新型智能电网电能质量监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种新型智能电网电能质量监测系统，其技术特点是：包括电能质量监测系统主站、电能质量监测终端和其他电力信息系统，电能质量监测系统主站、电能质量监测终端和其他电力信息系统通过局域网接入到电力通信网中，电能质量监测终端安装在智能电网的各类负荷及电源的入网点处。本实用新型专利技术通过在智能电网关键节点设置电能质量监测终端，实时监测智能电网全网电能质量并进行分析，能够充分适应智能电网用户多样化、多元化的需求，对电能质量进行有效的分析奠定了基础，在减少电能质量监测设备成本投资、提高电力系统经济效益方面具有重要意义。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能电网领域，尤其是一种新型智能电网电能质量监测系统。
技术介绍
随着智能电网的快速发展，很多新技术在智能电网的建设中扮演重要角色，例如智能双向互动服务技术、储能技术、分布式新能源的高效接入技术、电动汽车的普及以及与电网的互动技术，这些技术的广泛应用，使得智能电网发电结构和用电结构具有多样化、多元化特点，同时也使得电能质量问题日益突出，也面临新的挑战。在当前智能电网建设背景下，如何对电能质量监测资源的最优布点和合理配置来实现对全网电能质量状况的有效监测和分析是目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种布局设计合理、能够实现全网电能质量有效监测的新型智能电网电能质量监测系统。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种新型智能电网电能质量监测系统，包括电能质量监测系统主站、电能质量监测终端和其他电力信息系统，电能质量监测系统主站、电能质量监测终端和其他电力信息系统通过局域网接入到电力通信网中，电能质量监测终端安装在智能电网的各类负荷及电源的入网点处。而且，所述的各类负荷及电源的入网点包括传统电源入网点、分布式电源入网点、敏感负荷入网点、污染源负荷入网点和特殊用电需求用户入网点。而且，所述的分布式电源入网点设置在分布式电源的并网处。而且，在分布式电源包括风力发电场和光伏发电厂，在风力发电场接入地区内设有电压电压暂降监测仪。<br>而且，所述的电能质量监测终端包括变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块及GPS时间基准模块，变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块依次相连接，其连接接口为总线式的接口或差分接口，GPS时间基准模块通过内部总线与管理模块连接在一起，所述的数据采集模块由数据采集DSP和双端口ARM连接构成，管理模块由管理DSP模块和双端口RAM构成，数据处理与分析模块由嵌入式ETX、通信接口及显示打印接口连接构成。本技术的优点和积极效果是：本技术通过在智能电网关键节点设置电能质量监测终端实现实时监测智能电网全网电能质量分析功能，能够充分适应智能电网用户多样化、多元化的需求，对电能质量进行有效的分析奠定了基础，在减少电能质量监测设备成本投资、提高电力系统经济效益方面具有重要意义。附图说明图1是本技术的连接示意图；图2是电能质量监测终端的电路框图；图3是电能质量监测系统主站的业务处理示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述：一种新型智能电网电能质量监测系统，如图1所示，包括电能质量监测系统主站2、电能质量监测终端1、电压暂降监测仪4和其他电力信息系统3，电能质量监测终端、电能质量监测系统主站和其他电力信息系统通过局域网接入到电力通信网中，电能质量监测终端安装在智能电网的各类负荷及电源的入网点。本监测系统根据智能电网能够覆盖所有类型的电源及负荷，在各类型负荷及电源的入网点均装设了电能质量监测终端，实现对智能电网所有类型的电源及负荷的有效监测功能，上述入网点包括水电、火电等传统电源入网点，光伏、风电等分布式电源入网点，精密加工、医院等敏感负荷入网点，电铁、冶炼等污染源负荷入网点，军工、政府机构等特殊用电需求用户入网点等。