電站；每個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測終端接入1-2個(gè)回路，預(yù)留部分備用；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)有兩種，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端采用外部GPS校時(shí)或主站校時(shí)；如為外部GPS校時(shí)，用B碼485對時(shí)方式或者分脈沖對時(shí)方式；如為主站校時(shí)，主站通過主站服務(wù)器SNTP協(xié)議對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置對時(shí)；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端所用電源是220V的；

所述每臺電能質(zhì)量監(jiān)測終端按需要配置IP地址，并開放訪問端口；服務(wù)器連接至一終端監(jiān)測裝置的端口是102。

本實(shí)用新型提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)電網(wǎng)電能質(zhì)量的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，有益效果是從技術(shù)層面上了保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，及早發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在的潛在隱患，對已發(fā)生的電力事故進(jìn)行更有效的分析，從而采取措施，予以防范；同時(shí)全程監(jiān)視電能這一特殊商品的產(chǎn)、供、配、用環(huán)節(jié)，針對不同的用戶需求提供不同的電能質(zhì)量。

附圖說明

圖1為電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)；

圖2為通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)將電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)接入電網(wǎng)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)電網(wǎng)電能質(zhì)量的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

所述系統(tǒng)包括地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站、電科院監(jiān)測管理中心主站以及電能質(zhì)量監(jiān)測終端，所述系統(tǒng)基于分布式系統(tǒng)體系構(gòu)建，即各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站與電科院監(jiān)測管理中心主站基于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)INTRANET平臺形成分布式系統(tǒng)，電能質(zhì)量監(jiān)測終端接入所述地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站；

電科院監(jiān)測管理中心主站通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)和各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站連接，各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)和電能質(zhì)量監(jiān)測終端連接。

所述電科院監(jiān)測管理中心主站系統(tǒng)，包括5臺配置服務(wù)器和2臺工作站，所述配置服務(wù)器包括1臺通信服務(wù)器、2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺Web服務(wù)器；

所述主站系統(tǒng)各硬件均采用超5類以太網(wǎng)線及RJ-45接口連接至通往二級分站的網(wǎng)絡(luò)。

所述各地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測分站，即二級分站，包括4臺配置服務(wù)器和1臺工作站，所述配置服務(wù)器包括1臺通信服務(wù)器、1臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺Web服務(wù)器；所用網(wǎng)絡(luò)是供電局網(wǎng)絡(luò)；

所述二級分站各硬件均采用超5類以太網(wǎng)線及RJ-45接口連接至通往終端監(jiān)測裝置的網(wǎng)絡(luò)。

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端包括監(jiān)測點(diǎn)共50個(gè)，主要分布于變電站；每個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測終端接入1-2個(gè)回路，預(yù)留部分備用；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)有兩種，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端采用外部GPS校時(shí)或主站校時(shí)；如為外部GPS校時(shí)，用B碼485對時(shí)方式或者分脈沖對時(shí)方式；如為主站校時(shí)，主站通過主站服務(wù)器SNTP協(xié)議對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置對時(shí)；

所述電能質(zhì)量監(jiān)測終端所用電源是220V的；

所述每臺電能質(zhì)量監(jiān)測終端按需要配置IP地址，并開放訪問端口；服務(wù)器連接至一終端監(jiān)測裝置的端口是102。

所述監(jiān)測終端裝置的現(xiàn)場安裝所需的條件如下：

1)、屏柜

電能質(zhì)量監(jiān)測裝置大小是445x240x177(mm)，也就是高是4U，加上鍵盤盒2U，總體一個(gè)裝置是6U。如果放在現(xiàn)場其他屏柜上，建議面板6U，屏柜內(nèi)部不少于8U的空間，還需要有空間安裝端子[最多需要60個(gè)模擬量端子、32個(gè)開關(guān)量端子或告警信息開出量端子(若需要接到監(jiān)控)]。對屏柜的要求：

(1)、屏柜要有足夠空間安裝監(jiān)測終端。

(2)、若面板不標(biāo)準(zhǔn)，需用電鋸等在前面板開口。

(3)、需放固定裝置的橫梁、導(dǎo)軌及固定用的螺絲螺母。

(4)、每臺裝置需準(zhǔn)備端子，不要開關(guān)量、不要異常信號的情況下，12個(gè)電壓電流的(兩個(gè)回路)，2個(gè)電源的，2個(gè)gps的，需加些備用的，共計(jì)每臺準(zhǔn)備25個(gè)。

2)站內(nèi)通訊方式：

現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)有兩種，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)；

3)GPS

外部GPS校時(shí)或主站校時(shí)；如為外部GPS校時(shí)，用B碼485對時(shí)方式或者分脈沖對時(shí)方式；如為主站校時(shí)，主站通過主站服務(wù)器SNTP協(xié)議對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置對時(shí)；外部GPS校時(shí)更為精準(zhǔn)；

4)電源

所述裝置的電源是220V的；

5)電纜及數(shù)據(jù)線

從主控室取PT和CT信號；如果一個(gè)PT量采集的Ua/Ua’,Ub/Ub’,Uc/Uc’，一個(gè)CT量采集Ia/Ia’,Ib/Ib’,Ic/Ic’；需要準(zhǔn)備電纜和GPS信號電纜；

6)IP地址

每臺監(jiān)測終端需要配置IP地址，并開放訪問端口。

所述系統(tǒng)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置施工流程如下：

1)、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的安裝：所述裝置如果放在現(xiàn)場其他屏柜上，所需面板6U，屏柜內(nèi)部空間不少于8U；根據(jù)施工圖紙?jiān)谄馏w上安裝相應(yīng)的端子及電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電源空開；

2)、放電纜及電能質(zhì)量監(jiān)測裝置內(nèi)布線：根據(jù)施工圖紙安裝直流電源電纜、PT/CT(測控)電纜、如果有開關(guān)量，還要有開關(guān)量電纜，如要有告警信號，還要放告警上傳電纜；根據(jù)施工圖紙安裝裝置到端子的接線及到空開的接線；

3)、放通訊線：現(xiàn)場為調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，直接放網(wǎng)線到調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的交換機(jī)。

如圖2所示，通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)將電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)接入電網(wǎng)，通信要求如下：

1)帶寬

用于子站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)傳輸報(bào)表，所需帶寬較少。

2)設(shè)備接口

主站與二級分站系統(tǒng)各硬件均采用質(zhì)量較好的超5類以太網(wǎng)線(RJ-45接口)連接至通往監(jiān)測裝置的網(wǎng)絡(luò)；

3)通信協(xié)議和設(shè)備接口

所述系統(tǒng)按照TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議通信，服務(wù)器連接至電能質(zhì)量終端監(jiān)測裝置的端口是102，需主站、二級分站至終端的各級網(wǎng)絡(luò)開通此端口；所述系統(tǒng)各服務(wù)端口及調(diào)試時(shí)需要開放的端口，待各設(shè)備IP地址確定后，將提供詳細(xì)的端口列表；

4)各設(shè)備的IP地址分配

需確定各變電站上電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的IP地址如何分配，主站各服務(wù)器IP地址如何分配。

所述系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后，設(shè)定兩個(gè)月的試運(yùn)行期，全面檢驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和上傳的及時(shí)性，解決運(yùn)行中出現(xiàn)的問題；試運(yùn)行結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入正式運(yùn)行階段。