电能质量在线监测系统的设计和实现
电能质量监测系统设计与实现
电能质量监测系统设计与实现一、概述电能质量是指供电系统中电能波动的品质，主要包括电压波动、谐波、电压暂降、电压暂升、电压闪变等，这些现象会对电气设备产生影响，降低其使用寿命，甚至导致设备故障。
因此，电能质量监测是保障电气设备正常运行的重要手段。
本文将介绍一种电能质量监测系统的设计与实现。
二、系统构成电能质量监测系统主要由数据采集模块、数据处理模块、通信模块、软件界面等部分构成。
1. 数据采集模块数据采集模块主要负责采集供电系统中的电能数据，包括电压、电流、功率因数、频率等参数。
采集模块可选用传统的电压、电流传感器，也可以采用数字电能表等带有采集功能的设备进行数据采集。
2. 数据处理模块数据处理模块主要负责对采集到的电能数据进行分析、处理和存储。
处理模块可选用基于微处理器的嵌入式电能分析仪，或者基于PC的电能质量分析软件，进行数据处理和存储。
3. 通信模块通信模块主要用于系统与其他设备的联接，包括局域网、互联网等多种通信方式。
通信模块可以选用以太网、无线网、蓝牙等多种通信协议。
4. 软件界面软件界面是用户与系统进行交互的部分，主要包括监测数据显示、数据查询、报警和故障提示等功能。
软件界面可以选用基于PC的电能质量分析软件，或者基于WEB的电能质量监测系统。
三、系统功能电能质量监测系统的主要功能包括：1. 数据采集系统可对供电系统中的电压、电流、功率因数、频率等参数进行实时采集。
2. 数据处理系统可将采集到的数据进行处理、分析、存储，并生成相应的分析报告。
3. 数据显示系统可将电能数据以图形、表格等多种形式进行展示、查询和导出。
4. 报警和故障提示系统可对电能数据异常进行分析和诊断，当发现电能质量异常时，及时向用户进行报警和故障提示。
5. 远程操作系统采用网络通信技术，用户可以通过互联网或者其它网络远程对系统进行操作。
四、系统实现电能质量监测系统的实现需要考虑以下几个方面：1. 设备选型对于数据采集模块的选型，需要考虑采集精度、采集速度、抗干扰能力等因素。
变电所电能质量在线监测系统的设计与应用
变电所电能质量在线监测系统的设计与应用
一、简介
变电所电能质量在线监测系统是电力变电所实现电能质量在线监测的关键技术，是对变电所实时电压、电流及其各种分量的实时监测。
它由测量模块、采集模块、控制模块、检测软件模块、监控设备及计算机组成。
这套系统提供的功能包括：电能质量监测；有效性分析；功率因数管理；以及电网校正，实现在线电力变电所的可靠监控。
二、系统技术特点
1.采用现代化的信息处理技术，系统具备实时监视功能，对变电所实时电压、电流及其各种特征值进行监控。
2.采用智能化检测系统，实时分析每个变电所的电能质量，提供有效的数据输出，为维护变电所电力质量提供参考。
3.使用智能控制系统，实现自动控制并实时分析电能质量，提供可靠的数据服务。
4.采用分布式架构，便于设备通讯，确保高效运行。
5.使用WEB技术，实现数据的可视化，便于在线操作，以便更好地掌握变电站实时运行状态。
三、系统的应用
1.实现变电所实时电能质量在线监控，从而提高变电所的安全性、稳定性和可靠性。
2.有效地检测和调节变电所的电能质量，避免变电所的抗拒故障和性能不足。
3.对变电站的电力质量进行实时监控。
统一电能质量监测与控制平台设计与实现
统一电能质量监测与控制平台设计与实现电能质量监测与控制平台的设计与实现随着电力系统的不断发展和电气设备的普及，电能质量问题日益凸显。
为了保障稳定可靠的电能供应，减少电能质量问题对用户设备的影响，需要建立一个统一的电能质量监测与控制平台。
本文将重点介绍该平台的设计与实现。
一、设计目标电能质量监测与控制平台的目标是实现对电网中各个节点的电能质量进行实时监测和统一管理，并提供相应的控制措施，以确保电网电能质量的稳定和优化。
二、设计原则1. 全面性：监测与控制平台应覆盖电力系统中的各个关键节点，包括发电厂、变电站、配电网等，以便全面了解电能质量情况。
2. 实时性：平台应能够实时监测电能质量数据，并及时生成报警或预警信息，以便采取相应措施避免进一步恶化。
3. 可靠性：平台的数据采集、传输和存储系统应具备高可靠性，以确保监测数据的准确性和完整性。
4. 兼容性：平台应能够与各种电能质量监测设备和控制设备进行通信，并接入现有的信息化系统，实现数据的共享和交互。
三、平台架构电能质量监测与控制平台采用分布式架构，包括数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统和用户界面子系统。
1. 数据采集子系统数据采集子系统是电能质量监测与控制平台的核心模块，通过连接各种电能质量监测设备，实时采集电能质量数据。
采集的数据包括电压、电流、功率因数、谐波等。
在设计该模块时，需要考虑数据采集端口的选择和数据格式的标准化。
2. 数据传输子系统数据传输子系统负责将采集到的数据传输到数据处理子系统。
可以通过有线或无线方式进行数据传输。
传输的数据需要进行安全加密和压缩，以提高传输效率和保护数据安全。
3. 数据处理子系统数据处理子系统负责对传输过来的数据进行处理和分析。
首先，需要对数据进行清洗和校验，以确保数据的准确性和可靠性。
然后，通过算法和模型对数据进行分析，提取出电能质量问题并生成报警或预警信息。
最后，生成电能质量分析报告，以供用户参考。
电能质量监测系统的设计与实现
电能质量监测系统的设计与实现随着电力系统的不断发展，电能质量已成为电力系统运行中不可忽视的重要问题。
本文将介绍电能质量监测系统的设计与实现。
一、电能质量的定义电能质量是指在电力系统中电能的供给质量，也就是电能的波形是否规范、是否有闪变、谐波等异常现象。
电能质量不良会引发多种问题，如噪声干扰、设备故障、影响电器的寿命等。
二、电能质量监测系统的结构电能质量监测系统通常由电能质量监测设备、数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块等组成。
其中，电能质量监测设备是最核心的部分，负责对电能质量进行实时监测和记录。
1.电能质量监测设备电能质量监测设备主要分为电能质量分析仪和电能质量监测终端两类。
电能质量分析仪是一种高精度的设备，可以对电能质量进行精确的测量和分析。
电能质量监测终端则是一种智能化的设备，可以实时监测电能质量，并通过通讯方式将数据传输给上位机。
2.数据采集模块数据采集模块是用于采集和传输电能质量监测设备采集到的数据，通常使用的是RS485通讯或以太网通讯。
