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電能質(zhì)量分析范文第1篇

關(guān)鍵詞:電網(wǎng)電能質(zhì)量 檢測(cè)現(xiàn)狀 主要措施 分析方法

1、電網(wǎng)電能質(zhì)量的概述

電能作為人類生活中的非常重要的能源。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電力電子技術(shù)和微電子器件等的廣泛應(yīng)用,家用電器的普及和煉鋼電弧爐的發(fā)展,對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求逐漸提高。由于不對(duì)稱負(fù)荷,非線性和沖擊性這類擾動(dòng)負(fù)荷接入電力系統(tǒng)以及它的系統(tǒng)短路故障等擾動(dòng)源的存在,產(chǎn)生了大量的電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題,電網(wǎng)電能質(zhì)量嚴(yán)重的惡化。

電能質(zhì)量主要會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的頻率和電壓,或者是電流有偏差。這些問(wèn)題主要包括電壓偏差,頻率偏差,三相不平衡,電壓閃變和波動(dòng),電壓暫降,供電連續(xù)性,瞬態(tài)或者是暫時(shí)的過(guò)電壓,波形畸變和短時(shí)間中斷等。

2、當(dāng)代配電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和分析方法

傳輸過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)與采集電能再生產(chǎn)是電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的目的,電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)使其可以在分析中轉(zhuǎn)換成可解釋的有用的信息。電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的檢測(cè)對(duì)象的要求是能夠反映系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況,為質(zhì)量分析提供有價(jià)值的數(shù)據(jù),也就是它不僅要能夠反映我們所關(guān)心的特定電能問(wèn)題,同時(shí)還要有利于進(jìn)行干擾診斷和設(shè)備維護(hù)和分析評(píng)估電能質(zhì)量水平。

頻域分析法,小波分析等基于變化的分析法以及時(shí)域分析法和電網(wǎng)電能質(zhì)量分析法是比較常用的分析方法。時(shí)- 頻分析法是一種比較方便的分析方法,一般情況下,需要先對(duì)信號(hào)加窗函數(shù)然后再對(duì)它進(jìn)行分析;時(shí)- 頻局部性可以突出問(wèn)題變化的部分是小波變化法的主要特點(diǎn),它的這些特點(diǎn)就決定了它能夠分析檢測(cè)信號(hào)的局部奇異性,再加上Merlot小波和Meyer小波等小波函數(shù)就形成了一種暫態(tài)函數(shù),而這有助于分析電網(wǎng)電能質(zhì)量的暫態(tài)過(guò)程。

3、電網(wǎng)電能質(zhì)量的現(xiàn)狀

因?yàn)殛P(guān)注電網(wǎng)電能質(zhì)量的角度不同以及所處立場(chǎng)的不同,所以人們對(duì)電能質(zhì)量的定義還沒(méi)有完全達(dá)成共識(shí),但是對(duì)它的主要技術(shù)指標(biāo)有在著比較一致的認(rèn)識(shí)。供電電壓允許偏差,公用電網(wǎng)諧波和供電頻率允許偏差,供電電壓允許閃變以及波動(dòng)和供電三相電壓允許不平衡度等是其主要的技術(shù)指標(biāo)。

其中電壓跌落和電壓上升的總稱是電壓偏差;不因用戶而異的frequency deviation也就是頻率偏差對(duì)頻率質(zhì)量的要求是:全網(wǎng)相同并且各國(guó)對(duì)于該項(xiàng)偏差標(biāo)準(zhǔn)都有相關(guān)規(guī)定;有三相電壓的平均值以及電壓的最大偏移超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是unbalance也就是電壓三相不平衡;間諧波包括小于基波頻率的分?jǐn)?shù)次諧波以及含有基波整數(shù)倍頻率的正弦電流或者電壓;fluctuation也就是電壓波動(dòng)是指在包絡(luò)線內(nèi)的電壓有規(guī)則的變動(dòng),閃變是指電壓波動(dòng)對(duì)照明燈的視覺(jué)影響。

4、提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的主要措施

提高電網(wǎng)電能質(zhì)量的主要措施有一次調(diào)頻,發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行以及諧波在線監(jiān)測(cè)與治理,這幾種方法各有各的特點(diǎn)。由于電網(wǎng)缺乏快速調(diào)頻的有效手段和機(jī)組單機(jī)容量的增加,導(dǎo)致電網(wǎng)電能的質(zhì)量降低。以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)電網(wǎng)的需求越來(lái)越多,對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,面對(duì)這些問(wèn)題,只有機(jī)組本身對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能,才能滿足對(duì)電網(wǎng)快速響應(yīng)的要求,才能克服電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。

發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行是解決電網(wǎng)低谷運(yùn)行期間無(wú)功功率過(guò)剩和電網(wǎng)電壓過(guò)高的一種技術(shù)上簡(jiǎn)便可行和經(jīng)濟(jì)性較高的比較有效的方法。這種方法非常有效而且比較簡(jiǎn)單,主要表現(xiàn)在當(dāng)電壓過(guò)高或電網(wǎng)無(wú)功過(guò)剩時(shí),只需通過(guò)調(diào)解勵(lì)磁電流,把發(fā)電機(jī)改為消耗無(wú)功負(fù)荷而不是發(fā)出無(wú)功負(fù)荷,讓它無(wú)功進(jìn)相運(yùn)行,這個(gè)方法具有明顯的降低系統(tǒng)電壓的效果;為了保持電網(wǎng)電壓的問(wèn)題,它會(huì)通過(guò)增減勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)的無(wú)功輸出增加,這樣就使響應(yīng)比較準(zhǔn)確和靈活;該方法為了消耗系統(tǒng)的無(wú)功使用發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的方式,節(jié)約了設(shè)備的投資;發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行后,勵(lì)磁變的負(fù)荷下降了,這樣就降低了廠用電率,減少了有功損耗。

