變電站無功控制裝置設(shè)計【獨家畢業(yè)課程設(shè)計帶任務(wù)書+開題報告+外文翻譯】

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要根據(jù)理想正弦電源的電壓、電流的電磁偏差來評估電壓質(zhì)量 和電源干擾。電壓質(zhì)量的干擾因素主要源于對設(shè)備操作，其可能導(dǎo)致的結(jié)果有： 電壓瞬變 、電壓跌落、電壓驟升、浪涌。一些常用的術(shù)語可以從文獻 [2]中找到。供電系統(tǒng)中電能質(zhì)量的好壞存在很大差別，并且取決于多方面的因素。例如照明、工廠投切大容量負荷或者非線性負荷、由于動物、樹枝、車輛或人為因素導(dǎo)致的相間短路或接地短路，這些都會影響供電質(zhì)量。一些電力供應(yīng)商在建設(shè)時遵守參考文獻 [3]的標(biāo)準(zhǔn)進行電力設(shè)施建設(shè)。 在所有類別的干擾中，電壓跌落和瞬時供電中斷是自動化工業(yè)生產(chǎn)中最常見的干擾[4]。 電壓 跌落 通常定義為實際電壓 跌落 超過額定 電壓的 10%并且持續(xù) 周期。此外，電壓驟升（電壓驟升不那么常見）通常不會破壞敏感負載，但會對設(shè)備造成損害。瞬時電壓中斷通常是指實際電壓下降為額定電壓 10時間為 周期。自然因素（例如大樹倒塌壓倒輸電線路或者雷擊等）、負荷變化（例如線路投切或者人為失誤）、電力活動（如電動機的啟動），這些都可能導(dǎo)致電壓跌落。在輸電線路中，電壓跌落的種類根據(jù)輸電線路在輸電網(wǎng)絡(luò)中位置的不同而不同 [5]。由于這些短暫的過程，普通用戶很少會覺察到這些電壓質(zhì)量變化過程。然而，對于大多數(shù)工業(yè)用戶，造 成停電 第 2 頁 共 16 頁 的另一個顯著原因是大規(guī)模整體頻率偏移，由于這個原因可能導(dǎo)致停電時間長達數(shù)小時 [6]。研究發(fā)現(xiàn) 85%的供電中斷的原因是電壓質(zhì)量達不到要求，而電壓驟降是電壓質(zhì)量達不到要求的主要原因。 另一些主要問題與線路電壓無關(guān)（特別是長時間電壓驟降），包括設(shè)備跳閘、停轉(zhuǎn)、過載，如果敏感設(shè)備對電壓要求較高，在供電過程中發(fā)生波動，如果電網(wǎng)沒有足夠的能力抵抗波動，則敏感設(shè)備將停運。這些因素隨后將導(dǎo)致供電效率降低，更高的電力需求，更高的花銷，控制電路受到電磁干擾，電纜和設(shè)備過熱，并且增加設(shè)備受損的幾率。線路電壓調(diào)整仍然是提高工 業(yè)生產(chǎn)力的內(nèi)在要求。調(diào)整線路電壓的方法有幾種，這些方法被廣泛應(yīng)用于市場中。其中最常用的是不間斷供電系統(tǒng) (近年來，例如基于電力電子技術(shù)的定制電源設(shè)備的新技術(shù)得到不斷發(fā)展，這給提高電能質(zhì)量提供了一套解決方案 [7]。然而阻礙提高電能質(zhì)量的障礙是電力參數(shù)的實時監(jiān)測和存儲 [8]。 準(zhǔn)規(guī)定了電力參數(shù)測量的方法并規(guī)定了與電壓質(zhì)量相關(guān)的參數(shù)的測量方法。根據(jù)精度的不同規(guī)定測量裝置的等級。當(dāng)對測量精度要求嚴(yán)格時，則必須使用 A 類測量儀器。例如，合同中的應(yīng)用，驗證符合標(biāo)準(zhǔn)，解決糾紛，等等。 B 類 測量儀器被用來確定統(tǒng)計值和調(diào)節(jié) /糾正錯誤。因為電源擾動的發(fā)生是高度不可預(yù)知的，所以需要一個適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng)，這個檢測系統(tǒng)能夠連續(xù)不間斷的檢測電能質(zhì)量參數(shù)的變化。 先進的電能質(zhì)量測量儀器的特性和趨勢可以從參考文獻 [11查到。最近幾年，提出了一些實驗解決方案。在 [14]的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)使用了標(biāo)準(zhǔn) P 技術(shù)構(gòu)建了低壓供電網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)可以看成大型供電網(wǎng)絡(luò)的簡化模型。