[发明专利]一种基于智能电能表的电能质量监测系统及其监测方法

说明书

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种基于智能电能表的电能质量监测系统及其监测方法。该电能质量监测系统用于对当前节点的电网电能质量进行监测，并在电网环境异常时及时向电网控制中心发出预警。该电能表质量监测系统包括：通信模块、数据采集单元、存储模块、指令接收单元、指令响应单元，以及警报模块。其中，通信模块用于在智能电能表和主站服务器之间建立通信连接。数据采集单元用于获取实时的电力信息。存储模块中存储有算法程序和基础数据。指令接收单元用于接收请求指令。指令响应单元用于在智能电能表中执行算法程序计算出电能质量监测结果。本发明解决了电网的电能质量监测效率低，设备成本较高，工作负荷较大的问题。

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种基于智能电能表的电能质量监测系统及其监测方法。

背景技术

电能质量监测是根据采集到的实时监测数据来表征电网的基本运行状况，进而用于分析用户用电存在的问题，为电网的快速检修、供电故障恢复提供把帮助的电网监测任务。随着风能、太阳能等新能源电站的快速发展，这些受到自然因素影响较大，稳定性较低的电能的并网率也不断提升，这提高了电网的清洁性，但是也使得电网中电能质量出现较大波动。因此电网的电能质量监测变得尤为重要。现有的电网的电能质量功能主要用专门的电力监测设备实现；这些设备的安装和应用成本较高。

智能电表是智能电网的智能终端，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，在智能电网和新能源的发展趋势下，不断开发出各种功能，如多费率计量、用户端控制、防窃电、拓扑辨识等智能化功能，智能电表代表着未来节能型智能电网用户智能化终端的发展方向。随着智能配电网的快速发展，传感器、电力电子器件数目的不断增加。大量网络技术(如大数据、云计算等)涌入电网使电网公司进入了技术改革的新阶段。因此如何基于智能电能表来实现电网电能质量监测，是电网提质升级、系统更新发展的新方向。

然而，目前还有可供应用的新型产品出现，电能的质量监测依然需要依靠运维人员到各相关节点定期巡查，及时发现问题并采集终端数据上传到系统。这导致电网的电能质量检测工作费时费力，效率较低，无法及时发现电网的故障状态。

发明内容

为了解决现有方法和设备对电网的电能质量监测效率低，设备成本较高，人员工作负荷较大的问题；本发明提供一种基于智能电能表的电能质量监测系统及其监测方法。

本发明采用以下技术方案实现：

一种基于智能电能表的电能质量监测系统，该电能质量监测系统安装在智能电能表中，用于对当前节点的电网电能质量进行监测，并在电网环境异常时及时向电网控制中心发出预警。该电能表质量监测系统包括：通信模块、数据采集单元、存储模块、指令接收单元、指令响应单元，以及警报模块。

其中，通信模块用于在本地的智能电能表和远端的主站服务器之间建立通信连接。

数据采集单元用于获取由智能电能表中的计量单元计量的各项实时的电力信息。

存储模块中包括程序存储单元和数据存储单元。程序存储单元中存储有用于分析和计算各项电能质量监测指标的算法程序。数据存储单元用于存储数据采集单元获取到的实时电力信息，以及根据实时电力信息计算出的电能质量监测指标的结果。

指令接收单元用于接收由主站服务器下达并由智能电能表的主控模块转发的一个电能质量监测指令。并通过设备识别码对指令进行安全验证。电能质量监测指令中包含主站服务器请求上传的一项或多项电能质量监测指标；以及执行指令的智能电能表的设备识别码。

指令响应单元用于在电能质量监测指令验证通过后，根据解析出的电能质量监测指令中请求上传的电能表质量监测指标项，将存储模块中存储的相应的算法程序写入到智能电能表的主控模块的处理器RAM中。主控模块在RAM中执行算法程序时，先向计量单元调用各个电能质量监测指标项所需的电力信息；然后计算和分析出相应的电能质量监测指标的结果；最后将结果经通信模块上传到主站服务器中；并写入到存储模块的数据存储单元中。