地铁变电所中电能质量管理系统的应用探析

随着城市的不断发展,地铁已经逐渐成为了一种新型的交通方式,不仅能够缓解地面上紧张的交通形势,也能方便人们的日常出行。在地铁运行的过程中,地铁变电所承担着较为重要的责任,既要对地铁内部的电力提供支持,也对地铁运行过程中的供电系统起到一定的支撑作用。对于地铁运行的供电系统来讲,种类较为繁多,涉及到的用电设备数量也比较多,因此供电系统的正常运行有着关键性的作用。本文主要是针对地铁变电所中的电能质量管理系统的组成成分以及应用情况进行分析,为后续要开展的类似工程提供一定的参考意见。

新型高速铁路电能质量补偿系统及参数设计

针对高速电气化铁路牵引供电系统由于不平衡负荷和整流引起的电网较大负序和谐波电流的电能质量问题,提出一种基于铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)的新型电能质量补偿系统,详细介绍和分析了该新型补偿装置的拓扑结构和负序补偿原理,并对该新型结构的主电路参数设计方法进行讨论。最后根据高速铁路的实际运行情况,运用文中的参数设计方法设计参数,搭建仿真模型。仿真结果证明了新型电能质量补偿装置补偿原理及其参数设计方法的正确性。

电能质量监测系统研究现状及发展趋势

电能质量监测系统是及时发现和评估电能质量问题的重要手段。综述了电能质量监测系统整体架构方案、电能质量监测通信体系、监测中心软件系统的研究现状。在此基础上,分析了现有电能质量监测系统所存在着的缺乏完善统一的通信标准、各相关系统间缺乏交互和重用、缺乏对海量监测数据的有效管理和利用、无法支持与电力用户的友好互动等问题。阐述了智能电网中构建电能质量信息平台的重要性。指出监测数据的深化应用、提升兼容开放性以及基于云计算的架构是未来电能质量信息平台的发展趋势。

基于HHT的电能质量检测系统研制

电力系统扰动信号检测装置的研制是检测和改善电能质量的首要问题。以Hilbert-Huang变换为核心算法,开发了一套电能质量检测系统。该系统硬件平台主要由信号调理与数据采集电路组成,实现信号采集功能。软件部分由Matlab的GUIDE开发,实现数据存储、HHT分析、波形显示等功能。系统包含PSCAD/EMTDC仿真模型检测模式与实测数据检测模式,分别对仿真模型的电能质量数据与电气化铁道实测数据进行检测,结果表明,该系统既能准确检测暂态扰动信号,又能有效分析谐波成分。

铁路电能质量控制系统容量优化设计

针对铁路电能质量控制系统(RPQMS)容量优化问题,分析了优化补偿原理,推导了V/v牵引供电系统电网侧电能质量参数与RPQMS容量优化补偿系数和负载特征之间的数学关系,建立了以RPQMS补偿容量最小为目标函数、电能质量参数为约束条件以及容量优化补偿系数为决策变量的优化模型,采用微分进化算法(DE)得到了补偿系数的全局最优解和补偿容量的目标最小值,进而得到控制器最优给定值。仿真和实验结果表明,采用该方法可以在满足全负荷范围电能质量指标的同时获得综合最优补偿效果,显著减少RPQMS补偿容量。

3G技术在电能质量监测系统中的应用

针对目前电能质量监测数据采用专用有线网络方式传输存在的接入终端范围受制约、网络带宽资源受限、建设维护投入大且周期长等问题,研究并实现了基于3G技术的电能质量监测系统无线通信网络。提出了无线通信网络硬件架构,采用L2TP与IPSec相结合的VPN技术构建监测数据虚拟专用传输通道。通过对试运行期间实测数据传输速率、网络稳定性及抗攻击能力进行分析,证明了该方案具有较高的可靠性、安全性及工程实用价值。目前3G无线网络作为有线网络的重要补充,已经在四川电网统一电能质量监测系统中成功应用。

变电站电能质量监测系统研制

BDC- 5型变电站电能质量监测系统为基于计算机技术和现代测试技术的虚拟仪器 ,适用于单、三相电力负荷特性测试及变电站三相电能质量测试。本文主要介绍该系统的基本构成、硬件和软件设计以及在工程中的应用。

静止坐标系下铁路电能质量控制系统控制策略

为实现电气化铁路负序和无功综合治理,建立了基于V/v变压器的铁路电能质量控制系统(V/v-railway power quality manage system,V/v-RPQMS)。结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,设计了V/v-RPQMS控制策略。研究表明:该方法通过将同步坐标系下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,能实现V/v-RPQMS有功、无功功率的独立调节以及有功功率快速双向变换传输;与采用比例积分(proportional integral,PI)控制器的矢量控制相比,该策略避免了多次坐标变换,简化了控制算法;控制模型不存在耦合项和前馈补偿项,提高了系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明所提控制策略性能良好,能显著改善V/v牵引供电系统电网侧电能质量。

新型电能质量监测系统的设计

本文设计了一个用于低压配电系统的新型电能质量监测系统。该系统的设计包含现场设备、设备的操作系统以及数据发布系统三部分。基于双CPU设计的现场设备保证了系统的实时工作能力;采用嵌入式实时多任务操作系统作为现场设备的操作系统,不仅能提高其工作稳定性和功能扩展能力,还从根本上改变了以往硬件系统的软件设计过程。基于Web技术的数据发布系统提高了系统的数据处理和发布能力;由于该系统采用IEEE标准构建数据格式,其数据兼容性较好,而且扩展能力较强。

