[发明专利]一种虚拟式终端电网实效监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电网用户端的电网质量分析设备，具体来说涉及一种虚拟式终端电网实效监测装置。

背景技术

智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、允许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。在这个过程当中，对于终端网络的电效监测、分析及控制至关重要。

终端电网是指配电网以下的电力系统，是一个相对概念，通常包括配变电站、配电网、用电系统和内部电站等。电效即电力能源效率，对终端电网系统的效能参数实施监测、量化，可以通过数据的分析比对，确定系统存在的问题、明确节能空间、评价电效控制效果。电效监测是终端电网系统电效控制的基础环节，更是智能电网的基础环节。电效监测的主要项目包括视在电能、视在功率、实时电压值、实时电流值、有效电压、有效电流、频率、三相电压、电流的直流分量、基波和各次谐波的有效值以及电压、电流相差等。用于电效监测的各类电工仪器仪表包括：电能计量仪表(含计费仪表)、安装式电表、精密电表(实验室和便携式电表)、数字仪表、点测量仪器(交流仪器、直流仪器)、磁测量仪器、扩大量限装置、自动抄表系统、电力测控仪器仪表及系统、电能计量管理及电力负荷控制系统、自动测试系统、校验装置、电源装置等。

在我国，目前应用于终端电网的电效监测设备以电能表为主，而且大多数只是提供一个使用功率统计的功能，不具备同时对高次谐波进行分析的功能。无论是远程抄表技术还是阶梯电价模式，都只是功率计的功能延伸，设备的智能化程度远远不能满足智能电网的要求。许多电能参数包括三相电压、电流的直流分量、相位、基波与谐波的状态分析等，都需要比较高端的电能质量分析仪来完成。而电能质量分析仪自身较高的技术含量所对应的制造工艺要求及使用维护成本也决定了它的应用不可能普及到电能表的程度，且从使用角度来讲也难以实现对于电网的长期不间断监控。因此，需要一种功能介于电能质量分析仪与常规电能表之间、以终端电网用户为主要服务对象的可长期工作的高可靠性仪器设备，对电网谐波等电网实时电效参数进行测量与高精度分析。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种虚拟式终端电网实效监测装置，实现对电网谐波等电网实时电效参数进行测量与高精度分析，可分析高达100kHz谐波。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种虚拟式终端电网实效监测装置，其特征在于，包括电网信号采集模块、现场信号处理模块、远程通讯模块和远程分析计算机，电网信号采集模块通过有/无线与现场信号处理模块连接，现场信号处理模块通过远程通讯模块与远程分析计算机实现数据传输。

在本发明的一个实施例中，电网信号采集模块采用钳形环或者互感器的方式来采集电网实时电能数据，并进行信号调理，然后将数据实时送往现场信号处理模块。

在本发明的一个实施例中，现场数据处理模块由一个包括采样保持电路、A/D转换电路和LED数码管显示及小键盘输入的单片机系统构成，现场数据处理模块将从电网信号采集模块输入的电网实时参数显示出来，并通过远程通讯模块把相关数据送往远程分析计算机。

在本发明的一个实施例中，远程通讯模块可提供多种通讯方式供用户使用，包括无线、载波、RS485、现场总线，以满足双向互动的智能要求。

在本发明的一个实施例中，远程分析计算机采用组态软件形成电能监控的人机交互界面，通过远程通讯模块与现场信号处理模块构成实时数据通道，实时监测电网的运行状况，实现电能的分项计量、数据存档、数据分析，根据用户需求形成相关的数据库或图表。

在本发明的一个实施例中，远程分析计算机模块可进行高次谐波分析，将现场信号处理模块输入的信号区分高频和低频部分分别进行处理，对于包含噪音和奇异信息的高频成分，利用小波和小波包变换确定信号突变点和高频谐振的发生时刻及幅值；对于低频成分可以通过快速傅立叶变换，确定各次谐波的含量。

本发明能在日常电能质量管理中在收集常规的电能数据同时对高次谐波进行分析。采用小波和小波包变换方法，对高次谐波、高频噪声、尖峰信号等杂波信号的检测及分析，可分析高达100kHz谐波。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；