3.数据传输模块数据传输模块是用于将采集到的数据传输给数据处理模块的设备，通常使用以太网通讯或GPRS无线通讯。
4.数据处理模块数据处理模块是对采集到的数据进行处理和分析的核心部分。
处理过程主要包括数据的存储、处理和分析，并通过数据可视化方式展示。
三、电能质量监测系统的实现1.选型电能质量监测设备的选型是系统实现的第一步。
在选择设备时要考虑系统的监测要求、设备的精度、价格和稳定性等因素。
通常选择的电能质量监测设备品牌有Schneider、维克多、望克等，也可以根据项目的特殊需求进行定制。
2.设备安装设备安装是系统实现的核心部分，不同设备的安装方式有所差异。
一般情况下，电能质量监测设备应安装在施工现场，涉及到的步骤包括接线、地线接触、设备接地等。
3.软件设计软件设计是实现电能质量监测系统的最后一步，软件要实现的功能有：数据采集、数据传输、数据处理和数据可视化展示。
电能质量监测与分析系统设计与实现
电能质量监测与分析系统设计与实现电能质量是指电力系统中电流、电压和频率等电参数的波动程度，它直接关系到电力系统运行的安全、稳定和可靠性。
为了提高电能质量的监测和分析能力，设计并实现一套电能质量监测与分析系统是十分必要和重要的。
一、系统设计1.需求分析：在设计之前，需明确系统所需要具备的功能和性能。
基本功能包括实时监测电能质量、记录电能质量事件、分析电能质量异常等。
性能要求包括高精度监测、快速响应、可靠稳定等。
2.硬件设计：搭建合适的硬件平台是系统实现的基础。
首先，选择适用的电能质量监测仪器，如电能质量分析仪、波形记录仪等。
其次，确定合适的信号采集模块，兼容不同类型的信号输入。
另外，还需要选择合适的嵌入式处理器、存储设备和通信接口等。
设计硬件时需考虑设备之间的兼容性、稳定性和扩展性。
3.软件设计：系统的软件设计包括上位机和下位机两部分。
上位机主要负责与用户交互，提供数据分析和显示功能。
下位机主要负责数据采集、信号处理和存储等任务。
软件设计应注重用户友好性、稳定性和可扩展性。
同时，还要考虑系统的并发性和可靠性，确保能够处理大量实时数据。
二、系统实现1.硬件实现：根据设计方案，选购和配置合适的硬件设备。
确保设备的可靠性和兼容性，按照规范进行安装和调试。
硬件实现需要注意设备之间的连接和传输，确保信号的稳定和准确性。
2.软件实现：根据软件设计方案，进行软件代码的编写和测试。
上位机软件需要具备数据分析、图表绘制等功能，以便用户能够直观地了解电能质量情况。
下位机软件需要负责数据采集、信号处理和存储等任务，确保数据的准确性和完整性。
3.系统集成：硬件和软件都要进行充分的测试和调试，确保系统的稳定性和可靠性。
将采集的数据与实际情况进行对比分析，不断优化算法和算法参数，提高系统的性能。
4.用户培训和技术支持：系统实现后，需要对用户进行培训，使其能够熟练操作系统并正确解读分析结果。
同时，建立健全的技术支持体系，及时响应用户的问题和反馈，不断改进系统的功能和性能。
电能质量在线监测系统的设计与实现
员 缺 乏 完 善 的数 据 抽 取 和展 现 工 具 ．难 以 迅 速 获
取 电 网运 行 的 主要 信 息 ．尤 其 是 当管 理 人 员 经 验
下 ．本 文 讨论 以数 据共 享 与 业 务融 合 为 工 作 框架 ．
不 够 丰 富 或 者 电 网进 入 紧 急 运 行 状 态 时 ．系 统 难
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塞 藻测 毓麴鼹赫海察
李林辉 ， 杨 军飞ｚ ， 谈 军・ ， 吴猛 ， 殷成 才
（ １ ． 南瑞 集 团公 司（ 国 网 电力 科 学研 究 院 ） ， 江 苏 南 京 ２ １ １ １ ０ ６ ； ２ ． 国 家 电 网公 司 ， 北 京 １ ０ ０ ０ ３ １ ）
摘 要 ： 电能 质 量 在 线 监 测 系 统 的基 础 数 据 来 源 于 多 个 业 务 系统 ，各 业 务 系 统 厂 商 众 多 ，集 成 业 务 复 杂 ，为 了屏 蔽 系 统 之 间 的差 异 性 ，在 国家 电 网 公 司 的数 据 共 享 与 业 务 融 合 的 工 作 框 架 下 ，编 制 统 一 的 集 成 规 范 ． 以
频率 、 电压 、可 靠性 的基 础数 据 采 集 功 能 ；（ ３ ） 专
多 级 调度 系统 建设 情 况 复 杂＿ ７ ｌ ：各 类 供 电电 压 的管 理 工作 分散 在 运检 、营销 、调 度等 专 业管理 部 门 ； 可靠 性 指 标 虽 然 已完 成 了集 中统 一 管 理 ．但 停 电 事 件 信 息采 用 手 工 录入 的方 式 ．有 一定 的延 迟 性 ．
得 电 能 质 量 在 线 监 测 系统 与相 关 业 务 系统 之 间 具
备松 耦 合 特征 ，有 利 于 系统 业 务 的后 期 扩 展 。 电能 质 量 的恶 化 首 先 影 响 发 电和 供 电设 备 的 安 全 性 和 可靠 性 ．其 次 影 响用 户 精 密设 备 的工 作 正 常 ． 对 电 能质 量 的 在线 监测 与 管 理势 在 必 行Ｉ Ｉ ＿
电能质量在线监测实施方案
电能质量在线监测实施方案一、前言。
电能质量是指电能供应系统对电能的传输、分配和使用过程中所满足的电能技术要求。
随着电力系统的不断发展，电能质量问题日益受到重视。
为了及时发现和解决电能质量问题，保障电能传输和使用的安全和稳定，实施电能质量在线监测具有重要意义。
二、电能质量在线监测的意义。
1. 及时发现问题。
通过实施电能质量在线监测，可以及时发现电能质量问题，如电压波动、谐波扭曲、电能质量不稳定等，为后续问题的解决提供数据支持。
2. 保障电能供应安全。
通过监测电能质量，可以发现电能供应系统中的问题，及时采取措施，保障电能供应的安全和稳定。
3. 提高电能利用效率。
监测电能质量，可以帮助用户了解电能使用情况，优化电能使用方式，提高电能利用效率。
三、电能质量在线监测实施方案。
1. 硬件设备的选择。
选择可靠的电能质量在线监测设备，包括电能质量分析仪、数据采集器等，确保设备的准确性和稳定性。
2. 安装位置的选择。
在电能供应系统的关键节点、重要负载端等位置进行安装，确保监测数据的准确性和全面性。
3. 监测参数的设置。
根据实际情况，设置监测参数，包括电压、电流、功率因数、谐波等，确保监测数据的全面性和有效性。
4. 数据采集与分析。
采集监测数据，并进行实时分析，发现异常情况及时报警，并记录相关数据，为后续问题分析和解决提供支持。