和以往類似，硬件系統(tǒng)由多臺 構(gòu)成，每臺 通過電壓變送器連接到一個電力系統(tǒng)，并且每臺 使用 圖形化程序設(shè)計語言模擬虛擬儀器。此外，現(xiàn)在許多電力公司在高壓和中壓變電站利用電能質(zhì)量測量裝置來實時監(jiān)測電能質(zhì)量 [16]。在過去十年中電力科學(xué)研究院的發(fā)展是其中最具有意義的一個里程碑 [17]。然而目前安裝的最廣泛的裝置是 [18]。另一方面，許多自動化的工廠目前使用專用的 量設(shè)備，但只用于公共耦合點（ 在 件中確定事故責(zé)任。 然而，在工廠內(nèi)，沒有任何可提供參考的整合分布式測量 需要一種低成本的裝置來連續(xù)不間斷的監(jiān)控電力參數(shù)。這是必要的，因為很多隱性故障不是 源于諸如操作失誤或者不正確的接線設(shè)計。雖然所有主要的事件都可以捕獲，但是，這樣可能會導(dǎo)致過多的非關(guān)鍵的數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。維護人員必須整理這些數(shù)據(jù)來分析干擾的來源。手動的方法昂貴，耗時，而且容易出錯。使用定制軟件來分析每個站點的數(shù)據(jù)，成本非常昂貴而且難以維護，并且其底層擴展也很難。因此，設(shè)計一種能夠在電能質(zhì)量測量中具有分析、存儲和解釋大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的。本文介紹了一種基于網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量測量裝置，本裝置適用于工業(yè)或者商業(yè)。 第 3 頁 共 16 頁 本文結(jié)構(gòu)如下 : 第 2 節(jié) ， 總結(jié)設(shè)計開發(fā)策略 ； 第 3 節(jié) 描述傳感器的配置 ； 第 4 節(jié)講述測量 的誤差；第 5 節(jié)說明定時協(xié)議的兼容性；在第 6 節(jié)中描述了系統(tǒng)的操作；最后，第 7 節(jié)得出結(jié)論。 2 設(shè)計策略 求 基于網(wǎng)絡(luò)的測量系統(tǒng)作為一種檢測儀器，這種檢測儀廣泛依賴于工廠配電網(wǎng)中低成本傳感器（如 ）的安裝。這些傳感器連續(xù)不間斷的檢測電量的消耗以及記錄各種件詳細數(shù)據(jù)， 包括停電，限電，短時持續(xù)時間的擾動，電壓 跌落 和驟升 。除了這些功能，更先進的功能，例如節(jié)能，提高能源利用率，這些功能也應(yīng)該得到實現(xiàn)。 另外， 也可以從各個廠房 的站點 內(nèi)收集所有測量的 據(jù) 。 從 感器的數(shù)據(jù)可以識別 件，并確定 其對單個機器的影響。另外，由于 檢測器所測量 的數(shù)據(jù) 是 通過因特網(wǎng)上傳 ，我們可以將各個站點測得的數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，以便確定其中某一個站點測得的數(shù)據(jù)是否被檢測到或者是否對其他站點產(chǎn)生影響。從這些信息中，我們可以確定某一電力事件的起因以及其對公司的影響。 雷擊引起的高頻脈沖 ，電壓調(diào)整不足引起的長時間過電壓，這兩個原因都會影響量。測量裝置的精度也會影響測量參數(shù)的選擇。一般來說，這些傳感器用于測量以下參數(shù)： 電壓，電流，有功功率，視在功率，總無功功率，基本頻率的無功功率， 用電量，電費， 功率因數(shù) ，電源電壓的總諧波失真（ 九個最重要的諧波電壓， 三相電源電壓和 頻率的不平衡 。電壓驟升，驟降和中斷。 檢測儀可以按秒、分、小時進行檢測。最簡單的 測儀僅僅檢測上述的電力參數(shù)，包括電壓電流的變化。 可以將 在線和離線分析作為實施方案。 在線分析用于需要得到立即響應(yīng)和處理的事件（例如電壓驟降和中斷）的分析。