諧波在線監(jiān)測(cè)與治理,要求對(duì)于現(xiàn)有的諧波源用戶,確實(shí)污染嚴(yán)重的必須提出限制整改計(jì)劃以及措施;對(duì)于擴(kuò)建的和新上的電網(wǎng)電能質(zhì)量污染源項(xiàng)目,必須進(jìn)行諧波項(xiàng)目評(píng)估,諧波治理必須與工程項(xiàng)目同步實(shí)施;推廣非線性大用戶采用濾波措施或者是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償,針對(duì)諧波問(wèn)題,在實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上,確定電網(wǎng)必要的補(bǔ)償率。由于配網(wǎng)中某些地區(qū)電壓畸變率較高,為了降低電壓總諧波畸變率,應(yīng)把用戶側(cè)以及電網(wǎng)等無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)成具有補(bǔ)償濾波和無(wú)功的綜合功能的系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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電能質(zhì)量分析范文第2篇

電能質(zhì)量是指供電電氣設(shè)備在正常情況下不中斷和不干擾用戶的情況下能正常工作，一些因素會(huì)使電能波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問(wèn)題，影響電能質(zhì)量的主要原因有以下幾種：1）頻率偏差。它是衡量電能質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。例如，頻率發(fā)生變化可以使異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的功率下降，異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流增加，引起無(wú)功功率的增大。2）電壓偏差。主要是由負(fù)荷電流或故障電流在電力系統(tǒng)各個(gè)元件上流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電壓損失而引起的。對(duì)電動(dòng)機(jī)而言，電壓降低會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩下降，電流增加使電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)熱引起電動(dòng)機(jī)的溫度上升，嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。3）電壓波動(dòng)和閃變。電壓的波動(dòng)和閃變是指在電網(wǎng)中瞬時(shí)的變化，是由于負(fù)荷急劇變化沖擊而引起的，如大型電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電弧焊機(jī)的使用等。電壓的波動(dòng)和閃變使電網(wǎng)的電壓損耗相應(yīng)地變動(dòng)，導(dǎo)致電氣設(shè)備不能正常工作。4）高次諧波產(chǎn)生與危害。油田和石化企業(yè)的工業(yè)設(shè)備功率大、數(shù)量多，為了節(jié)約電能和滿足工藝流程的控制要求，在生產(chǎn)中使用了大量的各種整流設(shè)備、變頻器、交流電焊機(jī)等，這些設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生了大量的諧波電流，通過(guò)電網(wǎng)在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生諧波電壓降，從而導(dǎo)致諧波的產(chǎn)生。諧波過(guò)電壓對(duì)變壓器的差動(dòng)保護(hù)、線路距離保護(hù)、電能計(jì)量精度、通信質(zhì)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等都有影響。5）供電系統(tǒng)三相不平衡。供電系統(tǒng)的三相不平衡是由三相負(fù)荷不對(duì)稱造成的，如工業(yè)上使用的電弧爐、電焊機(jī)，大量的單相負(fù)荷等都會(huì)導(dǎo)致三相負(fù)荷的不對(duì)稱。電力系統(tǒng)三相不平衡不僅會(huì)降低電動(dòng)機(jī)效率，減小有效轉(zhuǎn)矩，而且能縮短電動(dòng)機(jī)壽命，同時(shí)還可導(dǎo)致變壓器使用率的下降。三相不平衡負(fù)荷運(yùn)行還可燒斷線路，或直接燒壞用電設(shè)備，對(duì)于用戶影響很大，嚴(yán)重地影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2提高電能質(zhì)量方法

2.1電力系統(tǒng)頻率調(diào)整

電力系統(tǒng)的頻率變化主要是有功負(fù)荷發(fā)生變化而引起的。在油田、石化企業(yè)電力系統(tǒng)中導(dǎo)致頻率發(fā)生改變的主要是電力系統(tǒng)發(fā)生了短路，或者是用電負(fù)荷突然增加；所以，必須在極短的時(shí)間內(nèi)切除部分負(fù)荷有效恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常工作。目前最有效的方法可采用通過(guò)設(shè)置低頻減負(fù)裝置瞬間切除非重要負(fù)荷，低頻減負(fù)裝置由頻率測(cè)量、時(shí)間測(cè)量、執(zhí)行元件組成。當(dāng)系統(tǒng)的頻率下降到頻率測(cè)量元件的整定值時(shí)，測(cè)量元件動(dòng)作同時(shí)啟動(dòng)時(shí)間元件。整定到一定的時(shí)限后，執(zhí)行元件動(dòng)作并切除裝置所安裝的線路負(fù)荷；在整定時(shí)限到達(dá)之前，待電力系統(tǒng)的頻率恢復(fù)減負(fù)裝置將自動(dòng)返回。