网络化电能质量监测系统中的配电线载波通信

系统构建的高成本是制约网络化电能质量监测系统推广应用的主要原因,基于配电线载波通信的组网方案是解决问题的有效策略。为论证该方案的可行性,首先对网络化电能质量监测系统中各监测终端需上传数据的内容、通信速率需求进行了详细的分析。然后,在深入研究其信道衰减特性的基础上,对基于正交频分复用的配电线载波通信系统的通信速率、通信质量性能进行了分析和研究。最后,提出了以中继跳数最小化为目标的基于改进Dijkstra算法的配电线载波通信网络路由优化方法。该研究工作为网络化电能质量监测系统中应用配电线载波通信组网方案提供了相关的理论依据和可行性分析结果。

基于WebGIS的电能质量监测系统设计及应用

传统的电能质量监测系统通常采用客户机/服务器模式,且只用文字或结合简单图形显示分析结果,表现能力差。文中提出一种基于互联网地理信息系统(WebGIS)的电能质量监测系统,将电能质量信息与地理分布信息结合起来提供给电网管理人员,且用户终端只需一个支持Java编程语言的Web浏览器就可以完成监测的基本操作,降低了系统维护和管理费用。文章介绍了该系统的监测内容、结构和实现方法。

电能质量监测系统统计报表的设计与实现

针对当前电能质量监测系统的数据特征 ,阐述了电能质量监测系统统计报表的设计原理与实现方法 ,提出了使用二进制数据文件进行管理、查询以及调用的方法 ,能够对所有数据快速查询及调用 。

基于无线负控信道的电能质量管理系统

本文探讨了一种在原有的负荷管理系统平台上增加电能质量监测功能的方法。通过对远程终端硬件的改造和原有系统软件的升级 ,在配电网中增加了谐波、电压、三相不平衡的监测和管理 ,保证了电能质量。在软件中采取了数据仓库技术 ,提高了数据操作的响应速度。

综合电能质量监控系统的研制

介绍了便携式综合电能质量监控系统的组成和工作原理,同时详细说明了各个子模块的硬件、软件结构和在系统中的作用。综合电能质量监控系统融入了具有扰动触发功能的电能质量监测仪,电能质量监测仪可以进行有功、无功、THD等稳态分量测量,同时在发生扰动时记录扰动波形。记录的扰动波形通过CAN总线传输到上位机,通过小波多分辨分析和方差分形计算提取扰动的特征矢量,被提取的特征矢量输入到概率神经网络和支持向量机实现训练和测试。采用了时频分析和模式识别的电能质量监控系统能够实现输、配电系统的瞬态扰动的检测,定位和分类功能,同时系统集成了去噪子程序模块,可以实现噪声条件下的电能质量扰动检测。采用IEEE标准1159的电能质量测试数据,系统对扰动的识别率可以达到90%左右。

分布式电能质量监测系统硬件平台的设计

现代社会的快速发展对电能质量 ,特别是暂态电能质量的要求越来越高 ,原有的测量技术、装置已不能满足要求 ,必须发展新的监测技术。本文根据电能质量监测新技术的各项指标和要求 ,提出了分布式电能质量监测系统的思路 ,探讨了相关的硬件监测平台的特点和设计方法 ,并结合具体装置详细分析了DSP技术、GPS同步技术、TCP

基于小波变换和分形理论的电能质量扰动监控系统

介绍了实时电能质量扰动监控系统的结构,详细说明了该系统硬件和软件各个构成模块的工作原理。为实现实时在线监控电能质量扰动,首先需检测出扰动信号,然后进行分析处理。在扰动检测模块中,采用自适应线性神经元实现了对各种扰动的检测,将检测出的扰动信号送入分类模块,采用离散小波多分辨率分析提取不同尺度下的能量分布特征,同时采用分形几何学提取局部方差维数,将二者结合共同构成扰动信号的特征矢量。将提取的特征矢量送入概率神经网络实现网络训练和扰动分类。通过模拟数据测试,该系统的分类率可达到90%。另外,该系统是在CAN总线变电站自动化系统上实现的,通过调整数据的传输格式也可将其应用到其它传输平台的变电站,实现对电能质量扰动的监控。

电能质量测量系统中数据采集要求的定量分析

电能质量的指标测量对仪表设计者提出了更大的挑战。这些指标有不同的特性,导致对于数据采集系统有不同的要求,不同的要求可能是相互矛盾的。本文对准确测量电能质量的指标所必需的要求进行了仔细的分析,它主要集中于采样方法和数字化处理。提出仔细选择数据采集器的硬件对于确保测量精度是极为重要的。

基于DSP的电能质量监测系统设计

由于随着电力工业的发展,电力系统的可靠性和电能质量越来越多地受到广泛地关注,同时对电力参数的检测也提出了更高的要求;文章利用DSP控制器的精度高、运算能力强和集成硬件资源丰富等特点,设计了以TMS320LF2407A为核心的双DSP结构的电能质量监测系统;它与单个DSP系统相比,提高了监控系统的可靠性;文中给出了硬件电路设计,同时介绍了采用μC/OS-II实时操作系统和前后台系统相结合的软件设计方案,介绍了C语言和汇编语言混合编程设计的方法,实现了实时系统实时控制的要求。

开放式电能质量管理系统动态报表的实现

针对当前电能质量监测系统的数据特征,提出了一种基于数据库、服务器应用程序和客户机三层结构体系的新型电能质量报表软件包的模块化设计思想。多报表生成采用分层技术,报表管理采用面向对象的方法,使得软件包具有通用性、可维护性和可扩展性。

基于面向对象的电能质量管理系统电网构造

针对当前电能质量管理系统电网构造开发维护难度大、可扩展性差的缺点 ,提出了基于面向对象的电能质量管理系统电网构造。采用此技术设计电能质量管理系统电网图 ,可以大大缩短开发周期 ,降低开发成本。所开发的软件具有编码效率高、运行速度快、可扩充性强。