一種電能質量監測管理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電能質量監測管理系統，包括：設置于變電站中，采集電能質量數據的電能質量監測裝置；與所述電能質量監測裝置相連，傳輸所述電能質量數據的通信接口裝置；與所述通信接口裝置相連，對所述電能質量數據進行處理的管理裝置；其中，所述管理裝置包括服務器群，輔助設備及顯示裝置；該電能質量監測管理系統能夠解決現有技術中對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足的問題，且通過高性能分布式通信服務器集群、高性能服務器、顯示展示裝置，千兆工業級以太網交換機等硬件模塊，可成為穩定、高效的電能質量日常工作平臺。
【專利說明】
一種電能質量監測管理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及電氣技術領域，特別涉及一種電能質量監測管理系統。
【背景技術】
[0002]電能質量監測與治理作為節能減排的重要技術手段，已經越來越受到電力用戶以及電網公司的重視。我國各省級電網公司已經基本全部建成省級電能質量監測與管理系統。目前省級電網公司應用的電能質量監測系統均為電能質量數據分析的技術平臺，其所提供的電能質量數據的各種常規查詢功能和高級應用功能全部是基于電能質量監測數據的技術分析手段，目的是了解區域內電能質量的分布特征。
[0003]另外，隨著電能質量監測網規模越來越大，尤其是2015年國家電網公司諧波監測系統建設三年規劃出臺后，預計有多個省級電網的電能質量監測點規模會達到3000個點。而實際上目前各省級區域電能質量監測系統的規模最大的只有600來個監測點。電能質量監測系統規模的快速擴大對區域電能質量監測系統的硬件架構提出挑戰，電能質量監測系統對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足。且現有的電能質量監測管理系統的功能構架不能滿足電能質量專業的發展需求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種電能質量監測管理系統，能夠解決現有技術中對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足的問題，且通過高性能分布式通信服務器集群、高性能服務器、顯示展示裝置，千兆工業級以太網交換機等硬件模塊，可成為穩定、高效的電能質量日常工作平臺。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種電能質量監測管理系統，包括:
[0006]設置于變電站中，采集電能質量數據的電能質量監測裝置；
[0007]與所述電能質量監測裝置相連，傳輸所述電能質量數據的通信接口裝置；
[0008]與所述通信接口裝置相連，對所述電能質量數據進行處理的管理裝置;其中，所述管理裝置包括服務器群，輔助設備及顯示裝置。
[0009]其中，所述電能質量監測裝置通過RJ-45網線接入通信接口裝置。
[0010]其中，所述通信接口裝置包括以太網交換機和智能通信網關。
[0011]其中，所述服務器群包括數據庫服務器，WEB服務器及通信服務器。
[0012]其中，所述通信服務器與所述智能通信網關相連;其中，每臺所述通信服務器接入的所述電能質量監測裝置不超過500臺。
[0013]其中，所述通信服務器的內存為32G DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤為SATA3固態硬盤，容量不小于5T。
[0014]其中，所述數據庫服務器配置不少于50T的高性能磁盤陣列，用于數據的長期存儲。
[0015]其中，所述顯示裝置包括主機和液晶顯示屏。
[0016]其中，所述液晶顯示屏由6塊46寸16:9的液晶屏采用2X 3的方式拼接組成的大液晶展示屏。
[0017]其中，所述輔助設備包括維護設備和打印機。
