專利名稱：面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體提出了一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量概念的內(nèi)容越來越豐富，越來越復(fù)雜。一方面，實(shí)際電力 系統(tǒng)工況變得更復(fù)雜，現(xiàn)代大功率電力電子設(shè)備已經(jīng)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，比 如工業(yè)、日用家電等，對(duì)電力系統(tǒng)而言它們是非線性負(fù)載，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊性的響 應(yīng)且不斷的向電網(wǎng)中注入諧波。沖擊性響應(yīng)等非線性運(yùn)行特性會(huì)惡化電網(wǎng)的正常運(yùn)行性 能，甚至破壞電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；而諧波降低了電網(wǎng)的有效容量，增加了額外的無用功耗。另 一方面，實(shí)際用電設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量要求更高，精密數(shù)字電子控制設(shè)備，例如日常用計(jì)算機(jī)、 工業(yè)用精密電控設(shè)備、工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)等，對(duì)電源的電壓跌路、閃變等有比傳統(tǒng)電器更加 苛刻的要求。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常是孤立的，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)僅僅局限于一點(diǎn)，系統(tǒng)的 信息集成服務(wù)主要功能為，將各地的信息通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主服務(wù)器，集成到統(tǒng)一的數(shù) 據(jù)庫中。目前大多數(shù)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常采用DSP(Digital Signal Processing-數(shù)字 信號(hào)處理)+單片機(jī)結(jié)構(gòu)，或者單片機(jī)+單片機(jī)結(jié)構(gòu)，針對(duì)于某一種電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行單項(xiàng) 測(cè)量，或者針對(duì)某幾個(gè)電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。在這種結(jié)構(gòu)下，對(duì)電力信號(hào)采樣的模塊，采 用單芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，靠選擇高速和高精度模數(shù)采樣芯片來解決的實(shí)時(shí)高精度電力 信號(hào)采樣問題。對(duì)于單個(gè)模數(shù)采樣芯片而言，不僅高速高精度的模數(shù)采樣芯片價(jià)格昂貴，而 且其印刷電路板布板復(fù)雜，硬件實(shí)現(xiàn)難度較大；更重要的是對(duì)于模數(shù)采樣而言，高精度和高 速度本身就是一對(duì)固有的矛盾，精度越高，采樣速度就越低，從而無法從精度和速度上同時(shí) 滿足現(xiàn)代電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)高精度采樣的要求。另一方面，無論是DSP還是單片機(jī)，信號(hào) 處理算法的實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上都是串行結(jié)構(gòu)。為了獲得較高的測(cè)量精度，電力系統(tǒng)對(duì)電壓電流信 號(hào)的分析和處理算法將更加復(fù)雜，加之采樣速度的提高，單位時(shí)間內(nèi)待處理的數(shù)據(jù)量將會(huì) 迅速增大，因此DSP和單片機(jī)的串行架構(gòu)難以滿足實(shí)時(shí)高速信號(hào)處理算法的需求。基于上述原因，為了能夠保證現(xiàn)代電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行，同時(shí)能夠給用電設(shè)備提 供必須的優(yōu)質(zhì)電能，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)、高性能、分布式組網(wǎng)監(jiān)測(cè)是必須的。

發(fā)明內(nèi)容
為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方 法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中高速高性能實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸及處理能力不足的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括分 布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊、電能 質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊；所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊，包括并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和并行信號(hào)處理模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的分布式檢測(cè)。所述并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括多片并行的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、可編程邏輯芯片及時(shí)鐘分 配模塊，采用采樣時(shí)鐘管理算法、數(shù)據(jù)預(yù)處理算法及數(shù)據(jù)緩沖和傳輸算法，用于對(duì)輸入的標(biāo) 準(zhǔn)電氣信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和預(yù)處理，并傳輸給并行信號(hào)處理模塊。所述并行信號(hào)處理模塊，包括可編程邏輯芯片，采用動(dòng)態(tài)配置算法、高速傳輸接口 算法及并行數(shù)據(jù)處理算法，用于接受所述并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入的多通道并行采樣數(shù)據(jù)， 并進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)處理及數(shù)據(jù)壓縮操作。所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊采用系統(tǒng)遠(yuǎn)程通訊和節(jié)點(diǎn)內(nèi)短距離通信相結(jié)合的方式，負(fù)責(zé)所 述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)通信工作；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊、有線網(wǎng)絡(luò)模塊及GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊；所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)模塊，用于將各分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單元通過電力標(biāo)準(zhǔn) 通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器與整體以太網(wǎng)相連；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊包括短程無線網(wǎng)絡(luò)模塊及遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊；所述短程無線 網(wǎng)絡(luò)模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)各檢測(cè)單元間的短程無線通訊及檢測(cè)控制功 能，所述遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)和信息交 互；所述GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊，用于精確同步所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的采樣時(shí)間和標(biāo)定所 述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的空間位置。