[实用新型]风电场电能质量在线监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电能质量监测领域，具体涉及风电场电能质量在线监控系统。

背景技术

随着近几年中国经济的高速发展，用电的安全性能、可靠性、稳定性以及与其直接挂钩的社会政治影响、经济效益、管理效率和运行成本日益成为社会各方考虑的问题。在电力系统中，提高变电系统管理效率的需要与日俱增，而传统的管理模式已经远远不能适应供电系统高密度、大容量运转的需求，尤其是冲击性、非线性负荷的大量应用，使得电网中发生的电压波形畸变、电压波动及闪变等问题日益严重，从而使得电网电能质量严重下降，并诱发各种电力系统事故，使电力系统面临日益严重的“污染”,对电力用户的正常用电也带来不良影响。同时，电能质量的恶化也会给电网及用户带来巨大的经济损失。电能质量是电力工业产品的重要指标，涉及发、供、用各方面的权益，优良的电能质量对保证电网和广大用户电气设备的安全经济运行，保障国民经济各行各业的正常生产和产品质量以及提高人民生活质量都具有重要意义。

由于电能质量需要监测的量很多而且大多是高度畸变的，传统的方法是采用模拟信号的分析，测量指标少，通用性较差、精度较低、自动化程度较低，其不足之处具体表现为:

（l)监测指标少：由于监测装置的局限性，同一台仪器无法同时监测多项电能质量指标；

(2)工作量大:需要花费大量的人力物力进行测量、统计分析；

(3)缺乏判断依据:由于数据量不足，且无法对监测点进行长期的跟踪测试，所以难以深入分析影响电能质量的根源,也难以进一步提出改善电能质量的措施；

(4)实时性差:监测周期长、监测点分散，无法及时了解电网电能质量水平；

（5）没有实现电能质量分析与控制有机结合。

现代电网规模越来越大，监测点越来越多，未来电能质量的监测不仅局限于某一点，而是要实现同一供电系统、不同地点的电能质量监测,甚至实现多个不同供电系统的集中监测，在功能上，更强调智能化，除具有计算、显示功能外，还要有一定的判断、分析、决策等功能，如能进行事件预测、故障辨识、干扰源识别和实时控制,初步具有自动的、实用先进的计算智能评估功能。针对这一现状，市场上急需研制出一套风电场电能质量在线监控系统，使电能质量监测系统朝着在线监测、实时分析、网络化和智能化的方向发展。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种风电场电能质量在线监控系统，它能够对电能质量进行实时监控，并能改善电能质量。

本实用新型的技术方案如下：

风电场电能质量在线监控系统，由电能质量检测终端、通信服务器、监控服务器、数据库服务器及滤波器组成，电能质量检测终端连接通信服务器，通信服务器连接监控服务器，监控服务器连接数据库服务器，监控服务器控制滤波器，滤波器与风力发电系统的输出电源连接，其中监控服务器包括UPS电源、监控系统后台主机、打印机，UPS电源连接监控系统后台主机，监控系统后台主机连接打印机，监控系统后台主机连接交换机，交换机连接串口服务器，串口服务器连接基波电压表、基波电流表、谐波电压表、谐波电流表、频率测量表和信号检测表，串口服务器上设置备用端口。

本实用新型的优点在于：1、能够对供电系统进行参数辨识，实现电力系统供电质量的在线实时综合评估；2、利用数据库服务器存储的历史大数据进行数据分析、预估电能质量参数变化趋势；3、将电能质量检测分析与控制有机结合，发出控制信号，控制滤波器进行滤波，有效改善电能质量。

附图说明

图1是本实用新型整体结构框图；

图2是本实用新型监控服务器结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1可知，风电场电能质量在线监控系统，由电能质量检测终端、通信服务器、监控服务器、数据库服务器及滤波器组成，电能质量检测终端连接通信服务器，通信服务器连接监控服务器，监控服务器连接数据库服务器，监控服务器控制滤波器，滤波器与风力发电系统的输出电源连接，由图2可知，其中监控服务器包括UPS电源、监控系统后台主机、打印机，UPS电源连接监控系统后台主机，监控系统后台主机连接打印机，监控系统后台主机连接交换机，交换机连接串口服务器，串口服务器连接基波电压表、基波电流表、谐波电压表、谐波电流表、频率测量表和信号检测表，串口服务器上设置备用端口，可根据需要安装其它仪表。

本实用新型的工作原理是，现场电能质量检测终端采集风力发电系统各个间隔的实时参数，包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率、谐波(电压、电流、功率，0-50次)、谐波总畸变率、谐波相位角、电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、正序分量、负序分量、零序分量、闪变以及骤升/骤降、瞬变、间谐波等，可实现定时传输或召唤传输功能，可远程设置监测参数及其限值，并进行电能质量参数计算，数据经通信链路传输至通信服务器，并通过监控服务器将数据存储于数据库服务器中,监控服务器读取数据服务器数据库中的数据，综合各节点数，进行电能质量分析、显示打印，根据电能质量分析结果，发出控制信号，控制滤波器进行滤波，形成闭环控制系统，有效改善电能质量。本实用新型同样适用于风光互补的太阳能发电系统及其它需要进行电能质量监控系统。