5. 监测报告的生成。
根据监测数据，生成监测报告，包括电能质量分析、问题发现、解决建议等，为用户提供决策支持。
6. 监测结果的应用。
根据监测结果，及时采取措施，解决电能质量问题，保障电能供应的安全和稳定。
四、总结。
电能质量在线监测实施方案的落实，可以有效保障电能供应的安全和稳定，提高电能利用效率，为用户提供更加可靠的电能服务。
希望各单位能够重视电能质量在线监测，加强对电能质量的管理和监测，共同推动电能质量水平的提升。
电能质量在线监测系统的设计与数据模块的实现的开题报告
电能质量在线监测系统的设计与数据模块的实现的开题报告一、选题的背景随着工业化的快速发展，电力需求的不断增长以及电力设备的种类和数量急剧增加，电力系统的电能质量问题越来越受到人们的重视。
电能质量问题包括电压波动、电压闪变、电压谐波、电流谐波、电压中断和电能质量扰动等，这些问题会对电力设备的安全性和运行稳定性产生负面影响，并会对电力用户带来经济损失和不良的使用体验。
为了解决电能质量问题，有必要对电力系统的电能质量进行在线监测。
目前，已经有许多电能质量监测系统被开发出来，但是这些系统大多是专业性较强的监测系统，使用复杂且成本较高。
因此，本文拟设计一种低成本、高效率的电能质量在线监测系统，并实现其中的数据模块功能。
二、设计的内容本文拟设计的电能质量在线监测系统主要包括以下内容：1. 硬件设计：系统硬件包括嵌入式系统、电能质量传感器、数据采集模块、无线通信模块等。
其中，嵌入式系统负责控制整个系统的运行，电能质量传感器用于采集电流电压等数据，数据采集模块负责将采集到的数据进行数字化处理和存储，无线通信模块用于实现数据的远程传输。
2. 软件设计：系统软件包括采集软件、处理软件、分析软件等。
采集软件负责采集传感器数据，处理软件主要是将采集到的数据进行数字化处理和存储，分析软件用于分析数据并生成相应的电能质量报告。
3. 数据模块的实现：数据模块主要包括数据采集、数据处理、数据分析、数据可视化四个方面。
其中，数据采集部分负责从传感器中采集数据并对其进行数字化处理；数据处理部分对采集到的数据进行处理，包括数据清洗、数据去噪、数据归一化等；数据分析部分使用数据分析算法，对处理后的数据进行多维度的分析，以便于给用户生成准确有效的电能质量报告；数据可视化部分使用可视化技术，将分析后的数据以图表的形式呈现给用户，方便用户直观了解电能质量监测结果。
三、预期目标和意义设计一种低成本、高效率的电能质量在线监测系统，可以在实际应用中对电力设备的电能质量进行在线监测，及时发现和解决电能质量问题，提高电力设备的安全性和运行稳定性，避免由于电能质量问题带来的不良影响和经济损失。
电能质量监测系统的设计与实现
电能质量监测系统的设计与实现电能质量监测系统是为了对电能质量进行实时监测而设计的一种系统。
它可以通过测量电能质量参数来检测和记录电能质量状况，并在出现问题时及时发出警告，以便采取相应的措施。
本文将从设计思路、硬件和软件实现等方面介绍如何设计并实现电能质量监测系统。
一、设计思路电能质量监测系统的设计思路主要包括了三个方面：1. 了解电能质量参数首先，需要了解电能质量参数，如电压、电流、频率、功率因数等。
这些参数是电能质量检测的基础，只有准确测量这些参数，才能更好地监测电能质量。
2. 设计硬件针对电能质量参数，需要选用适当的传感器进行测量和采样。
传感器需要有高精度、高线性度和低误差等特点。
同时，需要选择合适的放大器和滤波器进行信号处理，以保证信号的准确性和稳定性。
3. 开发软件软件方面，需要开发数据采集、处理和分析系统。
该系统需要具备实时性，可以在收集数据后，即时处理和分析电能质量参数，并输出实时报告。
同时，还需要实现数据的存储和追踪功能，以使数据可以重复分析和查询。
二、硬件实现电能质量监测系统的硬件实现主要包括传感器模块、数据处理模块、无线通信模块三个模块。
1. 传感器模块传感器模块是进行电能质量测量的关键模块。
根据测量参数不同，需要使用不同类型的传感器，并对其信号进行处理。
其中，电压传感器负责测量电网电压参数，电流传感器负责测量电流参数，功率传感器负责测量有功功率和无功功率等参数。
2. 数据处理模块传感器模块采集到的电能质量参数数据需要通过数据处理模块进行处理和分析。
数据处理模块应该具有足够的计算能力和储存能力，可以进行数据处理、计算、存储和分析。
这一模块中将包括放大器、滤波器等电路和ARM芯片等嵌入式设备。
3. 无线通信模块请注意这些通信模块需要恰当处理（例如噪音干扰、安全性和带宽等问题），以便在实时监测时传递数据。
三、软件实现在硬件实现的基础之上，需要开发适合的软件来处理数据，进行存储和分析，并最终输出报告。
电能质量监测与分析系统的设计与实现方法
电能质量监测与分析系统的设计与实现方法近年来，随着电力系统的快速发展，电能质量问题日益突出。
电能质量的稳定和可靠对于保障供电质量和用户设备的安全运行至关重要。
因此，设计和实现一个高效的电能质量监测与分析系统具有重要意义。
本文将介绍电能质量监测与分析系统的设计与实现方法。
首先，电能质量监测与分析系统的设计需要明确系统的功能需求。
一般而言，该系统应具备以下功能：采集电压、电流等电能质量参数；分析电能质量问题的类型和原因；提供实时报警和远程监控功能；生成电能质量报告和分析结果。
在明确功能需求的基础上，可以进行系统架构设计。
系统架构的设计是电能质量监测与分析系统设计的核心。
系统架构应包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，可以使用传感器来采集电能质量参数，如电压、电流、频率等。
传感器的选择应考虑精度、稳定性和可靠性等因素。
同时，还需要设计数据采集和传输的模块，包括模数转换器、数据通信模块等。
在软件方面，可以使用数据处理算法和分析模型来实现对电能质量数据的处理和分析。
可以使用信号处理、统计分析和机器学习等方法来提取电能质量问题的特征和预测可能的故障。
接下来，需要详细设计系统的具体功能和实现方法。
在电能质量参数采集方面，可以使用现场总线或无线传感网络来实现传感器与采集模块之间的数据传输。
在数据处理和分析方面，可以使用MATLAB、Python等工具来编写程序，实现对电能质量数据的处理和分析。
可以从频率、电压波形、谐波和间谐波等方面进行分析，识别电能质量问题并报警提示。
同时，还可以通过与数据库的连接，将数据保存和管理起来，方便查询和分析。
