專利名稱：智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能化監(jiān)測裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負(fù)載，如靜止變流器，從低壓小容量家用電器到高壓大熔爐的工業(yè)交直流變換裝置都有應(yīng)用，由于靜止變流器是以開關(guān)方式工作的，會引起電網(wǎng)電壓、電流波形發(fā)生畸變，引起電網(wǎng)的諧波污染，沖擊性、波動性負(fù)荷如電弧爐、大型軋鋼機(jī)、電力機(jī)車等運(yùn)行中不僅會產(chǎn)生大量高次諧波，而且使得電壓波動、閃變、三相不平衡度日趨嚴(yán)重，這些對電網(wǎng)的不利影響不僅會導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安全性降低，而且會嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，造成對電網(wǎng)的公 害，另一方面，銀行、精密電子器件制造業(yè)、電力機(jī)車、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)等是電能質(zhì)量要求較高的場所，高精密的技術(shù)和裝備對高質(zhì)量電能的需求日益增加。電網(wǎng)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測，是電能質(zhì)量綜合治理的前提和基礎(chǔ)。目前，電能質(zhì)量監(jiān)測實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，監(jiān)測手段落后，造成數(shù)據(jù)時(shí)效性差，無法及時(shí)了解各地區(qū)各電壓等級的電能質(zhì)量水平，也無法及時(shí)采取相應(yīng)措施改善電能質(zhì)量。確定造成電能質(zhì)量低的成因，工作量大，需要花費(fèi)很多的人力物力去收集數(shù)據(jù)，另一方面還要對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。效率低，從發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題到解決問題，往往需要很長的時(shí)間。數(shù)據(jù)共享能力不足，人員之間缺乏經(jīng)驗(yàn)交流，制約了電能質(zhì)量監(jiān)測的進(jìn)展。目前，改進(jìn)監(jiān)測手段、提高電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，研制具有較強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種針對電能質(zhì)量監(jiān)測的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，且具有較強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊；所述的數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、集成通信模塊依次連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊還與存儲模塊及報(bào)警模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)參數(shù)，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將處理過的信息傳遞到集成通信模塊，處理過的信息輸出并顯示于人機(jī)界面模塊。前述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，所述的電網(wǎng)參數(shù)包括電參數(shù)、開關(guān)量參數(shù)、雷電流參數(shù)。前述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，所述的電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度、電網(wǎng)頻率、諧波有效值、諧波電壓含有率、諧波電壓、諧波電流、諧波功率、間諧波電壓、間諧波電流、電壓偏差、三相電壓不平衡度、電流不平衡度和瞬態(tài)過電壓。前述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，所述的集成通信模塊用于遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測、事件查詢和波形數(shù)據(jù)下載，集成通信模塊包括對時(shí)模塊和通訊接口。前述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，所述的通訊接口為RS485/RS232、以太網(wǎng)接口或CAN總線。本發(fā)明由包括數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊構(gòu)成電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測并分析電網(wǎng)的電參數(shù)，對電能質(zhì)量做出精確的檢測和分析，測量電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，有利于分析和判斷造成各種電能質(zhì)量問題的原因，為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1，智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊；數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊構(gòu)成一個(gè)硬件系統(tǒng)；所述的數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、集成通信模塊依次連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊還與存儲模塊及報(bào)警模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)參數(shù)，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將處理過的信息傳遞到集成通信模塊，處理過的信息輸出并顯示于人機(jī)界面模塊。電網(wǎng)參數(shù)包括電參數(shù)、開關(guān)量參數(shù)和雷電流參數(shù)。電參數(shù)包括電壓、電流；有功功率、無功功率、視在功率、多時(shí)段有功功率、功率因數(shù)；有功電度、無功電度；電網(wǎng)頻率；2 31次諧波有效值、2 31次諧波電壓含有率、總畸變率；諧波電壓、諧波電流、諧波功率；間諧波電壓、間諧波電流；電壓偏差、三相電壓不平衡度、電流不平衡度；瞬態(tài)過電壓、電壓波動與閃變(長期閃變、短期閃變、IEC閃變)；電壓驟升、電壓驟降、電壓短時(shí)中斷；電能質(zhì)量錄波(超指標(biāo)波形記錄)。開關(guān)量參數(shù)包括電網(wǎng)中開關(guān)開閉狀態(tài)、開關(guān)位置、開關(guān)動作次數(shù)、開關(guān)動作時(shí)間。數(shù)據(jù)采集采用三相三線或三相四線的方法，測量參數(shù)范圍體現(xiàn)在1.三相電壓參比電壓 3 X 100VAC,3 X 220/380VAC,3 X 57. 7/100V，測量范圍 O. 5 I. 2Un，極限電壓 2Un，輸入阻抗>4kQ (150V互感器)；> 16kQ (380V互感器)，精度O. 2級；2.三相電流參比電流I (2) Α、1· 5 (6)Α、5 (6) Α，測量范圍50mA 6Α，功耗< O. 05VA (單路額定電流)，精度O. 2級。