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基于GPRS的电能质量在线监测系统设计
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2020-10-20
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近年来,随着电力工业的飞速发展及电力系统容量不断扩大,各种分布式发电单元逐步接入电网,各种非线性负载使用也不断增加,造成公用电网电能质量日益恶化,而各种电子设备对电压扰动的敏感性有增无减。因此,电力运行对电力调度自动化水平的要求和安全性的要求越来越高。电力调度需要各种功能更为齐全、操作更为简便的各种电力检测仪器仪表,对电能质量扰动进行检测、定位和分类,以便及时治理。随着中国电力市场的逐步建立,电能逐步实现按质论价,电力用户也要求高质量的电能来保证其设备、仪器和系统的正常运行。
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基于基于GPRS的电能质量在线监测系统设计的电能质量在线监测系统设计
近年来,随着电力工业的飞速发展及电力系统容量不断扩大,各种分布式发电单元逐步接入电网,各种非线性
负载使用也不断增加,造成公用电网电能质量日益恶化,而各种电子设备对电压扰动的敏感性有增无减。因
此,电力运行对电力调度自动化水平的要求和安全性的要求越来越高。电力调度需要各种功能更为齐全、操作
更为简便的各种电力检测仪器仪表,对电能质量扰动进行检测、定位和分类,以便及时治理。随着中国电力市
场的逐步建立,电能逐步实现按质论价,电力用户也要求高质量的电能来保证其设备、仪器和系统的正常运
行。
引言
近年来,随着电力工业的飞速发展及电力系统容量不断扩大,各种分布式发电单元逐步接入电网,各种非线性负载使用也
不断增加,造成公用电网电能质量日益恶化,而各种电子设备对电压扰动的敏感性有增无减。因此,电力运行对电力调度自动
化水平的要求和安全性的要求越来越高。电力调度需要各种功能更为齐全、操作更为简便的各种电力检测仪器仪表,对电能质
量扰动进行检测、定位和分类,以便及时治理。随着中国电力市场的逐步建立,电能逐步实现按质论价,电力用户也要求高质
量的电能来保证其设备、仪器和系统的正常运行。
传统的
本文设计了一种基于
1 系统设计
1. 1 总体设计
以电网运行方式而言,目前的电能质量问题可分为暂态电能质量问题和稳态电能质量问题2大类。暂态电能质量问题通常
以频谱和持续时间为特征,分为脉冲暂态和振荡暂态2 大类,其主要性能指标是电压波动和闪变、电压跌落及瞬间电压中断,
其中,电压跌落的影响最为普遍。稳态电能质量以波形畸变为主要特征,持续时间较长,其主要性能指标是谐波电压、谐波电
流、三相电压不平衡、电压偏差等。稳态电能质量参数是进行电能质量监测的主要对象。
电能质量监测系统由监控主站、GPRS 通信网络和监测终端3 部分构成,如图1 所示。
图1 电能质量监测系统结构图
1. 2 系统工作原理
监测终端通过自身装配的GPRS 无线模块(GPRS DTU)接入GPRS 网络,再通过GPRS 无线网络连接到Internet 公用数据
网,继而连接到监控主站,将数据送监测主站作进一步分析和处理。
根据电网电能质量监督管理的实际需要,确定监测单元数量和安装地点。
监测终端的GPRS 模块( GPRS DTU) 内嵌TCP /IP 协议,每个模块有可随时设置和修改的唯一的ID 号,并保存主站的IP
地址。GPRS DTU上电后进行初始化,设置相应的通信参数,终端按设置的参数主动向主站发出连接请求,GPRS 网络的
SGSN 处理该请求,为其分配一个动态IP 地址;终端与主站建立连接后,主站报告自身的终端地址,主站收到后将其加到动态
地址数据库中,然后根据管理员的设定,完成任务及警告的主动上传。如果终端不能建立与主站的有效TCP 连接,会将实时
数据压缩存储,待建立连接后再发送到主站。
监测主站是一个计算机系统,可实现对监测终端的监控和信息管理,并通过后台软件,实现对采集的各种电能质量信息的
统计、分析和处理,实现长期数据的存储与管理。其有固定的IP 地址,并对终端开放相应的侦听端口;接收GPRS DTU的连接
请求,向终端下发参数和命令。由于系统数据流经公网,为保证系统的安全性,数据传输至GPRS DTU 前可通过数据加密,
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