所述分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊包括分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊和中心數(shù)據(jù)庫 管理模塊；所述分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于對(duì)局部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并與其他分布 式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以及保存所有節(jié)點(diǎn)操作命令的歷史記錄；所述中心數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲(chǔ)和管理所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配置和監(jiān)測(cè)信息、監(jiān) 督和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行。所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊，結(jié)合GPS時(shí)標(biāo)和定位功能，對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn) 行分布式協(xié)同監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)。所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊還包括模擬采集終端模塊、嵌入式 主控模塊、自校準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘模塊、顯示接口模塊；所述模擬采集終端模塊，用于將實(shí)際電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)，并送給并行 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；
所述嵌入式主控模塊包括嵌入式主控芯片及接口芯片，用于接受并行信號(hào)處理模 塊處理后的數(shù)據(jù)，對(duì)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和信息傳遞；所述自校準(zhǔn)模塊包括自校準(zhǔn)調(diào)整電路，采用與模擬采樣終端模塊及并行數(shù)模轉(zhuǎn)換 模塊相對(duì)應(yīng)的自校準(zhǔn)算法，用于克服所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中固有的各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)誤差，降 低溫度、電磁兼容等周圍環(huán)境因素對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)精度的影響；所述時(shí)鐘模塊用于為所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊提供準(zhǔn)確的 局部時(shí)鐘；所述顯示接口模塊，用于實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。此外，本發(fā)明還提供一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟步驟1 通過主控制管理模塊對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的基本功能進(jìn)行初始化 配置；步驟2 節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊采集電力信號(hào)，傳送給并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；步驟3 并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)模擬采集終端模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采樣 信號(hào)傳送給并行信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理和數(shù)據(jù)壓縮，存儲(chǔ)到本地的分布式數(shù)據(jù)庫；步驟4 各監(jiān)測(cè)單元將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過短程無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的路由模塊， 然后由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)路由模塊將該節(jié)點(diǎn)的綜合電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過有線以太網(wǎng)和無線通信 網(wǎng)，遠(yuǎn)程傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控管理平臺(tái)；步驟5 對(duì)各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序和編目；步驟6 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控管理平臺(tái)給分布式監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送協(xié) 同監(jiān)測(cè)命令，接受各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)；步驟7 按主控管理模塊或者分布式節(jié)點(diǎn)發(fā)出的協(xié)同監(jiān)測(cè)命令，各節(jié)點(diǎn)在GPS時(shí)標(biāo) 和定位模塊的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測(cè)所述步驟1還包括將配置命令通過分 布式通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給每一個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收到配置命令以后，啟動(dòng)相應(yīng)的自校 準(zhǔn)程序，自校準(zhǔn)成功后按照命令所描述的監(jiān)測(cè)模式進(jìn)入對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)。所述步驟2還包括在電網(wǎng)側(cè)500kV、220kV、1 IOkV和35kV變電站的主變和不同電 壓等級(jí)母線、發(fā)電廠主變處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在用戶和負(fù)荷供電的變電站和各級(jí)電壓母線處設(shè) 置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案由于采用多模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片并聯(lián)，對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣 檢測(cè)，提升高精度信號(hào)采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換速率，滿足對(duì)暫態(tài)電能質(zhì)量信號(hào)的監(jiān)測(cè)要求；基于可 編程邏輯芯片，采用并行結(jié)構(gòu)的信號(hào)處理算法，對(duì)因高采樣率而產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 和處理；采用無線短程和和遠(yuǎn)程通信、有線網(wǎng)絡(luò)通信等結(jié)合方案來實(shí)現(xiàn)短程和遠(yuǎn)程通信組 網(wǎng)，結(jié)合GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊，以形成分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)體，為電能質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)測(cè)提 供了有力的支持，對(duì)各級(jí)電力用戶的正常用電秩序和監(jiān)督管理提供了保障；采用分布式數(shù) 據(jù)庫管理模式，通過增加系統(tǒng)冗余度來降低數(shù)據(jù)傳送的代價(jià)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，并 且便于系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)充；采用分布式網(wǎng)絡(luò)通信和控制，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)，成為真 正意義上的分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，滿足智能電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)需求。