2.2電壓偏差調(diào)節(jié)

在油田、石化企業(yè)電力用戶的供配電系統(tǒng)中，供電線路長(zhǎng)，變壓器數(shù)量多。電壓偏差調(diào)節(jié)應(yīng)考慮從降低電力線路的電壓損失和調(diào)節(jié)變壓器的分接頭兩方面入手，合理減少系統(tǒng)阻抗，增大導(dǎo)線截面或電纜的截面積，減少系統(tǒng)的變壓級(jí)數(shù)，盡量保持系統(tǒng)三相平衡，設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)降低系統(tǒng)阻抗和減少電壓損失。

2.3電壓的波動(dòng)和閃變抑制

在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行區(qū)分，對(duì)變化較大的用電負(fù)荷采取合理的接線方式。大型電氣設(shè)備需單獨(dú)接地，選擇合適的供電電壓，增大供電容量減少系統(tǒng)阻抗，并加大系統(tǒng)短路容量；同時(shí)，還可采用靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（SVC），目前在大慶油田已使用了兩套，對(duì)電壓的波動(dòng)閃變起到了良好的作用。

2.4高次諧波抑制

安裝無(wú)源電力諧波濾波器，它由電容器、電抗器和電阻器組成。一般有單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器和高通濾波器。單調(diào)諧濾波器用來(lái)濾除低頻單次諧波，雙調(diào)諧濾波器可以同時(shí)吸收兩種諧波。在小的容量裝置中可以選擇單調(diào)諧濾波器，在大的容量裝置中可以選擇雙調(diào)諧濾波器。安裝有源電力諧波濾波器，它由靜態(tài)功率變送器構(gòu)成，其主要功能是高次諧波電流的檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制，有良好的補(bǔ)償效果和通用性。它也是一種向電網(wǎng)注入補(bǔ)償諧波電流，以抵消負(fù)荷所產(chǎn)生的諧波電流的濾波裝置。設(shè)負(fù)荷電流iL為方型波，所含的諧波分量為iH，有源濾波器產(chǎn)生一個(gè)與振幅相等、相位相反電流iF，則與iL綜合后電流側(cè)的電流iS就變成正弦波。

2.5系統(tǒng)三相不平衡的解決方法

電力系統(tǒng)三相不平衡的主要原因是單相負(fù)荷分配不合理，可以采取以下的應(yīng)對(duì)措施：1）采用電抗器和電容器組成的電流平衡裝置，在單相負(fù)荷較大的一相分別接入純阻性負(fù)荷，感性電納、容性電納，使三相負(fù)荷達(dá)到平衡。2）采用大容量的平衡變壓器，它具有降壓和換相功能的特殊接線的變壓器。3）對(duì)于不對(duì)稱比較嚴(yán)重的負(fù)荷，盡量接在短路容量較大的系統(tǒng)并采用獨(dú)立變壓器供電。4）加大負(fù)荷接入點(diǎn)的短路容量，如提高系統(tǒng)的電壓級(jí)別來(lái)提高系統(tǒng)承受不平衡負(fù)荷的能力。

3結(jié)論

電能質(zhì)量分析范文第3篇

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；分析儀；諧波測(cè)量；頻譜分析長(zhǎng)度；長(zhǎng)度檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM935 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

電力系統(tǒng)在運(yùn)用新興技術(shù)與產(chǎn)品的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)一系列不能預(yù)知的影響，特別是電力系統(tǒng)非線性元器件在電力建設(shè)中廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了許多不可控的客觀因素，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，比較突出的影響因素是是諧波干擾，電能質(zhì)量是電力企業(yè)的生命線，所以諧波測(cè)量的相關(guān)研究受到廣泛重視。在電能質(zhì)量諧波測(cè)量頻譜分析的主要算法是傅利葉變換，但傅利葉變換方案會(huì)導(dǎo)致頻譜泄露與柵欄效應(yīng)的問(wèn)題，常用的防止頻譜泄漏的方法是加權(quán)窗函數(shù)，但其缺點(diǎn)是同時(shí)降低頻譜精確率；而防止柵欄效應(yīng)的常用方法是增加分辨率來(lái)實(shí)現(xiàn)，但隨之隨之而來(lái)的問(wèn)題是要保證一定的頻譜分析長(zhǎng)度，對(duì)采樣長(zhǎng)度的要求相應(yīng)提高了。由于各生產(chǎn)商的技術(shù)水平并不一致，如果要增加采樣長(zhǎng)度、提高分辨率的硬性條件，對(duì)于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)具有一定的難度，論文結(jié)合實(shí)際情況，探討了頻譜分析長(zhǎng)度的另一途徑，并在實(shí)踐檢驗(yàn)中得到積極評(píng)價(jià)。

2 頻譜測(cè)量的算法原理

2.1 離散傅立葉變換原理

由于諧波信號(hào)的長(zhǎng)度不能完全測(cè)量，所以一般采用離散傅立葉變換方式，進(jìn)行部分截取，

可以設(shè)定無(wú)窮信號(hào)為：

Xm=Am×sin（ωm×t）

當(dāng)時(shí)間t在（0，T]范圍內(nèi)時(shí)，ωT（t）（截取的窗函數(shù)）的值就為1；當(dāng)時(shí)間t>T時(shí)，ωT（t）（截取的窗函數(shù)）的值就為0，而有限長(zhǎng)信號(hào)的表達(dá)式為：