在線數(shù)據(jù)分析可以在監(jiān)測儀器內(nèi)進行，也可以集中在一個中央處理器內(nèi)進行。為了降低數(shù)據(jù)容量，將各種電力事件分成三類： 瞬變，中斷或電壓驟降和驟升 。由于可能會在同一時間內(nèi)收到多個報警信號，所以必須使用一些自動分類排序電力事件的算法。這可以通過 使用各種不同的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，例如，最大持續(xù)時間，最大幅度或能量最大的變化。 以下信息通常包含 于一份 關(guān)于離線 析 的 報告中 ： （ 1） 穩(wěn)態(tài)變化統(tǒng)計（電壓電平，諧波，不平衡，或閃爍）。 （ 2） 從事故產(chǎn)生的事件統(tǒng)計（驟降，短期中斷，驟升，或瞬間）。 （ 3）識別 干擾的可能原因。 （ 4） 電磁兼容性的表征設(shè)備和安裝的水平。 第 4 頁 共 16 頁 （ 5） 成本效益和建議維護解決方案。 此外，有必要采取近似的措施，區(qū)分局部近似于和全局。因此，系統(tǒng)的開發(fā)的 Q 報告兼容： （ 1） 現(xiàn)場報告（如詳細介紹了足夠質(zhì)量報告，規(guī)劃的無 功功率，對于使用各種設(shè)備）。 （ 2） 工廠網(wǎng)絡(luò)報告（如給簡單的網(wǎng)站指數(shù)所有的測量點，為投資計劃和電壓驟降等干擾管理，提供關(guān)聯(lián)記錄地質(zhì)事件的能力圖形化分散的地方）。 本報告的所有的情況下，隨著站點指數(shù)的平均化以及事件的記錄，會得到不同的測量值和事件記錄。 現(xiàn)方法 基于網(wǎng)絡(luò)的 測量系統(tǒng)的實現(xiàn)分為以下三個步驟。首先，要以一定的采樣頻率和分辨率獲得采樣電壓。對于每一個事件，采樣電壓以一定的采樣頻率（每秒采樣的次數(shù)）和采樣分辨率（表示電壓大小位數(shù)）獲取。 因為大多數(shù)的 件低于 5 頻率 ，所以許多商業(yè) 量儀器采取每個周期 256 個采樣點的方法進行采樣。在數(shù)據(jù)存儲發(fā)生故障時，存儲 的數(shù)據(jù) 能 為工程故障排除 提供 最詳細的信息 。 然后，從采樣電壓計算出事件的特征函數(shù)。 這 些 特性包括電壓有效值，電流有效值，負序，零序 分量 ，有功和無功功率，諧波失真和 個別 諧波分量 。對于三相電路，三相電壓在時間上有不同的特性。 這三個額外特性 是必須的。 已經(jīng)提出了幾種方法來實現(xiàn)這一目標(biāo)。盡管主要是基于單相測量 [10]，在 多 通道測量中 ，當(dāng)需要進一步分析計算單項指標(biāo)，應(yīng)該考慮最糟糕的情況。 這將在下面進行分析。 作為補充，持續(xù)不間斷測量可以開始于一個通道 并結(jié)束于另一個通道； 這種方法提出了 跌落特性，也可以擴展到中斷和電壓驟升中， 這兩個過程減少過度計數(shù) ， 是一種 ''相聚合 ―技術(shù)。 最后，該方法從事件和變化特征計算單指標(biāo)。關(guān)鍵的一點是分析所需的時間檢索數(shù)據(jù)。然后， 據(jù)可以被重新計算并打包放入目錄中，這樣 據(jù)就可以重新收集并通過 行存儲。 這包括電壓驟降和驟升的幅度，持續(xù)時間的表，瞬變表， 這些表包含最大電壓幅值，瞬態(tài)時間，瞬態(tài)頻率， 或用戶指定的大小持續(xù)時間曲線 [19]。 另外，它可以提供各種最小，平均，最大值，標(biāo)準(zhǔn)偏差，計數(shù)的統(tǒng)計分析， 這些都是測量諧波 指數(shù)所必要的。在離線系統(tǒng)中， 單指數(shù)給用戶準(zhǔn)確的診斷 。 總 件的匯總是每一個單一事件數(shù)據(jù)測量的匯總，這是標(biāo)記計算的目的?？偸录? 第 5 頁 共 16 頁 收集相關(guān)的測量數(shù)據(jù)（幅度，持續(xù)時間，等），總事件與故障相關(guān)聯(lián)。 許多設(shè)備、工藝或者誤操作都會導(dǎo)致電壓下降。因為這個過程不會重新啟動，所以保護電路不會導(dǎo)致誤操作。鑒于一個電力系統(tǒng)發(fā)生的多次事件可能會降低供電質(zhì)量。