为了提供实时报警和远程监控功能，可以使用网络通信技术将监测数据传输到监控中心。
可以使用TCP/IP或UDP等网络协议来实现数据的传输。
在监控中心，可以设计相应的软件界面来显示电能质量参数和报警信息。
且可以设置自动化报警功能，当电能质量数据超出设定的阈值时，系统能够自动发送报警信息给相关人员。
电能质量监测与分析系统的设计与实现
电能质量监测与分析系统的设计与实现电力系统的稳定和可靠性是现代工业生产和人民生活的重要保障。
而随着电力系统规模的不断扩大和负荷类型的多样化，电能质量问题愈发凸显。
电能质量问题主要包括电压波动、电压暂降、电压闪变、谐波畸变等。
这些问题会导致电力设备的故障、生产过程中的安全事故，甚至对人体健康产生影响。
因此，电能质量监测和分析系统的设计与实现显得尤为重要。
一、系统概述电能质量监测与分析系统是一种用于监测电力系统的电能质量参数，并对捕获到的数据进行分析、处理和输出报表的系统。
该系统可以实时监测电力系统的电能质量参数，包括电压、电流、功率、谐波等信息，并在发生异常情况时根据预设的规则进行告警。
电能质量监测与分析系统由数据采集模块、数据处理模块、数据库、Web服务以及报表输出模块等组成。
数据采集模块负责采集电能质量信息；数据处理模块负责对数据进行处理分析，生成质量报表；数据库负责存储和管理监测数据；Web 服务实现系统的监测和管理功能，报表输出模块用于生成并输出各种报表，满足用户的各种需求。
二、系统设计1. 数据采集模块数据采集模块是实现电能质量监测的核心部分。
该模块采用传统的电力数据采集装置进行数据采集，采集数据后通过信号转换器进行信号转换，传递到控制器进行处理。
传统电力数据采集装置的作用是将电力数据由模拟信号转换为数字信号，通过通信接口传输到控制器。
目前市场上采用最多的采集装置是Modbus协议的采集装置，该装置通信稳定，且操作简单，方便安装和维护。
2. 数据处理模块数据处理模块的主要功能是实现对采集到的电能数据进行处理和分析，生成质量报表。
该模块通过采集、分析、处理和存储电能质量参数的方式，实现对电能质量参数进行监测和分析。
电能质量参数的监测需求在于判断电能质量是否达到设定的安全指标，基于这种需求，数据处理模块应该实现如下功能：1）数据清理：清除不规范、重复或错误的数据点。
2）数据重构：将采集到的数据按照一定规则进行重新组合。
电能质量监测与分析系统的设计与优化
电能质量监测与分析系统的设计与优化电能质量是指供电系统中电流、电压等参数的稳定性和波形质量的好坏程度。
电能质量的稳定性对于现代化社会的正常运行至关重要。
因此，设计和优化电能质量监测与分析系统是电力系统运行过程中不可忽视的重要环节。
一、电能质量监测系统的设计1.系统的基本要求在设计电能质量监测系统时，我们需要考虑以下几个方面的基本要求：- 高精度：系统应具备高精度的数据采集和测量功能，确保采集到的数据能够反映真实的电能质量情况。
- 高可靠性：系统应设计为稳定可靠的硬件和软件结构，保证长时间、连续运行。
- 快速响应：系统应能及时、快速地对电能质量异常进行监测和分析，并报警通知相关人员。
- 可扩展性：系统应具备一定的可扩展性，可以根据需要添加更多的监测点和相关功能。
2.硬件设计在电能质量监测系统的硬件设计中，我们需要考虑以下几个关键因素：- 数据采集设备：选择适当的数据采集设备，能够实时采集电流、电压等参数的数据，并能够传输给中央处理器进行进一步的分析和处理。
- 传感器选择：选择合适的传感器，能够准确地测量电流、电压等参数，并能够抵抗外部干扰。
- 信号传输和处理：设计合适的信号传输和处理电路，确保采集到的数据能够准确地传输给中央处理器，并能够进行正确的处理和分析。
3.软件设计在电能质量监测系统的软件设计中，我们需要考虑以下几个关键因素：- 数据存储和处理：设计合理的数据存储和处理算法，能够实时、准确地存储和处理采集到的数据，并能够生成相应的分析报告。
- 数据展示和分析：设计用户友好的界面，能够直观地展示电能质量数据和分析结果，帮助用户快速了解系统的工作状态。
- 报警和通知：设计报警和通知功能，能够及时地发出警报和通知，提醒相关人员对电能质量异常进行处理和调整。
二、电能质量监测系统的优化1.数据精度与稳定性的优化为了提高电能质量监测系统的数据精度与稳定性，我们可以采取以下优化措施：- 选择高质量的传感器和仪器设备，确保测量和采集到的数据具有较高的精度。
输电线路在线监测系统的设计与实现
输电线路在线监测系统的设计与实现随着电力系统的不断发展和社会对电能质量的要求越来越高，输电线路的安全运行以及故障及时处理成为了十分重要的问题。
传统的电力线路监测方法主要依靠人工巡检，工作效率低、监测覆盖面窄以及存在漏检等问题。
开发一种可靠、高效的输电线路在线监测系统变得尤为重要。
本文将结合目前的技术水平，设计一种在线监测系统，并讨论其实现方案。
一、系统设计方案1.1 监测参数输电线路运行中存在多种可能的故障和隐患，因此在线监测系统需要监测的参数也较多，主要包括：电流、电压、温度、湿度、风速、线路振动以及机械应力等。
这些参数的监测可以有效地发现输电线路的异常情况，为及时排除故障提供数据支持。
1.2 数据传输在线监测系统需要将采集到的数据传输至监控中心或者云端服务器进行实时处理和存储。
为了保证数据传输的稳定和可靠，可以采用有线或者无线的通信方式，比如使用光纤、微波通信等技术。
1.3 数据处理传输过来的监测数据需要进行处理和分析，以便及时发现线路的异常情况。
数据处理可以采用机器学习算法、故障模式识别算法等技术，通过建立合理的数学模型，提高线路异常情况的识别精度。
1.4 报警系统当在线监测系统发现线路出现异常情况时，需要及时向操作人员发出警报。
报警系统可以采用声音、光纤、短信等多种方式，以确保相关人员在第一时间能够了解到故障情况。
1.5 动作控制在线监测系统还需要具备一定的动作控制功能，当监测到线路出现异常情况时，可以自动执行相关的控制命令，以减小事故对系统的影响。
2.1 传感器在线监测系统的核心是数据的采集，而数据的采集需要依靠各类传感器。
对输电线路来说，可以选择电流传感器、电压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器等多种传感器。
这些传感器需要具备高精度、高可靠性、抗干扰能力强等特点。
三、系统性能评估为了验证设计和实现的在线监测系统的有效性，需要对其进行性能评估。
性能评估主要包括以下几个方面：3.1 系统稳定性在线监测系统需要具备较高的稳定性，能够稳定地运行在各种环境条件下。
