基于网络的用户侧电能质量监测仪设计

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1、基于网络的用户侧电能质量监测仪设计

2、第1摘要：直接影响用户的电能质量问题主要出现在配电系统和低压侧，而目前的电能质量监测系统主要是基于中高压系统侧来考虑的或者是简单的手持式监测仪，均不能满足普通用户的监测要求。本文分析了与普通用户密切相关的电能质量指标，指出从墙上电源插座采集电压信号，就可以完全掌握普通用户的电能质量状况，在此基础上提出了基于普通用户侧的电能质量监测仪的思路，探讨了相关的网络结构和关键技术方法。关键词：电能质量监测；网络；普通用户Designofcustomerpoonitorbasedonsinfluencingcustomersdirectlyoccurat

3、distributionsystemorlo.ButuptonoostpracticalPQmonitorsarelocatedathighormediumvoltagesidesoraresimplyportableinstruments.BothofthemcannotfulfillthePQmonitoringrequirementsofmoncustomers.AfterdiscussionsofcorrelativePQindicestomoncustomers,theautherpointedoutthattheonitoringbasedonmoncustomer

4、anddiscussedtheonitoring；oncustomers0引言电能质量监测是获得电能质量信息的直接途径。以前，关注电能质量问题的主要是系统工程师以及相关的技术人员，然而随着社会的快速发展，越来越多的低压普通用户开始关注电能质量问题，如：IT行业公司关心其计算机服务器能否正常工作(若电压幅值下降大于10％，持续时间大于0.1s，其系统有可能紊乱)，而且直接影响用户的电能质量问题主要出现在配电系统和低压侧[1]，因此有必要从普通用户的角度，来重新认识电能质量监测的相关技术和装置。目前的电能质量监测装置主要分两大类：分布式电能质量监测系统以及手持式电能质量监测仪。前者

5、主要是基于系统侧来考虑，分布于各个变电站和关键用户接入点处的电能质量监测单元通过通信网络连接成一个有机的整体，共同完成整个电网的电能质量分析[2,3]。这种监测方式功能完备，可以完成整个电网的电能质量各项指标分析、谐波污染源的定位、暂态电压质量持续监测等功能，但是成本高，缺乏灵活性。手持式电能质量监测仪，如莱姆(LEM)、福禄克(FLUKE)等系列仪表，它们操作灵活方便，可以实时监测电能质量各项指标，但是无法完成数据的横向比较以及统计性指标的分析，特别是对暂态电能质量指标的统计，不能满足测量要求，必须发展新的监测技术。本文分析了与普通用户密切相关的电能质量指标，在兼顾测量灵活性

6、和功能完备性的基础上，提出了基于网络的普通用户侧电能质量监测仪的思路，探讨了相关的网络结构和关键技术方法。1电能质量监测仪结构分析电能质量问题可以分为电压质量问题和电流质量问题两部分。实际供电过程中，系统可以控制的仅仅为用户电压，无法控制用户汲取的电流量。因此与用户密切相关的电能质量指标主要为电压指标，如：电压波动、闪变、电压跌落、骤升、短时断电等。电流质量问题主要为谐波问题，它在一定程度上也可以在电压谐波中得到反映。因此对于普通用户而言，从墙上电源插座引入输入量，仅仅采集相关的电压信号，就可以完整的描叙其电能质量状况。在实际应用中，对用户而言，电能质量监测仪可以假想为一个黑匣

7、子，如图1，它具有的仅仅是一端输入和一端输出。输入可以直接从墙上的普通电源插座采集电压信号，输出为一个以太网口和(或)一个RS232接口。这样，用户只需插上电源插座，然后就可以通过以太网查看监测数据和分析结果，或者通过RS232串口总线实现点对点的本地监测。这种监测方式操作灵活方便，而且采用这种方式组成的监测网是一种完全分布式的监测系统，可以很好的完成不同监测点的数据横向比较以及统计性指标的分析。500)this.style.ouseg(this)">2基于用户侧的电能质量监测仪组网结构分析2.1点对点监测方式点对点监测包括两种方式：采用RS232串口总线实现点对点的本地数据传

8、输以及基于以太网通信的远程点对点监测。采用RS232串口总线实现点对点数据监测，适合现场的数据观察。它成本低，仅仅需要一台笔记本电脑或PC机与监测单元相连，就可以实现数据的监测分析，而且灵活方便，只要墙上有电源的地方就可以监测。数据的分析统计由安装在笔记本电脑或PC机的上层软件包完成，它可以完成对本监测点实时、历史数据的存储和处理，但是缺乏不同监测点间数据的横向分析。基于以太网通信的远程点对点监测，与基于RS232串口数据通信的点对点监测类似，它们的数据处理方式相同，只不过是数据传输的方式不