配电网电能质量监测数据简约方法探讨

配电网电能质量监测数据简约方法探讨

黄海梅

国网四川省电力公司大英县供电分公司 四川省 遂宁市 大英县 629300

摘要：随着风电、太阳能的新能源不断接入系统，不同类型的能源系统和设备的涌现；而在计算机技术、自动化技术和电力电子技术的不断发展下，大功率非线性负载在供配电系统的应用中越来越多。这给配电网带来了越来越多的电能质量问题。为保障电力系统的安全运行，要对配电网电能质量进行监测。

关键字：配电网；电能质量监测

随着能源系统的快速发展，各种新型负荷(如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路等)不断涌现。由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，这些负荷所带来的电能质量问题日趋严重，已经影响电力系统的安全运行；另一方面，许多高新技术的设备和装置(如精密的芯片生产线等)都带有基于计算机的控制器和功率电子器件等，这些新型设备对供电质量非常敏感，电能质量的瞬间微小变化都有可能带来巨大的经济损失。

因此，为保障电力系统的安全运行和用户用电的可靠性，电力公司和用户更加需要有效的电能质量监测管理解决方案来应对上述变化所带来的挑战，以实现输配电系统的可靠、高效、低耗的运行。目前，只有实行长时间电能质量在线监测，才能实现对整个供电网络的电能质量状况和大型用电客户的电能质量状况的全面跟踪和了解。

1.配电网电能质量概述

电能质量主要包含电压质量、电流质量、供电质量以及用电质量四方面内容，具体如下：

1.1电压质量，通过对用户家庭当中的用电设备进行测量找出不理想的供电电压，保证设备的正常运行，确保用户使用到的电能是理想的。电压偏差、波动和闪变是决定电压质量的关键元素，管理人员就是通过这些技术参数来掌握电能信息的理论参考数据的。

1.2电流质量，电流谐波，间谐波和高频波是衡量电流质量的主要标准。电流质量就是电流畸变是用户通过供电系统带来的与电压质量的关系密切。为了提升电网传输的效率，电能通过电力系统传输到用户实现电能负荷，应尽可能使电流与电压的频率标准统一，角度相位波形相同。

1.3供电质量，电压质量和配电网供电时的稳定性是形成供电质量的主要标准，对客户的服务质量也属于供电质量标准的范围。

1.4用电质量，负荷用电是检验用电质量的主要标准。电力系统输送的电能质量是否达到用户的用电标准，用户负荷使用电能要履行哪些责任等都包含在用电质量的内容当中。

2完善配电网电能质量数据监测方法

2.1配电网电能质量监测装置的应用

（1）可以显示监测点实时电压波形以及实时电压数据，可实时监测系统频率值；电压电流基波有效值、真有效值、基波功率及真功率值；监测电压电流谐波及间谐波含有率、含有量、谐波总畸变率THD值、谐波功率值；谐波监测次数2~63次，间谐波监测分辨率达5Hz；监测电压、电流三相不平衡度；监测电压波动、短时间电压闪变Pst和长时间电压闪变Plt值；监测电压骤降、骤升、短时中断事件；监测电压瞬变事件、突变量事件。

（2）可以对电压进行历史数据查询，并可保存生成日报表或月报表，根据报表情况可以分析历史数据，可以对以后电压控制提供数据支撑。另外，还可以自动计算电能质量合格率，可直接作为电能质量优劣的考评依据。

（3）具有事件查询和报警功能，事件记录分两类，一类是触发事件记录，一类是装置操作事件记录。触发事件记录：当有触发时，产生事件记录，并保存暂态数据。操作事件记录：包括装置的重要操作、系统参数的设置、通信故障、装置自检等。当触发事件记录产生时，可发出报警信号(开关量空接点输出)，上送到后台提醒值班人员，及时对电压进行调整。

2.2.配电网电能质量监测数据运维管理

电能质量在线监测系统的日常数据运维管理主要体现在数据集成和数据对应方面，数据集成包括两类暨基础台账集成和运行数据集成。

（1）基础台账集成

设备台账数据集成的内容，包括：PMS系统中的主网、配网各类设备台账，具体为输电线路设备台账信息（12类）、变电一次设备台帐信息（16类）、配电设备-配电线路信息（3类）、配电设备-配电站房信息（1类）、配电设备-站内配电一次设备信息（12类）、编码数据信息（6类）、调度相关台帐（5类）；调度技术支持系统中的架空线路、电缆线路、变压器、母线和断路器，共5类。