Xm0=Xm×ωT（t）

經(jīng)過(guò)離散傅立葉變換有限長(zhǎng)信號(hào)的結(jié)果可以表達(dá)為：

Xm（k）=Xm（2πkF）/T

=Am×sin[2πFT（k-m）/2]×e-j[πFT（k-r）+π/2]/[πFT（k-r）]

在上式中F-頻率分辨率，m-整數(shù)，f-頻率，可以推導(dǎo)出，當(dāng)k=m時(shí)，Xm（k）=Am×ejθ；

而當(dāng)k≠m時(shí)，則有Xm（k）=0。

不難得出，m取整數(shù)與否，直接影響到頻譜分析測(cè)量的精確度，當(dāng)m取整數(shù)時(shí)，有限長(zhǎng)信號(hào)傅立葉變換得到單一的頻譜分布線，提高測(cè)量精度；當(dāng)m不為整數(shù)時(shí)，傅利葉變換會(huì)有頻譜泄露的現(xiàn)象發(fā)生，諧波信號(hào)的頻譜分布為：

Xm（k）=Xm（2πkF）/T

=Am×sin[2πFT（k-m1-r）/2]×e-j[πFT（k-m1-r）+π/2]/[πFT（k-m1-r）]

由上式可以分析出，m不取整數(shù)時(shí)，變換的頻譜是分散的，而不是在一條譜線上的。

2.2 加窗算法原理

有2.1可知，當(dāng)m不為整數(shù)，即信號(hào)的f不是F的整數(shù)倍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻譜泄漏現(xiàn)象，并且對(duì)測(cè)量造成較大的干擾，針對(duì)這一問(wèn)題，提出了加窗算法解決方案，在常見(jiàn)的非整數(shù)倍影響因素中，有兩大原因：其一，在實(shí)際采樣時(shí)，由于頻率的波動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)f分量不以F的整數(shù)倍出現(xiàn)；其二，在有限信號(hào)長(zhǎng)度截?cái)鄷r(shí)不是以周期為單位的。在截取的窗函數(shù)使用特性中，漢寧窗的是矩形窗2倍，可以有效的防止泄漏，但會(huì)造成阻帶衰減迅速、頻譜分辨率低的特點(diǎn)；而采用矩形窗時(shí)，可以將頻譜分辨率優(yōu)化到最佳水平，但問(wèn)題是會(huì)引發(fā)泄漏，并且阻帶衰減速度較慢。綜合分析各窗函數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)階段漢寧窗的運(yùn)用比較廣泛，其綜合性能比較優(yōu)越，但具體使用過(guò)程中還要依據(jù)頻譜分析的實(shí)際需要，選擇合適的窗函數(shù)，一般漢寧窗的離散時(shí)域表達(dá)式為：

WH（n）=[1-cos（2πn/N-1）]×RN（n）/2

RN（n）-矩形窗函數(shù)的離散時(shí)域。

用漢寧窗截取無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)Xm（t）得到的頻域可表示為：

XmH（k）=Xm（k）/2-Xm（k-1）+Xm（k+1）]/4

有上式可以分析出，加權(quán)漢寧窗會(huì)對(duì)頻譜分辨率有削弱作用，同時(shí)使信號(hào)匯集于主瓣寬度， 但能夠?qū)ψ鑾p帶來(lái)積極效果，防止頻譜的泄露現(xiàn)象。在具體的計(jì)算當(dāng)中，還必須考慮到誤差，引入校正系數(shù)。由于漢寧窗在廠家受到普遍應(yīng)用，其檢測(cè)方法和研究仿真都具有典型性，在采用其他窗函數(shù)降低頻譜泄漏時(shí)，漢寧窗的研究方案同樣是適用的。

2.3 分組算法原理

依據(jù)我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)要求，快速傅立葉變換計(jì)算得到的各頻率分量后，還要經(jīng)過(guò)分組，設(shè)定Uk對(duì)應(yīng)的離散傅立葉每隔5Hz的輸出分量，則h 次諧波子組的測(cè)量輸出可以表示為：

Uh=（ΣU（k+i））1/2

k對(duì)應(yīng)順序?yàn)閔的諧波。

3 頻譜分析長(zhǎng)度檢測(cè)方案

由以上分析可以知道，當(dāng)m取整數(shù)時(shí)，即信號(hào)的f為F的整數(shù)倍時(shí)，可以防止頻譜泄漏的發(fā)生，而電能質(zhì)量分析儀合格時(shí)可以對(duì)整數(shù)倍的諧波做到精確有效的長(zhǎng)度檢測(cè)，一旦m為非整數(shù)時(shí)，則超出了電能質(zhì)量分析儀準(zhǔn)確分析的能力，會(huì)導(dǎo)致頻譜泄漏。一般為了減少泄漏，采用漢寧窗算法，F(xiàn)（頻率）=1/T（周期），如果系統(tǒng)頻率為50Hz，相應(yīng)的頻譜分析檢測(cè)長(zhǎng)度以10個(gè)周期為標(biāo)準(zhǔn)，漢寧窗加權(quán)對(duì)應(yīng)的周期波為20，頻率則為5Hz。而分組算法會(huì)干擾分析結(jié)果，所以，需要對(duì)是否采用加窗算法和分組算法進(jìn)行檢測(cè)，常見(jiàn)的檢測(cè)方案如下所述：