电能质量监测系统设计与实现
电能质量监测系统设计与实现随着工业化进程的加快和电力需求的不断增长，电能质量问题已经成为电力系统运行中的一个重要挑战。
电能质量的不稳定与不良现象，如电压波动、谐波、电压暂降、电流不平衡等，不仅会对电力设备的正常运行产生影响，还会对电力系统的稳定性和可靠性造成不利影响。
因此，设计与实现一个可靠的电能质量监测系统对于保障电力系统的稳定运行和提高供电质量具有重要意义。
一、电能质量监测系统的设计与构成电能质量监测系统主要由数据采集、信号处理与分析、数据存储与管理、报警与保护等模块构成。
具体的设计与构成如下：1. 数据采集模块：电能质量监测系统需要实时采集各种电能质量参数的数据，包括电压、电流、功率、频率等。
数据采集模块应具备高精度、高采样率、宽动态范围等特点。
常用的数据采集方法包括电压互感器、电流传感器、功率质量分析仪等。
2. 信号处理与分析模块：采集到的电能质量数据需要进行信号处理和分析，以得到质量参数的具体数值和相关特征。
该模块可以利用数字滤波、小波变换等方法对原始数据进行处理，提取出频率、电压波形、谐波、电流不平衡等信息。
3. 数据存储与管理模块：电能质量监测系统需要将采集到的数据进行存储和管理，以便后续的数据分析和查询。
数据存储与管理模块可以通过建立数据库或者使用云存储技术实现数据的长期保存和备份。
4. 报警与保护模块：电能质量监测系统应当具备报警和保护功能，及时发现和处理电能质量异常情况。
当电压波动过大、谐波超标、电流不平衡等现象出现时，系统应能够进行报警提示，并采取相应的保护措施，以避免对电力设备产生不良影响。
二、电能质量监测系统的实现方案在设计与实现电能质量监测系统时，可以考虑以下方案：1. 系统硬件选择：根据实际需求和预算限制，选择合适的数据采集设备、信号处理器、存储设备和报警装置。
应优先选择具备高精度、高可靠性和稳定性的硬件设备，以确保数据采集和处理的准确性和可靠性。
2. 数据处理与分析算法选择：根据所需的电能质量参数和特征，选择合适的数据处理和分析算法。
电能质量在线监测分析系统的设计与实现
电能质量在线监测分析系统的设计与实现发表时间：2017-09-19T10:17:33.850Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：张峻松李阿雪[导读] 摘要：随着社会生产的快速发展，各种非线性负荷、非对称性、冲击性用电设备被大量使用，使电网中产生大量的谐波干扰，严重影响电网电能的质量。
（国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司辽宁朝阳 122000）摘要：随着社会生产的快速发展，各种非线性负荷、非对称性、冲击性用电设备被大量使用，使电网中产生大量的谐波干扰，严重影响电网电能的质量。
因此，实时有效地对电网电能质量进行监测，对确保电力系统安全、稳定运行具有十分重要的意义[1]。
现有的电网电能质量监测系统大多采用有线方式传输监测数据，使得在特殊环境条件下布线困难，不易维护。
针对以上问题，设计了以DSP、ARM和ZigBee无线传感网络技术为基础的电网电能质量监测系统，实现对电网电能质量的智能在线监测。
关键词：DSP；ZigBee；电能；监测1系统设计1.1系统整体设计本项目目的是建立一个电能质量监测与分析系统，使得电能质量监管部门能够实时、连续地得到电网内相应测点完整、可靠的电能质量数据。
本电能质量在线分析系统由监测终端（下位机）、数据库和分析管理软件（上位机）三部分组成。
电能质量监测终端接到相应测量点上，利用终端的高速计算能力完成电能质量原始数据的高速采集和实时的数据处理分析，计算得到电能质量各指标值，并保存到存储设备中，供上位机随时查询。
数据库采用SQL Server 2005，它提供数据访问的接口，分析管理软件（上位机）可以通过接口完成电能质量数据的存取。
分析管理软件实现了对测量点电能质量数据的综合分析管理。
一方面，通过网络向监测终端发送各种控制消息；另一方面，通过网络将监测终端中保存的电能质量指标参数，存储到数据库中。
然后以图形、数据表等多种形式对电能质量指标进行分析评估，并能根据国标和用户的管理需求生成电能质量报表。
电能质量监测装置的设计与实现
电能质量监测装置的设计与实现随着现代社会对电能质量的要求日益提高，电能质量监测装置的设计与实现变得越来越重要。
本文将以电能质量监测装置的设计与实现为主题，介绍其原理、技术要点以及应用场景。
一、引言电能质量是指电能在输送、分配和使用过程中的各种问题，包括电压波动、电流谐波、电能损耗等。
电能质量的不稳定会给电力系统带来很多问题，包括设备的损坏、生产效率下降等。
因此，电能质量监测装置的设计与实现对于维护电力系统的稳定运行至关重要。
二、原理电能质量监测装置的原理是通过对电能质量进行实时监测和分析，提供给用户相应的参数和曲线图，以便用户了解电能质量的情况并采取相应的措施。
监测装置一般包括传感器、数据采集单元、信号处理单元和显示屏等组成部分。
传感器是监测装置的核心部件，主要用于采集各种电能质量参数，如电压、电流、功率、功率因数等。
传感器的准确性对于监测装置的性能起到至关重要的作用，因此在传感器的选择上应尽量选择高精度、低漂移的产品。
数据采集单元是用于对传感器采集到的数据进行采集、存储和传输的设备。
数据采集单元一般具备多个通道，用于同时接收多个传感器的数据，并可以通过高速接口将数据传输到信号处理单元。
信号处理单元是将数据采集单元传来的数据进行处理的部件。
信号处理单元主要包括数据处理芯片、运算器和存储器等，用于对传感器采集到的数据进行滤波、去噪等处理，并将处理后的结果传输到显示屏上。
显示屏是用户与监测装置交互的界面，用户可以通过显示屏查看电能质量的各种参数和曲线图，并可以设置相应的阈值和报警机制。
三、技术要点在电能质量监测装置的设计与实现过程中，需要考虑以下技术要点：1. 数据采集与传输：选择适合的数据采集单元和高速接口，确保传感器采集的数据可以实时、准确地传输到信号处理单元。
2. 信号处理与分析：选择合适的信号处理芯片和算法，对传感器采集到的数据进行滤波、去噪和分析，提取有用的信息，为用户提供清晰的电能质量参数和曲线图。
电能质量在线监测系统方案设计分析
电能质量在线监测系统方案设计分析电能质量问题，一直以来都是电力系统关注的焦点。
我国电力系统的快速发展，使得电能质量问题愈发突出，对电力设备的正常运行和用户的使用体验产生了很大影响。