因此，一個聚集期應(yīng)選擇和時間序列相關(guān)的保護方案?？梢匀我膺x擇時間的長度， 1366 中規(guī)定的時間為 5 分鐘，考慮到電壓驟降會影響工業(yè)負荷，一些公司采用 15 分鐘或者 30 分鐘。然而 1 分被認(rèn)為是最短的時間。 空間聚集是用來減少有效值的測量變化，多個設(shè)備的時間匯總測量與單個儀器的結(jié)合。這種類型的聚集將會在單一變電站的有效值計算中產(chǎn)生影響。 3 感器配置 傳感器可分為電氣，機械，熱，輻射，光，磁，化學(xué) /生物化學(xué)傳感器。根據(jù)傳感器的大小可以將傳感器分為微型傳感器和一般傳感器。傳感器的分類是靈活的。 功率測量中 ，傳感器輸出可以是電壓 信號 或電流信號 ，這是傳統(tǒng)的模擬傳感器。通過一個傳輸通道可以將這些模擬信號送到中央控制模塊進行處理。隨后出現(xiàn)了數(shù)字傳感器，這些數(shù)字傳感器可以 讀取模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在線監(jiān)測是工業(yè)發(fā)展的一個新趨勢。雖然數(shù)字傳感器可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，但是，數(shù)字傳感器同樣會給中央處理器帶來額外的負擔(dān)，例如數(shù)據(jù)處理負擔(dān)，網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)。因此數(shù)字傳感器和模擬傳感器都被稱為“遲鈍的”傳感器，這是因為這兩種傳感器都不具備數(shù)據(jù)處理能力。智能傳感器能和人類的智慧相比。這意味著這種傳感器可以提供原始的數(shù)據(jù)。這種傳感器應(yīng)該叫做“智能”傳感器而不是“聰明”傳感器。智能傳感器由三個部分組成： 通信，數(shù)據(jù)采集和傳感器 ?，F(xiàn)在已經(jīng)可以在一塊芯片上集成上述的三個功能 [20]。 相較于 傳統(tǒng) 傳 感器，智能傳感器有自己的 ―大腦 ‖， 智能傳感器可以做出自己的決定。智能傳感器通常輸出數(shù)字信號，這些數(shù)字信號可以被 嵌入式微處理器內(nèi)核 處理。 傳感器的數(shù)目，電源，通信節(jié)點，該通信能力（單向，雙向，不間斷的或 間斷的 ） 這些因素都會影響智能傳感器的價格。然而，目前大多數(shù)智能傳感器通常都有一個用戶界面，有獨立的專有網(wǎng)絡(luò)，例如 總線或線 網(wǎng)絡(luò) 。由于歷史原因，這些現(xiàn)場總線協(xié)議彼此之間不兼容，但都與以太網(wǎng)兼容。 近些年互聯(lián)網(wǎng)的使用程指數(shù)增長。這也使得使用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品成為一種趨勢， 這一趨勢的發(fā)展。通過公用網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)提供實時數(shù)據(jù)通信功能。它是基于標(biāo)準(zhǔn)的 務(wù)應(yīng)用程序，可以簡單地集成到 其他 務(wù)的應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施。近十年來，互聯(lián)網(wǎng)幾乎無所不在，圖 2 展示的傳感器可作為嵌入式 務(wù)器。其基本功能是采集各個站點的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以直接通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、客戶端訪問，并且可以將數(shù)據(jù)通過 據(jù)格式導(dǎo)入到其他系統(tǒng)中。這樣就 第 6 頁 共 16 頁 可以通過局域網(wǎng)輕松的訪問數(shù)據(jù)。 本文提出了一種基于 率測量芯片的分布式智能電力參數(shù)測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有測量精度高，帶有串口通訊功能，帶 有 二階 Σ數(shù)轉(zhuǎn)換器 ， 基準(zhǔn)電路，溫度傳感器， 能 。 