文献翻译译文-基于web的分布式电能质量评估测量系统

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1、基于Web的分布式电能质量评估测量系统摘要工业系统己经儿乎完全转向复杂的电子设备时代。电能质量（PQ）分析对经济十分重要，因为各种电气设备对电能质量的变化十分敏感。工业过程的控制和监测主要集中在电气保护，而很少集中在电能质量上。现在先进的测量和通信系统使安装基于网络的电能监测系统成为现实。从某种意义上说，本文提出了一种创新的低成本测量系统，本文还研究了分布式电能质量测量系统存在的挑战和发展趋势。关键字：分布式系统；电能质量；智能传感器。1简介随着越来越多的电子设备进入工业和商业领域，电能质量和电能质量测量装罝越来越受到用户的关注，其中，电能质量主要由两方面表征：（1）电能质

2、量的技术术语包括：供电可靠性和电压质量，其中供电可靠性表征持续稳定供电的能力，电压质量表征电压电平的变化和抗扰能力。（2）相关的商业服务规范（如与电网延迟连接等）以及电能零售商业服务客户的规范。当发生持续中断，电压下降到0V超过1分钟，这个问题是每个用户都遇到过的问题，也是电网供电中常见的现象。系统平均中断频率、客户平均中断持续时间，这些指标并不能表征电能质量。要根据理想正弦电源的电压、电流的电磁偏差来评估电压质量和电源干扰。电压质量的干扰因素主要源于对设备操作，其可能导致的结果冇：电压瞬变、电压跌落、电压骤升、浪涌。一些常用的术语可以从文献［2］中找到。供电系统中电能质量

3、的好坏存在很大差别，并且取决于多方面的因素。例如照明、工厂投切大容量负荷或者非线性负荷、由于动物、树枝、车辆或人为因素导致的相间短路或接地短路，这些都会影响供电质量。一些电力供应商在建设时遵守参考文献［3］的标准进行电力设施建设。在所有类别的干扰中，电压跌落和瞬时供电中断是自动化工业生产中最常见的干扰［4］。电压跌落通常定义为实际电压跌落超过额定电压的10%-90%，并且持续0.5-60个周期。此外，电压骤升（电压骤升不那么常见）通常不会破坏敏感负载，但会对设备造成损害。瞬时电压中断通常是指实际电压下降为额定电压10-90%的时间为0.5-3个周期。自然因素（例如大树倒塌压

4、倒输电线路或者雷击等）、负荷变化（例如线路投切或者人为失误）、电力活动（如电动机的启动），这些都可能导致电压跌落。在输电线路中，电压跌落的种类根据输电线路在输电网络中位置的不同而不同［5］。由于这些短暂的过程，普通用户很少会觉察到这些电压质量变化过程。然而，对于大多数工业用户，造成停电的另一个显著原因是大规模整体频率偏移，由于这个原因可能导致停电时间长达数小时［6］。研究发现85%的供电屮断的原因是电压质量达不到要求，而电压骤降是电压质量达不到要求的主要原因。另一些主要问题与线路电压无关(特别是讼时间电压骤降)，乜括设备跳闸、停转、过载，如果敏感设备对电压要求较高，在供电过

5、程中发生波动，如果电网没有足够的能力抵抗波动，则敏感设备将停运。这些因素随后将导致供电效率降低，更高的电力需求,更高的花销，控制电路受到电磁干扰，电缆和设备过热，并且增加设备受损的几率。线路电压调整仍然是提高工业生产力的内在要求。调整线路电压的方法有几种，这些方法被广泛应用于市场中。其中最常用的是不间断供电系统(UPS)。近年来，例如基于电力电子技术的定制电源设备的新技术得到不断发展，这给提高电能质量提供了一套解决方案［7］。然而阻碍提高电能质量的障碍是电力参数的实时监测和存储［8］。IEC61000-4-30标准规定了电力参数测量的方法并规定丫与电压质量相关的参数的测量方

6、法。根据精度的不同规定测量装置的等级。当对测量精度要求严格时，则必须使用A类测量仪器。例如，合同中的应用，验证符合标准，解决纠纷，等等。B类测量仪器被用来确定统计值和调节/纠正错误。因为电源扰动的发生是高度不可预知的，所以需要一个适当的监测系统，这个检测系统能够连续不间断的检测电能质量参数的变化。先进的电能质量测量仪器的特性和趋势可以从参考文献［11-13］中查到。最近几年，提出了一些实验解决方案。在［14］的系统中，该系统使用了标准LabVIEWTCP/IP技术构建了低压供电网络，这一网络可以看成大型供电网络的简化模型。和以往类似，硬件系统由多台PC机构成，每台PC机通过

7、电压变送器连接到一个电力系统，并且每台PC机独立管理一个数据釆集模块。使用NILabviEW的图形化程序设计语言模拟虚拟仪器。此外，现在许多电力公司在高压和中压变电站利用电能质量测量装置来实时监测电能质量116］。在过去十年中电力科学研究院的发展是苏中最具有意义的一个里程碑ll7j。然而B前安装的最广泛的装置是另一方面，许多自动化的工厂目前使用专用的PQ测量设备，但只用于公共耦合点(PCC)和在PQ事件中确定事故责任。然而，在工厂内，没有任何可提供参考的整合分布式测量.简而言之，即需要一种低成本的装置来连续不间断的