为此，本文将针对电能质量在线监测系统方案设计进行分析，旨在为电力系统提供一种高效、可靠的电能质量监测手段。
一、项目背景随着我国经济的持续增长，电力需求不断攀升，电力系统运行压力增大。
电能质量问题主要包括电压、电流、频率、波形等方面的异常，这些问题会导致电力设备故障、生产事故，甚至影响电力系统的稳定运行。
因此，对电能质量进行实时监测，对电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。
二、方案设计目标1.实现对电力系统各节点电压、电流、频率等参数的实时监测；2.分析电能质量数据，发现异常情况并及时报警；3.提高电力系统的运行效率，保障电力设备安全运行；4.为用户提供便捷的电能质量查询和统计功能。
三、方案设计内容1.系统架构电能质量在线监测系统采用分布式架构，分为数据采集层、数据传输层、数据处理层和用户界面层。
（1）数据采集层：负责采集电力系统各节点电压、电流、频率等参数，通过传感器将模拟信号转换为数字信号。
（2）数据传输层：将采集到的数据传输至数据处理层，采用有线或无线通信方式实现。
（3）数据处理层：对采集到的数据进行处理，包括数据清洗、数据分析和数据存储等。
（4）用户界面层：为用户提供电能质量查询、统计和报警等功能。
2.系统功能（1）实时监测：系统可实时显示电力系统各节点电压、电流、频率等参数，并可根据用户需求进行定制化展示。
（2）数据查询：用户可查询历史电能质量数据，了解电力系统运行情况。
（3）数据分析：系统对采集到的数据进行实时分析，发现异常情况并及时报警。
（4）报警功能：当电能质量异常时，系统可自动发送报警信息至用户手机或电脑端。
（5）统计报告：系统自动电能质量统计报告，方便用户了解电力系统运行状况。
3.系统关键技术（1）数据采集：采用高精度传感器，确保数据采集的准确性。
电能质量在线监测系统方案设计分析
电能质量在线监测系统方案设计分析电能质量在线监测系统是现代工业和商业企业中必不可少的设备之一。
与传统的手动检测方式不同，电能质量在线监测系统采用先进的数字化技术和互联网通信技术，能够快速、准确地监测电网质量参数，并自动报警，对于企业节能降耗，提升电网运行效率，保障电力供应安全非常重要。
本文将对电能质量在线监测系统的方案设计进行分析，介绍主要的技术方案和构成要素等内容。
一、系统技术方案1.系统监测对象电能质量在线监测系统的监测对象一般包括电压、电流、频率、谐波、瞬变等几个方面，此外还需要监测整个电能系统的负荷变化，包括电器设备的开关情况等。
2.系统监测范围电能质量在线监测系统的监测范围的大小将会决定监测系统的精度和实用性。
监测系统需要涵盖到所有的电器设备，从总电源到每个电器设备的电网系统。
3.系统数据管理电能质量在线监测系统的数据存储一般采用云端存储，数据可随时进行远程管理，方便操作界面的客户化调整，同时保证数据的安全性和可靠性。
4.系统报警管理电能质量在线监测系统的报警机制也是很重要的，系统需要能及时发现并处理故障信息，并发送警报信息给相应的用户，提醒用户及时采取措施，防止事故或设备故障。
二、构成要素1.传感器传感器是电能质量在线监测系统的主要构成成分，它可以测量电能质量监测数据的各个参数。
该传感器现在通常是基于数字传感器技术，精度可以很高。
2.监测装置这是电能质量在线监测系统的另一个重要组成部分，是整个系统的“大脑”。
监测装置包括主控芯片、智能电表、电力分析仪等元件。
它还可以进行地线故障检测、过压保护、过流故障检测和电流控制等。
3.互联网技术互联网技术是电能质量在线监测系统的重要组成部分，可以使传感器和监测装置之间保持数据传输，同时可以实现远程监控和操作。
三、实际应用现在，电能质量在线监测系统广泛应用于工业和商业领域，能够提供企业、工厂、商店、酒店等各种不同的电力需求环境下的数据监测和分析。
电能质量在线监测系统能够帮助企业判断电力系统的质量，保障电网的稳定运行。
电能质量监测系统的设计与实现
电能质量监测系统的设计与实现随着电力系统的快速发展，电能质量问题越来越受到关注。
电能质量监测系统作为解决电能质量问题的重要工具，在电力系统中发挥着重要的作用。
本文将从系统设计和实现两方面，对电能质量监测系统进行详细介绍。
一、系统设计电能质量监测系统的设计应从以下几个方面考虑：监测对象、监测参数、监测方法和硬件配置。
1. 监测对象电能质量监测系统的主要监测对象包括电压质量和电流质量。
电压质量包括频率、偏差、波形畸变、闪变等指标；电流质量包括谐波、不对称、漏电流等指标。
在设计系统时，需要根据实际情况确定监测对象。
2. 监测参数电能质量监测系统的监测参数应包括各项电能质量指标。
例如，频率的监测参数可以包括基波频率、三次谐波频率等；波形畸变的监测参数可以包括THD（总谐波失真）等。
通过合理选择监测参数，可以全面准确地评估电能质量。
3. 监测方法电能质量监测系统的监测方法包括实时监测和定期巡检。
实时监测可以通过安装传感器实时获取电能质量数据，并通过网络传输到监测系统中进行分析和评估；定期巡检则通过在预定时间点对电能质量进行抽样监测。
根据实际需求，可以选择一种或多种监测方法。
4. 硬件配置电能质量监测系统的硬件配置包括传感器选择、数据采集设备和数据传输通道。
传感器的选择应考虑灵敏度、准确度和可靠性等因素；数据采集设备要能够实时获取电能质量数据，并进行存储和分析；数据传输通道要保证数据的安全和可靠传输。
二、系统实现电能质量监测系统的实现包括软件开发和系统运行两个方面。
软件开发主要包括数据采集、数据处理和数据展示；系统运行涉及数据采集、数据存储和数据分析。
1. 数据采集数据采集是电能质量监测系统的基础工作，可以通过传感器实时获取电能质量数据。
传感器可以选择测量仪器、电力仪表或专用传感器等，通过模拟或数字方式将采集到的数据传输到数据采集设备。
2. 数据处理数据处理是对采集到的数据进行清洗、校正和分析的过程。
清洗和校正过程主要是对数据进行滤波、补偿和校准等处理，确保数据的准确性和稳定性。
电能质量在线监测系统的设计与实现
电能质量在线监测系统的设计与实现近年来，随着电力系统发展，越来越多的电子设备正在被广泛应用。
而这些电子设备不仅需要电力的供应，更需要电能的质量保证。
否则，这些电子设备可能会受到电能质量问题的影响，导致其无法正常运行，严重的情况甚至会导致设备故障。
因此，电能质量在线监测系统的设计与实现对于保证电能质量具有重要意义。
一、电能质量电能质量是指电能在装置端出现各种失真现象或变化的情况。