对于类似于风电集中地区和光伏集中地区，可考虑仅在其集中并网点装设电能质量监测终端，以监测分布式电源接入对电网电能质量的影响。而对于分布式电源接入地区内部，例如风电场，考虑到风电低电压穿越问题，可在风电集中接入地区内布置电压暂降监测仪，以避免电压暂降对风电的影响，同时也可减少装设全功能电能质量监测终端而造成的不必要资源浪费。考虑到电铁负荷产生谐波和负序问题在电网中的渗透特性，应对其接入的不同电压等级(110kV、220kV)都进行监测。同时，电能质量监测系统可通过电力通信网与其他电力信息系统互联，实现信息交互功能。本监测系统根据智能电网的负荷特点，按下述原则进行入网点的设置：(1)覆盖各种类型电源及负荷，包括：水电、火电等传统电源入网点；光伏、风电等分布式电源入网点；精密加工、医院等敏感负荷入网点；电铁、冶炼等污染源负荷入网点；军工、政府机构等特殊用电需求用户入网点等。(2)同类负荷或电源集中接入地区不重复布点，只考虑集中入网点的监测；(3)某类负荷集中地区的电网可考虑针对负荷特性布置专项监测装置，避免不必要的投资；(4)考虑电压等级渗透特点，选点应考虑不同电压等级分布；(5)考虑定制电力装置控制需求进行布点。考虑电能质量监测资源的优化配置，为电能质量分析奠定基础，智能电网监测系统可考虑下述配置方法：(1)结合负荷或电源特点以及电能质量分析需求，对监测终端进行选择及配置，包括终端性能的选择、测试指标的配置等；(2)与其他信息系统互联，实现数据共享，避免数据资源浪费；(3)考虑定制电力装置控制需求配置监测终端。本系统中的电能质量监测终端采用工业级的ETX(Embedded Technology Extended)嵌入式模块化CPU、大规模现场可编程逻辑器件(FPGA)、32位浮点数字信号处理器(DSP)、大规模可编程逻辑器件(CPLD)、具有丰富接口的ARM管理CPU，采用分层分布式并行控制技术，在保证了系统的实时性的基础上，整个系统功能合理分散、结构紧凑、易于扩展。如图2所示，电能质量监测终端包括变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块及GPS时间基准模块，其中，数据采集模块由数据采集DSP和双端口ARM连接构成，管理模块由管理DSP模块和双端口RAM构成，数据处理与分析模块由嵌入式ETX、通信接口及显示打印接口连接构成，各智能模块之间采用总线式的接口或差分接口，充分保证了极高的数据吞吐能力，并具有高精度和高可靠性。监测终端在接收GPS同步时钟信号后，形成同步采集控制信号，在同步采集信号的控制下，数据采集模块进行同步采集及预处理，采集数据通过总线分别送到管理模块进行相关算法计算，由数据处理及分析模块进行数据存储、数据分析处理模块进行数据存储、分析、打印及数据远传等处理。监测终端的主要功能包括：(1)电能质量参数监测全面监测电能质量参数，包括电压偏差、频率偏差、谐波(50次)、间谐波、电压电流不平衡度、电压波动与闪变、基波及各次谐波有功、无功功率、功率因数等；谐波电压、电流的幅值及其相位；各次谐波电压的含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型智能电网电能质量监测系统，其特征在于：包括电能质量监测
系统主站、电能质量监测终端和其他电力信息系统，电能质量监测系统主站、
电能质量监测终端和其他电力信息系统通过局域网接入到电力通信网中，电能
质量监测终端安装在智能电网的各类负荷及电源的入网点处。
2.根据权利要求1所述的新型智能电网电能质量监测系统，其特征在于：
所述的各类负荷及电源的入网点包括传统电源入网点、分布式电源入网点、敏
感负荷入网点、污染源负荷入网点和特殊用电需求用户入网点。
3.根据权利要求2所述的新型智能电网电能质量监测系统，其特征在于：
所述的分布式电源入网点设置在分布式电源的并网处。
4.根据权利要求3所述的新型智能电网电能质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王同勋，刘颖英，安哲，周胜军，罗开信，张树民，郭浩，崔健，李国栋，刘美静，
申请(专利权)人：天津市电力公司，中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：