[发明专利]电网中电能质量污染源的监测与定向系统

权利要求书

1.电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征在于，包括如下组成部 分：

信号采集装置、信号处理模块、第一存储装置和第二存储装置；

信号采集装置采集电网中的电压和电流波形信号，并将该波形信号存储到 第一存储装置中作为原始数据，

信号处理模块包括有一种电压骤升骤降分析处理装置，该处理装置进行分 析处理如下：

根据信号采集装置所采集的各个通道的电压和电流数据信号；

基于周期的小波变换，提取电压幅值变化曲线；

跟踪电压幅值在持续的设定时间内是否超过设定值的10％；

如果电压幅值在设定时间内超过设定值的10％，则计算对应区域内母线 上的每条线路上的电流，并基于周期的小波变换提取电流幅值变化曲线；

对比电压幅值变化曲线和电流幅值变化曲线，如果二者同时升降，则该 线路为非电压骤升骤降污染源，如果二者为一升一降，则该线路为电压骤 升骤降污染源；

将计算和分析结果存储到第二存储装置中，作为污染源处理的基础值。

2.根据权利要求1所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征 在于，信号处理模块还包括一种谐波分析处理装置，该谐波分析处理装置 对第一存储装置中的原始数据进行分析处理：根据电压和电流数据信号在 频域定义并计算负荷的非线性度NLR，并将NLR与系统设定的基准值进行 对比，在设定的时间内NLR值大于基准值，则此NLR值所对应的电压和 电流数据信号的来源处为谐波污染源。

3.根据权利要求2所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征 在于，谐波分析处理装置的分析处理过程如下：

根据信号采集装置所采集的各个通道的电压和电流数据信号，对一个基频 周期的电压以及电流信号进行变换计算，得到各次谐波的电压幅值、电流 幅值以及电压相位和电流相位；进一步计算功率因素；

根据系统参数和负荷协议容量计算负荷的谐波电流限值，将变换所得的电 流幅值与负荷的谐波电流限值进行比较，寻找超过电流限值的谐波；

针对电流幅值超过限值的谐波，计算其谐波阻抗，

在频域定义并计算对应负荷的非线性度NLR，并根据设定的基准值进行对 比，在设定的时间内NLR值大于基准值，则此NLR值所对应的电压和电 流数据信号的来源处为谐波污染源。

4.根据权利要求1或3所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其 特征在于，信号处理模块还包括有闪变分析处理装置，其分析处理过程具 体如下：

根据信号采集装置所采集的各个通道的电压和电流数据信号，跟踪基波的 幅值和相位，进而计算基波阻抗，跟踪基波阻抗的变化趋势；

然后计算负荷单独接入时，公共连接点的电压变化曲线；

根据变换计算作定量时间内的频谱分析，得到设定时间内的闪变强度；

将得到的闪变强度值与系统设定的基准闪变强度值进行比较，当得到闪变 强度值大于基准闪变强度值，则将该通道的信号源定为闪变污染源；

将分析和处理过程及结果存储到第二存储装置中。

5.根据权利要求1所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征 在于，信号采集装置包括有模数转换装置、抗混叠滤波器和可编程数字采 集器，并依序串接。

6.根据权利要求5所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征 在于，模数转换装置选择A/D转换芯片AD7656，抗混叠滤波器和可编程数 字采集器选择ALTERA公司生产的FPGA单片机芯片，型号为 EP1K30QC208。

7.根据权利要求1所述的电网中电能质量污染源的监测与定向系统，其特征 在于，信号处理模块选Ti公司生产的型号为TMS320VC33的DSP处理芯 片。