专利名称：电能质量监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能质量监测系统。
背景技术：
电力是港口的主要动力能源，随着港口行业的蓬勃发展，在带动了其他行业发展进步的同时，对电能的需求量也逐渐增大。随着电力电子技术的发展，近年来国内港口所使用的设备普遍采用晶间管供电的直流系统或交-交变频调速系统，且数量逐年增长。这些电能的变换装置及其用电设备属于非线性用电设备，是典型的谐波源。它们在工作时不仅向电力系统吸收大量的冲击性无功功率，影响电网电压稳定性，而且还对电网注入大量谐波，严重影响电网电能质量。从港口行业的整个电力负荷来看，具有如下特性1、港口装卸设备属于动态负荷，从门机启动、稳定、再到制动的一个工作周期时间较短，而且在这个过程中无功功率变化大，功率因数变化范围广，功率因数在提升阶段最低，制动阶段则有所升高。2、大量非线性负荷产生大量谐波，典型谐波以5、7、11、13次谐波为主，这将引起线路电压和电流波形畸变，降低电能质量，对用电设备自身及其它设备的安全、稳定运行等构成潜在的威胁。3、用电负荷对电网的供电质量要求较高，在供电中断时，容易产生危险事故，影响正常作业，造成企业重大损失。港口企业负荷属于重要负荷，必须保证供电的可靠性。为了提高港口电网的电能质量，保证电气设备的正常运行，保障港口日常作业的正常运转，减小不必要的经济损失，需要对电网的电能质量进行监测。

实用新型内容针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种电能质量监测系统，用于对电网内的各种电能信息进行采集、统计和分析处理，以实现对电网内电能质量的监控。本实用新型提供了一种电能质量监测系统，其中，该电能质量监测系统包括控制模块和用于采集电压信号数据的多个监测装置，所述多个监测装置布置在电网内的多个监测点，并通过通信网络向所述控制模块发送采集的电压信号数据，所述控制模块通过通信网络接收所述电压信号数据。优选地，所述多个监测装置为WPQ1000A多回路电能质量监测装置。优选地，所述控制模块包括数据处理单元和数据存储单元，该数据处理单元和数据存储单元通过通信网络进行通信。优选地，所述控制模块还包括打印单元，该打印单元通过通信网络与所述数据处理单元和所述数据存储单元进行通信。优选地，所述控制模块还包括显示单元，该显示单元与所述数据处理单元相连接。优选地，所述控制模块还包括报警单元，该报警单元与所述数据处理单元相连接。[0015]利用本实用新型提供的电能质量监测系统，能够通过布置在电网内的多个监测点处的多个监测装置来实时采集电压信号数据，并通过控制模块对采集的电压信号数据进行统计、处理和分析等，从而可以对电网的电能质量进行实时监测，避免了人工进行检测的复杂和危险性，保证了对供电质量要求较高的港口电网内的供配电系统的正常运行。在优选情况下，该电能质量监测系统还可以对采集的电压信号数据进行记录、显示、输出和管理等，从而便于对电网进行日常维护与管理，并且可以并将这些电能质量管理数据应用于设计、运行、生产和事故分析等方面。

图1为根据本实用新型的电能质量监测系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式
。图1为根据本实用新型的电能质量监测系统的结构框图。参考图1，本实用新型提供了一种电能质量监测系统，其中，该电能质量监测系统包括控制模块9和用于采集电压信号数据的多个监测装置8，所述多个监测装置8布置在电网内的多个监测点，并通过通信网络1向所述控制模块9发送采集的电压信号数据，所述控制模块9通过通信网络1接收所述电压信号数据。其中，所述多个监测装置8布置在电网内的多个监测点，用于在监测点处采集电压信号数据，并通过所述通信网络1将所采集到的电压信号数据传送给所述控制模块9。每个监测装置8可以采集一个或多个监测点处的电压信号数据。依据电能质量国家标准，并根据现场实际情况，所述监测装置8采集的电压信号数可以包括稳态电能质量指标，例如电压数据、频率数据、谐波数据、电压平衡度数据和电压波动闪变数据等，还可以包括暂态电能质量指标，例如电压骤变数据等。优选的，该多个监测装置8可以采用威盛集团生产的 WPQ1000A多回路电能质量监测装置。由于产生电能质量问题的原因非常复杂，有供电方供电质量的问题，也有电气设备的问题(例如变压器饱和、电容器故障等)，还有用电设备的问题(例如变频电机、水泵等大型电机故障等)，因此需要合理设置监测点，来实现对电网中电能质量的有效监测。根据一种具体的实施方式，可以在电网中设置76个监测点，这个76个监测点可以分别为110KV 变电站和6KV变电站等的高、低压母线段或其它关键线路段，并采用14台监测装置来监测这76个监测点，即每台监测装置可以采集多个监测点的电压信号数据。可以理解，该具体的实施方式仅为示例性的，不用于限制本实用新型，本领域的技术人员可以根据需要采用其它合适型号的监测装置，并在其它合适的位置处设置合适数量的监测点。所述控制模块9接收到所述电压信号数据，例如电压数据、频率数据、谐波数据、 电压平衡度数据、电压波动闪变数据和电压骤变数据中的一种和多种，可以对这些数据信息进行记录、图形化处理、显示等，从而可以实时监测电网内的电能质量。所述通信网络1诸如可以为以太网，优选为光纤以太网。所述控制模块9和所述多个监测装置8可以分别通过网络接口连接到通信网络1上。优选的，所述控制模块9可以包括数据处理单元2和数据存储单元3，该数据处理单元2和数据存储单元3分别连接到所述通信网络1上，以通过通信网络1进行通信。