一种电能质量监控分析系统技术方案

本发明专利技术提供一种电能质量监控分析系统，包括监测模块以及处理模块，监测模块与处理模块电连接；监测模块包括频率计、电流传感器、电压传感器以及闪变测量仪，频率计用于测量电网的电流频率，电流传感器用于测量电网中的电流值，电压传感器用于测量电网中的电压值，闪变测量仪用于测量电网中的波动电压值；处理模块包括信息处理单元、分析单元以及存储单元；存储单元存储有电网的标称频率以及标称电压。本发明专利技术能够提高电能质量分析的全面性，以解决现有的电网供电过程中对于电能质量监控分析存在不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量监控分析系统
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种电能质量监控分析系统。
技术介绍
理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，而随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等，这些典型非线性负荷将从电网吸入，从而引起电网电压畸变，使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，成为影响电能质量的重要因素。现有的技术中，对于电网电能质量监控时，通常只是针对单一的参数进行独立监控，对于电能质量的分析较为片面，不能精准合理的获取电能质量的状况。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种电能质量监控分析系统，能够提高电能质量分析的全面性，以解决现有的电网供电过程中对于电能质量监控分析存在不足的问题。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种电能质量监控分析系统，包括监测模块以及处理模块，所述监测模块与处理模块电连接；所述监测模块包括频率计、电流传感器、电压传感器以及闪变测量仪，所述频率计用于测量电网的电流频率，所述电流传感器用于测量电网中的电流值，所述电压传感器用于测量电网中的电压值，所述闪变测量仪用于测量电网中的波动电压值；所述处理模块包括信息处理单元、分析单元以及存储单元；所述存储单元存储有电网的标称频率以及标称电压；所述信息处理单元包括第一计算子单元、第一处理子单元、第二处理子单元、第三处理子单元、第四处理子单元以及第五处理子单元；所述第一计算子单元配置有第一算法、第二算法、第三算法、第四算法以及第五算法，所述第一算法根据电流频率以及标称频率计算得到频率偏差值，所述第二算法根据电流值计算得到三相不平衡度，所述第三算法根据电压值以及标称电压计算得到电压偏差值，所述第四算法根据波动电压值计算得到短时间闪变值，所述第五算法根据短时间闪变值计算得到长时间闪变值；所述第一处理子单元包括根据第一比对策略对频率偏差值与第一阈值进行比对；所述第一比对策略包括：当频率偏差值大于第一阈值时，输出频率偏差异常；当频率偏差值小于等于第一阈值时，输出频率偏差正常；所述第二处理子单元包括根据第二比对策略对三相不平衡度与第二阈值进行比对；所述第二比对策略包括：当三相不平衡度大于第二阈值时，输出三相电流异常：当三相不平衡度小于等于第二阈值时，输出三相电流正常；所述第三处理子单元包括根据第三比对策略对电压偏差值与第三阈值进行比对；所述第三比对策略包括：当电压偏差值大于第三阈值时，输出电压偏差异常；当电压偏差值小于等于第三阈值时，输出电压偏差正常；所述第四处理子单元包括根据第四比对策略对短时间闪变值与第四阈值进行比对；所述第四对比策略包括：当短时间闪变值大于第四阈值时，输出短时间闪变异常；当短时间闪变值小于等于第四阈值时，输出短时间闪变正常；所述第五处理子单元包括根据第五比对策略对长时间闪变值与第五阈值进行比对；所述第五比对策略包括：当长时间闪变值大于第四阈值时，输出长时间闪变异常；当长时间闪变值小于等于第四阈值时，输出长时间闪变正常；所述分析单元包括第二计算子单元以及第一分析子单元；所述第二计算子单元配置有第五算法以及第六算法，所述第六算法配置为：所述第七算法配置为：其中，D1为第一异常等级值，fe为频率偏差值，εI为三相不平衡度，ΔU为电压偏差值，Pst为短时间闪变值，Plt为长时间闪变值，Y1为第一阈值，Y2为第二阈值，Y3为第三阈值，Y4为第四阈值，Y5为第五阈值，H1为第一异常结果值，A1为第一权重值，A2为第二权重值，A3为第三权重值，A4为第四权重值，A5为第五权重值；所述第一分析子单元包括根据第一分析策略对第一异常结果值与第六阈值和第七阈值进行比对，所述第七阈值大于第六阈值；所述第一分析策略包括：当第一异常结果值小于第六阈值时，输出电网运作正常；当第一异常结果值位于第六阈值和第七阈值之间时，输出电网一级异常；当第一异常结果值大于第七阈值时，输出电网二级异常。