一個高度穩(wěn)定的振蕩器被集成到 系統(tǒng)中以用來提供時序脈沖 。 該系統(tǒng)能夠測量包括增益，相位和偏移等參數(shù)。 片包含了波形采樣寄存器和能夠保持 5 秒的有功功率寄存器。 率測量儀表包括以下幾個模塊： 量模塊，微控制器模塊（ 及通信模塊。 于在斷電時存儲測量數(shù)據(jù)。本文開發(fā)的 B 類版本能夠測量的參數(shù)有：電壓驟降，電壓驟升，過流次數(shù)以及停電次數(shù)， 最大和最小頻率 ，相位等 。如圖 1 所示，微控制器和的通信通過串口（ 實現(xiàn)。通過 口可以訪問 所有寄存器，并且用戶可以通過串口來矯正 括 增益，偏移和相位誤差 等。 這種測量 集成了一個檢測電路 ，通過這一電路可以檢測短路持續(xù)時間和電壓的高低變化。外部 口可以為 片與嵌入式 務(wù)器提供通信。該模塊是一個設(shè)計用于連接工業(yè)設(shè)備的獨立的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的 議。 它包含一個以太網(wǎng)服務(wù)器和 85/422 接口。標(biāo)準(zhǔn)功能包括： （ 1）使 用標(biāo)準(zhǔn)的 覽器（ 議）或 序以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。 （ 2） 通過 85/422 串行端口 實現(xiàn) 連接。 （ 3） 85/422 串行接口來 在使用 P 協(xié)議的服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù) 。 （ 4） 使用標(biāo)準(zhǔn)的主頁或使用自定義網(wǎng)頁特殊的小程序 圖 感器框圖 第 7 頁 共 16 頁 圖 型開發(fā)板 4 測量誤差 這一部分將會提及最重要的的測量誤差，主要涉及 路測量誤差，這將是功率測量儀表 [23]研究的重點，也是構(gòu)成功率測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)。以下提出了一些公式。 輸 出頻率的誤差用 示公式如下： ? ? 1F (1) 其中參數(shù) [23]中被提及。這一計算結(jié)果是用于調(diào)整 部寄存器產(chǎn)生的誤差。 相位誤差 可以 通過公式 （ 2） 計算 得 ，它參考 噪聲短期誤差的變化。 )3? (2) 其中用于測量的功率的相誤差 的公式是： 第 8 頁 共 16 頁 a l c u l a t e d a l c u l a t e e a s u r e d P ?(3) 公式（ 2）用于校準(zhǔn)。 直流誤差在 產(chǎn)生，通過使用 [23]中的方法可以補償 直流誤差。 電流互感器是最常用的電流測量傳感器，電流互感器有良好的隔離作用，與設(shè)備相結(jié)合的電流相位線 [23];在畸變的條件下認(rèn)為有 非線性誤差。 通道之間的匹配是電能參數(shù)測量的關(guān)鍵。在 功率因素以及每相 相位誤差，將會在電力參數(shù)測量中產(chǎn)生 誤差。因此任何信道之間的匹配失衡將會導(dǎo)致測量時誤差過大，所以校準(zhǔn)時必須的。 與 關(guān)的其他測量誤差可以查閱 [23]文獻。 5 定時協(xié)議的比較和連接 簡要的對 588 協(xié)議， 議和 451 協(xié)議 進行對比。相對于其他專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)，分布式電力測量系統(tǒng)對時序的要求則沒有那么嚴(yán)格。分布式系統(tǒng)在計算機領(lǐng)域使用的同步技術(shù)包括使用含有同步時鐘的系統(tǒng)組件，這些組件在系統(tǒng)中相互同步，因此又稱之為網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議 (者 (現(xiàn)行時鐘系統(tǒng)符合 588 規(guī)范，如 [24]. （ 1）定時精度往往以亞微秒計算。 （ 2）該技術(shù)在一定范圍內(nèi)可用，例如以太網(wǎng)和其他一些工業(yè)自動化行業(yè)。 （ 3）縮小管理是非?？扇〉摹? （ 4）該技術(shù)可以降低成本，降低終端設(shè)備的使用量，減少對網(wǎng)路和計算機資源的占用。 為了提供精準(zhǔn)的時間 ，我們完成了 50 次測量。平均結(jié)果是 顯然是考慮到 588 屬于獨立于測量系統(tǒng)。 該系統(tǒng)符合 準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)定義一個 議，規(guī)定了媒體訪問控制子層 (物理層規(guī)范 [25]。 智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn) 451 使智能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的互聯(lián)變得更加簡單[26]。本文提出的系統(tǒng)與 451 這一標(biāo)準(zhǔn)兼容。 6 系統(tǒng)操作 第 9 頁 共 16 頁 感器 中央控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示， 每個用戶都可以注冊和配置的傳感器，調(diào)節(jié) 傳感器 靈敏度，并指定 和 部署 傳感器 的 位置 以及 電子郵件通知地址。 圖 統(tǒng)顯示來自站點信息網(wǎng)頁 網(wǎng)站還提供了一些方法，以查看單個或匯總監(jiān)視器的數(shù)據(jù)?？蛻舳塑浖ㄟ^趨勢圖、表格或者電壓記錄的方式顯示分析結(jié)果。這些是站點采集一定周期的數(shù)據(jù)后獲得 計信息一種非常常見的工具。這些信息給工廠用電電能質(zhì)量的好壞提供了依據(jù) [5]。這種圖被稱為持續(xù)幅值散點圖。它源于信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會（ 線轉(zhuǎn)換信息，原名計算機商業(yè)設(shè)備制造商協(xié)會（ 線。曲線規(guī)定幅度和輸入持續(xù)時間的范圍，這樣輸入電壓的變化不影響電子設(shè)備的可靠性。此外，當(dāng)所有用戶都在 同一個局域網(wǎng)上，靜告可以生成并在服務(wù)器上發(fā)布。對于實時或近實時的數(shù)據(jù)監(jiān)測，用戶必須需要立即訪問的數(shù)據(jù)，并進行分析診斷。 以自動生成報表并通過郵件將報表“推送”給用戶。當(dāng)用戶對每日的數(shù)據(jù)報表有需求時，這種方法十分有用。像往常一樣當(dāng)數(shù)百個測量點分布在工廠網(wǎng)絡(luò)時，必須用一些規(guī)范來將這些信息組織起來。 文件格式數(shù)據(jù)交換必須足夠靈活，以包含不同類型的擾動。最常用的格式是準(zhǔn)。 能質(zhì)量數(shù)據(jù)交換格式（ 供了一個緊湊的，靈活的，可擴展的，中立的平臺來交換這些不 同的 器和軟件之間測量數(shù)據(jù)。 被優(yōu)化的以最小化存儲和傳送時間的二進制格式。然而，數(shù)據(jù)操作的便捷性比數(shù)據(jù)的大小更重要，因此人們提出另一種更容易解析的數(shù)據(jù)格式 件由 言構(gòu) 第 10 頁 共 16 頁 成。 最后，在一個企業(yè)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)可以用于將數(shù)據(jù)推至一個用密碼保護的網(wǎng)站。這允許多個不同局域網(wǎng)的用戶訪問這些數(shù)據(jù)。 據(jù)排序 事件數(shù)據(jù)包括事件的持續(xù)時間，事件類型，開始時間，結(jié)束時間，平均值，以及最小或最大值。事件數(shù)據(jù)也包含事件的方向，事件方向即事件源的相對位置。事件趨勢結(jié)果的診斷分為小 時曲線，周曲線，月曲線。此外，用戶可以找到在一天，一周，一個月時間段對應(yīng)的 件。以時間圖的形式顯示的事件數(shù)量累積圖 ,總結(jié)診斷某時期發(fā)生的事件序列。這些是站點采集一定周期的數(shù)據(jù)后獲得 計信息一種非常常見的工具。