[0018]本實用新型所提供的電能質量監測管理系統，包括:設置于變電站中，采集電能質量數據的電能質量監測裝置;與所述電能質量監測裝置相連，傳輸所述電能質量數據的通信接口裝置;與所述通信接口裝置相連，對所述電能質量數據進行處理的管理裝置;其中，所述管理裝置包括服務器群，輔助設備及顯示裝置;該電能質量監測管理系統能夠解決現有技術中對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足的問題，且通過高性能分布式通信服務器集群、高性能服務器、顯示展示裝置，千兆工業級以太網交換機等硬件模塊，可成為穩定、高效的電能質量日常工作平臺。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實用新型實施例提供的電能質量監測管理系統的結構框圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例提供的電能質量監測管理系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型的核心是提供一種電能質量監測管理系統，能夠解決現有技術中對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足的問題，且通過高性能分布式通信服務器集群、高性能服務器、顯示展示裝置，千兆工業級以太網交換機等硬件模塊，可成為穩定、高效的電能質量日常工作平臺。
[0023]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024]請參考圖1，圖1為本實用新型實施例提供的電能質量監測管理系統的結構框圖；該系統可以包括:
[0025]設置于變電站中，采集電能質量數據的電能質量監測裝置100;
[0026]與所述電能質量監測裝置100相連，傳輸所述電能質量數據的通信接口裝置200;
[0027]與所述通信接口裝置200相連，對所述電能質量數據進行處理的管理裝置300;其中，所述管理裝置300包括服務器群310，輔助設備320及顯示裝置330。其中，服務器群310，輔助設備320及顯示裝置330分別與通信接口裝置200相連。
[0028]其中，該系統采用分布式結構設計，將PC機、數據庫、網絡通信、服務器等分為管理裝置層、通信接口裝置層、電能質量監測裝置層，以實現省級電網從地市級變電站中獲取電能質量數據并進行分析與應用。電能質量監測裝置層為各地市變電站的電能質量監測裝置即電能質量監測終端，該裝置滿足《GB/T電能質量監測設備通用要求》等標準要求，可以通過以太網接入通信接口裝置層;通信接口裝置層將不同通信規約的電能質量監測裝置的通信規約統一化，以便正常接入管理裝置層;管理裝置層可以包括服務器群如數據庫服務器、Web服務器、接口服務器，通信服務器等服務器群，以及工程師工作站即維護設備、交流展示PC機及顯示設備、打印機等設備。電能質量監測與分析系統可以部署在Web服務器中，由省級和地市級電網公司通過瀏覽器進行訪問與分析電能質量信息。
[0029]其中，為了使得區域電能質量監測系統的硬件滿足電能質量監測系統規模的快速擴大，這里需要使得通信接口裝置200和管理裝置300中的設備都為大容量，高性能的設備，且這些設備與電能質量監測裝置100的連接數量要根據規模的改變有所規劃，使其能夠滿足傳輸速率和規模的需求。
[0030]其中，通過設置的管理裝置300中的服務器群310，輔助設備320及顯示裝置330，還可以在現有系統完成基礎的電能質量分析的基礎上，實現電能質量管理和交流的功能。
[0031]基于上述技術方案，本實用新型實施例提供的電能質量監測管理系統，該電能質量監測管理系統采用分布式結構設置，該電能質量監測管理系統能夠解決現有技術中對多線程并行通信壓力、海量數據處理壓力的處理能力不足的問題，且通過高性能分布式通信服務器集群、高性能服務器、顯示展示裝置，千兆工業級以太網交換機等硬件模塊，可成為穩定、高效的電能質量日常工作平臺。
[0032]可選的，所述電能質量監測裝置100通過RJ-45網線接入通信接口裝置200。
[0033]其中，電能質量監測裝置100滿足《GB/T 19862-2005電能質量監測設備通用要求》等標準要求，測量方法滿足IEC 61000-4-30，通過RJ-45網線接入通信接口裝置200。
[0034]可選的，所述通信接口裝置200包括以太網交換機和智能通信網關。
[0035]其中，以太網交換機可以為千兆工業級以太網交換機，具有至少24個以太網口；
[0036]其中，智能通信網關配備Intel 1.6GHz處理器、4G內存及500G硬盤，具備8路RJ-45千兆以太網口。
[0037]其中，以太網交換機與電能質量監測裝置100相連，智能通信網關與以太網交換機相連。
[0038]其中，通信接口裝置層由以太網交換機和智能通信網關組建成而成。以太網交換機可以采用千兆工業級以太網交換機，具有至少24個以太網口，用于實現數據交換功能；智能通信網關配備Intel 1.6GHz處理器、4G內存及500G硬盤，具備8路RJ-45千兆以太網口，支持Modbus、DNP3.0、DL645、IEC 61850等多種主流通信協議及第三方廠家私有規模的接入，用以將不同通信規約的電能質量監測終端統一用標準的IEC 61850接入系統管理裝置層。通過將通信接口裝置200設置的通訊量大可以滿足規模大的系統的數據交換功能以及數據傳輸。
