[發(fā)明專利]一種基于智能電能表的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210307623.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN114660412A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許夏瑩;馬波;左勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽南瑞中天電力電子有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R22/06
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能電能表的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在電網(wǎng)環(huán)境異常時(shí)及時(shí)向電網(wǎng)控制中心發(fā)出預(yù)警。該電能表質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：通信模塊、數(shù)據(jù)采集單元、存儲(chǔ)模塊、指令接收單元、指令響應(yīng)單元，以及警報(bào)模塊。其中，通信模塊用于在智能電能表和主站服務(wù)器之間建立通信連接。數(shù)據(jù)采集單元用于獲取實(shí)時(shí)的電力信息。存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)有算法程序和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。指令接收單元用于接收請(qǐng)求指令。指令響應(yīng)單元用于在智能電能表中執(zhí)行算法程序計(jì)算出電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果。本發(fā)明解決了電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)效率低，設(shè)備成本較高，工作負(fù)荷較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能電能表的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)是根據(jù)采集到的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來表征電網(wǎng)的基本運(yùn)行狀況，進(jìn)而用于分析用戶用電存在的問題，為電網(wǎng)的快速檢修、供電故障恢復(fù)提供把幫助的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)任務(wù)。隨著風(fēng)能、太陽能等新能源電站的快速發(fā)展，這些受到自然因素影響較大，穩(wěn)定性較低的電能的并網(wǎng)率也不斷提升，這提高了電網(wǎng)的清潔性，但是也使得電網(wǎng)中電能質(zhì)量出現(xiàn)較大波動(dòng)。因此電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)變得尤為重要。現(xiàn)有的電網(wǎng)的電能質(zhì)量功能主要用專門的電力監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)；這些設(shè)備的安裝和應(yīng)用成本較高。

智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，在智能電網(wǎng)和新能源的發(fā)展趨勢(shì)下，不斷開發(fā)出各種功能，如多費(fèi)率計(jì)量、用戶端控制、防竊電、拓?fù)浔孀R(shí)等智能化功能，智能電表代表著未來節(jié)能型智能電網(wǎng)用戶智能化終端的發(fā)展方向。隨著智能配電網(wǎng)的快速發(fā)展，傳感器、電力電子器件數(shù)目的不斷增加。大量網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等)涌入電網(wǎng)使電網(wǎng)公司進(jìn)入了技術(shù)改革的新階段。因此如何基于智能電能表來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，是電網(wǎng)提質(zhì)升級(jí)、系統(tǒng)更新發(fā)展的新方向。

然而，目前還有可供應(yīng)用的新型產(chǎn)品出現(xiàn)，電能的質(zhì)量監(jiān)測(cè)依然需要依靠運(yùn)維人員到各相關(guān)節(jié)點(diǎn)定期巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采集終端數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)。這導(dǎo)致電網(wǎng)的電能質(zhì)量檢測(cè)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率較低，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)的故障狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有方法和設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)效率低，設(shè)備成本較高，人員工作負(fù)荷較大的問題；本發(fā)明提供一種基于智能電能表的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于智能電能表的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在智能電能表中，用于對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在電網(wǎng)環(huán)境異常時(shí)及時(shí)向電網(wǎng)控制中心發(fā)出預(yù)警。該電能表質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：通信模塊、數(shù)據(jù)采集單元、存儲(chǔ)模塊、指令接收單元、指令響應(yīng)單元，以及警報(bào)模塊。

其中，通信模塊用于在本地的智能電能表和遠(yuǎn)端的主站服務(wù)器之間建立通信連接。

數(shù)據(jù)采集單元用于獲取由智能電能表中的計(jì)量單元計(jì)量的各項(xiàng)實(shí)時(shí)的電力信息。

存儲(chǔ)模塊中包括程序存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。程序存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有用于分析和計(jì)算各項(xiàng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)的算法程序。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集單元獲取到的實(shí)時(shí)電力信息，以及根據(jù)實(shí)時(shí)電力信息計(jì)算出的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)的結(jié)果。

指令接收單元用于接收由主站服務(wù)器下達(dá)并由智能電能表的主控模塊轉(zhuǎn)發(fā)的一個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指令。并通過設(shè)備識(shí)別碼對(duì)指令進(jìn)行安全驗(yàn)證。電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指令中包含主站服務(wù)器請(qǐng)求上傳的一項(xiàng)或多項(xiàng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)；以及執(zhí)行指令的智能電能表的設(shè)備識(shí)別碼。

指令響應(yīng)單元用于在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指令驗(yàn)證通過后，根據(jù)解析出的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指令中請(qǐng)求上傳的電能表質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)項(xiàng)，將存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的相應(yīng)的算法程序?qū)懭氲街悄茈娔鼙淼闹骺啬K的處理器RAM中。主控模塊在RAM中執(zhí)行算法程序時(shí)，先向計(jì)量單元調(diào)用各個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)項(xiàng)所需的電力信息；然后計(jì)算和分析出相應(yīng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)的結(jié)果；最后將結(jié)果經(jīng)通信模塊上傳到主站服務(wù)器中；并寫入到存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。