多级电网的电压暂降同步监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多级电网的电压暂降同步监测系统，包括设于每一出线回路的每一电压等级母线节点处的电压暂降同步监测装置以及与每一个电压暂降同步监测装置通讯连接的上位机，所述电压暂降同步监测装置包括与电压电流采集柜内的三个第一电流互感器电和三个电压互感器均电连接的信号采集模块、与所述信号采集模块电连接的信号处理器、与所述信号处理器电连接的GPS时钟模块和用于与上位机通讯连接的第一通讯模块。上述多级电网的电压暂降同步监测系统，能够实时监测每一电压等级母线节点的电能质量信息，实时上传至上位机，当发生电压暂降时能够实时的将该信号传递至上位机，便于上位机进行后续的分析评估。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能质量监测领域，特别涉及一种多级电网的电压暂降同步监测系统。
技术介绍
随着智能电网的建设，系统容量、规模、电压等级等快速发展，系统的复杂性、多样性，用户生产效率和设备敏感性增强。负荷结构、电气特性等发生了根本变化，尤其是基于微电子、计算机、电力电子等技术的可再生能源发电系统、用户设备与工业过程等越来越多地接入电网，而这些设备对电压暂降非常敏感，使得电压暂降成为最严重电能质量问题。另一方面，即使几百公里的故障也可能导致本地电压暂降，电压暂降发生的频率远远高于其它电能质量问题，根据欧美发达国家电力部门有关调查显示，在由电能质量引起的用户投诉中，由电压暂降引起的投诉多于70%。因此设计一种具有结构设计模块化、数据采集计算精确高、多种通信方式的同步电压暂降监测系统，对电压暂降的分析评估，电压暂降传递规律的发掘以及预防电压暂降引起的重大事故都具有重要意义。对电压暂降的评价与治理都离不开电能质量的监测，目前，国外电能质量的知名公司如瑞士的LEM公司、瑞典的UNIPOWER公司、美国的FLUKE公司，国内上海宝钢安大电能质量有限公司、国电中科电气有限公司等，对电能质量监测系统的研发都较为成熟，功能也比较完善目前，但市场上的各种电能质量监测产品对电压暂降的监测都存在以下局限性：1）主要集中于稳态电能质量指标，针对动态电能质量电压暂降而设计的监测系统极为少见；2）由于电压暂降具有传递性，需要进行各节点的同步监测，而市场上产品的监测时间精度低，并不能满足分析评估要求。3）对多级电网电压暂降监测的数据处理，没有针对性的评估系统；4）通信手段单一，不利于实现各级电网监测的系统化。因此，虽然国内外已开发了多功能的电能质量自动化监测产品，但尚无针对多级电网内电压暂降问题的同步监测，对于目前已成为最严重电能质量问题的电压暂降，有必要建立多级电网内电压暂降的同步监测系统。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：提供一种能够实现多级电网电压暂降同步监测的多级电网的电压暂降同步监测系统。为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是：提供一种多级电网的电压暂降同步监测系统，包括设于每一出线回路的每一电压等级母线节点处的电压暂降同步监测装置以及与每一个电压暂降同步监测装置通讯连接的上位机，所述电压暂降同步监测装置包括与母线上的三个第一电流互感器和三个电压互感器的二次侧均电连接的电连接的信号采集模块、与所述信号采集模块电连接的信号处理器、与所述信号处理器电连接的GPS时钟模块和用于与上位机通讯连接的第一通讯模块。作为优化，所述信号采集模块包括与所述三个电压互感器和三个第一电流互感器的二次侧均电连接的电压电流变送模块、与所述电压电流变送模块电连接的信号调理模块、与所述信号调理模块电连接的A/D转换模块以及与所述A/D转换模块以及信号调理模块均电连接的锁相环。作为优化，所述电压电流变送模块包括与所述三个电压互感器的二次侧一一对应电连接的三个电压变送电路以及与所述三个第一电流互感器二次侧一一对应电连接的三个电流变送电路；每一个电压变送电路均包括第一至第八电阻以及第一电容，第一电阻的第一端与对应的电压互感器电连接，第二端依次通过第二电阻、第三电阻及第四电阻后接地，所述第一电容与所述第四电阻并联连接，并且第一电容与所述第四电阻之间的节点与所述信号调理模块电连接；所述第二电阻与所述第三电阻之间的节点还依次通过第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻后与所述第三电阻与第四电阻之间的节点连接；每一电流变送电路均包括一第二电流互感器、第九电阻、第十电阻，所述电流变送电路通过该第二电流互感器的一次侧与对应的第一电流互感器二次侧电连接，所述第二电流互感器的二次侧具有两个引脚，第一个引脚与所述信号调理模块电连接，还依次通过所述第九电阻和第十电阻后接地，第二个引脚直接接地。