基于GPRS的电能质量监测系统在负荷管理中的应用

摘要

近年来，由于电力电子设备在电力系统中应用越来越广泛，随之引起以电力谐波为主的电能质量恶化问题越来越严重。电能质量恶化的危害是破坏性的，例如，继电保护装置因谐波和负序干扰引起误动造成电网大面积停电；短时的供电中断或电压下降可能导致生产混乱甚至危害人身安全。改善电能质量对于电网的安全、经济运行，保障工业生产和人们生活都有重要意义。电能质量关系到国民经济的总体效益。因此，如何对电网电能质量进行监控和管理，已成为国内外电力企业迫切需要解决的重要课题之一。
　　 目前，电能质量监测系统正在朝着网络化、智能化、标准化的方向发展，网络的拓扑结构直接反映了电能质量监测系统的总体水平。监测装置作为接入访问平台进入网络，可以实现设备资源和数据资源共享及远程操作。
　　 珠海斗门供电局管辖下的部分大型工业用户（如钢厂、电镀厂、冶炼厂等）是该地区电能质量的主要污染源，对其电能质量的实时监控对于维护该地区电网电能质量是非常重要的。这些工业用户数量不多，但分布较为分散，长距离的数据通信是电能质量监控系统必需解决的问题。中国移动GPRS（General Packet Radio Service）系统可提供广域的无线IP连接。利用移动通信公司的GPRS业务平台构建电能质量监控系统，实现电能质量数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。除此之外，基于GPRS的电力用户谐波监控系统还具有实时性强；数据传送速率高；通信费用低等优点。
　　 通过中国移动的GPRS网络系统，电力部门可将分散采集的电能质量数据实时传递到集中监控中心，以实现对电能质量监测终端的统一监控和分布式管理。GPRS网络为斗门地区的电能质量监测提供了安全、高效的通信传输手段，具有广泛的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1 电能质量的定义及指标

1.1.1 电能质量的定义

1.1.2 衡量电能质量的指标

1.2 电力系统谐波的定义、标准及其管理

1.2.1 谐波的定义及性质

1.2.2 电力系统谐波的产生原因以及危害

1.2.3 电力系统谐波的标准及其管理

1.3 电压波动和闪变

1.4 三相电压允许不平衡

1.5 暂时过电压和瞬态过电压

1.6 本文的内容安排

1.7 本章小结

第二章 电力行业中无线业务GPRS概述

2.1 我国现行电力系统通信方式

2.2 GPRS在电力通信网信息传输中的可行性

2.2.1 GPRS技术概述

2.2.2 APN技术概述

2.2.3 GPRS在电力通信中的可行性

2.2.4 通信过程简述

2.3 GPRS模块的硬件、软件设计

2.3.1 硬件设计

2.3.2 软件设计

2.4 本章小结

第三章 基于GPRS的电能质量监测系统组成

3.1 电能质量的监测方式及其对应的监测仪器

3.1.1 电能质量的监测方式

3.1.2 电能质量监测仪器分类

3.2 现代电能质量监测系统特点及未来发展趋势

3.2.1 网络化

3.2.2 智能化

3.2.3 标准化

3.3 用户电能质量监测终端的特点及主要功能

3.4 电能质量监测终端时间校准

3.5 本章小结

第四章 HDPAS系列电能质量监测终端的通信规约

4.1 通信规约的含义

4.2 HDPAS系列电能质量监测终端通信规约的主要依据及原则

4.3 HDPAS系列电能质量监测终端通信规约的内容简介

4.3.1 增强协议结构EPA参考模型

4.3.2 帧格式及传输规则

4.3.3 应用层定义

4.3.4 短信(SMS)传输接口分拆规则

4.4 本章小结

第五章 电能质量实时监测系统应用介绍

5.1 电能质量实时监测系统概述

5.2 电力负荷管理终端技术介绍

5.3 系统功能概述

5.3.1 电力负荷管理系统的功能

5.3.2 电能质量监测系统功能

5.4 本章小结

第六章 电能质量实时监测系统在斗门区的应用及展望

6.1 斗门区地理概况

6.2 斗门区近十年工业用电负荷情况

6.2.1 斗门历年用电量及负荷情况

6.2.2 斗门工业负荷特点

6.2.3 斗门工业负荷发展情况

6.3 斗门地区电网结构及电能质量状况分析

6.3.1 斗门区电网结构情况

6.3.2 斗门区电网建设规划

6.3.3 斗门区的谐波源以及其危害

6.4 斗门区电能质量实时监测系统现状

6.5 斗门区电能质量实时监测系统的应用方向

6.5.1 加强电能质量监测，提升需求侧管理水平

6.5.2 实时监控计量装置，及时发现计量故障

6.6 电能质量实时监测系统发展前景

6.6.1 提高系统集成度

6.7 本章小结

结论和展望

结论

对未来的展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