圖1為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊結(jié)構(gòu) 圖；圖3為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的網(wǎng)絡(luò)通信模塊結(jié)構(gòu)圖以及網(wǎng)絡(luò)通信模塊、子節(jié)點(diǎn) 和上層管理模塊的對(duì)接示意圖；圖4為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法流程圖；圖6為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的并行模數(shù)轉(zhuǎn)換原理圖；圖7為本發(fā)明技術(shù)方案所提出的并行處理方式示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案， 而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例具體描述本發(fā)明所提出的一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)包括分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模 塊、分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊；所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)模塊在硬件設(shè)計(jì)上除了滿足對(duì)復(fù)雜電 能質(zhì)量信號(hào)測(cè)量的基本性能指標(biāo)要求、綜合考慮檢測(cè)裝置的安全、可靠、低故障要求之外， 同時(shí)考慮各分布檢測(cè)裝置之間不會(huì)互相影響，能夠協(xié)同工作，該模塊用于實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)在 電力信號(hào)底層的基本分布式測(cè)量功能。如圖2所示，所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊包括模擬采集終端模 塊、并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、并行信號(hào)處理模塊、嵌入式主控模塊、自校準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘模塊、顯示 接口模塊。所述模擬采集終端模塊包括電壓傳感器、電流傳感器以及相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路，用 于將電力系統(tǒng)中的任意電壓和電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)，并將每一個(gè)信號(hào)分成多路傳送給 并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。所述并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括多片并行的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、可編程邏輯芯片及時(shí)鐘分 配器，采用采樣時(shí)鐘管理算法、數(shù)據(jù)預(yù)處理算法及數(shù)據(jù)緩沖和傳輸算法，用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的電氣 輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，對(duì)數(shù)字采樣信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，然后傳輸給并行信號(hào)處理模塊。所述并行信號(hào)處理模塊，包括可編程邏輯芯片，采用動(dòng)態(tài)配置算法、高速傳輸接口 算法及并行數(shù)據(jù)處理算法，用于接受并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入的多通道并行采樣數(shù)據(jù)，并進(jìn) 行相應(yīng)的匹配和校正，實(shí)現(xiàn)多通道并行采樣的數(shù)據(jù)校正和基于電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所需要的各種 處理算法；將數(shù)據(jù)處理結(jié)果快速發(fā)送給嵌入式主控模塊；與嵌入式主控模塊通信交互，實(shí) 現(xiàn)自身功能的動(dòng)態(tài)配置。所述嵌入式主控模塊，包括嵌入式主控芯片及接口芯片，用于實(shí)現(xiàn)分布式電能質(zhì) 量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的各種上層應(yīng)用功能，例如對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表生成、打印、傳輸、顯示等 功能；通過網(wǎng)絡(luò)接口，連接所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊及分布式網(wǎng)絡(luò)，實(shí) 現(xiàn)整個(gè)對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)配置和信息傳遞。所述自校準(zhǔn)模塊，包括自校準(zhǔn)調(diào)整電路，采用與模擬采樣終端模塊及并行數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊相對(duì)應(yīng)的自校準(zhǔn)算法，用于克服所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中固有的各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)誤差， 降低溫度、電磁兼容等周圍環(huán)境因素對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)精度的影響；所述時(shí)鐘模塊，用于為所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊提供準(zhǔn)確的 局部時(shí)鐘。所述顯示接口模塊，連接嵌入式主控模塊及本地顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) fn息ο所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊用于負(fù)責(zé)處理所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的全部組網(wǎng)通信工作，通信服務(wù)采用多線程機(jī)制，分布式網(wǎng)絡(luò)各處的節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，也可 以同時(shí)接收網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)發(fā)來的信息。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可以接受電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管 理模塊的指令形成控制命令并將其傳遞給各個(gè)具體的監(jiān)控單元以進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)動(dòng)作或 者隨時(shí)動(dòng)態(tài)更新各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置信息。