一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)存在著大量非線性、沖擊性和波動(dòng)性負(fù)荷，比如大功率的變頻設(shè)備及拖動(dòng)裝置、電氣化鐵路、電化工業(yè)的整流設(shè)備、感應(yīng)加熱爐，電弧爐等，這些負(fù)荷造成了電網(wǎng)發(fā)生波形畸變(諧波)、電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡、非對(duì)稱(chēng)性，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量的嚴(yán)重降低。同時(shí)，基于計(jì)算機(jī)、微處理器控制的精密電子儀器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)企業(yè)中大量使用，對(duì)供電質(zhì)量的敏感程度越來(lái)越高，對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的要求，從而使電能質(zhì)量問(wèn)題及其解決措施逐漸成為研究的熱點(diǎn)。要對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行改善，首先要對(duì)電能質(zhì)量做出精確的檢測(cè)和分析，測(cè)量電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，并分析和判斷造成各種電能質(zhì)量問(wèn)題的原因，為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。
[0003]現(xiàn)有的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建方法存在監(jiān)測(cè)終端測(cè)量算法標(biāo)準(zhǔn)不一致、測(cè)量精度不一致、數(shù)據(jù)采樣不同步、數(shù)據(jù)通信協(xié)議不一致、有線以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬有限、無(wú)法傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等問(wèn)題，導(dǎo)致目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性差、不易升級(jí)維護(hù)、實(shí)時(shí)性差、測(cè)量結(jié)果無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中A級(jí)一致性要求，無(wú)法真正為電網(wǎng)運(yùn)行和事故分析提供科學(xué)、有效、權(quán)威的決策依據(jù)，阻礙了 “堅(jiān)強(qiáng)”、“統(tǒng)一”的智能電網(wǎng)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，基于云計(jì)算技術(shù)和5G無(wú)線通信技術(shù)，消除了目前電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建中的上述問(wèn)題，將有力地促進(jìn)大型電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，為電網(wǎng)安全生產(chǎn)運(yùn)行提供有效手段。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明公開(kāi)了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括:
[0007]通過(guò)安裝在變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集終端，由GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器統(tǒng)一對(duì)時(shí)，對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集；
[0008]數(shù)據(jù)采集終端將采集到的帶有時(shí)標(biāo)的電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由云端通信服務(wù)器發(fā)送給云端運(yùn)算服務(wù)器；
[0009]云端運(yùn)算服務(wù)器對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)保存到云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；數(shù)據(jù)采集終端按照設(shè)定的權(quán)限訪問(wèn)云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的運(yùn)算結(jié)果并就地顯示及導(dǎo)出；
[0010]云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器提取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端的位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)分析及結(jié)果輸出，完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
[0011]其中，所述電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:A相、B相、C相及零序電流和電壓；所述高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括:3G、和/或4G、和/或5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0012]其中，所述云端運(yùn)算服務(wù)器對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:按照 GB/T12325、GB/T12326、GB/T15543、GB/T15945、GB/T24337、GB/T14549、GB/T30137的規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)采集終端采集到的電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中的電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算獲得其他非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0013]其中，所述電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:供電電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、頻率偏差、間諧波、諧波、電壓暫降等數(shù)據(jù)；
[0014]所述電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括:供電電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、頻率偏差、間諧波、諧波，這六種穩(wěn)態(tài)指標(biāo)按最大值(Max)、最小值(Min)、平均值(Avg)、及95%概率大值(CP95)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出的數(shù)據(jù)；
[0015]所述非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括:電流幅值、電壓幅值、基波電流相位、基波電壓相位、諧波電流相位、諧波電壓相位、基波功率、諧波功率、功率因數(shù)、位移功率因數(shù)。
[0016]其中，所述云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器提取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端的位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)分析及結(jié)果輸出，完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，具體為:提取云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，基于GIS地理信息系統(tǒng)的顯示技術(shù)，將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集終端的位置信息結(jié)合，直觀實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表生成及輸出、波形回放顯示、諧波源追溯分析；
[0017]其中，GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器，具體為:為整體系統(tǒng)提供統(tǒng)一對(duì)時(shí)。
[0018]本發(fā)明還公開(kāi)了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集終端、GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器、云端通信服務(wù)器、云端運(yùn)算服務(wù)器、云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器，其中，
[0019]所述數(shù)據(jù)采集終端安裝在變電站內(nèi)，由GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器統(tǒng)一對(duì)時(shí)，用于對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集，將采集到的帶有時(shí)標(biāo)的電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由云端通信服務(wù)器發(fā)送給云端運(yùn)算服務(wù)器；采集終端可以按照設(shè)定的權(quán)限訪問(wèn)云端數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，并就地顯示及導(dǎo)出；
[0020]所述云端運(yùn)算服務(wù)器，用于對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)保存到云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；
[0021]所述云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器，用于提取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端的位置信息，數(shù)據(jù)的展示、分析及輸出，完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
[0022]其中，所述電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:A相、B相、C相及零序電流和電壓；所述高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括:3G、和/或4G、和/或5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0023]其中，所述云端運(yùn)算服務(wù)器對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:按照 GB/T12325、GB/T12326、GB/T15543、GB/T15945、GB/T24337、GB/T14549、GB/T30137的規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)采集終端采集到的電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中的電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算獲得其他非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0024]其中，所述電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:供電電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、頻率偏差、間諧波、諧波、電壓暫降等數(shù)據(jù)；
[0025]所述電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括:供電電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡、頻率偏差、間諧波、諧波，這六種穩(wěn)態(tài)指標(biāo)按最大值(Max)、最小值(Min)、平均值(Avg)、及95%概率大值(CP95)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出的數(shù)據(jù)；
[0026]所述非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括:電流幅值、電壓幅值、基波電流相位、基波電壓相位、諧波電流相位、諧波電壓相位、基波功率、諧波功率、功率因數(shù)、位移功率因數(shù)。
[0027]其中，所述云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器提取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端的位置信息，完成數(shù)據(jù)的展示、分析及輸出，，完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，具體為:提取云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，基于GIS地理信息系統(tǒng)的顯示技術(shù)，將電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集終端的位置信息結(jié)合，直觀實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表生成及輸出、波形回放顯示、諧波源追溯分析；
[0028]其中，GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器，具體為:為整體系統(tǒng)提供統(tǒng)一對(duì)時(shí)。
[0029]本發(fā)明所提供的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)安裝在變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集終端，由GPS對(duì)時(shí)服務(wù)器統(tǒng)一對(duì)時(shí)，對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集；數(shù)據(jù)采集終端將采集到的帶有時(shí)標(biāo)的電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)高速無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由云端通信服務(wù)器發(fā)送給云端運(yùn)算服務(wù)器；云端運(yùn)算服務(wù)器對(duì)電氣量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將獲得的數(shù)據(jù)保存到云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；數(shù)據(jù)采集終端按照設(shè)定的權(quán)限訪問(wèn)云端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的運(yùn)算結(jié)果，并就地顯示及導(dǎo)出；云端高級(jí)應(yīng)用分析服務(wù)器提取電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和非電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集終端的位置信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、統(tǒng)計(jì)、分析并輸出，完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，這樣不僅簡(jiǎn)化了采集終端的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣的時(shí)刻高度同步，極大地降低了系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本，使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性得到了根本的提高，為大型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的快速建設(shè)提供了有力技術(shù)支撐，同時(shí)還使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給出的分析結(jié)果能夠?qū)?shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行和事故分析更具有實(shí)際價(jià)值和意義。
【附圖說(shuō)明】