[0039]可選的，所述服務器群包括數據庫服務器，WEB服務器及通信服務器。
[0040]其中，所述通信服務器與所述智能通信網關相連;其中，每臺所述通信服務器接入的所述電能質量監測裝置不超過500臺；為所述電能質量監測裝置與服務器群中其他服務器提供通信信道。
[0041 ] 可選的，所述通信服務器的內存為32G DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤為SATA3固態硬盤，容量不小于5T。
[0042]其中，通信服務器一端與智能通信網關相連，另一端與管理裝置層300中的各個設備相連。為電能質量監測裝置與服務器群提供通信信道。系統中通信服務器的數量根據系統規模來確定，每臺通信服務器接入電能質量監測裝置不超過500臺，多臺通信服務器組成分布式通信服務器集群。
[0043]其中，可選的，所述數據庫服務器為128GB DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤采用SSD 6Gbps高性能固態硬盤，容量不小于5T;
[0044]所述WEB服務器為32G DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤采用SATA3固態硬盤，容量不小于5T。
[0045]其中，數據庫服務器和WEB服務器分別與通信服務器相連，再接入通信接口裝置200。
[0046]基于上述技術方案，可選的，所述數據庫服務器配置不少于50T的高性能磁盤陣列，用于數據的長期存儲。
[0047]其中，數據庫服務器采用128GB DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤采用SSD6Gbps高性能固態硬盤，容量不低于5T，并能支持內存和硬盤的擴展與升級，以滿足數據的查詢、更新、索引、高速緩存及多用戶存取控制等功能。同時配置不少于50T的高性能磁盤陣列，用于實現海量數據的長期存儲。
[0048]WEB服務器可以采用32G DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤采用SATA3固態硬盤，容量不低于5T，以滿足對電能質量信息的發布、電能質量監測設備管理等功能。
[0049]可選的，所述顯示裝置包括主機和液晶顯示屏。
[0050]其中，所述液晶顯示屏由6塊46寸16:9的液晶屏采用2X 3的方式拼接組成的大液晶展不屏，每塊液晶屏的分辨率可以為1920 X 1080。用于滿足Web彳目息展不以及加強交流展示平臺的需要。
[0051 ] 主機配置Windows NT內核的操作系統，內存不小于4G，硬盤容量不小于IT。
[0052]可選的，所述輔助設備包括維護設備和打印機。
[0053]其中，維護設備的內存為DDR316G內存，硬盤為IT SATA 7200Rpm硬盤，網卡為千兆以太網控制器;供用戶進行系統配置與維護。
[0054]其中，打印機采用常用品牌打印機，用于打印電能質量數據報表或其它需要打印的信息。
[0055]基于上述技術方案，要使得該系統規模不超過3000個電能質量監測點的省級電網，考慮到電能質量數據量大，因此，請參考圖2，所述電能質量監測與管理系統硬件配置可以如下:
[0056]其中，可以將上述電能質量監測裝置作為監控層，通信接口裝置作為通信接口層，管理裝置作為管理層也即管理裝置層;則該系統可以包括管理層、通信接口層、監控層組成分布式的分層系統。
[0057]其中，監控層為安裝在各電網側變電站或電力用戶側變電站的電能質量在線監測裝置，該裝置在功能與性能指標上滿足《GB/T 19862電能質量監測設備通用要求》，測量方法滿足IEC 61000-4-30，負責電能質量指標的測量、統計、本地存儲，以及將電能質量數據通過通信接口層上傳到管理層。所述電能質量在線監測裝置可以采用標準的IEC 61850通信規約，也可以采用廠家自定義私有通信規約。
[0058]具體的通信接口層由智能網關及以太網組成，用于將電能質量數據從監控層上傳至管理層，電能質量在線監測裝置通過以太網接入智能網關，再經由以太網接入系統管理層的通信服務器。