有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合、遠(yuǎn)程無線通信網(wǎng)絡(luò) 和短程無線通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，既保證了數(shù)據(jù)傳輸速度快，又保證了系統(tǒng)的高穩(wěn)定性。如圖3所示，所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊、有線網(wǎng)絡(luò)模塊及GPS時(shí)標(biāo)和定 位模塊。所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)模塊，用于將各分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單元通過電力標(biāo)準(zhǔn) 通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器與整體以太網(wǎng)相連，此種通信方式，傳輸速率快、系統(tǒng)穩(wěn)定性高。所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊包括短程無線網(wǎng)絡(luò)模塊及遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊；所述短程無線網(wǎng) 絡(luò)模塊可采用短程通信無線網(wǎng)絡(luò)方式，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部各檢測(cè) 單元間的短程無線通訊和各種檢測(cè)控制功能；所述遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊用于將所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 各個(gè)分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)上，并接受其他節(jié)點(diǎn)的協(xié) 作請(qǐng)求或主管理節(jié)點(diǎn)的控制命令等信息，實(shí)現(xiàn)與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的交互。所述GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊將所有的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息打上全局時(shí)間和位置戳，這樣所 述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的所有信息就能夠在統(tǒng)一的全局時(shí)鐘和全局空間定位下相互協(xié)調(diào)、配合和融 合，即在所述分布式電能質(zhì)量在線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊中采用時(shí)間同步技術(shù)及通信技術(shù)，用于精 確同步和標(biāo)定所有分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)空間定位以及采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)間，記錄下所有測(cè) 量點(diǎn)的連續(xù)的電能質(zhì)量參數(shù)，組成全區(qū)域的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供給電 能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)的優(yōu)化和事故分析提供實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)，為電 能質(zhì)量綜合評(píng)估提供切實(shí)依據(jù)。如圖4所示，所述分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊用于存儲(chǔ)和管理所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配 置信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)各分布式節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)通信裝置、監(jiān)測(cè)管理主站等都可以通過分 布式網(wǎng)絡(luò)直接和所述數(shù)據(jù)庫集成管理模塊進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)各自的功能。所述管理模塊使用 較小的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊可單獨(dú)放在一個(gè)地方，其中都有一 份完整的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)拷貝副本，并具有自己局部的數(shù)據(jù)庫，分布于不同地點(diǎn)的許 多節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊通過網(wǎng)絡(luò)互相連接，共同組成一個(gè)完整的、全局的大型數(shù)據(jù)庫。所述分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊包括分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊和中心數(shù)據(jù)庫 管理模塊。所述分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊集成在所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢 測(cè)模塊中，其分布式數(shù)據(jù)庫管理軟件主要在嵌入式主控器上運(yùn)行，對(duì)來自分布式電能質(zhì)量 在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊的局部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并與中心集中管理數(shù)據(jù)庫管理模塊和 其他分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以及保存所有節(jié)點(diǎn)操作命令的歷史記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)整 個(gè)電網(wǎng)及分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)自身信息的全方位監(jiān)測(cè)。所述中心數(shù)據(jù)庫管理模塊集成在所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊中，其核心 軟件主要在所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊中運(yùn)行，用于存儲(chǔ)和管理所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的 配置信息和監(jiān)測(cè)信息、監(jiān)督和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行，在各個(gè)管理主站可用專用的硬件設(shè) 施來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的信息匯總和報(bào)表統(tǒng)計(jì)。所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊為管理分布式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了一個(gè)集中管理的平臺(tái)，結(jié)合GPS時(shí)標(biāo)和定位功能，向分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的協(xié)同監(jiān)測(cè)命 令，用于對(duì)電力系統(tǒng)整體或者某一局部進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測(cè)，運(yùn)行管理軟件能夠?qū)λ霰O(jiān)測(cè)系統(tǒng) 進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)配置和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理，以及對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)，包括對(duì)各 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行各種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作、記錄提取管理、記錄查詢、圖形生成、報(bào)表分析、暫態(tài)事件分析等等。