面向用户的电能质量智能感知系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向用户的电能质量智能感知系统，包括安装在用户侧的电能质量监测终端和边缘计算网关，以及安装在电网侧的安全接入网关、物联管理平台和电能质量服务器组；电能质量监测终端用于采集各用户的电能质量数据；边缘计算网关用于接收并处理区域内的用户电能质量数据，反馈用户分析处理后的电能质量问题和电压暂态事件；物联管理平台接收用户侧电能质量监测终端数据；电能质量服务器组读取解析物联管理平台传输的用户侧电能质量数据。它可以解决用户侧电能质量监测，及时掌握用户侧电能质量情况，并通过边缘计算，及时向用户反馈电能质量情况，为用户提供更好的电能质量需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
面向用户的电能质量智能感知系统


[0001]本专利技术涉及电能质量监测
，具体涉及一种面向用户的电能质量智能感知系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济结构的转型，精密制造、人工智能等高精尖产业得到快速发展，对优质电力供应的需求大幅增加，因此越来越多的电力用户开始关注电能质量，而电网企业高质量电能供应差异化服务不完善导致的用户投诉日益增多，成为恶化电网企业与用户之间营商环境的重要原因。
[0003]现有电能质量监测主要由国网公司单一主体承担，监测点基本部署在电网侧，对电力用户的电能质量情况关注和参与程度较小。一方面，用户侧电能质量监测装置不具备电力专网通信条件，无法将电能质量数据上传至主网侧，导致主网侧无法及时掌握用户侧电能质量情况；另一方面，电网供电线路同时为多个用户供电，仅掌握电网侧电能质量情况，无法划分各用户扰动责任，电能质量用户主动治理参与度极低，也导致了电网电能质量污染日益严重，因此，建立一套面向用户的电能质量智能感知系统是十分重要的，也为协助解决治理电能质量污染提高电能质量的有益支撑。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种面向用户的电能质量智能感知系统，以解决用户侧电能质量监测，及时掌握用户侧电能质量情况，并通过边缘计算，及时向用户反馈电能质量情况，为用户提供更好的电能质量需求。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种面向用户的电能质量智能感知系统，包括安装在用户侧的电能质量监测终端和边缘计算网关，以及安装在电网侧的安全接入网关、物联管理平台和电能质量服务器组，多个所述电能质量监测终端与一个所述边缘计算网关通信连接，所述边缘计算网关与所述安全接入网关通信连接，所述安全接入网关分别与所述物联管理平台、所述电能质量服务器组连接；所述电能质量监测终端用于采集各用户的电能质量数据；所述边缘计算网关用于接收并处理区域内的用户电能质量数据，反馈用户分析处理后的电能质量问题和电压暂态事件；所述物联管理平台接收用户侧电能质量监测终端数据；所述电能质量服务器组读取解析所述物联管理平台传输的用户侧电能质量数据。
[0007]优选的，所述电能质量监测终端包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据存储模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述数据存储模块连接，所述数据处理模块与所述数据传输模块连接。
[0008]优选的，所述边缘计算网关处理用户电能质量数据并与预设标准相比较，传输超过预设标准的数据至用户、所述物联管理平台。
[0009]优选的，所述边缘计算网关通过基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议与所
述安全接入网关通信连接；所述物联管理平台通过数据同步技术与电能质量服务器组通信连接。
[0010]进一步优选的，在所述基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议中，实时数据协议由时标sec、时标ms、数据标记状态、分组下实时量数量和实时量数据顺次组成，其中，时标 sec有4字节，时标ms有4字节，数据标记状态有2字节，分组下实时量数量有2字节，实时量数据由数据ID、数据类型、数据值顺组组成，其中，数据ID有4字节，数据类型有1 字节、数据值有2字节、4字节或8字节。
[0011]进一步优选的，在所述基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议中，暂态事件协议由大类及子类、时间、毫秒、关联波形、特征值数量、特征值和事件状态顺次组成，其中，大类及子类有2个字节，时间有4个字节，毫秒有2个字节，特征值数量有2个字节，事件状态有1个字节，每条暂态事件占用的寄存器长度在30
‑
60个寄存器之间，特征值最多有10个。
[0012]进一步优选的，在所述基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议中，定时记录数据协议包括本次上传定时记录变量个数、时标和RecordVal顺次组成，RecordVal由2个字节的变量ID和4个字节的Val顺次组成。
[0013]进一步优选的，在所述基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议中，录波文件数据协议由文件类型、GUID、数据总包部、当前包序号和数据顺次组成，所述GUID格式为：前6个字节分别是“Unix时间戳(秒，4字节)+毫秒高8位+毫秒低8位",第7个字节是波形类型。波形类型枚举：0
‑
