[實用新型]基于數字化分布式結構電能質量在線監測及故障診斷系統

有效

• 申請號: 201320214954.3
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203259608U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 齊鄭;饒志;張惠汐
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本實用新型屬于一種電力技術和設備，適用于35～110kV變電站，能夠對10kV母線和線路進行實時電能質量監測，在發生故障導致電能質量異常時，系統將電能質量分析和故障診斷進行有機的結合，深入分析診斷電能質量異常的產生原因，為進一步改善電能質量提供決策依據。

背景技術

電能質量的指標若偏離正常水平過大，會導致電氣設備壽命縮短、網損加大、系統發生諧波諧振的可能性增加、并聯電容器不能正常運行，同時可能引發繼電保護和自動裝置的非故障性動作，導致儀表指示和電能計量不準以及計算機、通信受干擾等一系列問題。特別是隨著計算機、電力電子和信息技術等高新產業的發展和普及，對電能質量提出了越來越高的要求。

要對電網的電能質量進行改善，首先要對電能質量做出精確的檢測和分析，測量電網的電能質量水平，并分析和判斷造成各種電能質量問題的原因，為電能質量的改善提供依據。對于大型干擾源如煉鋼廠、電氣化鐵路等必須按照電能質量標準，對電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡等指標進行連續跟蹤監測。隨著社會經濟的發展和電力行業的發展，供電公司要保證供電的安全性、可靠性和經濟性，提高自身的競爭力，其中一個最重要的措施就是實時在線監測電能質量并迅速決策診斷。

目前的電能質量監測裝置都采用微機型裝置，需要將待分析母線電壓或線路電流的二次電纜接入裝置。這種傳統的采樣分析的缺點是需要敷設大量的二次電纜，不僅接線復雜，而且由于二次電纜之間的耦合，有可能導致二次電流、電壓數據失真，測量值也就失去了意義。另外目前電能質量監測裝置僅僅能夠分析若干個間隔的電能質量數據，但是不能有機的將電能質量和故障診斷結合到一起，當運行人員發現電能質量不合格時，往往需要依靠經驗判斷原因，電能質量監測裝置的決策支持能力不足。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術上的不足，提出數字化分布式電能質量在線監測及故障診斷系統。本實用新型適用于35～110kV變電站，能夠對10kV母線和線路進行實時電能質量監測，在發生故障導致電能質量異常時，系統將電能質量分析和故障診斷進行有機的結合，深入分析診斷電能質量異常的產生原因，為進一步改善電能質量提供決策依據。

本實用新型的技術方案如下：

一種基于數字化分布式結構的電能質量在線監測及故障診斷系統，該系統由監測系統服務器A、以太網光交換機B和測量單元C1……Cn三個部分組成，其特征為：

每個間隔的電流互感器和電壓互感器的副邊通過二次電纜連接至相應間隔的測量單元中的模擬量變換器板卡，所述測量單元中的嵌入式主板通過光纖以太網口連接至以太網光交換機B的輸入端；所述以太網光交換機B的輸出端連接至系統服務器A的輸入端；

其中，所述測量單元安裝于10kVPT柜和出線柜內，所述監測系統服務器A和以太網光交換機B安裝在變電站主控室。

本實用新型還進一步包括以下優選方案：

所述以太網光交換機的速度為2560Mbps，支持單模光纖和多模光纖。

所述測量單元中的模擬量變換器板卡上設置有電壓變換器和電流變換器，所述模擬量變換器板卡通過背板的連線連接到測量單元中嵌入式主板。所述測量單元中嵌入式主板集成有CPU、FLASH、AD、RAM。

所述監測系統服務器還能夠通過局域網連接至電腦終端。

本實用新型的優點如下：

1、測量單元對10kV母線電壓和線路電流信號進行就地數字化，通過以太網傳輸到智能系統服務器，充分保證數據傳輸過程中實時性和準確性。

2、測量單元設計具有很高的測量精度和速度，采樣率達到256點/周波，可實現對高次諧波的分析需求。

3、技術成熟、可靠性高，在發生故障導致電能質量異常時，將電能質量分析和故障診斷進行有機的結合，深入分析診斷電能質量異常的產生原因，為進一步改善電能質量提供決策依據。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的測量單元原理圖；

圖3是本實用測量單元的光纖以太網功能原理圖。

具體實施方式

下面結合說明書如圖，通過具體實施例對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。

本實用新型提出的數字化分布式電能質量在線監測及故障診斷系統，其原理是監測系統測量單元對10kV母線電壓和線路電流進行采樣，通過光纖以太網經光交換機傳輸到監測系統服務器，服務器匯總多個間隔的電氣量信號，進行電能質量分析以及故障診斷。