專利名稱：電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力是港口的主要?jiǎng)恿δ茉矗S著港口行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在帶動(dòng)了其他行業(yè)發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)，對(duì)電能的需求量也逐漸增大。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)國(guó)內(nèi)港口所使用的設(shè)備普遍采用晶間管供電的直流系統(tǒng)或交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)，且數(shù)量逐年增長(zhǎng)。這些電能的變換裝置及其用電設(shè)備屬于非線性用電設(shè)備，是典型的諧波源。它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)不僅向電力系統(tǒng)吸收大量的沖擊性無(wú)功功率，影響電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性，而且還對(duì)電網(wǎng)注入大量諧波，嚴(yán)重影響電網(wǎng)電能質(zhì)量。從港口行業(yè)的整個(gè)電力負(fù)荷來(lái)看，具有如下特性1、港口裝卸設(shè)備屬于動(dòng)態(tài)負(fù)荷，從門(mén)機(jī)啟動(dòng)、穩(wěn)定、再到制動(dòng)的一個(gè)工作周期時(shí)間較短，而且在這個(gè)過(guò)程中無(wú)功功率變化大，功率因數(shù)變化范圍廣，功率因數(shù)在提升階段最低，制動(dòng)階段則有所升高。2、大量非線性負(fù)荷產(chǎn)生大量諧波，典型諧波以5、7、11、13次諧波為主，這將引起線路電壓和電流波形畸變，降低電能質(zhì)量，對(duì)用電設(shè)備自身及其它設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行等構(gòu)成潛在的威脅。3、用電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求較高，在供電中斷時(shí)，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)事故，影響正常作業(yè)，造成企業(yè)重大損失。港口企業(yè)負(fù)荷屬于重要負(fù)荷，必須保證供電的可靠性。為了提高港口電網(wǎng)的電能質(zhì)量，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，保障港口日常作業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減小不必要的經(jīng)濟(jì)損失，需要對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的各種電能信息進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)和分析處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)電能質(zhì)量的監(jiān)控。本實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括控制模塊和用于采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)向所述控制模塊發(fā)送采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，所述控制模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)接收所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置為WPQ1000A多回路電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。優(yōu)選地，所述控制模塊包括數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，該數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括打印單元，該打印單元通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與所述數(shù)據(jù)處理單元和所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行通信。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括顯示單元，該顯示單元與所述數(shù)據(jù)處理單元相連接。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括報(bào)警單元，該報(bào)警單元與所述數(shù)據(jù)處理單元相連接。[0015]利用本實(shí)用新型提供的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠通過(guò)布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制模塊對(duì)采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理和分析等，從而可以對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免了人工進(jìn)行檢測(cè)的復(fù)雜和危險(xiǎn)性，保證了對(duì)供電質(zhì)量要求較高的港口電網(wǎng)內(nèi)的供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在優(yōu)選情況下，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以對(duì)采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、顯示、輸出和管理等，從而便于對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行日常維護(hù)與管理，并且可以并將這些電能質(zhì)量管理數(shù)據(jù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)、運(yùn)行、生產(chǎn)和事故分析等方面。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。參考圖1，本實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括控制模塊9和用于采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1向所述控制模塊9發(fā)送采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，所述控制模塊9通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1接收所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)。其中，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，并通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)1將所采集到的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給所述控制模塊9。每個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8可以采集一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)。依據(jù)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，所述監(jiān)測(cè)裝置8采集的電壓信號(hào)數(shù)可以包括穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)，例如電壓數(shù)據(jù)、頻率數(shù)據(jù)、諧波數(shù)據(jù)、電壓平衡度數(shù)據(jù)和電壓波動(dòng)閃變數(shù)據(jù)等，還可以包括暫態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)，例如電壓驟變數(shù)據(jù)等。優(yōu)選的，該多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8可以采用威盛集團(tuán)生產(chǎn)的 WPQ1000A多回路電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。由于產(chǎn)生電能質(zhì)量問(wèn)題的原因非常復(fù)雜，有供電方供電質(zhì)量的問(wèn)題，也有電氣設(shè)備的問(wèn)題(例如變壓器飽和、電容器故障等)，還有用電設(shè)備的問(wèn)題(例如變頻電機(jī)、水泵等大型電機(jī)故障等)，因此需要合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中電能質(zhì)量的有效監(jiān)測(cè)。根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，可以在電網(wǎng)中設(shè)置76個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這個(gè)76個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以分別為110KV 變電站和6KV變電站等的高、低壓母線段或其它關(guān)鍵線路段，并采用14臺(tái)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)這76個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即每臺(tái)監(jiān)測(cè)裝置可以采集多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)?？梢岳斫猓摼唧w的實(shí)施方式僅為示例性的，不用于限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要采用其它合適型號(hào)的監(jiān)測(cè)裝置，并在其它合適的位置處設(shè)置合適數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。所述控制模塊9接收到所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，例如電壓數(shù)據(jù)、頻率數(shù)據(jù)、諧波數(shù)據(jù)、 電壓平衡度數(shù)據(jù)、電壓波動(dòng)閃變數(shù)據(jù)和電壓驟變數(shù)據(jù)中的一種和多種，可以對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄、圖形化處理、顯示等，從而可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量。所述通信網(wǎng)絡(luò)1諸如可以為以太網(wǎng)，優(yōu)選為光纖以太網(wǎng)。所述控制模塊9和所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8可以分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接到通信網(wǎng)絡(luò)1上。