数据主要来源为分别为生产管理系统和调度技术支持系统。少数单位若存在生产管理系统中未管理专用配电变压器信息的问题，可从用电信息采集系统中获取专用配变信息。从台账推送到系统中计算，7天之内必须进行确认操作，否则及时性不达标，将做扣分处理。

（2）运行数据集成

运行数据的集成分为输变电停电事件集成和中压用户停电事件集成。这两种集成的来源和流程有所不同。

输变电停电事件集成主要来源于地调系统的推送，目前可以在SDC智能电网调度中心里面可以看到输变电停电事件的状态。从运行数据推送到系统中计算，计划停电72小时之内必须进行确认操作，故障停电24小时之内必须进行确认操作，否则及时性不达标，将做扣分处理。

中压用户停电事件集成是通过营销的采集终端来采集停电事件，从运行数据推送到系统中计算，24小时之内必须进行确认操作，否则及时性不达标，将做扣分处理。

（3）数据对应

数据对应内容包括：生产台账数据（来源为生产管理系统）、调度台账数据（来源为调度技术支持系统）分别与电能质量在线监测系统可靠性业务中的设备台账数据、输变电可靠性数据（输电回路、变电回路、母线和断路器设备可靠性）对应。

数据对应是数据集成的基础，只有可靠性业务中的设备台账数据与相应业务系统完成了对应，才能保证数据的集成。

2.3配电网电能质量监测数据管理措施

（1）建立科学评估机制

电能质量监测系统从质量指标总体目标出发，落实对电网电能传输各个阶段的质量目标优化，使各阶段目标统一在总体目标之下，逐级评估电网电能质量管理水平。

电能质量监测系统帮助实现电网电能传输全过程的电能质量管理，其评估作用贯穿于电能传输的各个阶段，不但在电网规划和电网建设等前期阶段应运用评估的结果，在电能传输、电网设备运行和设备运维、退役等阶段也都必须以质量指标最优作为决策的依据。通过辅助管理机制建设，形成适应全过程电能质量管理要求的决策机制，提高决策的科学性。

按照电能质量管理策略，将电能质量管理方法应用到每个电网设施和设备管理中，运用精益化的数学模型和评价流程，全面、科学地评估和考核在每个不同阶段的电能质量情况，实现电能质量管理的全过程管控。

（2）确立“四个统一”原则

根据国家电网公司信息化建设要求，有步骤、有计划的实施，总体上围绕“整体规划、分段实施、循序渐进”的建设思路进行，坚持“统一领导、统一规划、统一标准、统一组织开发”的原则。

充分考虑信息系统未来发展的方向，在保留省公司数据集成应用的基础上，稳步推进分析类功能的部署。

统一标准规范，加强集成数据质量处理：与公司数据共享和业务融合工作共同推进，制定系统集成的数据规范及技术规范。集成数据内容统一规划、数据集成技术路线统一设计。加强集成数据质量保障工作，确保数据完整、准确、及时。

（3）形成标准管理模式

在以往的电能质量数据治理工作开展中累计发现大量问题台账，主要表现为线路单线图纸资料不完善、台账标识缺失，营销、PMS系统未集成数据、大量无法检验的历史数据等；同时，电能质量业务系统的集成数据主要来源于PMS、调度、营销、用采等系统，并且分别由各系统专业维护，因此存在专业数据壁垒和信息孤岛问题，严重影响到电能质量在线监测系统集成应用的性能；另外，公司以往推行过一定力度的数据整改工作，但效果并不理想，仍存在大量的重复数据，同时伴随着严重的数据一致性问题，从而导致了大量的基础数据对应准确程度仍然较低的结果。

3.结束语

配电网电能质量的好坏直接关系到电网企业形象，所以完善配电网电能质量数据监测，确保居民可靠优质用电，是实现优质服务工作的基本条件。

参考文献：

[1]王书姝.矿用10kV配电网电能质量分析与治理研究[D].太原理工大学，2016.