（1）對(duì)電能質(zhì)量分析儀進(jìn)行檢測(cè)，并且以5Hz為指標(biāo)，觀察其頻率分辨率是否達(dá)到該要求。

（2）在對(duì)電能質(zhì)量分析儀的分辨率進(jìn)行檢測(cè)后，其次要證實(shí)分組算法是否得到采用。

（3）在被檢測(cè)的電能質(zhì)量分析儀達(dá)到5Hz的頻率要求時(shí)，則要對(duì)分組有否進(jìn)行檢測(cè)，并且兩種情況下，還要對(duì)是否采用了漢寧窗算法進(jìn)行檢測(cè)。

（4）電能質(zhì)量分析儀的質(zhì)量精確性要得到確認(rèn)，其誤差可以設(shè)為p。

4 頻譜分析長(zhǎng)度檢測(cè)項(xiàng)目

4.1 分辨率與分組算法的檢測(cè)

依據(jù)要求，必須對(duì)分辨率和分組算法是否采用進(jìn)行檢測(cè)，首先設(shè)置檢測(cè)信號(hào)，其表達(dá)式為：

X（t）=X0（t）+Xk-1（t）+Xk（t）+Xk+1（t）

=21/2A0×sin（100πt）+21/2Ak -1sin[2π×（50h-Δf）×t]+21/22Aksin（2πh×50t）+21/2Ak +1sin[2π（50h +Δf）×t]

上式當(dāng)中，Δf=5Hz，h表示諧波次數(shù)，并且取值h依次為2，3，4，……

一般頻譜泄漏的情況發(fā)生在頻譜分辨率超出或低于5Hz，會(huì)導(dǎo)致諧波的測(cè)量精確性受到削弱。但在對(duì)h 次諧波輸出值的具體數(shù)據(jù)分析時(shí)，由于信號(hào)的頻譜泄漏的區(qū)域相當(dāng)大，條件比較復(fù)雜，要綜合考慮信號(hào)的頻譜分辨率、頻率和幅值因素?？梢酝ㄟ^(guò)Matlab仿真方式，根據(jù)h次諧波的輸出，以頻率5Hz為基本指標(biāo)，對(duì)頻率分辨率的檢測(cè)進(jìn)行分析。由上述原理，當(dāng)h次諧波為Ak時(shí)，則可以判斷檢測(cè)過(guò)程中沒(méi)有運(yùn)用分組算法；當(dāng)h次諧波為Uh=（A2k-1+A2k+A2k +1）1/2，則可以判斷出檢測(cè)過(guò)程中運(yùn)用了分組算法。

4.2 加窗檢測(cè)

電能質(zhì)量分析儀的頻譜分析分辨率的檢測(cè)頻率定為5Hz，當(dāng)設(shè)置的信號(hào)Δf為F的非整數(shù)倍（m取非整數(shù)），表示則頻譜信號(hào)發(fā)生了頻譜泄露現(xiàn)象，干擾測(cè)量。具體分析頻譜泄漏的可能性，針對(duì)測(cè)量結(jié)果，加窗加權(quán)的處理可以采用漢寧窗、哈明窗、或矩形窗等方式。設(shè)定A1/A0=0.02，A2/A0 =0.06，仿真之后，針對(duì)未分組與已分組的兩種情況，得到的諧波含量與頻率的曲線。柵欄效應(yīng)會(huì)很大程度上削弱測(cè)量的精度，而漢寧窗算法的運(yùn)用可以明顯降低頻譜泄漏的可能性，但加窗必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，因?yàn)槌鰳?biāo)準(zhǔn)耳朵加窗方式難以達(dá)到減少頻譜泄漏的目的。加窗結(jié)果的分析依有分組與未分組之分，圖2是未分組時(shí)的諧波含量與頻率關(guān)系，圖3是已分組時(shí)的情況，測(cè)量的分析結(jié)果如圖1、圖2所示。

未分組算法的信號(hào)檢測(cè)：

X2（t）=100×21/2sin（100πt）+2×21/2sin（300πt）+6×21/2sin（313πt）

已分組的信號(hào)檢測(cè)x2

X2（t）=100×21/2sin（100πt）+2×21/2sin（300πt）+6×21/2sin（323πt）

結(jié)語(yǔ)

在電能質(zhì)量的干擾因素分析是電力系統(tǒng)的重要課題，涉及到頻譜分析的檢測(cè)主要考慮柵欄效應(yīng)和頻譜泄漏現(xiàn)象，針對(duì)分組算法和加窗算法的檢測(cè)可以很大程度上提高檢測(cè)的精確度，相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究也利于電力系統(tǒng)的改善。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭恩讓，楊潤(rùn)賢，高森，蔡維，等： 電能質(zhì)量分析儀諧波測(cè)量頻譜分析長(zhǎng)度檢測(cè).關(guān)于電力系統(tǒng)FFT 諧波檢測(cè)存在問(wèn)題的研究[J].繼電器，2007，34（18）：52-57.

