摘要:结合电能质量监测的要求及发展方向,分析电网电能质量监测网的特点,根据电能质量监测网的基本结构与要求及电能质量监测网的数据传输方式,综合介绍电网电能质量监测的实际经验,提出了监测网构建及运行中需注意的问题。
关键词:电能质量;监测;控制
随着变电站向综合自动化和无人值班方向的发展,以及电能质量监督管理的需要,电能质量监测逐渐由各点孤立监测点向多监测点组网构成电能质量监测网的方向发展。自2000年以来,国内多个省电力公司、地区供电公司构建了电能质量监测网,因其在数据管理和运行维护等方面的优点,正被日益广泛采用。为适应不断提高的电网运行自动化水平及电力市场的发展,电网电能质量的集中监测与控制将成为必然。
1 电能质量监测网的特点
与孤立的就地监测相比,电能质量监测网能实现电能质量在线监测由独立分散到组网运行的转变;远程实时监督电能质量污染源对电网的污染,就地监测发现电能质量问题后,可在远程管理终端同步显示、告警,增强了电能质量监督的时效性。
实现电能质量监测的实时分层分级管理,满足省级或大区电网运行管理的需要。
作为电网运行故障分析的辅助手段,为运行过程中的暂态现象及各种故障情况提供分析依据。
实时分析记录系统中各监测线路上的基波、谐波功率及流向,为系统谐波潮流分析、谐波对线损及电能表计量精度影响的分析提供依据。
实现区域电网电能质量指标的统计、分析和评估,为电网电能质量问题的治理和改善提供数据。
2 电能质量监测网的基本结构与要求
2.1 电能质量监测网的基本结构
电能质量监测网一般由网络型电能质量在线监测装置(电能质量监测终端)、通讯网络、电网电能质量数据管理系统构成。图1给出了一个基于电力局域网和广域网的电能质量监测网的整体结构示意。
电能质量在线监测装置实现变电所电能质量指标的实时监测和数据上传,电能质量数据管理系统,实现所属地区所有变电所电能质量指标的实时监督。
2.2 电能质量监测终端的功能要求
电能质量监测终端是整个系统的基础,其性能、精度和可靠性对整个系统的运行有重要影响,电能质量监测终端还应视实际需要考虑如下因素。
2.2.1 装置的多通道配置
应综合考虑监测点的母线电压、线路电流,对电能质量监测终端进行多通道配置,最好是单台监测终端实现全部母线电压和进出线电流的监测,以提高性价比,减少监测终端的屏位占用。终端多通道配置时,对所有输入信号,应采取同步触发。
2.2.2 装置的初始化参数设置及查询
应根据变电所无人值班的发展需要,及电能质量监测网的运行特点,对电能质量监测终端初始化参数的设置及查询提供远程网络方式。
2.2.3 外部触发分析记录
外部触发,如保护动作等,完成监测点全部电能质量指标的瞬时记录,实现类似于故障录波器的故障录波功能。
2.2.4 GPS对时
GPS对时有两种方式,GPS接收器直接对时和网络对时,应根据实际需要,对装置的对时提出相应要求。
3 电能质量监测网的数据传输方式
电能质量监测网的数据传输方式主要有两种:串口通讯方式及以太网通讯方式。其中串口通讯方式一般通过RS485/232、USB、MODEM、或GPRS、CDMA等无线网络接口。
4 监测网构建及运行中需注意的几个方面
为构建有效的电能质量监测网,并在日后运行中能充分发挥监测网的作用,构建电能质量监测网时,宜注意以下几个方面。
监测是基础,治理控制是手段,优质供电是最终目的。因此,花大量精力和费用构建监测网,片面追求监测网的面广量大毫无意义,应重点监测给污染源、重要敏感用户供电的线路及母线。
应制订电能质量在线监测装置订货技术条件,监测指标宜全面考虑(实际安装点的监测指标可视需要有所侧重)、精度应有保证,并确保所选装置能顺利接入系统及数据上传。
基于安全性、可靠性的要求,根据电网现有的数据通讯方式,选择合适的通讯载体及通讯协议。
数据管理系统的结构应具备充分的开放性,一方面确保兼容满足订货技术条件的各种在线监测装置的数据,另一方面系统数据能对其他MIS系统开放。
电能质量监测网的运行,宜由系统运行人员管理,以确保重要监测数据的实时监督,不宜由管理专职或信息中心人员直接管理。
需要说明的是,电压监测作为专项电能质量指标监测,有其特殊性。为了保证系统电压质量,应在电厂、变电所和配电网络中,设置有足够数量的电压监测点。统计型电压表,作为时代发展的产物,在电网自动化水平不高、通讯手段落后、系统电压质量普遍较差的情况下,大规模的安装,对了解系统电压水平、统计电压合格率发挥了较大作用。目前,随着系统通讯手段、综合自动化水平的提高及区域无功电压优化控制的实施,SCADA系统及其基础上的高级运用软件已能完全取代统计型电压表及其功能。
5 结束语
通过电能质量监测,可对系统背景电能质量指标做客观评价,包括指标量值水平、是否满足相关标准的规定、哪些指标存在问题或有劣变的趋势,并能在背景指标检测结果的基础上,提出系统运行方式调整、指标控制治理的参考意见,因此,电能质量监测应得到企业的重视,并确保系统稳定运行、功能完善。
参考文献
李群,蒋平. 电能质量与节能技术[M]. 中国电力出版社.2008.
林海雪. 现代电能质量的基本问题[J]. 电网技术. 2001,25(10): 5-12.
GB/T 19862-2005. 电能质量监测设备通用要求[S]. 2005.
标签:电能质量监测网,质量监测