實(shí)施例2本實(shí)施例具體描述本發(fā)明所提出的一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法。如圖5所示，該方法包括如下步驟步驟1 對(duì)分布式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化；通過主控制管理模塊對(duì)分布式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的基本功能進(jìn)行配置，例 如對(duì)電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)和閃變、三相不平衡等指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)；然 后將配置命令通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給每一個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收到配置命令以 后，啟動(dòng)相應(yīng)的自校準(zhǔn)程序，自校準(zhǔn)成功后按照命令所描述的監(jiān)測(cè)模式進(jìn)入對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)狀 態(tài)。步驟2 對(duì)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；在電網(wǎng)側(cè)，變電站中存在500kV、220kV、110kV和35kV等不同電壓等級(jí)母線；在用 戶側(cè)，電力用戶中存在著各種負(fù)荷，比如諧波源負(fù)荷，造成電壓閃變的負(fù)荷等。取這些用戶 和負(fù)荷供電的變電站和各級(jí)電壓母線處作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊通過模擬采集終端模塊 將電力系統(tǒng)中各監(jiān)測(cè)單元的初級(jí)電壓、電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)，提供給并行 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。步驟3 對(duì)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所包含的多個(gè)并行模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，在時(shí)鐘模塊的驅(qū)動(dòng)下輪流采 集模擬采集終端模塊輸出的模擬信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳送給并行信號(hào)處理模塊， 并行信號(hào)處理模塊對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的電能質(zhì)量算法處理，得到期望的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)參 數(shù)和指標(biāo)，同時(shí)完成電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮算法，然后將電能質(zhì)量的壓縮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地的分 布式數(shù)據(jù)庫。步驟4 利用分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；各監(jiān)測(cè)單元將各自的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過短程通信無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn) 的路由模塊，然后由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)路由模塊將該節(jié)點(diǎn)的綜合電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過有線以太網(wǎng) 和無線遠(yuǎn)程通信網(wǎng)，傳輸?shù)狡渌恳粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的綜合管理模塊。步驟5 對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化；針對(duì)執(zhí)行分布式查詢和數(shù)據(jù)庫管理的特點(diǎn)，根據(jù)各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的綜合電能質(zhì)量信 息，對(duì)各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序和編目，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間動(dòng)態(tài)的分布式數(shù)據(jù)融合，有 利于優(yōu)化分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)融合。步驟6 進(jìn)行主控管理；分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊給分布式監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送協(xié)同監(jiān)測(cè)命令， 接受各節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量測(cè)量結(jié)果，為管理分布式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了一個(gè)集中管理的 平臺(tái)，運(yùn)行管理軟件能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)配置和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計(jì)和分析 等操作；同時(shí)對(duì)所有的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)，包括對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行各種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作、記錄提取管理、記錄查詢、圖形生成、報(bào)表分析、暫態(tài)事件分析等操作。步驟7 各節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)；按照綜合管理模塊發(fā)出的協(xié)同監(jiān)測(cè)命令或者分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的協(xié)作監(jiān)測(cè)請(qǐng) 求，各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下聯(lián)合對(duì)電力系統(tǒng)整體或者某一局部進(jìn) 行監(jiān)測(cè)，從而能夠?qū)Ψ植际诫娋W(wǎng)的復(fù)雜特性進(jìn)行更加詳盡的分析。實(shí)施例3如圖6所示，本實(shí)施例具體描述本發(fā)明所提出技術(shù)方案中的并行模數(shù)轉(zhuǎn)換。通過 模擬采集終端模塊，將實(shí)際電力信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電氣輸入接口，并分為四路送給模數(shù)轉(zhuǎn) 換芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片在時(shí)鐘分配模塊及時(shí)鐘模塊的驅(qū)動(dòng)下輪流采集傳入的輸入信號(hào)，然 后通過可編程邏輯接口傳送給并行處理模塊，進(jìn)行電能質(zhì)量信號(hào)處理和數(shù)據(jù)壓縮；通過自 校準(zhǔn)對(duì)模擬采集終端模塊進(jìn)行精度校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)終端模塊的自校準(zhǔn)功能。時(shí)鐘分配模塊將一個(gè)時(shí)鐘周期均勻分成4相0-90度，90-180度，180-270度， 270-360度。