計(jì)算參數(shù)精度如下功率計(jì)算精度有功功率O. 2級、無功功率O. 5級、視在功率O. 5級、功率因數(shù)O. 5級；基波相位計(jì)算精度< O. 5度；頻率計(jì)算精度測量范圍45 55Hz、精度O. OlHz ；諧波/間諧波精度GB/T 14549 A級、O. 5級2 31次諧波、IEC61000-4-30 A類設(shè)備要求；不平衡度精度電壓不平衡度O. 2級、電流不平衡度I級；電壓波動及閃變精度5級。開關(guān)量輸入2路光隔(用于開關(guān)變位錄波)；開關(guān)量輸出2路繼電(用于故障和事件報(bào)警輸出)。數(shù)字化技術(shù)包括32位浮點(diǎn)DSP技術(shù)、16位高速ADC技術(shù)；多回路電氣隔離、獨(dú)立同步采樣計(jì)算處理；波形數(shù)據(jù)符合錄波設(shè)備數(shù)據(jù)格式(采用通用C0MTRADE格式)；事件驅(qū)動/觸發(fā)錄波(指標(biāo)突變、開關(guān)變位、手動觸發(fā))。集成通信模塊采用多種通信方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程組網(wǎng)(RS485、RS232、以太網(wǎng))；基于嵌入式Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測、事件查詢、波形數(shù)據(jù)下載；對時(shí)方式，包括網(wǎng)絡(luò)對時(shí)、GPS報(bào)文對時(shí)、IRIG-B碼對時(shí)。集成通信模塊包括對時(shí)模塊和通訊接口。通訊接口 1路RS485/RS232 (通信規(guī)約103規(guī)約)，I路高速以太網(wǎng)口 (TCP/IP 103規(guī)約)，I路RS485/CAN總線(節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通訊，協(xié)議自定)。數(shù)據(jù)處理模塊及存儲模塊可實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)置歷史數(shù)據(jù)存儲時(shí)間，實(shí)現(xiàn)暫態(tài)事件記錄 /錄波，包括電壓驟升、驟降和短時(shí)中斷，記錄全過程事件電壓和電流波形數(shù)據(jù)；可進(jìn)行電能質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；數(shù)據(jù)處理模塊與報(bào)警模塊連接，控制報(bào)警輸出；實(shí)現(xiàn)功率指標(biāo)分析和記錄；實(shí)現(xiàn)諧波和間諧波的分析和記錄。人機(jī)界面模塊包括主畫面與查詢界面，主畫面可顯示電網(wǎng)的變配電一系統(tǒng)次圖，電網(wǎng)中各開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，主要的電參量和開關(guān)狀態(tài)，實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線兩種分析界面，可顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)的電壓、電流。系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計(jì)?？勺詣由筛鞣N類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、報(bào)警記錄報(bào)表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值。故障報(bào)警界面自動記錄相應(yīng)的報(bào)警信息，發(fā)生的時(shí)間，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行查詢。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊；所述的數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、集成通信模塊依次連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊還與存儲模塊及報(bào)警模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)參數(shù)、雷電流參數(shù)及配電柜開關(guān)量參數(shù)，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將處理過的信息傳遞到集成通信模塊，處理過的信息輸出并顯示于人機(jī)界面模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的電網(wǎng)參數(shù)包括電參數(shù)、開關(guān)量參數(shù)、雷電流參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括報(bào)警模塊，所述的報(bào)警模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的電參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度、電網(wǎng)頻率、諧波有效值、諧波電壓含有率、諧波電壓、諧波電流、諧波功率、間諧波電壓、間諧波電流、電壓偏差、三相電壓不平衡度、電流不平衡度和瞬態(tài)過電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的集成通信模塊用于遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測、事件查詢和波形數(shù)據(jù)下載，集成通信模塊包括對時(shí)模塊和通訊接口。
全文摘要
本發(fā)明屬于智能化監(jiān)測裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種智能型電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、同步采樣A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、存儲模塊、報(bào)警模塊、集成通信模塊、人機(jī)界面模塊；所述的數(shù)據(jù)采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、集成通信模塊依次連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊還與存儲模塊及報(bào)警模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)參數(shù)、雷電流參數(shù)及配電柜開關(guān)量參數(shù)，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將處理過的信息傳遞到集成通信模塊，處理過的信息輸出并顯示于人機(jī)界面模塊。本發(fā)明實(shí)時(shí)監(jiān)測并分析電網(wǎng)的電參數(shù)、雷電流參數(shù)和開關(guān)量參數(shù)，對電能質(zhì)量做出精確的檢測和分析，測量電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，有利于分析和判斷造成各種電能質(zhì)量問題的原因，為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。
文檔編號G01R31/00GK102928716SQ201210437958
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者廖勤瑜, 潘成國, 詹震 申請人:江蘇正佰電氣股份有限公司