电能质量监测系统研究现状及未来趋势探索

张小红

摘 要：电能质量除了会对电网企业经济效益造成影响之外，还与用户安全运行、产品质量存在直接联系。通过对电能质量相关信息的监测，以实现电能质量的有效提升。对此，文章首先对电能质量监测系统的浅析，然后分析当前监测系统研究现状，最后对其未来发展趋势予以阐述，意在促进电能质量监测系统的长远发展，以发挥其最大应用价值。

关键词：电能质量；监测系统；研究现状；未来趋势

电能质量监测系统主要是进行电能质量的分析与评估，属于发现质量问题重要方式，对系统进行相关研究发现，电能质量情况与国民经济效益密切相关，为了更好提供优质电能，应该在电力部门、社会共同努力下得以实现，因此，对电能质量相关监测技术予以优化，能够更好符合用户实际电力需求，以实现经济性、可靠性的协调发展，使其电能质量监测系统呈现良好发展前景。

一、分析电能质量监测系统结构

现阶段，在电能质量的监测技术中，均已建立SCADA系统监测模式，同时具有多功能和数字化的特点，在进行单元监测时，可以通过网络系统的合理应用，对电能质量各项信息进行集中处理，将其汇集到数据中心内，由各部门采取IE浏览形式获取相关数据信息。

（一）总体思路

对于电能质量的SCADA系统来讲，其主要参照变电站自动化进行，在对目前通信资源、网络资源进行高效运用后，以实现数据管理系统的科学构建，从而达到监控数据实时共享的目的。与此同时，当对MIS系统内资源进行充分运用后，通过监控系统和MIS系统的有效连接，使其维持稳定运行状态，同时还可以对电能质量监测工作起到积极作用。

（二）监控中心

通常情况下，监控中心由多项设备组合而成，例如：WEB服务器和打印机、数据服务器和通信服务器等。其中管理站与WEB服务器、数据服务器和通信服务器则可以采取组网规模对其合并，将其置于一台或多台计算机系统中，不再限制其物理位置。由此可见，监控中心主要是对变电站的监控单元进行监测，其监测数据可以通过自动或人工的方式进行存取，同时进行监控单元的远程维护和操作，以实现数据信息实时监测的目的；对于多级系统来讲，上级监控能实现下级监控的数据分析和统计，可以越过下级监控进行监控单元相关命令的下达。

二、电能质量监测系统研究现状

目前，在对电能质量监测系统进行研究后發现，其问题主要表现为以下几方面：首先，电力系统对FACTS与高压直流输电等应用，要求在电子技术相关设备、装置的基础上进行，并广泛应用于电力系统内，最终导致电网中电流、电压波形出现严重畸形问题。其次，用户负荷的持续增加，尤其表现在部分大容量与非线性负荷设备中，例如：钢铁负荷与电力机车等，将其接入电网，会在电网运行过程产生许多高次谐波，同时还会出现电压波动与闪变等一系列问题，从而造成系统的频率波动，并对电能质量监测造成不利影响。最后，在计算机技术逐渐完善下，基于计算机系统，相关控制设备与电子装置得到广泛应用，除了会造成电能质量的异常敏感之外，还会加大电能质量恶化程度。对此，为了保证电能质量监测系统可以正常运行，应针对以上问题进行相关措施的落实，进而为相关研究工作的开展提供相应参考价值。

三、电能质量监测系统的未来发展趋势

（一）监测装置的科学应用

在电能质量的监测过程中，其监测数量相对较多，且波形主要是以变形为主，传统监测模式主要是以模拟信号分析的方式进行，即按照电能质量不同标准，对监测仪器进行针对性选择，例如：对电压和电流的监测，通常选择电流表和电压表进行，或者功率损耗测量功率表等，虽然此类仪器会对电能质量予以监测，但其测量指标较低，普遍缺少通用性特点，使监测数据不具有准确性特点。而当前电能质量监测过程中，通常将新型数字仪器作为重点，在其内部添置微处理器，和计算机进行相互连接，使其自动化水平得到显著提升，同时具备显示数据和储存数据等功能，并对某站点电能质量进行高效率监测。然而，由于该装置不能实现多项指标共同监测的目的，加之监测过程人力与物力消耗较大，因此，研究人员需要在计算机网络技术逐渐完善下，对其予以科学应用，通过信息分享交换得以实现，意在为其网络化监测提供技术支持。

（二）时域仿真

针对暂态电能质量现存问题，时域仿真技术的应用比较理想，例如：在电压持续下降或电压中断等问题中，因为此类问题持续时间过长，且不具有稳定性，从而对频谱分析技术提出了新的要求，即时域仿真技术不仅可以对波形特征进行全面分析和提取，而且还需要具备直观简单的特点，以物理角度完成电能质量的监测工作，使其更好应用于电能质量的实时监测和分析中。为了保证整个监测过程更加科学性，选择可变换方式对干扰信号进行研究，比较典型方法为傅里叶交换，属于处理信号和分析频谱常见技术手段，因其存在分析局限性的缺点，所以，研究人员需要对傅里叶变换、短时间傅里叶变换方法进行结合应用。

（三）频域分析方法

此方法主要应用于电能质量稳定问题，例如：电压波动和谐波等问题。和暂态电能质量相比较，稳态电能质量的问题变化较为缓慢，且持续时间过长，因此，在对其进行监测时，对称分量法的应用比较常见，该方法相对比较完善，且模型构建比较简单，却存在计算量增加会消耗更多时间的缺点，要求相关人员对此类问题进行重点优化。

结束语：

在20世纪80年代，我国电能质量的监测系统取得显著变革，即智能电网下，在构建电能质量的信息平台时，需要将监测系统与其他系统进行科学应用，使其成为智能电网重要数据信息平台。随着我国不断进步，传统系统构建和通信协议等早已无法达到发展标准，因此，电力企业需要加大相关技术研究力度，通过对电能质量监测系统的优化和完善，以促进社会的发展。

参考文献：

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[2]范强军.电能质量监测系统研究现状及发展趋势[J].工程技术：全文版，2016（9）：00219-00219.

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