工作過程為在0度時(shí)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片1，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)；在90度時(shí)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片2，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；在180度時(shí)啟動(dòng)模 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片3，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；在270度時(shí)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片4，采集當(dāng) 前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；在下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在0度時(shí)首先讀取前一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi) 采集得到的數(shù)字信號(hào)，然后再次啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片1，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)； 在90度時(shí)首先讀取前一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)采集得到的數(shù)字信號(hào)，然后再次啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 2，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；在180度時(shí)首先讀取前一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)采集得到的 數(shù)字信號(hào)，然后再次啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片3，采集當(dāng)前模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；在270度時(shí) 首先讀取前一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)采集得到的數(shù)字信號(hào)，然后再次啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片4，采集當(dāng)前 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；這樣依次循環(huán)采樣。原來如果單獨(dú)采用一個(gè)模數(shù)采樣芯片時(shí)受 模數(shù)轉(zhuǎn)換速率的約束，則只能一個(gè)時(shí)鐘周期得到一個(gè)采樣值；而現(xiàn)在將四片模數(shù)采樣芯片 交錯(cuò)起來，就可以在不提高模數(shù)自身性能的情況下得到4倍的采樣速率。實(shí)施例4本實(shí)施例具體描述本發(fā)明所提出技術(shù)方案中的并行處理方式。如圖7，基于可編程邏輯芯片，采用并行處理方式實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量信號(hào)處理中的數(shù)字 濾波器設(shè)計(jì)。該分布式的處理方式將乘法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法以及移位運(yùn)算，其原理如下
權(quán)利要求
1.一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括分 布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、分布式數(shù)據(jù)庫集成管理模塊、電能 質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊；所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊，包括并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和并行信號(hào)處 理模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的分布式檢測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括 多片并行的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、可編程邏輯芯片及時(shí)鐘分配模塊，采用采樣時(shí)鐘管理算法、數(shù)據(jù) 預(yù)處理算法及數(shù)據(jù)緩沖和傳輸算法，用于對(duì)輸入的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和預(yù)處理， 并傳輸給并行信號(hào)處理模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述并行信號(hào)處理模塊，包 括可編程邏輯芯片，采用動(dòng)態(tài)配置算法、高速傳輸接口算法及并行數(shù)據(jù)處理算法，用于接受 所述并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入的多通道并行采樣數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)處理及數(shù)據(jù)壓縮操 作。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通信模 塊采用系統(tǒng)遠(yuǎn)程通訊和節(jié)點(diǎn)內(nèi)短距離通信相結(jié)合的方式，負(fù)責(zé)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)通 信工作；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊、有線網(wǎng)絡(luò)模塊及GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊；所述有線網(wǎng)絡(luò)模塊包括以太網(wǎng)模塊，用于將各分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單元通過電力標(biāo)準(zhǔn)通信 協(xié)議轉(zhuǎn)換器與整體以太網(wǎng)相連；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊包括短程無線網(wǎng)絡(luò)模塊及遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊；所述短程無線網(wǎng)絡(luò)模 塊，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)各檢測(cè)單元間的短程無線通訊及檢測(cè)控制功能，所 述遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)和信息交互；所述GPS時(shí)標(biāo)和定位模塊，用于精確同步所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的采樣時(shí)間和標(biāo)定所述監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的空間位置。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式數(shù)據(jù) 庫集成管理模塊包括分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊和中心數(shù)據(jù)庫管理模塊；所述分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于對(duì)局部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并與其他分布式節(jié) 點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以及保存所有節(jié)點(diǎn)操作命令的歷史記錄；所述中心數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲(chǔ)和管理所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配置和監(jiān)測(cè)信息、監(jiān)督和 維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行。