进一步地，所述第一算法配置为：fe＝f-fb，所述第二算法配置为：所述第三算法配置为：所述第四算法配置为：所述第五算法配置为：其中，fe为频率偏差值，f为电流频率，fb为标称频率，IH为三相不平衡度，IA、IB、IC分别为三相电流值，ΔU为电压偏差值，U为电压值，Un为标称电压，Pst为短时间闪变值，K0.1＝0.0314，K1＝0.0525，K3＝0.0657，K10＝0.28，K50＝0.08，P0.1、P1、P3、P10、P50分别为第一时间间隔内时间占比分别为0.1％、1％、3％、10％、50％对应的波动电压值，Plt为长时间闪变值，Pstj为第二时间间隔内第j个短时间闪变值。进一步地，所述第一时间间隔为10min，所述第二时间间隔为2h。进一步地，所述监测模块还包括谐波测量器，所述谐波测量器用于测量电网中的谐波电抗以及谐波电流；所述信息处理单元还包括第六处理子单元；所述第一计算子单元还配置有第八算法，所述第八算法根据标称电压、谐波电抗以及谐波电流计算输出谐波电压含有率；所述第六处理子单元包括根据第六比对策略对谐波电压含有率与第八阈值进行比对，所述第六比对策略包括：当谐波含有率大于第八阈值时，输出谐波含有异常；当谐波含有率小于等于第八阈值时，输出谐波含有正常。进一步地，所述第八算法配置为：其中，HRUn为谐波含有率，Un为标称电压，Zn为谐波电抗，In为谐波电流。进一步地，所述分析单元还包括第二分析子单元；所述第二计算子单元还配置有第九算法和第十算法，所述第九算法用于根据第一异常等级值、谐波含有率以及第八阈值进行计算输出第二异常等级值，所述第十算法用于根据第二异常等级值、第一异常结果值以及谐波含有率计算输出第二异常结果值；所述第二分析子单元包括根据第二分析策略对第二异常结果值与第九阈值和第十阈值进行比对，所述第十阈值大于第九阈值；所述第二分析策略包括：当第二异常结果值小于第九阈值时，输出电网运作正常；当第二异常结果值位于第九阈值和第十阈值之间时，输出电网一级异常；当第一异常结果值大于第十阈值时，输出电网二级异常。进一步地，所述第九算法配置为：所述第十算法配置为：其中，D2为第二异常等级值，HRUn为谐波含有率，Y8为第八阈值，H2为第二异常结果值，A6为第六权重值。本专利技术的有益效果：本专利技术通过获取电流频率、电流值、电压值以及波动电压值，进行处理得到频率偏差值、三相不平衡度、电压偏差值、短时间闪变值以及长时间闪变值，能够针对每一项参数进行独立分析，在对特定的电力设备对指定的参数质量要求较高时，能够及时发现问题进行调整，提高监控的全面性。本专利技术通过添加分析单元能够对频率偏差值、三相不平衡度、电压偏差值、短时间闪变值以及长时间闪变进行整体处理分析，得到电能质量的全面数据，以提高对电能质量的综合分析的全面性；本专利技术通过增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能质量监控分析系统，其特征在于，包括监测模块(1)以及处理模块(2)，所述监测模块(1)与处理模块(2)电连接；/n所述监测模块(1)包括频率计(11)、电流传感器(12)、电压传感器(13)以及闪变测量仪(14)，所述频率计(11)用于测量电网的电流频率，所述电流传感器(12)用于测量电网中的电流值，所述电压传感器(13)用于测量电网中的电压值，所述闪变测量仪(14)用于测量电网中的波动电压值；/n所述处理模块(2)包括信息处理单元(21)、分析单元(22)以及存储单元(23)；/n所述存储单元(23)存储有电网的标称频率以及标称电压；/n所述信息处理单元(21)包括第一计算子单元(211)、第一处理子单元(212)、第二处理子单元(213)、第三处理子单元(214)、第四处理子单元(215)以及第五处理子单元(216)；/n所述第一计算子单元(211)配置有第一算法、第二算法、第三算法、第四算法以及第五算法，所述第一算法根据电流频率以及标称频率计算得到频率偏差值，所述第二算法根据电流值计算得到三相不平衡度，所述第三算法根据电压值以及标称电压计算得到电压偏差值，所述第四算法根据波动电压值计算得到短时间闪变值，所述第五算法根据短时间闪变值计算得到长时间闪变值；/n所述第一处理子单元(212)包括根据第一比对策略对频率偏差值与第一阈值进行比对；所述第一比对策略包括：当频率偏差值大于第一阈值时，输出频率偏差异常；当频率偏差值小于等于第一阈值时，输出频率偏差正常；/n所述第二处理子单元(213)包括根据第二比对策略对三相不平衡度与第二阈值进行比对；所述第二比对策略包括：当三相不平衡度大于第二阈值时，输出三相电流异常：当三相不平衡度小于等于第二阈值时，输出三相电流正常；/n所述第三处理子单元(214)包括根据第三比对策略对电压偏差值与第三阈值进行比对；所述第三比对策略包括：当电压偏差值大于第三阈值时，输出电压偏差异常；当电压偏差值小于等于第三阈值时，输出电压偏差正常；/n所述第四处理子单元(215)包括根据第四比对策略对短时间闪变值与第四阈值进行比对；所述第四对比策略包括：当短时间闪变值大于第四阈值时，输出短时间闪变异常；当短时间闪变值小于等于第四阈值时，输出短时间闪变正常；/n所述第五处理子单元(216)包括根据第五比对策略对长时间闪变值与第五阈值进行比对；所述第五比对策略包括：当长时间闪变值大于第四阈值时，输出长时间闪变异常；当长时间闪变值小于等于第四阈值时，输出长时间闪变正常；/n所述分析单元(22)包括第二计算子单元(221)以及第一分析子单元(222)；/n所述第二计算子单元(221)配置有第五算法以及第六算法，所述第六算法配置为：...

