專利名稱：配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)督管理系統(tǒng)，且特別涉及一種配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的高速發(fā)展，近年來申請接入供電系統(tǒng)的用電負(fù)荷越來越多。由于申請接入的負(fù)荷性質(zhì)多種多樣，為了保證公用供電系統(tǒng)電能質(zhì)量，維護(hù)所有用電客戶的正當(dāng)權(quán)益，供電公司需承擔(dān)起對用戶負(fù)荷性質(zhì)進(jìn)行評估和監(jiān)督的責(zé)任。
由于用電客戶中的非線性負(fù)荷越來越多，供電系統(tǒng)諧波水平比較突出，根據(jù)國家電力法和《供電營業(yè)規(guī)則》第五十五條規(guī)定電網(wǎng)公共連接點(diǎn)電壓正弦波畸變率和用戶注入電網(wǎng)的諧波電流不得超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549—93的規(guī)定。
目前，對于用電客戶負(fù)荷接入供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量評估還處于規(guī)范的程序和方法，往往是個(gè)別客戶個(gè)別處理，效率不高，程序不規(guī)范，不利于監(jiān)督管理。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，能夠解決上述問題。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，包括多個(gè)客戶端、Web服務(wù)器，中心服務(wù)器、通信服務(wù)器和管理中心。多個(gè)客戶端能夠輸入用電負(fù)荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。上述這些客戶端通過局域網(wǎng)連接至上述Web服務(wù)器。中心服務(wù)器連接至上述Web服務(wù)器，適于接收上述Web服務(wù)傳遞的數(shù)據(jù)并計(jì)算出計(jì)算結(jié)果，該計(jì)算結(jié)果能夠通過Web服務(wù)器發(fā)布。管理中心，通過上述通信服務(wù)器連接上述中心服務(wù)器，上述中心服務(wù)器將計(jì)算結(jié)果傳送至管理中心，以供管理中心對該用電負(fù)荷進(jìn)行評估或監(jiān)督。
可選的，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接至上述中心服務(wù)器，該數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于保存上述中心服務(wù)器中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。
可選的，該系統(tǒng)還包括監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)連接至上述通信服務(wù)器，上述中心服務(wù)器的計(jì)算結(jié)果傳遞至上述監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)中，以供監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)對該用電負(fù)荷進(jìn)行評估或監(jiān)督。
本實(shí)用新型的有益效果為，為電能質(zhì)量干擾性負(fù)荷對于供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響評估及對負(fù)荷的監(jiān)督提供一套可用的系統(tǒng)，一方面從技術(shù)的角度保證電網(wǎng)的電能質(zhì)量保持在不影響所有用電客戶正常運(yùn)行的范圍內(nèi)，另一方面從管理的角度加強(qiáng)對負(fù)荷的監(jiān)督管理，提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

圖1所示為配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)的裝置示意圖。
圖2所示為客戶端的輸入界面示意圖。
圖3所示為配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理方法流程圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和電能質(zhì)量監(jiān)督法規(guī)對于電能質(zhì)量指標(biāo)的規(guī)定，電能質(zhì)量指標(biāo)包括頻率、電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、三相不平衡度、諧波這五個(gè)指標(biāo)。諧波、電壓波動(dòng)和閃變和三相不平衡度往往是由于電網(wǎng)受負(fù)荷的影響而產(chǎn)生，而電壓偏差和頻率的控制主要由調(diào)度基于潮流的控制實(shí)現(xiàn)，受用戶的影響波動(dòng)較小，本實(shí)用新型中不進(jìn)行研究分析。