6.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電能質(zhì)量監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊，結(jié)合GPS時(shí)標(biāo)和定位功能，對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行分布式協(xié)同監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)控 數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)。
7.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式電能 質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊還包括模擬采集終端模塊、嵌入式主控模塊、自校準(zhǔn)模塊、時(shí) 鐘模塊、顯示接口模塊；所述模擬采集終端模塊，用于將實(shí)際電力信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)，并送給并行模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊；所述嵌入式主控模塊包括嵌入式主控芯片及接口芯片，用于接受并行信號(hào)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)，對(duì)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和信息傳遞；所述自校準(zhǔn)模塊包括自校準(zhǔn)調(diào)整電路，采用與模擬采樣終端模塊及并行數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 相對(duì)應(yīng)的自校準(zhǔn)算法，用于克服所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中固有的各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)誤差，降低溫 度、電磁兼容等周圍環(huán)境因素對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)精度的影響；所述時(shí)鐘模塊用于為所述分布式電能質(zhì)量在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊提供準(zhǔn)確的局部 時(shí)鐘；所述顯示接口模塊，用于實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。
8.一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)方法包括如下步驟步驟1 通過主控制管理模塊對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的基本功能進(jìn)行初始化配置；步驟2 節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊采集電力信號(hào)，傳送給并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊； 步驟3 并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)模擬采集終端模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào) 傳送給并行信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理和數(shù)據(jù)壓縮，存儲(chǔ)到本地的分布式數(shù)據(jù)庫；步驟4:各監(jiān)測(cè)單元將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過短程無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的路由模塊，然后 由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)路由模塊將該節(jié)點(diǎn)的綜合電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過有線以太網(wǎng)和無線通信網(wǎng)，遠(yuǎn) 程傳輸?shù)狡渌W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控管理平臺(tái)； 步驟5 對(duì)各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)排序和編目；步驟6 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控管理平臺(tái)給分布式監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送協(xié)同監(jiān) 測(cè)命令，接受各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總、分析和報(bào)表統(tǒng)計(jì)；步驟7:按主控管理模塊或者分布式節(jié)點(diǎn)發(fā)出的協(xié)同監(jiān)測(cè)命令，各節(jié)點(diǎn)在GPS時(shí)標(biāo)和定 位模塊的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1還 包括將配置命令通過分布式通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給每一個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收到配置命令 以后，啟動(dòng)相應(yīng)的自校準(zhǔn)程序，自校準(zhǔn)成功后按照命令所描述的監(jiān)測(cè)模式進(jìn)入對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè) 狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2 還包括在電網(wǎng)側(cè)500kV、220kV、1 IOkV和35kV變電站的主變和不同電壓等級(jí)母線、發(fā)電廠主 變處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在用戶和負(fù)荷供電的變電站和各級(jí)電壓母線處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種面向智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，涉及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括分布式在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、分布式數(shù)據(jù)庫模塊、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合管理模塊；所述分布式在線/離線節(jié)點(diǎn)檢測(cè)模塊包括并行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)處理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的分布式檢測(cè)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案采用多模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片并聯(lián)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，提升信號(hào)的高精度采樣速率，滿足暫態(tài)電能質(zhì)量信號(hào)的檢測(cè)要求；基于可編程邏輯芯片，采用并行信號(hào)處理算法實(shí)現(xiàn)在線分析和數(shù)據(jù)壓縮；采用分布式數(shù)據(jù)庫，提高系統(tǒng)可靠性，有利于系統(tǒng)升級(jí)；采用GPS和通信網(wǎng)絡(luò)模塊，實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供有力的支持。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102053202SQ20091023735
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者胡志琳, 陳衛(wèi) 申請(qǐng)人:北京博電新力電力系統(tǒng)儀器有限公司