[發明專利]電網中電能質量污染源的監測與定向系統

有效

• 申請號: 200910252866.0
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN101762758A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 邵振國;林焱;吳丹岳;楊明星;陳金祥;張榕林;黃智敏
• 申請（專利權）人: 福建省電力試驗研究院;福州大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00;G01R23/16;H02J3/01
• 代理公司: 福州展暉專利事務所 35201
• 代理人: 陳如濤

1.電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征在于，包括如下組成部 分：

信號采集裝置、信號處理模塊、第一存儲裝置和第二存儲裝置；

信號采集裝置采集電網中的電壓和電流波形信號，并將該波形信號存儲到 第一存儲裝置中作為原始數據，

信號處理模塊包括有一種電壓驟升驟降分析處理裝置，該處理裝置進行分 析處理如下：

根據信號采集裝置所采集的各個通道的電壓和電流數據信號；

基于周期的小波變換，提取電壓幅值變化曲線；

跟蹤電壓幅值在持續的設定時間內是否超過設定值的10％；

如果電壓幅值在設定時間內超過設定值的10％，則計算對應區域內母線 上的每條線路上的電流，并基于周期的小波變換提取電流幅值變化曲線；

對比電壓幅值變化曲線和電流幅值變化曲線，如果二者同時升降，則該 線路為非電壓驟升驟降污染源，如果二者為一升一降，則該線路為電壓驟 升驟降污染源；

將計算和分析結果存儲到第二存儲裝置中，作為污染源處理的基礎值。

2.根據權利要求1所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征 在于，信號處理模塊還包括一種諧波分析處理裝置，該諧波分析處理裝置 對第一存儲裝置中的原始數據進行分析處理：根據電壓和電流數據信號在 頻域定義并計算負荷的非線性度NLR，并將NLR與系統設定的基準值進行 對比，在設定的時間內NLR值大于基準值，則此NLR值所對應的電壓和 電流數據信號的來源處為諧波污染源。

3.根據權利要求2所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征 在于，諧波分析處理裝置的分析處理過程如下：

根據信號采集裝置所采集的各個通道的電壓和電流數據信號，對一個基頻 周期的電壓以及電流信號進行變換計算，得到各次諧波的電壓幅值、電流 幅值以及電壓相位和電流相位；進一步計算功率因素；

根據系統參數和負荷協議容量計算負荷的諧波電流限值，將變換所得的電 流幅值與負荷的諧波電流限值進行比較，尋找超過電流限值的諧波；

針對電流幅值超過限值的諧波，計算其諧波阻抗，

在頻域定義并計算對應負荷的非線性度NLR，并根據設定的基準值進行對 比，在設定的時間內NLR值大于基準值，則此NLR值所對應的電壓和電 流數據信號的來源處為諧波污染源。

4.根據權利要求1或3所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其 特征在于，信號處理模塊還包括有閃變分析處理裝置，其分析處理過程具 體如下：

根據信號采集裝置所采集的各個通道的電壓和電流數據信號，跟蹤基波的 幅值和相位，進而計算基波阻抗，跟蹤基波阻抗的變化趨勢；

然后計算負荷單獨接入時，公共連接點的電壓變化曲線；

根據變換計算作定量時間內的頻譜分析，得到設定時間內的閃變強度；

將得到的閃變強度值與系統設定的基準閃變強度值進行比較，當得到閃變 強度值大于基準閃變強度值，則將該通道的信號源定為閃變污染源；

將分析和處理過程及結果存儲到第二存儲裝置中。

5.根據權利要求1所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征 在于，信號采集裝置包括有模數轉換裝置、抗混疊濾波器和可編程數字采 集器，并依序串接。

6.根據權利要求5所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征 在于，模數轉換裝置選擇A/D轉換芯片AD7656，抗混疊濾波器和可編程數 字采集器選擇ALTERA公司生產的FPGA單片機芯片，型號為 EP1K30QC208。

7.根據權利要求1所述的電網中電能質量污染源的監測與定向系統，其特征 在于，信號處理模塊選Ti公司生產的型號為TMS320VC33的DSP處理芯 片。