1、諧波的計(jì)算 根據(jù)GB/T14549-1993標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，公共連接點(diǎn)母線諧波電壓(相電壓)限值如表1所示。
表1 公共連接點(diǎn)母線諧波電壓(相電壓)限值
又根據(jù)GB/T14549-1993標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，注入公共連接點(diǎn)的總諧波電流允許值如表2所示。
表2 注入公共連接點(diǎn)的總諧波電流允許值
當(dāng)公共連接點(diǎn)處的最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí) 式中Sk1——公共連接點(diǎn)的最小短路容量，MVA Sk2——基準(zhǔn)短路容量，MVA Ihp——基準(zhǔn)短路容量情況下第h次諧波電流允許值，A Ih——短路容量為Sk1時(shí)的第h次諧波電流允許值，A。
同一公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此用戶在該點(diǎn)的協(xié)議容量與其公共連接點(diǎn)的供電容量之比進(jìn)行分配。
Ihi＝Ih(Si/St)1/α 式中Ih——經(jīng)過短路容量折算的諧波電流限值，A Si——第i個(gè)用戶的協(xié)議用電容量，MVA St——公共連接點(diǎn)的供電設(shè)備容量，MVA α——相位疊加系數(shù)，根據(jù)諧波次數(shù)查表獲得。
2.電壓波動(dòng)和閃變限值的計(jì)算 又根據(jù)GB 12326-2000標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，電壓波動(dòng)限值如表3所示。
表3 電壓波動(dòng)限值
閃變限值的計(jì)算如表4所示 表4 各電壓等級的閃變限值
電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，由波動(dòng)負(fù)荷引起的短時(shí)間閃變值Pst和長時(shí)間閃變值Plt應(yīng)滿足表4所列的限值。
閃變限值根據(jù)用戶負(fù)荷大小，其協(xié)議用電容量占供電容量的比例、以及系統(tǒng)電壓分級作不同的規(guī)定和處理。
(1)第一級規(guī)定。滿足本級規(guī)定，可以不經(jīng)閃變核算，允許接入電網(wǎng)。對于10kV、35kV電壓等級用戶，第一級限值見表5。
表5 10kV、35kV用戶第一級限值
對于110kV、220kV電壓等級用戶，滿足(ΔS/SSC)max<0.1％。
(2)第二級規(guī)定。不同電壓等級之間閃變傳遞系數(shù)T如表6所列。
表6 不同電壓等級間閃變傳遞系數(shù) 用戶閃變限值的計(jì)算如下 對于10kV、35kV單個(gè)用戶，首先求出接于公共母線的全部負(fù)荷產(chǎn)生閃變的總限值G 參照表4-2，上式中LMV和LHV分別為10kV、35kV的閃變限值(Pst＝0.9，Plt＝0.7)和110kV、220kV的閃變限值(Pst＝0.8，Plt＝0.6)。
則單個(gè)用戶閃變限值為 式中FMV為波動(dòng)負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)，其典型值FMV＝0.2～0.3(但必須滿足Si/FMV≤SMV) 對于110kV、220kV單個(gè)用戶，閃變限值計(jì)算式為 式中LHV為表4-2中110kV、220kV的閃變限值(Pst＝0.8，Plt＝0.6)。Si為用戶的協(xié)議容量，StHV為公共母線總供電容量，對于110kV用戶即為該母線上所接變壓器容量之和，對于220kV用戶，需考慮傳遞容量的影響。
(3)豁免流程。
對于某些較小的用戶，閃變限值可以參照表7。
表7 某些較小用戶閃變限值 3.三相電壓不平衡度限值計(jì)算 同樣的，根據(jù)GB/T 15543-1995標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對于申請用電的每個(gè)用電客戶，本算法中給出三相電壓不平衡度的限值。在此不再贅述。
為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。
圖1所示為配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)的裝置示意圖。
如圖1所示，該系統(tǒng)采用由服務(wù)器，Web服務(wù)器，Web客戶構(gòu)成的B/S(瀏覽器/服務(wù)器)的結(jié)構(gòu)方式。配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)100包括電能質(zhì)量檢測管理中心101，通信服務(wù)器102，SCADA系統(tǒng)103，中心服務(wù)器104，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器105，Web服務(wù)器106，以及客戶端107a，107b...，107n。