要確定事件的確切位置，系統(tǒng)還要求電力系統(tǒng)拓撲數(shù)據(jù)。對于事件的定位算法，用戶應(yīng)建立精確的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。從這些單一指標(biāo)得到的組合設(shè)施供電質(zhì)量優(yōu)劣的信息 [5]。 圖 一年中 線 位置檢測異常 圖 4 代表標(biāo)準(zhǔn)的圖表 ; 它展示在監(jiān)視時段期間有效值的變化，這種圖也被稱為幅度 是從 換信息（信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會）曲線 [27]轉(zhuǎn)換而來的，該曲線就是原 算機商業(yè)設(shè)備制造商協(xié)會）曲線。該曲線被認(rèn)為是計算機硬件的典型設(shè)計。曲線規(guī)定不影響電子設(shè)備的可靠性的連續(xù)電壓輸入幅值?？梢钥吹?，穩(wěn)態(tài)誤差在標(biāo)稱電壓的 10%以內(nèi)。在此范圍內(nèi)，設(shè)備將運行正常。對于較短的時間事件公差會擴大。 第 11 頁 共 16 頁 例如，電壓下降至標(biāo)稱的 70％可以允許長達 ，而電壓驟升可以允許達到標(biāo)稱的 120％。這種敏感曲線僅適用于 備 ; 對于大多數(shù)設(shè)備 [3] 并不具有完全不同的靈敏度特性。 線是專門在 60120 伏配電系統(tǒng)中使用。 該規(guī)定在歐洲的 50 30 V 配電系統(tǒng)中用于判斷電能質(zhì)量優(yōu)劣 [10]。將這條曲線作為參考。研究表明，一個普通的站點每個月約有 45 次電壓驟降和五次瞬間中斷。 密度表是一種呈現(xiàn)電壓驟降的常見方法。以下推薦的 準(zhǔn)，和 個表給出了在給定范圍的大小與給定的時間范圍的電壓驟降（平均）值。得到累積電壓表的值的可以表示為一個用 2示的累計角頻率、幅度和持續(xù)時間。中間函數(shù)用插值算法計算。電壓驟降的等高線圖對應(yīng)于圖 5 圖 6 所示 ,與輪廓表示下降頻率等于 5、 10、 50、 100 和每年 200 個事件。 設(shè)備的靈敏度（電源）向電壓驟降通常用幅度和電壓驟降持續(xù)時間表示。因此提出“矩形電壓耐受曲線”。這條曲線表明，如果電壓跌落時間超過指定時間或者電壓幅度驟降太多將導(dǎo)致故障。從一個設(shè)備可以獲得電壓與設(shè)備直接相關(guān)的對應(yīng)的等值線圖的信息。因此，在這種情況下，如果電源能承受的電壓驟降下降到 37％，持續(xù)時間達 20 毫秒，設(shè)備將每年跳閘 53 次。 像往常一樣 ,當(dāng)數(shù)以萬計有時數(shù)以百計的措施 ——共存表示―狀態(tài) ‖在工廠的分銷網(wǎng)絡(luò)必須規(guī)范的結(jié)構(gòu)中包含的數(shù)據(jù)這些測量。 電管理 電力中斷可能會導(dǎo)致重大的經(jīng)濟損失。工廠停電管理系統(tǒng)（ 以給工廠的工程師提供一種更好的響應(yīng)中斷供電和恢復(fù)供電工具。 主要功能包括識別中斷的位置和快速恢復(fù)供電中斷。在許多停電管理系統(tǒng)，故障電話被作為信息的主要來源。然而從故障的呼叫獲取信息來源并不完全可靠。最近的一篇論文 [28]引入了停電定位算法，結(jié)合分布式 統(tǒng)開發(fā)重述信息提高了可靠性。該算法由兩部分組成：確定停電影響節(jié)點和中斷位置總數(shù)。配電系統(tǒng)建模是一個代表 感器的葉結(jié)構(gòu)的分支樹，該業(yè)結(jié)構(gòu)與 護裝置連接 。 物理結(jié)構(gòu)分布的徑向網(wǎng)絡(luò)總是有一個拓撲樹。在徑向系統(tǒng)，該系統(tǒng)在單個組件中的故障將影響所有的“下游節(jié)點”點。根節(jié)點代表 節(jié)點為傳感器。由于這種拓撲結(jié)構(gòu)的節(jié)點可以有任意的子節(jié)點，這些網(wǎng)絡(luò)必須實現(xiàn)一個多樹模型結(jié)構(gòu)。該算法可使用 停電范圍分析分布系統(tǒng)。