信号电压1录波,1
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信号电压2录波,2
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信号电压3录波,3
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表示扰动记录，4表示故障录波,5
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有效值录波。
[0014]优选的，所述电能质量服务器组将接收到的用户侧电能质量数据在数据库服务器上进一步深化处理和分析，然后将分析后的数据发布到WEB服务器，并发布相应指令。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]1.解决用户侧电能质量监测，及时掌握用户侧电能质量情况，并通过边缘计算，及时向用户反馈电能质量情况，为用户提供更好的电能质量需求。
附图说明
[0017]图1为一种用户的电能质量智能感知系统的结构框图。
[0018]图2为Web发布模式框图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，以实施例的形式说明本专利技术，以辅助本
的技术人员理解和实现本专利技术。除另有说明外，不应脱离本
的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
[0020]如图1所示，本专利技术所述一种用户的电能质量智能感知系统包括：
[0021]安装在用户侧的电能质量监测终端和边缘计算网关，多个所述电能质量监测终端与一个所述边缘计算网关通信连接，
[0022]安装在电网侧的安全接入网关、物联管理平台和电能质量服务器组，安全接入网关分别与物联管理平台、电能质量服务器组连接；
[0023]边缘计算网关与所述安全接入网关通信连接。
[0024]其中，电能质量监测终端用于采集各用户的电能质量数据；电能质量监测终端包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据存储模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述数据存储模块连接，所述数据处理模块与所述数据传输模块连接。其中数据采集模块实现用户侧电能质量数据的采集；数据处理模块负责对采集到的数据进行分析处理；数据传输模块通过无线网络把用户现场电能质量数据传输至边缘网关；数据存储模块实现电能质量数据本地存储。
[0025]其中，边缘计算网关用于接收并处理区域内的用户电能质量数据，反馈用户分析处理后的电能质量问题和电压暂态事件。利用边缘计算网关的运算能力，对其负责区域的用户电能质量各项数据计算并评估是否超标，符合国标的数据项不传输，超标则传输，即使用边缘计算技术不仅保证重要数据传输，也减轻电能质量主站数据处理压力；考虑各类电能质量数据对用户的影响不同，对电能质量数据项进行切片分级，保证优先级高的数据传输，如：暂态事件对敏感用户如电力电子类负荷、敏感性负荷影响较大，优先对暂态数据进行分析处理，及时反馈给用户并将数据上传至物联管理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向用户的电能质量智能感知系统，其特征在于，包括安装在用户侧的电能质量监测终端和边缘计算网关，以及安装在电网侧的安全接入网关、物联管理平台和电能质量服务器组，多个所述电能质量监测终端与一个所述边缘计算网关通信连接，所述边缘计算网关与所述安全接入网关通信连接，所述安全接入网关分别与所述物联管理平台、所述电能质量服务器组连接；所述电能质量监测终端用于采集各用户的电能质量数据；所述边缘计算网关用于接收并处理区域内的用户电能质量数据，反馈用户分析处理后的电能质量问题和电压暂态事件；所述物联管理平台接收用户侧电能质量监测终端数据；所述电能质量服务器组读取解析所述物联管理平台传输的用户侧电能质量数据。2.根据权利要求1所述的面向用户的电能质量智能感知系统，其特征在于：所述电能质量监测终端包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块、数据存储模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述数据存储模块连接，所述数据处理模块与所述数据传输模块连接。3.根据权利要求1所述的面向用户的电能质量智能感知系统，其特征在于，所述边缘计算网关处理用户电能质量数据并与预设标准相比较，传输超过预设标准的数据至用户、所述物联管理平台。4.根据权利要求1所述的面向用户的电能质量智能感知系统，其特征在于，所述边缘计算网关通过基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议与所述安全接入网关通信连接；所述物联管理平台通过数据同步技术与电能质量服务器组通信连接。5.根据权利要求4所述的面向用户的电能质量智能感知系统，其特征在于，在所述基于MQTT协议框架设计的电能质量通信协议中，实时数据协议由时标sec、时标ms、数据标记状态、分组下实时量数量和实时量数据顺次组成，其中，时标sec有4字节，时标ms有4字节，数据标记状态有2字节，分组下实时量数量有2字节，实时量数据由数据ID、数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，刘书铭，李琼林，唐钰政，耿莉莉，郑晨，代双寅，张博，孙阳，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：