所述数据处理单元2可以接收所述多个监测装置8采集的电压信号数据，并可以对电压信号数据进行处理，例如可以根据电压信号数据生成电压的波形图、频谱图和谐波功率频谱图等，或者生成数据报表等；所述数据存储单元3可以存储采集的各个电压信号数据以及采集的时间等，或者存储经数据处理单元2处理的数据，诸如电压波形图数据等，该数据存储单元3也可以根据需要存储其它预设数据，诸如电压的最大值、最小值、平均值和95%概率值(即将实测值按由大到小次序排列，舍弃前面5%的大值后的剩余实测值中的最大值，在 GB/T 14549-93中华人民共和国国家标准中，明确规定利用该95%概率值作为判断谐波是否超过允许值的依据)等。在一种实施方式中，所述数据处理单元2可以每隔一个时间周期就接收一次电压信号数据，例如每隔3秒中接收一次，进而实现对电网的电能质量的实时检测。进一步优选的，该数据处理单元2和数据存储单元3可以通过网络接口(诸如，网络交换机7)连接到通信网络1上。优选的，所述控制模块9还可以包括显示单元6，该显示单元6与所述数据处理单元2相连接，用于显示所述电压信号数据(例如实时显示各个电压信号数据)，还可以显示该数据处理单元2生成的电压的波形图、频谱图和谐波功率频谱图等。优选的，所述控制模块9还可以包括打印单元4，该打印单元4连接到所述通信网络1上，以通过通信网络1与所述数据处理单元2和所述数据存储单元3进行通信。该打印单元4用于打印所述电压信号数据、电压的波形图、频谱图和谐波功率频谱图、数据报表等。该打印单元4可以通过网络交换机7连接到通信网络1上。优选的，所述控制模块9还可以包括报警单元5，该报警单元5与所述数据处理单元2连接，所述数据处理单元2还可以用于将某项电能质量指标与预定最大和/或最小值进行比较，当该项电能质量指标大于预定最大值和/或小于预定最小值时，即该项电能质量指标位于正常范围外时，该数据处理单元2就控制所述报警单元5发出警报。例如所述数据处理单元2将监测装置8采集的电压值与电压预定最大值进行比较，当采集的电压值大于电压预定最大值时，数据处理单元2就控制报警单元5发出警报。该报警单元5可以为声音报警单元或灯光报警单元等。利用本实用新型提供的电能质量监测系统，能够通过布置在电网内的多个监测点处的多个监测装置来实时采集电压信号数据，并通过控制模块对采集的电压信号数据进行统计、处理和分析等，从而可以对电网的电能质量进行实时监测，避免了人工进行检测的复杂和危险性，保证了对供电质量要求较高的港口电网内的供配电系统的正常运行。在优选情况下，该电能质量监测系统还可以对采集的电压信号数据进行记录、显示、输出和管理等，从而便于对电网进行日常维护与管理，并且可以并将这些电能质量管理数据应用于设计、运行、生产、事故分析等方面。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。[0030] 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.一种电能质量监测系统，其特征在于，该电能质量监测系统包括控制模块(9)和用于采集电压信号数据的多个监测装置(8)，所述多个监测装置(8)布置在电网内的多个监测点，并通过通信网络⑴向所述控制模块(9)发送采集的电压信号数据，所述控制模块 (9)通过通信网络(1)接收所述电压信号数据。
2.根据权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述多个监测装置(8)为 WPQ1000A多回路电能质量监测装置。
3.根据权利要求1所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述控制模块(9)包括数据处理单元( 和数据存储单元(3)，该数据处理单元( 和数据存储单元C3)通过通信网络 (1)进行通信。
4.根据权利要求3所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述控制模块(9)还包括打印单元，该打印单元⑷通过通信网络⑴与所述数据处理单元(2)和所述数据存储单元⑶进行通信。
5.根据权利要求3所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述控制模块(9)还包括显示单元(6)，该显示单元(6)与所述数据处理单元( 相连接。
6.根据权利要求3所述的电能质量监测系统，其特征在于，所述控制模块(9)还包括报警单元(5)，该报警单元( 与所述数据处理单元( 相连接。
专利摘要本实用新型提供了一种电能质量监测系统，其中，该电能质量监测系统包括控制模块(9)和用于采集电压信号数据的多个监测装置(8)，所述多个监测装置(8)布置在电网内的多个监测点，并通过通信网络(1)向所述控制模块(9)发送采集的电压信号数据，所述控制模块(9)通过通信网络(1)接收所述电压信号数据。利用该电能质量监测系统，可以对电网的电能质量进行实时监测，避免了人工进行检测的复杂和危险性，保证了对供电质量要求较高的港口电网内的供配电系统的正常运行。
文档编号G01R23/16GK202033406SQ201120142920
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者怀全, 林进科, 王明乐, 翟广锋 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华黄骅港务有限责任公司