優(yōu)選的，所述控制模塊9可以包括數(shù)據(jù)處理單元2和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3，該數(shù)據(jù)處理單元2和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3分別連接到所述通信網(wǎng)絡(luò)1上，以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1進(jìn)行通信。所述數(shù)據(jù)處理單元2可以接收所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置8采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，并可以對(duì)電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如可以根據(jù)電壓信號(hào)數(shù)據(jù)生成電壓的波形圖、頻譜圖和諧波功率頻譜圖等，或者生成數(shù)據(jù)報(bào)表等；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3可以存儲(chǔ)采集的各個(gè)電壓信號(hào)數(shù)據(jù)以及采集的時(shí)間等，或者存儲(chǔ)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元2處理的數(shù)據(jù)，諸如電壓波形圖數(shù)據(jù)等，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3也可以根據(jù)需要存儲(chǔ)其它預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，諸如電壓的最大值、最小值、平均值和95%概率值(即將實(shí)測(cè)值按由大到小次序排列，舍棄前面5%的大值后的剩余實(shí)測(cè)值中的最大值，在 GB/T 14549-93中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定利用該95%概率值作為判斷諧波是否超過(guò)允許值的依據(jù))等。在一種實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)處理單元2可以每隔一個(gè)時(shí)間周期就接收一次電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，例如每隔3秒中接收一次，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)檢測(cè)。進(jìn)一步優(yōu)選的，該數(shù)據(jù)處理單元2和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口(諸如，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)7)連接到通信網(wǎng)絡(luò)1上。優(yōu)選的，所述控制模塊9還可以包括顯示單元6，該顯示單元6與所述數(shù)據(jù)處理單元2相連接，用于顯示所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)(例如實(shí)時(shí)顯示各個(gè)電壓信號(hào)數(shù)據(jù))，還可以顯示該數(shù)據(jù)處理單元2生成的電壓的波形圖、頻譜圖和諧波功率頻譜圖等。優(yōu)選的，所述控制模塊9還可以包括打印單元4，該打印單元4連接到所述通信網(wǎng)絡(luò)1上，以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1與所述數(shù)據(jù)處理單元2和所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3進(jìn)行通信。該打印單元4用于打印所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)、電壓的波形圖、頻譜圖和諧波功率頻譜圖、數(shù)據(jù)報(bào)表等。該打印單元4可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)7連接到通信網(wǎng)絡(luò)1上。優(yōu)選的，所述控制模塊9還可以包括報(bào)警單元5，該報(bào)警單元5與所述數(shù)據(jù)處理單元2連接，所述數(shù)據(jù)處理單元2還可以用于將某項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)與預(yù)定最大和/或最小值進(jìn)行比較，當(dāng)該項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)大于預(yù)定最大值和/或小于預(yù)定最小值時(shí)，即該項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)位于正常范圍外時(shí)，該數(shù)據(jù)處理單元2就控制所述報(bào)警單元5發(fā)出警報(bào)。例如所述數(shù)據(jù)處理單元2將監(jiān)測(cè)裝置8采集的電壓值與電壓預(yù)定最大值進(jìn)行比較，當(dāng)采集的電壓值大于電壓預(yù)定最大值時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元2就控制報(bào)警單元5發(fā)出警報(bào)。該報(bào)警單元5可以為聲音報(bào)警單元或燈光報(bào)警單元等。利用本實(shí)用新型提供的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠通過(guò)布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制模塊對(duì)采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理和分析等，從而可以對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免了人工進(jìn)行檢測(cè)的復(fù)雜和危險(xiǎn)性，保證了對(duì)供電質(zhì)量要求較高的港口電網(wǎng)內(nèi)的供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在優(yōu)選情況下，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以對(duì)采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、顯示、輸出和管理等，從而便于對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行日常維護(hù)與管理，并且可以并將這些電能質(zhì)量管理數(shù)據(jù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)、運(yùn)行、生產(chǎn)、事故分析等方面。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。[0030] 此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種電能質(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)包括控制模塊(9)和用于采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(8)，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(8)布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)⑴向所述控制模塊(9)發(fā)送采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，所述控制模塊 (9)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)(1)接收所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)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，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(8)為 WPQ1000A多回路電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
3.根據(jù)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，所述控制模塊(9)包括數(shù)據(jù)處理單元( 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(3)，該數(shù)據(jù)處理單元( 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元C3)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò) (1)進(jìn)行通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(9)還包括打印單元，該打印單元⑷通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)⑴與所述數(shù)據(jù)處理單元(2)和所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元⑶進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(9)還包括顯示單元(6)，該顯示單元(6)與所述數(shù)據(jù)處理單元( 相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(9)還包括報(bào)警單元(5)，該報(bào)警單元( 與所述數(shù)據(jù)處理單元( 相連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括控制模塊(9)和用于采集電壓信號(hào)數(shù)據(jù)的多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(8)，所述多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(8)布置在電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)(1)向所述控制模塊(9)發(fā)送采集的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，所述控制模塊(9)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)(1)接收所述電壓信號(hào)數(shù)據(jù)。利用該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免了人工進(jìn)行檢測(cè)的復(fù)雜和危險(xiǎn)性，保證了對(duì)供電質(zhì)量要求較高的港口電網(wǎng)內(nèi)的供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01R23/16GK202033406SQ201120142920
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者懷全, 林進(jìn)科, 王明樂(lè), 翟廣鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司