[发明专利]一种基于IEC61850的采样率自适应电能质量监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850的采样率自适应电能质量监测装置。

背景技术

当电网中存在电压、电流或频率的偏差时，会造成用电设备的负载能力及性能下降，甚至会导致用电设备不能正常工作。电能质量监测是改善电网电能质量水平的重要环节。随着现代网络技术、光纤通信技术及标准化协议等深入发展，并能为数据采集、远距离传输与共享、及时分析提供成熟的技术支撑，网络化的电能质量监测系统开始成为电能质量监测的主流方式。IEC61850是一套关于变电站自动化系统结构和数据的国际标准，其目的是使不同厂商的智能电子设备（IED）之间通过一种标准协议来实现互操作和信息共享，其兼容的制造报文规范（MMS）能够提供网络对等待实时通信服务。因此，研究架构基于IEC61850通信协议的具备实时监测能力的电能质量监测系统具有重要的意义。然而，到目前为止，在电能质量系统架构领域，IEC61850通信标准仅在某一类模块中实现，而从多平台多语言的电能质量监测系统角度尚未解决实时通道的数据传输问题。

发明内容

本发明提供了一种基于IEC61850的采样率自适应电能质量监测装置，它可以对电能质量监测终端的IEC61850通信进行全面监测。

本发明采用了以下技术方案：一种基于IEC61850的采样率自适应电能质量监测装置，它包括若干工作站、站控层网络、若干服务器和监测装置，若干工作站通过站控层网络与若干服务器的输入端连接，若干服务器的输出端依次通过过程层和间隔层与监测装置连接，站控层网络用于监测工作站的电力系统中关于电能质量的参数并将参数传输给服务器存储，所述的监测装置包括通讯模块、数据处理模块、数据显示及管理模块和系统配置模块，所述的通讯模块用于与连接电能质量监测设备连接并传输服务器中关于电能质量监测系统所需的统计数据和实时数据，所述的数据处理模块用于对采样数据进行数据处理，计算基本电能质量参数、闪变值及谐波参数；所述的数据显示及管理模块用于对服务器中传输的数据进行数据分区存储，并以图形图表的方式展示电能质量数据；所述的系统配置模块用于检测并配置电能质量监测设备。

所述的通讯模块是基于IEC61850通信协议，通讯模块采用PQDIF文件数据格式传输统计数据和配置信息，所述的实时数据以IEC61850国际标准中规定的报告形式进行传输。所述数据处理模块可处理数据包括基本电能质量参数、闪变值及谐波参数，数据处理模块采用了采样率自适应算法，采样率自适应算法能自行判断采样值是否为每周波200点，当出现采样值不是每周波200点时，数据处理模块将数据采样值自动插值为每周波200点，从而符合电能质量算法要求，进行分析计算。所述的电能质量的参数为三相电压、电流、频率、功率、功率因数；三相2-50次谐波电压、电流、功率；三相电压波动与闪变、短时电压闪变值、长时电压闪变值；三相电压电流不平衡度。

本发明具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本发明的通讯模块基于IEC61850通信协议，用于连接电能质量监测设备、传输电能质量监测系统所需的统计数据和实时数据；所述数据处理模块进行采样数据的数据处理，计算基本电能质量参数、闪变值及谐波参数；数据显示及管理模块进行数据的分区存储，并以图形图表等方式展示电能质量数据；所述系统配置模块用于检测并配置电能质量监测设备，这样可以对电能质量监测终端的IEC61850通信进行全面监测。本发明采样率自适应算法，可以将数据采样值自动插值为每周波200点采样值，符合电能质量算法要求，进行分析计算。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的数据处理结构示意图。

图3为本发明的数据管理结构示意图。

具体实施方式

实施例一，在图1、图2和图3中，本发明提供了一种基于IEC61850的采样率自适应电能质量监测装置，它包括若干工作站、站控层网络、若干服务器和监测装置，本实施例设有两个工作站和两个服务器，两个工作站通过站控层网络与两个服务器的输入端连接，两个服务器的输出端依次通过过程层和间隔层与监测装置连接，站控层网络用于监测工作站的电力系统中关于电能质量的参数并将参数传输给服务器存储，所述的监测装置包括通讯模块、数据处理模块、数据显示及管理模块和系统配置模块，所述的通讯模块用于与连接电能质量监测设备连接并传输服务器中关于电能质量监测系统所需的统计数据和实时数据，所述的通讯模块是基于IEC61850通信协议，通讯模块采用PQDIF文件数据格式传输统计数据和配置信息，实时数据以IEC61850国际标准中规定的报告形式进行传输，所述的数据处理模块用于对采样数据进行数据处理，计算基本电能质量参数、闪变值及谐波参数，所述数据处理模块可处理数据包括基本电能质量参数、闪变值及谐波参数，数据处理模块采用了采样率自适应算法，采样率自适应算法能自行判断采样值是否为每周波200点，当出现采样值不是每周波200点时，数据处理模块将数据采样值自动插值为每周波200点，从而符合电能质量算法要求，进行分析计算；所述的数据显示及管理模块用于对服务器中传输的数据进行数据分区存储，并以图形图表的方式展示电能质量数据；所述的系统配置模块用于检测并配置电能质量监测设备，所述的电能质量的参数为三相电压、电流、频率、功率、功率因数；三相2-50次谐波电压、电流、功率；三相电压波动与闪变、短时电压闪变值、长时电压闪变值；三相电压电流不平衡度。