電能質(zhì)量分析范文第4篇

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；檢測(cè)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：R363.1+24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引言

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)逐步深入，電能質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注，電能質(zhì)量在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用也更加廣泛，電能質(zhì)量在線監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模已經(jīng)逐步從變電站級(jí)、縣/市/地區(qū)級(jí)的中小型系統(tǒng)，發(fā)展到省級(jí)、網(wǎng)級(jí)的廣域分布式大型、超大型系統(tǒng)。電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋區(qū)域越來(lái)越廣泛，監(jiān)測(cè)對(duì)象越來(lái)越多，有必要對(duì)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做更深的了解，已達(dá)到更好的實(shí)時(shí)監(jiān)控效果。

1 產(chǎn)品特點(diǎn)

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)HDGC3580具有GPRS無(wú)線傳輸功能和以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸功能，可隨時(shí)隨地得知各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，做到隨時(shí)對(duì)任意一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行修改設(shè)置和做特殊檢測(cè)。

可以在任何地方任何時(shí)間查看HDGC3580所記錄的數(shù)據(jù),并在上位機(jī)上進(jìn)行細(xì)致深入地分析。

如有異常電力事件發(fā)生,HDGC3580能夠以最快的速度進(jìn)行報(bào)警提示，并且通過(guò)原始資料，可以在電腦上很快查處出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備號(hào)和設(shè)備所在地。

公司不斷優(yōu)化監(jiān)控終端的程序，客戶可通過(guò)遠(yuǎn)程下載和安裝，輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端程序的更新。內(nèi)置大容量Flash存儲(chǔ)盤(pán)，可保證記錄時(shí)間的長(zhǎng)度和記錄數(shù)據(jù)的完整性。

2 產(chǎn)品功能

2.1 電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)

可測(cè)量三相三線、三相四線的電壓、電流、頻率，并記錄其變化趨勢(shì)；

可測(cè)量三相四線電系統(tǒng)的三相有功功率、視在功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等，并記錄三相有功功率的變化趨勢(shì)。

可測(cè)量三相四線電系統(tǒng)的不平衡度，并記錄其變化趨勢(shì)。

可測(cè)量三相四線(三電壓、四電流)的1~25次諧波，及其總諧波失真。并記錄其中某一次諧波的變化趨勢(shì)。

可測(cè)量電壓波動(dòng)與閃變。

2.2 系統(tǒng)管理：

數(shù)據(jù)管理

基本測(cè)量數(shù)據(jù)：查看在基本測(cè)量功能中保存的結(jié)果數(shù)據(jù)。

諧波數(shù)據(jù)：查看在諧波測(cè)量功能中保存的結(jié)果數(shù)據(jù)。

功率數(shù)據(jù)：查看在功率測(cè)量功能中保存的結(jié)果數(shù)據(jù)。

三相不平衡數(shù)據(jù)：查看在三相不平衡測(cè)量功能中保存的結(jié)果數(shù)據(jù)。

錄波事件記錄：查看在事件錄波功能中保存的結(jié)果數(shù)據(jù)。

2.3 計(jì)量校正

零點(diǎn)校正：校正各個(gè)通道的零點(diǎn)。

傳感器設(shè)置：置電流傳感器。使用儀表前應(yīng)先將此處的傳感器類型設(shè)置成與實(shí)際使用的傳感器一致。

3 系統(tǒng)組成

3.1系統(tǒng)組成

電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層，通訊傳輸層和數(shù)據(jù)管理層組成，組網(wǎng)方式有網(wǎng)線、光纖、無(wú)線三種模式。

3.1.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層

現(xiàn)場(chǎng)安裝各類電能及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備，要求具有通訊功能?？梢赃x擇安科瑞的ACR330ELH、ACR320ELH、ACR230ELH、ACR220ELH等電力儀表，主要功能： LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測(cè)量；4DI+3DO，RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。

3.1.2 通訊傳輸層

為了將監(jiān)測(cè)層設(shè)備采集的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器而負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)脑O(shè)備，主要有通訊管理機(jī)、串口服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)串口與監(jiān)測(cè)層設(shè)備通訊，讀取其中數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初步分析、整理，將數(shù)據(jù)保存在本地SD卡中，之后將數(shù)據(jù)傳輸給無(wú)線通訊模塊。無(wú)線通訊模塊采用射頻技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)組成無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，將各點(diǎn)數(shù)據(jù)采集終端整理的數(shù)據(jù)收集并傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，也可用網(wǎng)線或光纖的方式傳輸數(shù)據(jù)。

3.1.3 數(shù)據(jù)管理層

對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、解析及應(yīng)用的過(guò)程，包括服務(wù)器架設(shè)、各種軟件的應(yīng)用。

3.2 系統(tǒng)功能

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫(huà)面。主畫(huà)面可直接顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時(shí)刷新。

3.2.2 用戶管理

可對(duì)不同級(jí)別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性。如對(duì)某重要回路的合/分閘操作，需操作員級(jí)用戶輸入操作口令，還需工程師級(jí)用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成操作。

3.2.3 數(shù)據(jù)采集處理

通過(guò)安科瑞Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、諧波、不平衡度、電流K系數(shù)、電話波形因子、電壓波峰系數(shù)、電能、溫度、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等），并對(duì)重要信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。

3.2.4 趨勢(shì)曲線分析

系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線分析界面，通過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì)，方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。

3.2.5 報(bào)表管理

系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動(dòng)設(shè)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表，操作記錄報(bào)表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能的日、月、季、年度報(bào)表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表，查詢打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報(bào)表輸出功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電能質(zhì)量分析管理已成為電網(wǎng)用戶側(cè)配電系統(tǒng)建設(shè)的必然選擇，以上介紹的電力質(zhì)量分析儀，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并生成各種電能及電能質(zhì)量報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的分析、研究。

電能質(zhì)量分析范文第5篇

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量；在線監(jiān)測(cè)；.Net

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)09-2036-03

Design and Development of Power Quality Online Monitoring and Analysis System

LUO De-hua,LU Da

(School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)

Abstract: Introduces various indicators of power quality and the background and current situation of power quality monitoring, proposed a design method on power quality monitoring and analysis system. C # and SQL Server 2005 is used for data extraction, decoding and storage from power quality monitoring equipment, achieved functions of power quality assessment, report generation and so on.

