本發(fā)明涉及一種具有變電站電能量采集管理、電能質(zhì)量監(jiān)測管理于一體的變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)，屬于電能量采集技術(shù)、電能質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變電站電能量采集管理，是基于變電站電能表的計量數(shù)據(jù)的采集技術(shù)，包括變電站主變?nèi)齻?cè)（或二側(cè)），進(jìn)線與出線等電能表的計量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集計算與分析。
變電站電能量的管理，是供電企業(yè)線損管理的基礎(chǔ)，是實行降損節(jié)能的基礎(chǔ)管理工作，是內(nèi)部經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。
變電站電能質(zhì)量監(jiān)測管理，是基于變電站電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集技術(shù)，包括電壓偏差、諧波、三相電壓不平衡、電壓波動與閃變、電壓暫升與電壓暫降、頻率等，通常以主變?nèi)齻?cè)（或二側(cè)）、重要線路監(jiān)測為主，很難做到所有進(jìn)線與出線的監(jiān)測。在監(jiān)測的這些指標(biāo)中，除諧波外，均為電壓類指標(biāo)。
變電站電能質(zhì)量管理是供電企業(yè)質(zhì)量的主要內(nèi)涵，對各項電能質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測與控制，是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供電、提升服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)。
變電站電能量采集管理與變電站電能質(zhì)量管理在當(dāng)前的技術(shù)背景下，上述各功能部分分別采用各自獨立的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通道、終端設(shè)備完成各自的系統(tǒng)功能，從而使得變電站中設(shè)備配置繁雜、投資較大，難以實現(xiàn)集約化管理。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高變電站的集約化管理水平、減少變電站的設(shè)備配置、降低投資的變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)，用于對變電站的電能數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化的采集和管理，其包括：
用于對變電站主變的三側(cè)或二側(cè)、所有進(jìn)線、所有出線進(jìn)行電量、電壓諧波和電流諧波監(jiān)測的若干臺具有諧波監(jiān)測功能的電能表；
與變電站主變對應(yīng)安裝的用于對其進(jìn)行電壓類指標(biāo)監(jiān)測的若干臺電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置；
分別與各臺所述電能表和各臺所述電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置相通信并完成電能數(shù)據(jù)和電壓質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集和管理的服務(wù)器。
優(yōu)選的，所述電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置的電壓等級與其所對應(yīng)的變電站主變的電壓等級相匹配。
優(yōu)選的，所述電能表、所述電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置經(jīng)采集裝置而與所述服務(wù)器相連接。
優(yōu)選的，所述電能表、所述電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置通過電力局域網(wǎng)而與所述服務(wù)器通信。
優(yōu)選的，所述電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置包括信號調(diào)理電路、電壓測量單元、主控單元、數(shù)據(jù)通信單元、數(shù)據(jù)存儲單元和數(shù)據(jù)輸出顯示單元；
所述信號調(diào)理電路與所述變電站主變的二次側(cè)母線相連接，所述信號調(diào)理電路實時將所述變電站主變二次側(cè)的電壓信號采樣變換為所述電壓測量單元能夠處理的模擬量信號；
所述電壓測量單元與所述信號調(diào)理電路相連接，所述電壓測量單元將所述信號調(diào)理電路輸出的所述模擬量信號轉(zhuǎn)換為所述主控單元能夠處理的數(shù)字量信號；
所述主控單元與所述電壓測量單元相連接，所述主控單元基于所述電壓測量單元輸出的數(shù)字量信號實時分別計算所述電壓信號的一系列指標(biāo)，所述主控單元還能夠輸出控制所述數(shù)據(jù)通信單元的控制信號；所述電壓信號的一系列指標(biāo)包括電壓偏差指標(biāo)、電壓波動與閃變指標(biāo)、三相電壓不平衡指標(biāo)、公共電網(wǎng)諧波指標(biāo)、電壓暫降與短時中斷指標(biāo)、電力系統(tǒng)頻率偏差指標(biāo)；
所述數(shù)據(jù)通信單元與所述主控單元相連接，并通過通訊網(wǎng)絡(luò)和所述服務(wù)器相連接，所述數(shù)據(jù)通信單元在所述控制信號的控制下實現(xiàn)將所述電壓信號的一系列指標(biāo)傳輸至所述服務(wù)器；
所述數(shù)據(jù)存儲單元與所述主控單元相連接并存儲所述電壓信號的一系列指標(biāo)；
所述數(shù)據(jù)輸出顯示單元與所述主控單元相連接，所述數(shù)據(jù)輸出顯示單元用于輸出和/或顯示所述電壓信號的一系列指標(biāo)。
優(yōu)選的，所述信號調(diào)理電路包括依次連接的電壓互感器、電壓變換電路、濾波電路、電壓過零比較電路。
優(yōu)選的，所述電壓測量單元包括a/d轉(zhuǎn)換器。
優(yōu)選的，所述主控單元包括arm處理器及其外圍電路。