在电流和电压波形、周期、频率、稳定性、电压暂降、闪变等方面的失真或变化，都会影响电能质量。
一旦出现电能质量问题，可能会导致电子设备损坏、系统运行时出现故障等问题。
因此，电能质量保证是电力系统稳定运行的重要保障。
二、电能质量在线监测系统的设计与实现设计电能质量在线监测系统的关键是要实时了解电能质量信息。
一般情况下，电能质量在线监测系统是由在线监测装置、数据处理装置和监测软件构成的。
1. 在线监测装置在线监测装置主要是指电能分析仪，该装置要能够精确地采集电流和电压参数，并能对电能进行有效的分析。
电能分析仪主要由采样电路、ADC、FPGA、存储器、通讯接口等部分构成。
采样电路主要用于采集电流和电压信号并进行信号调理，ADC负责将模拟信号转换成数字信号，FPGA通过代码实现复杂的算法，存储器用于存储采集到的电能参数，通讯接口则负责将采集到的数据发送到数据处理装置。
2. 数据处理装置数据处理装置是电能质量在线监测系统中至关重要的一部分，主要负责对采集到的电能参数进行处理，并将处理后的数据传输至监测软件中。
数据处理装置主要由微处理器、存储器、通讯接口等部分构成。
微处理器通过代码实现复杂算法，存储器用于存储采集到的原始数据以及处理后的数据，通讯接口则负责将处理后的数据传输至监测软件中。
3. 监测软件监测软件是将采集到的电能质量参数转换成用户易于理解的形式，并显示在电脑屏幕上。
监测软件主要由数据处理模块、图形运算模块和显示模块构成。
数据处理模块负责对采集到的数据进行进一步处理，包括统计、分析、存储等。
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电能质量在线监测系统的设计和实现孙毅,唐良瑞,龚钢军(华北电力大学信息工程系,北京102206)摘要:随着社会的发展,电能质量问题越来越受到社会的关注,其取决于发电、输电、供电和用电方,关系到各方的利益,电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。
该文给出一种电能质量在线监测系统的设计实现方案,使得电力部门可以及时、详细、精确地掌握电力系统电网的电能质量状况,正确、合理地评估电网的电能质量水平。
关键词:电能质量; 虚拟仪器; 在线监测中图分类号:T M764 文献标识码:A 文章编号:100324897(2004)17200602040 引言随着社会的快速发展,电能的使用面临着一种新的问题:一方面是电能需求量在不断增加;另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高,要求在电能使用中实现质和量的统一。
电能质量的问题,取决于发电、输电、供电和用电方,要保证电力系统电网的电能质量,必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护,因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益,保证电网的安全运行,净化电气环境,必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。
目前,电能质量的监测方式主要有三种:设备入网前的专门检测、设备使用中的定期或不定期检测和在线监测。
由于电能质量问题的特殊性,前两种监测方式的监测数据不能全面和准确地反映出电力系统电网的电能质量信息,因此电能质量监测应该采用在线监测。
电能质量在线监测技术是严格按照《电能质量供电电压允许偏差》、《电能质量公用电网谐波》、《电能质量电压波动和闪变》、《电能质量三相允许不平衡度》、《电能质量电力系统频率偏差》和《电能质量暂时过电压和瞬时过电压》等六项电能质量国家标准,通过利用电能质量在线监测设备对电力系统电网进行在线监测,从而连续收集、记录和存储电力系统电网的频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波、三相不平衡等稳态信息,以及电压跌落、电压骤升和电压中断等暂态信息。
随着对电能质量问题的日益重视,电力部门希望通过在电力系统电网中的各等级变电站和特殊点安装专门的电能质量在线监测装置,并且组建电能质量在线监测系统,力求实时、精确地测量电力系统电网的电能质量,分析电能质量问题产生的原因,及时采取技术措施来改善电力系统电网的电能质量。
为了适应电力部门的需求,本文给出一种电能质量在线监测系统的设计和实现方案,以供参考。
1 基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统1.1 系统简介本电能质量在线监测系统为分层分布式系统,以计算机技术、虚拟仪器技术和网络通信技术为依托,通过将电网中的各监测站点连成整体,实现了电能质量在线监测的网络化。
电能质量在线监测系统提供给电力部门大量实时、精确的电能质量数据信息,为电力部门的安全生产提供了保证[1]。
由于目前大量变电站已经接入本地局域网,而且通过局域网通信可以保证数据传输的实时性、可靠性,本系统利用现有的局域网来组建电能质量在线监测系统,当然,也可选用串口或调制解调器的方式组建监测系统。
电能质量在线监测系统由数据监测子系统、通信子系统、服务器子系统三部分构成。
系统结构如图1所示。
图1 电能质量在线监测系统Fig.1 On2line m onitoring system of power quality06第32卷 第17期2004年9月1日继电器RE LAY V ol.32N o.17Sep.1,20041.2 数据监测子系统数据监测子系统的核心是采用虚拟仪器技术开发的电能质量在线监测仪(或数据采集器)。
虚拟仪器技术是伴随着计算机技术的发展而发展起来的,是具有比普通仪器更为强大功能的计算机系统。
虚拟仪器技术是将传统的硬件实现的数据分析处理、显示和存储功能,改由功能强大的计算机来完成,同时配备获取测量信号的调理电路和基于虚拟仪器技术编写的监测软件,对输入的测量信号进行分析处理和显示[2]。
在线监测仪结构如图2所示。
图2 基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测仪Fig.2 On 2line m onitroing instrument of power qualitybased on virtual instrument technique基于虚拟仪器技术开发的电能质量在线监测仪有以下优点:①通信能力强,方式多,提供计算机系统所支持的以太网、调制解调器和串行接口。