Key words: power quality; online monitoring; .Net

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，一方面，人們?cè)絹?lái)越多地選擇性能好、效率高但對(duì)電能特性變化敏感的高科技設(shè)備，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求不斷提高。另一方面，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負(fù)載，這些負(fù)載和其它許多新型的電氣設(shè)備在其運(yùn)行時(shí)會(huì)向電力系統(tǒng)注入各種電磁干擾，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。因此，必須對(duì)電能質(zhì)量的進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，只有快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行有效的分析，確定問(wèn)題產(chǎn)生的原因和范圍，才能對(duì)其進(jìn)行有效的控制和治理[2]。

根據(jù)我國(guó)電力部門(mén)的迫切需要，我們研發(fā)了基于FPGA的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，并開(kāi)發(fā)了配套的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與分析管理軟件。該文主要闡述整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分析評(píng)估軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目目的是建立一個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)，使得電能質(zhì)量監(jiān)管部門(mén)能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地得到電網(wǎng)內(nèi)相應(yīng)測(cè)點(diǎn)完整、可靠的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。本電能質(zhì)量在線分析系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)終端（下位機(jī)）、數(shù)據(jù)庫(kù)和分析管理軟件（上位機(jī)）三部分組成。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端接到相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)上，利用終端的高速計(jì)算能力完成電能質(zhì)量原始數(shù)據(jù)的高速采集和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理分析，計(jì)算得到電能質(zhì)量各指標(biāo)值，并保存到存儲(chǔ)設(shè)備中，供上位機(jī)隨時(shí)查詢。

數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2005，它提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口，分析管理軟件（上位機(jī)）可以通過(guò)接口完成電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的存取。

分析管理軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)量點(diǎn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的綜合分析管理。一方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測(cè)終端發(fā)送各種控制消息；另一方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)終端中保存的電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后以圖形、數(shù)據(jù)表等多種形式對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)估，并能根據(jù)國(guó)標(biāo)和用戶的管理需求生成電能質(zhì)量報(bào)表。

此系統(tǒng)的目標(biāo)就是建立起一套完整的集電能質(zhì)量高速采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、分析及評(píng)估的系統(tǒng)，提供測(cè)量點(diǎn)的電能質(zhì)量的全面信息。該文完成的內(nèi)容是該項(xiàng)目中電能質(zhì)量分析管理軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1.2各模塊設(shè)計(jì)

1.2.1實(shí)時(shí)顯示模塊

在與監(jiān)測(cè)終端相連的情況下，提供各路電壓及電流波形的實(shí)時(shí)顯示，與示波器功能相似。同時(shí)，還實(shí)時(shí)顯示各路電壓及電流的有效值。

1.2.2控制模塊

在與監(jiān)測(cè)終端相連的情況下，通過(guò)各種命令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)終端的控制，包括開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，停止采集數(shù)據(jù)，將已保存在監(jiān)測(cè) 終端中的數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)庫(kù)中，供需要時(shí)分析。另外，由于監(jiān)測(cè)終端不具備斷電后保存時(shí)間的功能，因此，在發(fā)送開(kāi)始采集數(shù)據(jù)的命令的同時(shí)將系統(tǒng)時(shí)間發(fā)送至監(jiān)測(cè)終端，完成監(jiān)測(cè)終端的對(duì)時(shí)。

1.2.3圖形評(píng)估模塊

圖形評(píng)估主要對(duì)測(cè)得的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行圖形分析評(píng)估，這是系統(tǒng)最重要的功能之一。主要涉及的指標(biāo)有：電壓、電流、頻率、功率、三相電壓不平衡度、諧波等。用戶通過(guò)設(shè)置查詢的時(shí)間段及相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)，系統(tǒng)以圖形（包括曲線圖、描點(diǎn)圖、柱狀圖、鋸齒圖等）、列表等形式直觀快速地顯示查詢結(jié)果，是用戶了解及掌握電能質(zhì)量相關(guān)信息的主要途徑之一。

1.2.4報(bào)表生成模塊

生成報(bào)表是本系統(tǒng)的另一個(gè)重要功能。軟件能夠生成所設(shè)定好時(shí)間范圍內(nèi)各測(cè)量指標(biāo)超標(biāo)情況的統(tǒng)計(jì)信息，包括最大值、最小值、平均值、總測(cè)量次數(shù)、超標(biāo)次數(shù)、超標(biāo)次數(shù)所占比例等。主要涉及的指標(biāo)有：電壓、頻率、三相不平衡度、諧波等，所使用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由用戶輸入并保存在系統(tǒng)中。

