[实用新型]基于数字化分布式结构电能质量在线监测及故障诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种电力技术和设备，适用于35～110kV变电站，能够对10kV母线和线路进行实时电能质量监测，在发生故障导致电能质量异常时，系统将电能质量分析和故障诊断进行有机的结合，深入分析诊断电能质量异常的产生原因，为进一步改善电能质量提供决策依据。

背景技术

电能质量的指标若偏离正常水平过大，会导致电气设备寿命缩短、网损加大、系统发生谐波谐振的可能性增加、并联电容器不能正常运行，同时可能引发继电保护和自动装置的非故障性动作，导致仪表指示和电能计量不准以及计算机、通信受干扰等一系列问题。特别是随着计算机、电力电子和信息技术等高新产业的发展和普及，对电能质量提出了越来越高的要求。

要对电网的电能质量进行改善，首先要对电能质量做出精确的检测和分析，测量电网的电能质量水平，并分析和判断造成各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据。对于大型干扰源如炼钢厂、电气化铁路等必须按照电能质量标准，对电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相不平衡等指标进行连续跟踪监测。随着社会经济的发展和电力行业的发展，供电公司要保证供电的安全性、可靠性和经济性，提高自身的竞争力，其中一个最重要的措施就是实时在线监测电能质量并迅速决策诊断。

目前的电能质量监测装置都采用微机型装置，需要将待分析母线电压或线路电流的二次电缆接入装置。这种传统的采样分析的缺点是需要敷设大量的二次电缆，不仅接线复杂，而且由于二次电缆之间的耦合，有可能导致二次电流、电压数据失真，测量值也就失去了意义。另外目前电能质量监测装置仅仅能够分析若干个间隔的电能质量数据，但是不能有机的将电能质量和故障诊断结合到一起，当运行人员发现电能质量不合格时，往往需要依靠经验判断原因，电能质量监测装置的决策支持能力不足。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术上的不足，提出数字化分布式电能质量在线监测及故障诊断系统。本实用新型适用于35～110kV变电站，能够对10kV母线和线路进行实时电能质量监测，在发生故障导致电能质量异常时，系统将电能质量分析和故障诊断进行有机的结合，深入分析诊断电能质量异常的产生原因，为进一步改善电能质量提供决策依据。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于数字化分布式结构的电能质量在线监测及故障诊断系统，该系统由监测系统服务器A、以太网光交换机B和测量单元C1……Cn三个部分组成，其特征为：

每个间隔的电流互感器和电压互感器的副边通过二次电缆连接至相应间隔的测量单元中的模拟量变换器板卡，所述测量单元中的嵌入式主板通过光纤以太网口连接至以太网光交换机B的输入端；所述以太网光交换机B的输出端连接至系统服务器A的输入端；

其中，所述测量单元安装于10kVPT柜和出线柜内，所述监测系统服务器A和以太网光交换机B安装在变电站主控室。

本实用新型还进一步包括以下优选方案：

所述以太网光交换机的速度为2560Mbps，支持单模光纤和多模光纤。

所述测量单元中的模拟量变换器板卡上设置有电压变换器和电流变换器，所述模拟量变换器板卡通过背板的连线连接到测量单元中嵌入式主板。所述测量单元中嵌入式主板集成有CPU、FLASH、AD、RAM。

所述监测系统服务器还能够通过局域网连接至电脑终端。

本实用新型的优点如下：

1、测量单元对10kV母线电压和线路电流信号进行就地数字化，通过以太网传输到智能系统服务器，充分保证数据传输过程中实时性和准确性。

2、测量单元设计具有很高的测量精度和速度，采样率达到256点/周波，可实现对高次谐波的分析需求。

3、技术成熟、可靠性高，在发生故障导致电能质量异常时，将电能质量分析和故障诊断进行有机的结合，深入分析诊断电能质量异常的产生原因，为进一步改善电能质量提供决策依据。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的测量单元原理图；

图3是本实用测量单元的光纤以太网功能原理图。

具体实施方式

下面结合说明书如图，通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

本实用新型提出的数字化分布式电能质量在线监测及故障诊断系统，其原理是监测系统测量单元对10kV母线电压和线路电流进行采样，通过光纤以太网经光交换机传输到监测系统服务器，服务器汇总多个间隔的电气量信号，进行电能质量分析以及故障诊断。