②多种形式的大容量存储介质,提供计算机系统所支持的硬盘、软盘和闪盘,监测数据存储时间长。
③线路监测和数据处理功能强,可同时监测多条线路,减少设备的投资。
④数据就地显示功能强、图形化程度高,虚拟仪器技术提供强大的图形显示的示波器功能。
⑤软件升级快捷、方便,“软件就是仪器”是虚拟仪器技术的主要特点,通过软件的不断开发和升级实现在线监测仪功能的改进[2]。
另外,基于虚拟仪器技术开发的电能质量在线监测仪的性能优异、测量精度高、技术指标完全满足国标要求,其中,电流测量范围为AC 0～5A ,电压测量范围为AC 0～400V ,测量精度都为0.2级;功率及功率因数测量精度为0.5级;三相电压不平衡度测量误差小于1.5%;频率测量误差小于0.005H z ;电压波动和闪变测量误差小于1%;测量谐波范围为2～50次。
1.3 通信子系统由于基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测仪具有强大的通信能力,支持以太网接口、调制解调器接口和串口等通信方式,因此在组建电能质量在线监测系统时,可以灵活选用。
在本系统中采用现有的局域网方式进行通信,通信协议为TCP/IP 。
通信子系统一方面负责各个站点电能质量在线监测仪的监测数据实时、准确地上传到数据库服务器的实时数据库中,然后再由数据库服务器的分析处理程序进行相关的统计分析,结果存入历史数据库中,供以后查询、显示;另一方面,接受管理中心通过服务器发布的检索信息和配置等命令信息,对监测系统进行设置。
结构如图3所示。
图3 通信子系统Fig.3 C ommunications subsystem通信子系统的程序构成分为三部分:①电能质量在线监测仪端通信程序:实现与基于虚拟仪器技术编写的电能质量监测分析软件的实时数据之间的通信,以及定时读指定存储目录下的文件中的最新记录,并按照不同的数据内容(实时数据,文件数据)进行打包,将数据包转发给通信服务器。
②通信服务器端程序:接收来自电能质量在线监测仪端通信处理程序的实时数据和文件数据,并对文件数据和实时数据中的报警数据进行入库操作,实时数据转发给本地用户(本地用户是相对于远程用户而言的,本地用户是指局域网内能通过实时显示软件来实时查看电能质量在线监测数据的用户,本地用户也可通过浏览器从Web 服务器上获取信息,而远程用户指是只能通过IE 浏览器从Web 服务器上获取信息的用户)。
此外,通信服务器程序还负责接收本地用户下发的命令并将命令转发给电能质量在线监测仪端通信处理程序。
③本地用户端程序:向用户提供良好的人机界面,对通信服务器端转发过来的实时数据进行分析和处理后将结果显示给用户,供用户查看各个重要参数的实时值和实时曲线,并可以根据实时显示内容需要向电能质量在线监测仪端通信处理程序发送命令控制其是否上传数据。
1.4 服务器子系统电能质量在线监测系统的服务器安装于电能质量监测管理中心,从功能上又分为数据库服务器和Web 服务器,主要提供中心数据库、监测数据的统计分析和存储检索、Web 数据网络页面、系统报警16孙毅,等 电能质量在线监测系统的设计和实现和通告信息的发布、远程系统维护管理和软件升级、数据实时访问等功能。
服务器的软硬件的配置应能完全满足系统负荷需求,并可根据需要适当地扩展。
结构如图4所示。
图4 服务器子系统Fig.4 Server subsystem1)数据库服务器数据库用来存储和管理电能质量在线监测系统中各个站点监测仪上传的监测数据、数据库统计分析程序处理后的数据,以及系统的配置信息,并为系统中的Web 服务器、本地显示等模块提供数据检索等数据支持。
系统采用S Q L Server 2000数据库,数据库分为实时数据库和历史数据库,支持国际公认的电能质量数据交换格式(PQDIF 格式),系统数据可同时写入两个或多个数据库,并可扩充。
数据库服务器程序主要分为三部分:①数据库内部处理程序:主要实现实时数据表与统计数据表的同步,查询出满足查询条件的数据集。
设计时利用S Q L Server2000提供的触发器,在实时数据表中创建触发器,触发事件为“插入”,当实时数据表中有数据插入则触发器运行,根据实时数据表中的数据计算出基波和各次谐波的功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等参数,并将计算完的数据插入统计数据表中。
②统计分析程序:主要实现根据实时数据表提供的数据计算出其他后期分析、绘图所需数据,并对所有数据进行最大值、最小值、平均值、95%概率值的统计与计算。
设计时从实时数据表、统计数据表中获取数据,对这些数据进行统计及计算。
③数据库管理程序:主要实现数据库管理,运行维护,数据备份,事故恢复以及数据优化等功能。
数据库采用了自动备份的技术,事故恢复时候,首先恢复数据库备份文件,然后恢复数据日志记录备份,这样可以恢复故障前的数据记录。
2)Web 服务器为了更好地实现系统的远程管理和控制,电能质量在线监测系统采用Web 技术,建立了Web 服务器。
用户可在任意地点、任意时间通过Web 浏览器浏览网页,访问Web 服务器发布的基于Web 形式的数据查询、数据分析、报表展示、曲线展示、报警信息、设备状态、站点分布、国标查询、记录查询等信息,了解指定日期的电能质量状况,并且可以随时下载W ord 、Excel 和文本等形式的报表统计资料。
作为系统信息发布平台的Web 服务器接收来自浏览器的请求,并根据请求从数据库中提取数据、生成新的页面发送给Web 浏览器,实现信息的网络化共享。
但是相对于本地用户处监测数据的实时显示,由于Web服务器检索的信息来源于数据库服务器,数据信息统计性强、实时性不高,主要完成信息查询和发布的功能。
Web 服务器的Web 访问服务程序提供报表浏览、各种数据的曲线趋势图查询、闪变查询、采集器状态查询、用户管理、告警管理、用户消息等功能。
用户必须经过授权才能访问Web 服务器,系统设置了一个超级管理员,通过该超级管理员权限可以遍历子系统的所有流程,以对系统的各模块和函数进行管理和检查,同时源程序里预留了一些用于调试的语句,它们可以用于系统维护和升级。
Web 服务器处理流程如图5所示。
图5 Web 服务器处理流程Fig.5 Flow chart of Web server processing2 结论本套电能质量在线监测系统是结合实际开发的,系统严格按照电能质量国家标准的要求,实现了电能质量在线监测的网络化管理。