[0059]具體的管理層為部署在電網公司技術和管理部門的服務器群、交流展示主機及顯示設備、工程師工作站即維護設備、打印機等設備組成，負責電能質量數據的采集、存儲及應用。服務器群是電能質量監測與管理主機的運行載體。按照實際需求，服務器群配備I臺或多臺通信服務器，具體數量取決于所接入的電能質量監測裝置的數量，負責與電能質量監測裝置進行通信，并將電能質量數據存入數據庫服務器中；配備I臺Web服務器，作為電能質量監測與管理系統的人機接口，負責電能質量信息的發布;配備2臺數據庫服務器，可以采用雙機熱備的運行方式，負責電能質量數據的長期存儲;配備I臺工程師工作站即維護設備，用于管理者對系統進行配置和維護。省級及地市級用戶通過局域網，接入帶防火墻的Web服務器，通過防火墻設置不同級別用戶的權限，使不同級別的用戶能夠查看、編輯、分析權限內的可訪問數據；用戶通過瀏覽器設備訪問指定網址，可查看、分析、發布電能質量數據信息與實現資源共享，并實現電能質量監測設備及非線性用戶的臺賬管理功能。所述交流展示主機配備大液晶展示屏，適配系統Web顯示的分辨率和寬高比。
[0060]基于上述技術方案，本實用新型實施例提供的電能質量監測管理系統，該系統給出了詳細硬件架構和功能設計。基于本實用新型的電能質量監測與管理系統在硬件配置上可滿足3000個監測點的超大規模監測網穩定可靠運行的需要，在業務上可以同時滿足各級電網公司電能質量專業人員在電能質量診斷與分析、技術監督管理、業務交流展示與匯報等多方面的電能質量業務需求，可作為電能質量專業人員的日常工作平臺，從而提高電能質量監測與管理系統與用戶日常工作黏性，最終提高海量電能質量監測數據的利用率，進一步推動電能質量概念的普及和節能減排工作開展。
[0061]以上對本實用新型所提供的電能質量監測管理系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電能質量監測管理系統，其特征在于，包括: 設置于變電站中，采集電能質量數據的電能質量監測裝置； 與所述電能質量監測裝置相連，傳輸所述電能質量數據的通信接口裝置； 與所述通信接口裝置相連，對所述電能質量數據進行處理的管理裝置;其中，所述管理裝置包括服務器群，輔助設備及顯示裝置。2.如權利要求1所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述電能質量監測裝置通過RJ-45網線接入通信接口裝置。3.如權利要求1所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述通信接口裝置包括以太網交換機和智能通信網關。4.如權利要求3所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述服務器群包括數據庫服務器，WEB服務器及通信服務器。5.如權利要求4所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述通信服務器與所述智能通信網關相連;其中，每臺所述通信服務器接入的所述電能質量監測裝置不超過500臺。6.如權利要求5所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述通信服務器的內存為32G DDR3REG ECC高速容錯校驗內存，硬盤為SATA3固態硬盤，容量不小于5T。7.如權利要求6所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述數據庫服務器配置不少于50T的高性能磁盤陣列，用于數據的長期存儲。8.如權利要求1所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述顯示裝置包括主機和液晶顯示屏。9.如權利要求8所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述液晶顯示屏由6塊46寸16:9的液晶屏采用2 X 3的方式拼接組成的大液晶展示屏。10.如權利要求1所述的電能質量監測管理系統，其特征在于，所述輔助設備包括維護設備和打印機。
【文檔編號】G01R31/00GK205562692SQ201521098051
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月24日
【發明人】李培, 王昕 , 黃曉明, 樓伯良, 陸承宇, 馬智泉, 黃 俊, 楊昊睿, 查蕾, 呂文韜, 胡諄, 劉寧, 王鵬, 裴玉剛, 華文, 黃弘揚, 盧岑岑, 趙琰, 趙一琰, 鄧暉, 鐘玲, 吳俊 , 卓谷穎, 徐瑋韡, 耿介雯, 丁波
【申請人】國網浙江省電力公司電力科學研究院, 國家電網公司, 浙江省電力試驗研究院技術服務中心, 深圳市中電電力技術股份有限公司