作为优化，所述信号调理模块包括与三个电压变送电路和三个电流变送电路一一对应的六个信号调理电路，每一信号调理电路均包括运算放大器、第十一至第十四电阻以及第二电容，所述运算放大器的同相输入端通过所述第十一电阻与对应的变送电路相连，所述运算放大器的反相输入端通过第十二电阻接地，还直接通过第十三电阻与输出端直接相连，所述输出端还依次通过第十四电阻及第二电容接地，所述第十四电阻和第二电容之间的节点与所述A/D转换模块电连接。作为优化，所述锁相环采用通用集成锁相环，型号为CD4046。作为优化，所述上位机具有与所述第一通讯模块通讯连接的第二通讯模块。本技术的多级电网的电压暂降同步监测系统，在每一电压等级母线节点处均设置一电压暂降同步监测装置，并且每一个电压暂降同步监测装置均与所述上位机通讯连接，所述电压暂降同步监测装置用于实时监测每一级节点的电能质量信息，实时上传至上位机，当发生电压暂降时能够实时的将该信号传递至上位机，便于上位机进行后续的分析评估。每一电压暂降同步监测装置均设置有GPS时钟模块，能够有效的保证各电压等级下的监测装置对电压暂降起止时刻的监测具有极高的时间精度，其时间精度可以达到微秒，以使各监测装置对同一电压暂降源的同步监测，相对时间精度可以达到10微秒以内。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术多级电网的电压暂降同步监测系统一实施例的结构示意图。图2是本技术多级电网的电压暂降同步监测系统中电压暂降同步监测装置的框图。图3是图2中电压电流变送模块中其中一个电压变送电路的电路原理图。图4是图2中电压电流变送模块中其中一个电流变送电路的电路原理图。图5是图2中信号调理模块中其中一个信号调理电路的电路原理图。图6是图2中A/D转换模块的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参见图1至图6，本技术的多级电网的电压暂降同步监测系统包括设于每一出线回路的每一电压等级母线节点处的电压暂降同步监测装置（本例中，若干电压暂降同步监测装置一一对应的设于每一电压等级母线节点处的电压电流采集柜内，该电压电流采集柜可被统称为测量内）以及与每一个电压暂降同步监测装置通讯连接的上位机，所述电压暂降同步监测装置包括与母线上的三个第一电流互感器和三个电压互感器二次侧均电连接的信号采集模块、与所述信号采集模块电连接的信号处理器、与所述信号处理器电连接的GPS时钟模块和用于与上位机通讯连接的第一通讯模块。电压暂降同步监测装置安装于多级电网的各母线节点对应的测量柜中（每一个母线节点处均设有电压电流测量柜），接收各实时采集母线电压互感器二次侧信号及第一电流互感器二次侧信号，各个装置的系统时间均由一个统一的GPS时钟信号进行校准。具体的，一条母线上有三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级电网的电压暂降同步监测系统，其特征在于：包括设于每一出线回路的每一电压等级母线节点处的电压暂降同步监测装置以及与每一个电压暂降同步监测装置通讯连接的上位机，所述电压暂降同步监测装置包括与母线上的三个第一电流互感器和三个电压互感器的二次侧均电连接的电连接的信号采集模块、与所述信号采集模块电连接的信号处理器、与所述信号处理器电连接的GPS时钟模块和用于与上位机通讯连接的第一通讯模块。

【技术特征摘要】
1.一种多级电网的电压暂降同步监测系统，其特征在于：包括设于每一出线回路的每一电压等级母线节点处的电压暂降同步监测装置以及与每一个电压暂降同步监测装置通讯连接的上位机，所述电压暂降同步监测装置包括与母线上的三个第一电流互感器和三个电压互感器的二次侧均电连接的电连接的信号采集模块、与所述信号采集模块电连接的信号处理器、与所述信号处理器电连接的GPS时钟模块和用于与上位机通讯连接的第一通讯模块。2.如权利要求1所述的多级电网的电压暂降同步监测系统，其特征在于：所述信号采集模块包括与所述三个电压互感器和三个第一电流互感器的二次侧均电连接的电压电流变送模块、与所述电压电流变送模块电连接的信号调理模块、与所述信号调理模块电连接的A/D转换模块以及与所述A/D转换模块以及信号调理模块均电连接的锁相环。3.如权利要求2所述的多级电网的电压暂降同步监测系统，其特征在于：所述电压电流变送模块包括与所述三个电压互感器的二次侧一一对应电连接的三个电压变送电路以及与所述三个第一电流互感器二次侧一一对应电连接的三个电流变送电路；每一个电压变送电路均包括第一至第八电阻以及第一电容，第一电阻的第一端与对应的电压互感器电连接，第二端依次通过第二电阻、第三电阻及第四电阻后接地，所述第一电容与所述第四电阻并联连接，并且第一电容与所述第四电阻之间的节点与所述信号调...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国诚，王汉杰，龚向阳，王威，王波，虞殷树，叶樊，潘福荣，张锋，谢宇哲，王晴，张志雄，华宇肖，王强钢，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司宁波供电公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33