因此，在開發(fā)的算法時，每個節(jié)點應(yīng)具有以下信息：節(jié)點標(biāo)識符，節(jié)點狀態(tài)（如果有或沒有反應(yīng)），指針父節(jié)點和動態(tài)矢量的指針的子節(jié)點。最后的兩個結(jié)構(gòu)允許構(gòu)造多樹的拓撲結(jié)構(gòu)。該程序所需要的輸入數(shù)據(jù)是在一個從文本輸入數(shù)據(jù)表的繪制文件。使用此表輸入數(shù)據(jù)的主要優(yōu)點是修改 簡單。在第一列表包含節(jié)點標(biāo)識符。第二列包含父葉節(jié)點標(biāo)識符和最后一列子節(jié)點數(shù)。該算法被廣泛使用，特別是用于鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)。在確定故障位置的算法中，部分 第 12 頁 共 16 頁 使用了遞歸的原理。該算法可以分為三個主要部分。第一，形成隨著輸入數(shù)據(jù)的分布網(wǎng)絡(luò)。第二，通過傳感器找到干擾節(jié)點，并且通過一個稱為“干擾節(jié)點”的列表找到這些節(jié)點。最后，停電影響節(jié)點被分組和升級來找到實際中斷的位置（“故障原因”表）。停電位置確定并且供電恢復(fù)后，確定工廠所有設(shè)備都得到供電是十分必要的。最后，在一個企業(yè)系統(tǒng)，嵌入式網(wǎng)關(guān)可用密碼保護的網(wǎng)站。這允許用戶在 不在同一局域網(wǎng)的多個位置的人訪問這些報表。 圖 計傾角頻率 圖 壓跌落，等值線圖 第 13 頁 共 16 頁 7 結(jié)論 電力測量是一個復(fù)雜的領(lǐng)域，覆蓋了十幾個地區(qū)。目前 ,大多數(shù)高耗能設(shè)施受損一定程度上是由于電能質(zhì)量差，而大多數(shù)變電站已經(jīng)采取了一些措施。然而 ,沒有單一的解決方案。常見的電壓事件，不僅會導(dǎo)致停止生產(chǎn)，還會影響高度集成、高度自動化設(shè)備的性能。在每次電壓事件，設(shè)備必須重新啟動，并在某些情況下，要重新編程或修復(fù)后才能再次恢復(fù)生產(chǎn)。傳統(tǒng)的控制和監(jiān)控主要集中在電力網(wǎng)絡(luò)的保護上，卻很少把注意力集中在電能質(zhì)量上。 現(xiàn)在 在市場有幾種類型的商業(yè)工具可用于電能質(zhì)量監(jiān)測。 然而，盡管這些設(shè)備呈現(xiàn)良好的性能特點，他們通常都非常昂貴。本文介紹的開發(fā)的系統(tǒng)對電源管理和電能質(zhì)量監(jiān)測是非常有用的，適用于工業(yè)或商業(yè)，并且可以降低成本。在信息領(lǐng)域，其中一個最流行的和通用的技術(shù)是萬維網(wǎng)技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)技術(shù)），萬維網(wǎng)技術(shù)在全球被廣泛使用。計量技術(shù)和通信系統(tǒng)的進步，使得基于網(wǎng)絡(luò)的各類傳感器的到飛速發(fā)展，電力測量也稱謂一個非常重要的領(lǐng)域。 本文介紹的傳感器比傳統(tǒng)的 視器便宜（每套裝置€ 600– 500,傳統(tǒng)的 視器每套€５０００－１００００）。更重要的 是， 每個系統(tǒng)節(jié)點的成本的降低意味著可以安裝大量監(jiān)測節(jié)點 。同步很簡單，在每個測試點添加 鐘即可實現(xiàn)同步。 因此 ,這種 電力 測量方法被視為互聯(lián)網(wǎng)低成本電力監(jiān)控手段 ,成本 底并且高效。 此外，依賴于標(biāo)準(zhǔn)的 覽器，無需對軟件進行過大的投資，通常只需要硬件基礎(chǔ)設(shè)施和其它測量系統(tǒng)的支持即可。本文的主要目的是降低成本。 鳴謝 我們感謝西班牙外交部的科學(xué)和創(chuàng)新的項目 金。感謝政府資助。最后，感謝泰爾文特公司。 第 14 頁 共 16 頁 參考文獻 [1] De A. 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