1.2.5設(shè)置模塊

主要包括國(guó)標(biāo)設(shè)置和測(cè)點(diǎn)設(shè)置兩部分。其中，國(guó)標(biāo)設(shè)置主要包括供電電壓偏差、電力系統(tǒng)頻率允許偏差、三相電壓允許不平衡度、公用電網(wǎng)諧波等標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置，默認(rèn)情況按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。測(cè)點(diǎn)設(shè)置方面主要是設(shè)置測(cè)點(diǎn)的額定電壓、基準(zhǔn)短路容量等基本信息。

1.3實(shí)現(xiàn)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟件的體系結(jié)構(gòu)主要有以下兩種：客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式。C/S模式將應(yīng)用一分為二，服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理，客戶機(jī)完成與用戶的交互，有較高的安全性，同時(shí)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)處理能力。另一方面，也使得客戶端程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，升級(jí)代價(jià)較高。B/S模式則是利用不斷成熟的瀏覽器技術(shù)，結(jié)合瀏覽器的各種腳本語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了原來(lái)需要復(fù)雜客戶端軟件才能實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大功能，其最大的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行和維護(hù)簡(jiǎn)單方便，但是在瀏覽器上對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的分析、匯總等處理能力較弱[3]。

考慮到本系統(tǒng)需要對(duì)大量的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并且需要有較好的交互性，并綜合分析C/S模式和B/S模式的優(yōu)缺點(diǎn)后，決定采用C/S模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò).Net平臺(tái)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用MVC模式，把整個(gè)系統(tǒng)分為三個(gè)基本部分：模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）。MVC模式的目的是實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)的程式設(shè)計(jì)，使后續(xù)對(duì)程序的修改和擴(kuò)展簡(jiǎn)化，并且使程序某一部分的重復(fù)利用成為可能。除此之外，此模式通過(guò)對(duì)復(fù)雜度的簡(jiǎn)化，使程序結(jié)構(gòu)更加直觀。軟件系統(tǒng)通過(guò)對(duì)自身基本部份分離的同時(shí)也賦予了各個(gè)基本部分應(yīng)有的功能。采用MVC模式一方面使用程序結(jié)構(gòu)直觀，便于設(shè)計(jì)；另一方面，由于C/S模式和B/S模式只在表現(xiàn)形式（視圖）方面有較大的區(qū)別，因此，采用MVC模式設(shè)計(jì)后，如果有需要，能夠較容易地將C/S模式轉(zhuǎn)換為B/S模式以方便系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。

數(shù)據(jù)模型（Model）用于封裝與應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)的處理方法。“模型”有對(duì)數(shù)據(jù)直接訪問(wèn)的權(quán)力，例如對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。模型不依賴視圖和控制器，也就是說(shuō)，模型不關(guān)心它會(huì)被如何顯示或是如何作。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，主要通過(guò)ADO. NET技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的訪問(wèn)。

視圖（View）是指界面設(shè)計(jì)人員進(jìn)行圖形界面設(shè)計(jì)。在本軟件中，通過(guò)友好的界面實(shí)現(xiàn)用戶與程序的交互，并將查詢分析結(jié)果以圖表的形式呈現(xiàn)給用戶。在圖形評(píng)估模塊中，通過(guò).NET中的GDI+技術(shù)繪制相應(yīng)的圖形，并提供圖形的縮放、導(dǎo)出、打印等功能，圖1為電能質(zhì)量分析評(píng)估界面圖。在報(bào)表生成模塊中，通過(guò).NET的水晶報(bào)表控件來(lái)生成各指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，使用戶對(duì)電能質(zhì)量情況有較好的把握。

圖1電能質(zhì)量分析評(píng)估界面

控制器（Controller）起到不同層面間的組織作用，用于控制應(yīng)用程序的流程。它處理事件并作出響應(yīng)。“事件”包括用戶的行為和數(shù)據(jù)模型上的改變?？刂破魍ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)模型的相關(guān)接口獲取數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)后提供給視圖，展示給用戶。

圖2是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的三層結(jié)構(gòu)圖

2結(jié)束語(yǔ)

該文著重描述了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)及分析管理軟件在.NET平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)，具有電壓及電流的實(shí)時(shí)顯示、電能質(zhì)量各指標(biāo)的圖形分析評(píng)估以及報(bào)表的生成等多種功能。經(jīng)過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行良好，具有運(yùn)行穩(wěn)定、界面友好等特點(diǎn)，對(duì)全面了解測(cè)點(diǎn)的電能質(zhì)量有極大的幫助。當(dāng)然，對(duì)于電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，仍有許多工作要做。隨著測(cè)量數(shù)據(jù)的積累，如何保證系統(tǒng)穩(wěn)定快速地運(yùn)行及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入地挖掘及智能化地管理應(yīng)當(dāng)成為今后研究工作的重點(diǎn)，對(duì)提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率也有積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]全國(guó)電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì).電壓電流頻率和電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[S].北京:中國(guó)電力出版社,2001.

[2]何韜.小波變換在電能質(zhì)量檢測(cè)分析中的應(yīng)用研究[D].合肥:安徽大學(xué),2007.

[3]楊敬偉,薛玉倩,劉振鵬.基于C/S與B/S混合模式的軟件體系結(jié)構(gòu)[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006(3).