優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)通信單元為電力線載波數(shù)據(jù)通信單元。
優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲單元包括flash存儲器。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明的變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)采用一套設(shè)備來完成變電站電能量采集管理、變電站電能量的管理、變電站電能質(zhì)量監(jiān)測管理和變電站電能質(zhì)量管理，從而提高了變電站的集約化管理水平，可以減少變電站的設(shè)備配置，降低了變電站建設(shè)投資。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明的變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)的整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實施例一：如附圖1所示，一種用于對變電站的電能數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化的采集和管理的變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)，包括若干臺具有諧波監(jiān)測功能的電能表、若干臺電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置以及服務(wù)器。
具有諧波監(jiān)測功能的電能表分別設(shè)置于變電站主變的三側(cè)或二側(cè)、所有進(jìn)線處、所有出線處，從而用于對變電站主變的三側(cè)或二側(cè)、所有進(jìn)線、所有出線進(jìn)行電量、電壓諧波和電流諧波監(jiān)測。電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置分別與變電站主變對應(yīng)安裝，從而用于對變電站主變進(jìn)行電壓類指標(biāo)監(jiān)測。通過該具有諧波監(jiān)測功能的電能表，在實現(xiàn)電能計量的基本功能的同時，實現(xiàn)并拓展電能質(zhì)量監(jiān)測的諧波監(jiān)測功能，從而實現(xiàn)變電站主變的三側(cè)或二側(cè)、所有進(jìn)線、所有出線的電壓諧波、電流諧波監(jiān)測，實現(xiàn)變電站諧波指標(biāo)檢測的全覆蓋。
電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置的電壓等級需與其所對應(yīng)的變電站主變的電壓等級相匹配。通過該電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置可以完成對于各種典雅類指標(biāo)的監(jiān)測。
服務(wù)器分別與各臺電能表和各臺電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置相通信并完成電能數(shù)據(jù)和電壓質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集和管理。具體的，電能表、電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置經(jīng)采集裝置并通過電力局域網(wǎng)而與服務(wù)器相通信連接。這里可以多臺電能表和電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置共用一個采集裝置。
通過上述變電站電量與電能質(zhì)量集成化管理系統(tǒng)的方案，可以實現(xiàn)變電站電量數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)整合，為進(jìn)一步數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用提供示范。
以上方案中，電壓質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測裝置通常與變電站主變的二次側(cè)母線相連接從而用于監(jiān)測變電站主變二次側(cè)的電壓信號質(zhì)量，它包括信號調(diào)理電路、電壓測量單元、主控單元、數(shù)據(jù)通信單元、數(shù)據(jù)存儲單元以及數(shù)據(jù)輸出顯示單元。
信號調(diào)理電路與變電站主變二次側(cè)母線相連接，它實時將變壓器二次側(cè)的電壓信號采樣變換為電壓測量單元能夠處理的模擬量信號。該信號調(diào)理電路包括依次連接的精度等級為0.1級的電壓互感器、電壓變換電路、濾波電路、電壓過零比較電路。
電壓測量單元與信號調(diào)理電路相連接，它將信號調(diào)理電路輸出的模擬量信號轉(zhuǎn)換為主控單元能夠處理的數(shù)字量信號。電壓測量單元包括工業(yè)級高精度14位a/d轉(zhuǎn)換器。
主控單元與電壓測量單元相連接，它基于電壓測量單元輸出的數(shù)字量信號實時分別計算電壓信號的一系列指標(biāo)，包括：電壓偏差指標(biāo)、電壓波動與閃變指標(biāo)、三相電壓不平衡指標(biāo)、公共電網(wǎng)諧波指標(biāo)、電壓暫降與短時中斷指標(biāo)、電力系統(tǒng)頻率偏差指標(biāo)。主控單元還能夠輸出控制數(shù)據(jù)通信單元的控制信號。主控單元包括arm處理器（或mcu、cpu等）及其外圍電路。
數(shù)據(jù)通信單元與主控單元相連接，并通過通訊網(wǎng)絡(luò)（即電力局域網(wǎng)）和服務(wù)器相連接。數(shù)據(jù)通信單元在控制信號的控制下實現(xiàn)將電壓信號的一系列指標(biāo)傳輸至服務(wù)器。數(shù)據(jù)通信單元采用電力線載波數(shù)據(jù)通信單元。
數(shù)據(jù)存儲單元與主控單元相連接并存儲電壓信號的一系列指標(biāo)，它包括flash存儲器。
數(shù)據(jù)輸出顯示單元與主控單元相連接，從而能夠輸出和/或顯示電壓信號的一系列指標(biāo)，它可以分別由數(shù)據(jù)輸出單元和數(shù)據(jù)顯示單元構(gòu)成。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。