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浅析电能质量监测系统及应用
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摘 要：介绍了电能质量监测系统的构成和基本原理，分析探讨了该系统在供配电系统和工厂用电设备监测等方面的应用，其对电网的安全、稳定、经济运行具有重要意义。
关键词：电能质量；监测系统；供配电系统；应用
0前言
电能质量是衡量电网供给用户端交流电能的品质标准。电能质量监测系统是对电力系统、工业用户等电能质量进行监测并自动记录的智能化数据监测系统。该系统对电网电压及电流波形进行实时监测、分析，并自动生成所需图形报表，相关技术人员即可以通过Web方式随时查询电网的实时电能质量数据和历史数据，对电能质量扰动做出科学的评估，为改善电能质量提供决策依据。
1电能质量监测系统的构成和原理
电能质量监测系统由监测终端、主站及远程监测软件系统组成。
1.1电能质量监测终端
监测终端主要完成数据的处理、记录、存储以及与主站之间的通讯连接和数据传输，形成图形报表。监测终端还具有LCD图形显示、多参数综合测量、参数报警值设定、实时定点报警等功能。终端运行VRTX实时多任务操作系统，可以及时响应用户的请求，过电压数据采用中断方式记录，保证数据不丢失。
监测终端的硬件由TA/TV及AD信号预处理、DSP数据处理器、并行通讯ISA总线并行扩展、调制解调器、LCD显示器（VGA单色带背光）、网络适配器、电源等构成。电能质量监测终端的硬件构成框图见图1。
传感器将配电网参数的电能信号TA/TV转化为AD的输入信号，然后进行同步采样，转换后的采样数据通过同步串口传入DSP，进行数据处理。DSP数据处理器是监测终端的核心部件之一，它将采集的数据变换格式，采用成熟的FFT（快速傅立叶算法）计算分析处理各种数据。DSP将分析结果送到LCD以图形方式显示电压、电流基波及各次谐波的幅值、相角，电压、电流的矢量图，电压、电流波形，并通过串口将数据送到主站PC进行相应的处理。上位计算机对接收到的数据，通过管理软件对数据进行分类、储存、共享，运行和管理人员可随时查询，并可选取需要的数据进行报表输出和曲线打印分析。
1.2主站及远程监测软件
主站通过调制解调器或网络接受监测终端上传的数据主站为客户机—服务器方式，数据存放在服务器的数据库中，可以方便地调用与查询。主站接受监测终端上传的数据，进行统计分析，形成文件、报表及曲线，并可显示数据和图形(如频谱图、波形图、曲线图、向量图等)。它可以管理多台电能质量监测终端，对收集到的数据进行分析与处理，可以对某一时段或某一事件过程时段的电能质量进行分析、形成报表，自动形成日、月和年报表，自动找出谐波含有率超标的时段与线路，计算电压合格率与供电可靠性。远程监测软件主要完成数据的处理、计算、统计及图显，提供报警等信息。监测系统软件框图
见图2。
2电能质量监测系统的应用
从上世纪80年代起,我国电能质量监测技术经历了20多年的发展历程，已经实现了由单一功能向多功能监测的发展。目前在电能质量监测技术已在供配电系统和工厂用电设备监测有着广泛应用。
2.1供配电系统电能质量监测
我国早在90年代开始就陆续推出了关于电能质量方面的一系列相关国家标准。在电子技术越来越发达的今天,现代电子设备对电能质量更为敏感，现代电子设备的大量应用加重了电网电能质量的污染，因此及时了解电能质量的情况对对于供用电双方都具有十分重要的意义。电能质量监测系统对运行中的供配电系统进行实时连续监测，可根据使用部门的要求进行相关指标合格区域等参数的设定、统计出电网各指标的数据，自动生成所需图形报表，并进行数据储存。同时系统对设定的电能质量指标值有越限报警功能，可轻松判断指标超标与否，提醒人们对供、用电设备的运行状态及时进行调整，确保电网的电能质量符合国家有关标准。
2.2供配电系统及工业用电设备运行监测
电能质量监测系统对供配电系统运行中电压、电流全波形的实时监测，并实时分析电网中电压、电流的谐波状况，为运行和检修人员提供可靠的电网运行相关参数，随时随地掌握电网的运行状况，这样就能在供配电系统和用电设备运行出现故障前，掌握到其早期的故障信息，及时做好预�
