本实用新型专利技术涉及一种电能质量扰动源的定位系统，定位系统包括电能质量管理主站及与主站之间通过以太网连接的电能质量在线监测装置，在辐射型配电系统的输电线路的每个监测点设置一台电能质量在线监测装置，各个电能质量在线监测装置之间通过以太网连接；当系统中发生实际扰动事件时，电能质量在线监测装置检测到扰动事件后会记录下扰动源发生的时刻并通过以太网以广播的方式通知网络中其它的电能质量在线监测装置以该时刻为基准启动扰动录波系统，记录下该时刻之前N个周波和之后N个周波的采样数据，并实时的发送到电能质量管理主站，通过各个电能质量在线监测装置之间相互协作建立系统覆盖矩阵和系统方向矩阵，再进行扰动源定位。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电能质量污染源在线监测领域，具体涉及一种电网中电能质量扰 动源的定位系统。
技术介绍
近年来随着经济的飞速发展，电力负荷增长迅猛，用电负荷日趋复杂化和多样化， 越来越多的非线性、冲击性、不平衡和谐波丰富的应用设备相继接入电网，都会不同程度地 影响到供电电网的电能质量。加之监控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原 因，电能质量问题日益突出。 当前，电力系统中与电能质量相关的研宄热点主要集中在以下几个方面：电能质 量信号的辨识处理、电能质量评价指标、电能质量在线监测装置和系统的结构、电能质量控 制等。然而，电能质量事件发生后扰动源的定位技术也十分重要，不仅有助于电力部门与用 户之间的责任判定和纠纷的合理解决，而且对电力部门制定电能质量缓和和控制策略具有 重要指导作用。因此，有必要建立一套电能质量的远程、集中监测与分析系统，对影响电能 质量的污染源如电压或电流的暂升、暂降和短时中断等指标进行分析，及时找出影响电能 质量污染源的原因，保证电网安全、可靠、经济运行。 目前配电网中电能质量扰动源的定位方法主要有以下两类方法： 1、基于扰动方向关系表格的判定方法。根据系统中网络结构和电能质量在线监测 装置（PQMD)的布置情况，预先列写出系统中扰动源位置和各个电能质量在线监测装置之 间的扰动方向关系表。当系统中发生实际扰动事件时，根据各监测点的测量数据进行扰动 方向的判断，并与该关系表格进行比对，来实现定位功能。该方法的缺点是：必须依靠人工 的比较才能进行扰动源的定位，工作效率低。目前虽然可以通过计算机编程进行自动分析 来实现扰动源的自动定位，但有些情况下（例如其它线路上的扰动源对电能质量在线监测 装置的影响，即不能充分利用所有支路信息进行定位判断）存在模糊目标扰动源时，不能 实现精确定位，定位准确性和容错能力较差。 2、基于单测点或多测点的扰动源方向判定的符号型定位方法。根据电力系统中布 置的单个或多个电能质量在线监测装置，研宄各种事件类型对应的扰动源方向判定算法。 例如，当电力系统中发生电压暂降事件或谐波事件时，采用基于扰动功率和扰动能量、基于 等效阻抗实部符号等方法，可实现扰动事件发生在监测点前向或后向的判定。目前也有学 者在此基础上提出基于遗传算法的电能质量扰动源定位方法，该方法通过对扰动信号高频 分量产生机理的分析，利用小波变换提取高频分量，将高频扰动能量的极性作为扰动方向 判别的依据，并根据系统拓扑结构及监测点布置情况，建立了扰动源定位优化模型，将扰 动源定位问题转化成为0-1整数规划问题，采用遗传算法进行求解。该方法的缺点是：只能 判定出扰动源相对于该监测点的前、后方向，在电力网络中发生电能质量事件时，并不能真 正实现扰动源的精确定位（如定位到具体某条线路），建立扰动源定位优化模型、采用遗传 算法进一步增大了电能质量在线监测装置的计算量和存储量。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能实现扰动源准确自动定位和自动消 除扰动源模糊项、效率高、结构简单、成本低廉、易于实现和部署的电能质量扰动源的定位 系统。 实现本技术目的的技术方案是提供一种电能质量扰动源的定位系统，包括电 能质量管理主站以及在辐射型配电系统的输电线路的每个监测点设置的一台电能质量在 线监测装置，各个电能质量在线监测装置之间通过以太网连接，各电能质量在线监测装置 与电能质量管理主站之间通过以太网连接；当系统中发生实际扰动事件时，电能质量在线 监测装置检测到扰动事件后会记录下扰动源发生的时刻并通过以太网以广播的方式通知 网络中其它的电能质量在线监测装置以该时刻为基准启动扰动录波系统，记录下该时刻之 前N个周波和之后N个周波的采样数据，N多1，并实时的发送到电能质量管理主站；电能质 量管理主站存储着各个电能质量在线监测装置的设备号以及所在监测点的地址。 进一步的，所述一种电能质量扰动源的定位系统还包括支持IEEE1588协议的 以太网交换机，电能质量管理主站支持IEEE1588协议，电能质量在线监测装置设有支持 IEEE1588协议的以太网接口，电能质量管理主站之间与各个电能质量在线监测装置均 通过专用的屏蔽网络连接线按照国际通用标准接入以太网交换机后组网，整个系统采用 IEEE1588对时协议进行时钟校准。 本技术具有积极的效果：（1)本技术提供一种基于以太网对时，能够进 行多点监测的分布式、多机协作的电能质量监测系统，系统中各个电能质量在线监测装置 之间通过IEEE 1588对时协议统一进行时钟校准取代传统的依靠GPRS校准方式，根据多测 点电能质量在线监测装置上记录的时标进行扰动识别、信息广播和录波匹配等协作建立系 统覆盖矩阵和系统方向矩阵，电能质量管理主站可根据各个时刻的时间、功率/电流方向 并通过简单的带有时标的矩阵算法（系统覆盖矩阵和带有时标的系统方向矩阵进行矩阵 乘法）、各个电能质量在线监测装置之间所录波形的相互比对以及各个所录波形的频谱分 析来实现扰动源准确自动定位和自动消除扰动源模糊项、效率高、结构简单、成本低廉、易 于实现和部署的配电网电能质量扰动源定位系统及其方法。 (2)本技术结合电网中多个监测点的扰动信号，对电能质量扰动源进行检测、 识别分析，输出扰动持续时间，扰动类型等结果，其结果准确全面；同时由于监测并分析多 个监测点的信息，能够实现扰动源的精确定位，便于明确事故责任方和治理电能质量扰动 问题；检测和分析出的电能质量信息可通过以太网发送到系统主站中长期保存，便于全面 记录电能质量扰动的数据，方便管理部门快捷、直观地了解所需的电能质量扰动有关信息， 进一步强化电能质量监督与管理工作，为电能当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电能质量扰动源的定位系统，其特征在于：包括电能质量管理主站以及在辐射型配电系统的输电线路的每个监测点设置的一台电能质量在线监测装置，各个电能质量在线监测装置之间通过以太网连接，各电能质量在线监测装置与电能质量管理主站之间通过以太网连接；电能质量管理主站存储着各个电能质量在线监测装置的设备号以及所在监测点的地址；使用时，当系统中发生实际扰动事件时，电能质量在线监测装置检测到扰动事件后会记录下扰动源发生的时刻并通过以太网以广播的方式通知网络中其它的电能质量在线监测装置以该时刻为基准启动扰动录波系统，记录下该时刻之前N个周波和之后N个周波的采样数据，N≥1，并实时的发送到电能质量管理主站。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄重，王奕，陈海明，王永豪，
申请(专利权)人：江苏省电力公司常州供电公司，江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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