數(shù)字式電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的運用

電能質(zhì)量在線監(jiān)測設備是電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督檢測網(wǎng)絡最基本也是最主要的設備，目前市場上銷售和使用的國內(nèi)外生產(chǎn)的電能質(zhì)量部分指標(如諧波、不平衡度等)的監(jiān)測設備，大都不能完全適應我國電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理的實際需求。河北省南部電網(wǎng)在1996年開始陸續(xù)安裝諧波在線監(jiān)測裝置，初期的裝置在數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸和后臺統(tǒng)計分析的功能方面都存在較多的問題。為適應電能質(zhì)量監(jiān)督日益發(fā)展的需要，根據(jù)幾年的運行經(jīng)驗和體會，開發(fā)研制了數(shù)字式電能質(zhì)量在線監(jiān)測終端。
新型的數(shù)字電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置具有按國標要求采集電能質(zhì)量各項參數(shù)、在線長時間工作的可靠性高、現(xiàn)場操作方便實用、可與中心站通訊等功能；同時，還可長時間記錄、存儲數(shù)據(jù)且讀取數(shù)據(jù)方便。該裝置采用與國外最新產(chǎn)品同等的dsp數(shù)字信號處理器和高速多路ad同采技術(shù)，在數(shù)據(jù)處理與顯示存儲上采用pc104工控機，功能強、便于操作與軟件升級。
1功能與構(gòu)成
電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)由電能質(zhì)量監(jiān)測終端、中心站及分析軟件組成。
1.1電能質(zhì)量監(jiān)測終端
輸入三相電壓100v、三相電流5a或1a進行數(shù)據(jù)信號處理，采用fft計算出各次諧波電壓、電流的幅值及相角。計算不平衡電壓、電流，計算三相電壓、電流、電壓合格率、頻率、有功功率、無功功率及功率因數(shù)等技術(shù)數(shù)據(jù)并顯示。負責數(shù)據(jù)的處理、存儲以及與中心站之間的通訊連接和數(shù)據(jù)傳輸，形成變電站報表。
電能質(zhì)量監(jiān)測終端的主要功能如下。
a.輸入信號為tv、ta二次側(cè)三相電壓(100v)、三相電流(5a或1a)。
b.帶有公話modem接口，可以在中心站方便地撥號連接接收數(shù)據(jù)。
c.大屏幕(320×240)背光lcd圖形顯示。
d.中文圖形(頻譜圖、波形圖、曲線圖、向量圖)操作界面。
e.終端可存儲超過一年的數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)為3min或5min一組數(shù)據(jù)包。
f.帶有局域網(wǎng)連接接口，可用筆記本電腦在現(xiàn)場抄錄數(shù)據(jù)。
g.多參數(shù)綜合測量，實時定點報警，可設定參數(shù)值、參數(shù)報警狀態(tài)。
h.諧波電壓、電流，負序電壓、電流超限報警出口繼電器。
1.2中心站及分析軟件
中心站通過調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡接受處理器的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析，形成文件、報表及曲線，并可顯示數(shù)據(jù)和圖形(如頻譜圖、波形圖、曲線圖、向量圖等)。它可以管理多臺電能質(zhì)量監(jiān)測終端，對收集到的數(shù)據(jù)進行分析與處理，可以對某一時段或某一事件過程時段的電能質(zhì)量進行分析、形成報表，自動形成日、月和年報表，自動找出諧波含有率超標的時段與線路，計算電壓合格率與供電可靠性。
中心站為客戶機――服務器方式，數(shù)據(jù)存放在服務器的數(shù)據(jù)庫中，可以方便地調(diào)用與查詢。
2主要技術(shù)指標
2.1測量項目
該裝置采用(220±15)vac或[(220 10)～(220-15)]vdc電源，可測量的項目包括：電壓、電流、頻率，電壓合格率，有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，電壓不平衡度、電流不平衡度，諧波電壓、諧波電流(至31/50次或更高)、諧波相位、諧波功率、畸變率等。