客戶端107a，107b...，107n通過Web服務(wù)器106連接至中心服務(wù)器104。使用者能夠在客戶端107a，107b，...，107n輸入用電負(fù)荷特性參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)?？蛻舳?07a，107b，...，107n通過局域網(wǎng)訪問Web服務(wù)器106，Web服務(wù)器106適于從客戶端107a，107b，...，107n處獲得數(shù)據(jù)。
中心服務(wù)器104電性連接通信服務(wù)器102，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器105，和Web服務(wù)器106。中心服務(wù)器104負(fù)責(zé)從Web服務(wù)器106收集指標(biāo)計(jì)算評估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并將這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器105。接著，中心服務(wù)器104在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)前文所述的標(biāo)準(zhǔn)提供的模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算任務(wù)完成后將結(jié)果也保存于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器105。同時(shí)，中心服務(wù)器104還將計(jì)算結(jié)果通過Web服務(wù)器發(fā)布。
通信服務(wù)器102電性連接管理中心101，中心服務(wù)器104和SCADA系統(tǒng)103。中心服務(wù)器104在結(jié)束計(jì)算之后，也會(huì)將計(jì)算結(jié)果傳送給管理中心101或者SCADA系統(tǒng)103，以供管理中心101或者監(jiān)控組態(tài)(Supervisory Control And DataAcquisition，SCADA)系統(tǒng)103對用戶用電情況進(jìn)行評估、監(jiān)督、治理等動(dòng)作。
圖2所示為客戶端的輸入界面示意圖。
客戶端的輸入界面200位于Web服務(wù)器發(fā)布頁面，客戶端可以通過IE瀏覽器打開。
請參考圖1和圖2。中心服務(wù)器104進(jìn)行計(jì)算需要以下原始數(shù)據(jù) (1)供電變電站的接線方式； (2)供電變壓器的容量、參數(shù)； (3)供電變電站母線的短路容量； (4)用戶的協(xié)議容量； (5)負(fù)荷的特征等； 這些數(shù)據(jù)中，(1)～(3)屬于電網(wǎng)參數(shù)，由供電企業(yè)提供，通過文本導(dǎo)入的方式存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，(4)～(5)屬于用戶信息，由使用者通過客戶端107a，107b...，107n輸入。
電網(wǎng)參數(shù)輸入選擇區(qū)201包括至少4個(gè)欄位選擇變電站名稱、母線；輸入母線短路容量；輸入變電站設(shè)備參數(shù)；選擇接線方式。這些欄位的填寫方式可以由使用者輸入或者通過下拉菜單來選擇。
用戶參數(shù)輸入選擇區(qū)202包括至少三個(gè)欄位用戶的協(xié)議用電容量；背景諧波電壓和電流；選擇用戶所屬的復(fù)合分類。這些欄位的填寫方式可以由使用者輸入或者通過下拉菜單來選擇。
輸入完成后，程序可以開始計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果在計(jì)算分析結(jié)果輸出區(qū)203內(nèi)顯示，同時(shí)保存至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行備案，供其他客戶端查詢?yōu)g覽。其中，用戶諧波限值為給用戶分配的諧波限值，用戶電能質(zhì)量監(jiān)督管理要求部分提示該類型負(fù)荷需要進(jìn)行的電能質(zhì)量監(jiān)督管理流程，供工詢等業(yè)務(wù)參考。
圖3所示為配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理方法流程圖。
請結(jié)合參考圖1和圖3。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理方法包括以下步驟 使用者輸入電能質(zhì)量干擾性用電負(fù)荷特性參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)S301，在這一步驟中，使用者例如是可以使用圖1所示的客戶端107a，107b...，107n進(jìn)行參數(shù)的輸入。
