基于低压用户侧的电能质量监测研究
2.2.1点对点监测方式
点对点监测包括两种方式：采用RS232串口总线实现点对点的本地数据传输；基于以太网通信的远程点对点监测。
采用RS232串口总线实现点对点数据监测，适合现场的数据观察。它成本低，仅仅需要一台笔记本电脑或PC机与监测单元相连，就可以实现数据的监测分析，而且灵活方便，只要墙上有电源的地方就可以监测。数据的分析统计由安装在笔记本电脑或PC机的上层软件包完成，它可以完成对本监测点实时、历史数据的存储和处理，但是缺乏不同监测点间数据的横向分析。
基于以太网通信的远程点对点监测，与基于RS232串口数据通信的点对点监测类似，它们的数据处理方式相同，只不过是数据传输的方式不同。基于以太网通信的点对点监测更适合于远方数据监测，但是这种方式对网络的依赖性比较高，在以太网未普及的地方，这种方式的成本将大大的增加。
2.2.2分布式以太网监测系统
利用现有以太网（因特网）的丰富资源，组建以太网分布式监测系统是一种低成本、高可靠性、快捷的技术方案。基于客户/服务器模式的分布式以太网监测系统，不仅可以实现远方数据监测，而且可以借助电能质量分析服务器和数据库服务器，实现较高层次的数据分析和存储。系统拓扑图如图3所示。
在以太网监测系统方式下，客户端监测单元软件主要响应远程服务器的命令，将带有时间标签的采样数据进行压缩后上载到远程服务器端。
服务器系统包括主站控制服务器、数据库服务器和运算分析服务器。主站控制服务器提供WWW方式的页面浏览服务，可进行用户实时数据显示、用户信息查询以及反馈分析结果给用户。实时数据、历史数据存放在数据库服务器。各种计算软件包在运算分析服务器中运行，它通过访问数据库服务器获得设计数据和运行数据，并将计算结果反馈给主站控制服务器。
2.3电能质量监测上层软件设计分析
基于低压用户侧的电能质量监测系统上层软件包，不仅要完成大量的数据计算和统计，同时还应具有友好的人机交互能力。具体来讲，它应当具有以下四部分功能：
(1)实时显示功能
实时显示电压波形、信号频谱图，以及谐波幅值（Uk）、谐波总畸变率（THD）、频率（f）、电压波动值（Ui）、短期闪变值（Pst）、长期闪变值（Plt）、暂态过电压峰值等指数。
(2)数据统计分析
计算指定时段的报表数据，如：谐波的复平均值、谐波最大值等；统计分析相关数据的概率分布曲线和参数，如：电压跌落和供电可靠性的统计指数值等。
表征电压跌落(骤升)的指标主要是统计电压有效值低于门槛电压x的概率统计指数SARFIx（System Average RMS Variation Frequency Index），以及在SARFIx指数基础上派生出来的SIARFIx、SMARFIx、STARFIx等系数［7］。
式中：NT为研究区域内的用户总数；NIi、NMi、NTi、Ni分别为第i次测量过程中，针对门槛电压x经历即时，瞬时，暂时电压跌落的用户数以及经历电压跌落的用户总数。
衡量供电可靠性的系数主要有：SAIFI（Syste-m Averages Interruption Frequency Index）和SAIDI（System Averages Interruption Duration Index）等。
NA、ND分别为统计过程中，停电的用户总数以及用户的停电总时间。
(3)波形辨识功能（分析功能）
对监测数据，利用小波分析，二次变换，傅立叶变换，有效值检测以及人工智能等技术，完成扰动的智能辨识分类，谐波源的检测与定位等功能，给用户电能质量指标恶化提供合理的解释和指导。
(4)数据存储功能
完成不同时段监测数据的管理分类，提供故障录波功能，以及历史数据的查询功能。
3结论
随着现代工业的快速发展，越来越多的低压用户关注着电能质量问题。而到目前为止，实际应用中的电能质量监测主要是基于系统侧来考虑的，监测节点主要选在变电站以及关键用户接入点处。本文分析了与低压用户密切相关的电能质量指标，指出从墙上的普通电源插座采集电压信号，就可以完全掌握用户的电能质量状况。在此基础上提出了基于低压用户侧的电能质量监测的思路，其监测单元对用户来讲为一个黑匣子，输入为普通的墙上电源接口，而输出为一个RS232串口总线接口和（或）一个以太网接口。这种监测方式灵活，采用以太网方式组成的监测网是一种完全分布式的监测系统，它适应现代电能质量监测发展的新方向。但是这种监测系统的使用和普及将会受到相关电力政策的影响，比如电力市场的发展水平以及社会和电力系统对电能质量监测地认可等。
参考文献
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