电能质量在线监测管理系统的实现

      随着经济的发展和科学技术的进步，对电的质量要求越来越高，由于电的质量问题引起的产品质量问题越来越严重。同时，由于风能、太阳能等清洁能源利用规模的不断扩大，在建成后并网运行也对现有电网的电能质量的恶化造成较为严重的冲击。上海作为国际化的大都市，金融及高新科技企业的汇集也对电网的电能质量提出了非常苛刻的要求。电作为一种大众化消费的商品，其质量的评价及测量方式已逐渐引起人们的重视。
       由于目前国家还没有出台针对电能质量整体状况的评价标准，因此这导致普通民众并不能很容易的判断电能质量的好坏。因此建立一套集数据采集、数据分析、数据评估的电能质量监测系统势在必行。
       为了应对上海面临的越来越严峻的电能质量问题，上海电力公司开始筹划建设电能质量监测系统。本论文就是基于该项目，对电能质量监测系统建设过程中的主要问题进行研究，系统开发和实现。
     （1）基于电能质量监测系统需求分析，提出了基于三层构架的电能质量在线监测系统设计方案。该方案结合了上海这座城市的地域特点及行政区域管理的特点而提出的，研究的主要模块包括电能质量主站系统、电能质量监测终端装置及连接两者的通讯链路三大块。基于本次研究的成果，通过开发实施，最终建成了从信号监测、到数据采集、数据传输、数据存储、数据分析评估、最后到数据评估发布一整套电能质量监控发布体系。
     （2）提出了标幺化归一量化电能质量综合评估模型。该模型的提出是基于目前国家还没有制定电能质量综合评估国家规范，现有的对电能质量评价的方法是基于单项指标进行的。这些单项指标往往不能反映出监测点的实际电能质量质量状况，而且，对于普通的老百姓来说，专业的电能质量过于深奥，不容易理解。本文提出的电能质量评估方法是按照电能质量质量各个指标的特性，按照归一算法，将电能质量多个特征值经过计算综合成一个评估值，而通过这个评估值，就可以直接了解监测点的电能质量水平。
     （3）提出了解决电力公司信息孤岛的解决方案。该方案的提出和实施，不仅增加了监测数据的来源，提高了电能质量监测的覆盖范围，而且还提高的数据的综合利用率。
该方案对现有各个信息孤岛信息的特点和共性进行研究，设计了通用的接入系统架构，确定了对电能质量分析有较高价值的数据，通过开发数据接口，实现了数据的接入。这些从第三方接入的数据，为正确评价上海电能质量状况起到了非常重要的作用。
     （4）提出了基于电能质量监测系统特有监测数据的负荷分析模型。不同的负荷特性会对电力系统的多个指标产生不同程度的影响，而这些影响往往会导致电力公司整体的电能质量评估结果受到较大的影响[1]。另一方面，电力系统负荷建模需要大量的实验数据做支撑，而电能质量监测系统 24 小时在线运行，可以采集到足够用于分析的数据。
       利用这部分数据进行负荷模型建模，将能够解决目前数据量不足的矛盾。
       (5)设计研发了电能质量监测装置，通过该装置，完成了对电力信号的采集、信号的转换、数据的实时计算、存储等功能。利用电力公司内部局域网，实现了监测数据的实时上传和功能指令的下达。通过对监测系统主站的研究和开发，最终建成了完整的电能质量监测体系。
       电能质量监测系统的建成，对于了解整个上海电能质量的实际状况起到了重要作用。
       通过该系统，实时发现了一些电能质量指标超标的问题，以及一些电能质量严重污染区域，并监控到了多起对上海电网影响较大的电能质量事故。同时这些海量的监测数据也为电能质量后期的治理提供科学依据。