【技术特征摘要】
1.一种电能质量监控分析系统，其特征在于，包括监测模块(1)以及处理模块(2)，所述监测模块(1)与处理模块(2)电连接；
所述监测模块(1)包括频率计(11)、电流传感器(12)、电压传感器(13)以及闪变测量仪(14)，所述频率计(11)用于测量电网的电流频率，所述电流传感器(12)用于测量电网中的电流值，所述电压传感器(13)用于测量电网中的电压值，所述闪变测量仪(14)用于测量电网中的波动电压值；
所述处理模块(2)包括信息处理单元(21)、分析单元(22)以及存储单元(23)；
所述存储单元(23)存储有电网的标称频率以及标称电压；
所述信息处理单元(21)包括第一计算子单元(211)、第一处理子单元(212)、第二处理子单元(213)、第三处理子单元(214)、第四处理子单元(215)以及第五处理子单元(216)；
所述第一计算子单元(211)配置有第一算法、第二算法、第三算法、第四算法以及第五算法，所述第一算法根据电流频率以及标称频率计算得到频率偏差值，所述第二算法根据电流值计算得到三相不平衡度，所述第三算法根据电压值以及标称电压计算得到电压偏差值，所述第四算法根据波动电压值计算得到短时间闪变值，所述第五算法根据短时间闪变值计算得到长时间闪变值；
所述第一处理子单元(212)包括根据第一比对策略对频率偏差值与第一阈值进行比对；所述第一比对策略包括：当频率偏差值大于第一阈值时，输出频率偏差异常；当频率偏差值小于等于第一阈值时，输出频率偏差正常；
所述第二处理子单元(213)包括根据第二比对策略对三相不平衡度与第二阈值进行比对；所述第二比对策略包括：当三相不平衡度大于第二阈值时，输出三相电流异常：当三相不平衡度小于等于第二阈值时，输出三相电流正常；
所述第三处理子单元(214)包括根据第三比对策略对电压偏差值与第三阈值进行比对；所述第三比对策略包括：当电压偏差值大于第三阈值时，输出电压偏差异常；当电压偏差值小于等于第三阈值时，输出电压偏差正常；
所述第四处理子单元(215)包括根据第四比对策略对短时间闪变值与第四阈值进行比对；所述第四对比策略包括：当短时间闪变值大于第四阈值时，输出短时间闪变异常；当短时间闪变值小于等于第四阈值时，输出短时间闪变正常；
所述第五处理子单元(216)包括根据第五比对策略对长时间闪变值与第五阈值进行比对；所述第五比对策略包括：当长时间闪变值大于第四阈值时，输出长时间闪变异常；当长时间闪变值小于等于第四阈值时，输出长时间闪变正常；
所述分析单元(22)包括第二计算子单元(221)以及第一分析子单元(222)；
所述第二计算子单元(221)配置有第五算法以及第六算法，所述第六算法配置为：所述第七算法配置为：其中，D1为第一异常等级值，fe为频率偏差值，εI为三相不平衡度，ΔU为电压偏差值，Pst为短时间闪变值，Plt为长时间闪变值，Y1为第一阈值，Y2为第二阈值，Y3为第三阈值，Y4为第四阈值，Y5为第五阈值，H1为第一异常结果值，A1为第一权重值，A2为第二权重值，A3为第三权重值，A4为第四权重值，A5为第五权重值；
所述第一分析子单元(222)包括根据第一分析策略对第一异常结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨光，
申请(专利权)人：杭州林叶电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33