[发明专利]港口电网电能质量监测系统的指标分级显示方法

摘要

本发明应用电能质量评估技术，提出在常规电网电能质量监测系统增加电能质量指标分级显示模块。该模块通过对电能质量监测数据的挖掘，应用合理的评定策略，将电能质量的单项指标和综合指标按其劣化的严重程度分别以绿‑黄‑红三种颜色分级显示。指标显示色标绿色表示正常，不会产生不良后果；黄色表示警告，指标开始劣化，可以继续运行，但需要检查劣化原因；红色表示越限，指标严重劣化，需要停机检修，排除导致指标劣化的故障。电气人员利用联网计算机终以Web形式或智能手机APP形式，通过监测系统的电能质量分级显示模块，准确了解港口电网各监测点的电能质量状况，以及对运行设备产生的影响，为港口设备与电网安全运行提供保障。

主权项

一种港口电网电能质量监测系统的指标分级显示方法，港口电网电能质量监测系统由监测终端、传输网络和监测中心三部分组成；监测终端分布式地安装在港口电网重大负载的区域节点现场，完成对电网电流电压数据采集、处理、计算与分析，然后经串口传送给数据传送单元DTU；数据传送单元DTU对数据进行TCP/IP协议处理，然后通过无线网络与Internet网络传送到监测中心的服务器；监测中心服务器利用固定的IP地址与端口号接入Internet，一方面与监测终端进行双向通信，实现数据无线传输；另一方面通过Internet网和无线通信网发布电能质量监测数据，用户通过计算机或智能手机监测与查询港口电网各区域节点电能质量状况；其特征在于，所述港口电网电能质量监测系统的指标分级显示方法包括如下所示的电能质量指标选定、电能质量标准选择、电能质量分级评定、和电能质量分级显示四个步骤：1)指标选定：衡量电能质量的各类指标分为两大类：暂态和稳态；暂态指标选定为断电、电压暂降和电压暂升，稳态指标选定为电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡、电压波动和电压闪变；2)标准选择：电能质量暂态指标的评定标准选择美国CBEMA‑ITIC标准；CBEMA‑ITIC曲线划分为三个电压范围，分别为容忍区、设备无损坏区和禁止区；容忍区域内，设备运行性能正常发挥；设备无损坏区内，包括电压下跌及中断，设备的正常功能不能保证发挥，但不致于对设备自身构成损坏；禁止区内，包括任何电压浪涌或上升事件，信息设备将被损坏；稳态指标的评定标准选择我国电能质量标准，包括GB/T 12325‑2008、GB/T 12326‑2008、GB/T 14549‑1993、GB/T 15543‑2008、GB/T 15945‑2008、GB/T 18481‑2001；3)电能质量分级评定：电能质量分级评定基于电能质量数据库中在监测周期内的测量数据，结合标准选择中所选标准的数据，评定出单项暂态指标等级、单项稳态指标与综合指标等级，正确反映监测周期内电网区域节点的电能质量水平；监测周期分为日、周、月和年4档；(1)暂态指标评定如果指标的电压幅值和持续时间位于CBEMA‑ITIC曲线容忍区域内，则该指标归为“无影响”，否则归为“可能有影响”；然后，统计暂态指标在给定监测周期时间内出现的“可能有影响”的事件数量，折算其24小时内出现频度：N24_i=ntotal_iFc*24]]>式中，ntotal_i为第i个暂态指标在监测周期时间内出现的“可能有影响”的事件总数；Fc为时间因子，监测周期时间为日时，Fc＝1，为周时Fc＝7，其余类推；依据“可能有影响”的事件出现频度，评定第i个暂态指标的等级：式中，N24y_i和N24r_i分别为第i个暂态指标的黄色等级和红色等级的频度阈值；(2)稳态指标评定方法按照选择的标准，确定各稳态指标黄与红等级的幅度阈值，以及黄与红等级的时间比例阈值tly_i与tlr_i；统计监测周期内第i个指标测量数据越限黄、红等级的幅度阈值Aly_i与Alr_i的时间Ty_i与Tr_i；由于红色等级的幅度阈值Alr_i大于黄色等级的幅度阈值Aly_i，越限Alr_i必越限Aly_i，因此Ty_i大于等于Tr_i；根据监测周期内黄、红等级的越限时间，计算监测周期内黄、红等级的越限时间比例：ty_i=Ty_iTtr_i=Tr_iT]]>式中，ty_i与tr_i分别为黄、红等级的越限时间比例，T为监测周期时间；根据越限时间比例，评定第i个稳态指标的等级：(3)综合指标评定方法基于木桶短板效应原理，单项指标中最差等级即为综合指标的颜色等级；4)分级显示提供监测周期时间分别为：一日、一周、一月和一年共4档的电能质量综合指标等级显示。