在步驟S301，獲得計(jì)算所需的參數(shù)之后，中心服務(wù)器104進(jìn)行電能質(zhì)量仿真計(jì)算S302。在這一步驟中，中心服務(wù)器104是根據(jù)前文所述的標(biāo)準(zhǔn)提供的模型進(jìn)行運(yùn)算。
步驟S303中，中心服務(wù)器104將計(jì)算結(jié)果與供電企業(yè)給出的電能質(zhì)量指標(biāo)限值進(jìn)行比較。若計(jì)算結(jié)果超過供電企業(yè)給出的電能質(zhì)量指標(biāo)限值，則被監(jiān)督的用電負(fù)荷不符合指標(biāo)限值要求；若計(jì)算結(jié)果不超過供電企業(yè)給出的電能質(zhì)量指標(biāo)限值，則被監(jiān)督的用電負(fù)荷符合指標(biāo)限值要求。
若被監(jiān)督的用電負(fù)荷不符合指標(biāo)限值要求，則進(jìn)行步驟S304，采取電能質(zhì)量改進(jìn)措施。其中電能質(zhì)量改進(jìn)措施包括 (1)對于屬于非線性污染負(fù)荷的用戶，要求對供電方案進(jìn)行審核、制定諧波治理方案、治理方案評估等。
(2)要求可能產(chǎn)生電能質(zhì)量污染的用戶安裝電能質(zhì)量監(jiān)測儀。
(3)越限用戶限期進(jìn)行治理等。
若被監(jiān)督的用電負(fù)荷符合指標(biāo)限值要求，則進(jìn)行步驟S304，將該用電負(fù)荷接入電網(wǎng)。后續(xù)還會(huì)對該用電負(fù)荷進(jìn)行電能質(zhì)量指標(biāo)實(shí)測S305。
若電能質(zhì)量指標(biāo)實(shí)測的結(jié)果不符合指標(biāo)限值要求，執(zhí)行步驟S304。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，其特征是，包括
多個(gè)客戶端，能夠輸入用電負(fù)荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
Web服務(wù)器，上述這些客戶端通過局域網(wǎng)連接至上述Web服務(wù)器；
中心服務(wù)器連接至上述Web服務(wù)器，適于接收上述Web服務(wù)傳遞的數(shù)據(jù)并計(jì)算出計(jì)算結(jié)果，該計(jì)算結(jié)果能夠通過Web服務(wù)器發(fā)布；
通信服務(wù)器連接至上述中心服務(wù)器；
管理中心，通過上述通信服務(wù)器連接上述中心服務(wù)器，上述中心服務(wù)器將計(jì)算結(jié)果傳送至管理中心，以供管理中心對該用電負(fù)荷進(jìn)行評估或監(jiān)督。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，其特征是，還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接至上述中心服務(wù)器，該數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于保存上述中心服務(wù)器中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，其特征是，還包括監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)連接至上述通信服務(wù)器，上述中心服務(wù)器的計(jì)算結(jié)果傳遞至上述監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)中，以供監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)對該用電負(fù)荷進(jìn)行評估或監(jiān)督。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)督管理系統(tǒng)，包括多個(gè)客戶端、Web服務(wù)器，中心服務(wù)器、通信服務(wù)器和管理中心。多個(gè)客戶端能夠輸入用電負(fù)荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。上述這些客戶端通過局域網(wǎng)連接至上述Web服務(wù)器。中心服務(wù)器連接至上述Web服務(wù)器，適于接收上述Web服務(wù)傳遞的數(shù)據(jù)并計(jì)算出計(jì)算結(jié)果，該計(jì)算結(jié)果能夠通過Web服務(wù)器發(fā)布。管理中心，通過上述通信服務(wù)器連接上述中心服務(wù)器，上述中心服務(wù)器將計(jì)算結(jié)果傳送至管理中心，以供管理中心對該用電負(fù)荷進(jìn)行評估或監(jiān)督。
文檔編號H04L12/28GK201270525SQ200820152790
公開日2009年7月8日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者霖 蔡, 楊心剛, 潘國美, 潘永剛, 謙 任 申請人:華東電力試驗(yàn)研究院有限公司, 上海市電力公司