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一个基于网络的分布式电能质量测量系统评估 文章历史： 2008年6月17日此文章被接收 2010年1月4日修订后的文章被接收 2010年2月17日此文章被接受 2010年2月21日此文章发布于网上 摘要：行业的系统几乎完全转向复杂的电子设备。电能质量(PQ)分析对经济变得很重要，因为该设备对电能质量事件很灵敏。一个工业过程的主要控制和监督主要已经被集中在电气保护上，电力供应的质量很少被关注。如今，测量和通信系统已经发展到能够使基于网络的传感器安装在PQ评估场景上。在某种意义上，本文提出了一种创新的低成本的测量系统，并研究了使用智能传感器的的分布式电能质量测量系统的发展的挑战性和趋势。 关键词：分布式测量系统，电能质量(PQ)，智能传感器 1.介绍 随着越来越多的电子设备进入住宅和商业环境，与电能质量(PQ)及其关联的安装的脆弱性是用户越来越关心的问题。电能质量主要包括两个方面： 技术方面的电能质量，包括供应的连续或性可靠性(持续中断)和电压质量(VQ)，其中电压质量包括电压水平变化和电压扰动。 与电线相关的商业服务（比如连接到电网的延迟等等）以及管理客户的能源零售的商业服务。 当电压下降到零超过一分钟时发生持续中断，持续中断是可靠性问题，而对此消费者有最很深的亲身经验。持续中断也是在传统的公用事业服务的质量和可靠性统计数据的衡量时的关键现象。系统平均中断频率指标（SAIFI）和客户平均中断持续时间指数(CAIDI)等指标不捕捉电能质量扰动。 电压质量和功率扰动的评估包括观察电压或电流的电磁偏差。此电压或电流是从理想的单频正弦波的固定振幅和频率得到的。设备操作面临电压质量问题，电压质量问题包括顺变、凹陷、膨胀、激增、中断、谐波和不同数量或程度的电压脉冲[1]。一组一致的定义可以在[2]。电力供应的质量由公用事业传送，电力供应的质量变化相当大，这取决于很多的外界因素。像闪电、工业场所类的事物应用应用和删除大负荷,非线性负荷压力，不足或错误的布线和接地或者由动物、树枝、车辆因素、人类电气线路事故引起的短路。一些电力供应商决定遵守如[3]中所成立的条例。 所有类别的干扰，如电压凹陷（浸）和瞬时中断是自动化工业过程[4]的敌人。电压凹陷通常定义为在10%和90%之间的名义电压的任何低电压，该名义电压持续半个到六十个周期。另一方面，电压增长（这不常见）通常不会破坏敏感负载，但能对设备造成危害。瞬时电压中断是低于名义电压的10%的任何低电压，该名义电压持续半个到三个周期。电压凹陷可由自然事件（比如树压倒在电线上或闪电击中电线或变压器），公用事业活动（比如常规切换、人为错误）或客户活动（比如大型汽车的起动）。在客户公共汽车上的电压跌落依据它在电子网络[5]中的位置而不同。由于那些电能质量时间的瞬时性，住宅的客户很少意识到电压质量事件已近发生。然而，对于许多工业客户提出更有意义的问题而不是中断。因为他们发生频率高和整体因为事故会导致数小时的停机[6]。85%的电力供应故障归咎于不良的电压质量，电压质量由电压凹陷或持续一两秒的中断。 与不受监管的线电压（尤其是长期电压降落）相关的一些主要问题包括设备跳闸、停滞、过热和敏感设备的完全关闭。如果是设计在狭窄的电压范围内操作,或者没有足够的脱网运行功能来过滤掉电源波动。这些随后导致低效率、高电力需求，更高的电力成本，电磁干扰控制电路，过度加热电缆和设备，增加设备损坏的风险。线电压调整的需要仍然是一个需要满足高要求的工业生产力。目前在市场上有几种调节方案了。其中最常见的是无中断电源系统（UPS）。最近，新技术基于电力电子理念的定制的电力设备已经发展到对电能质量问题[7]给予保护了。但是提高电能质量最大的障碍是缺乏现在的和历史的电能质量数据[8]。 标准EC 61000-4-30[9]的建立是为了定义测量和电压质量参数[10]的解释方法。对于每个相关类型的扰动的测量方法都已经建立。两个不同的类测量设备是根据其准确性定义的。A类设备使用时，精确测量是必要的。比如对于合同应用程序，验证符合标准,解决争端等。B类计量器具用于确定统计值和规范/矫正错误(故障)。一个适当的监控系统，基于连续原理能够观察电能质量现象是必要的，因为源干扰的发生是高度不可预知的[10]。 先进的电能质量测量设备的的主要特点和趋势可以在[11-13]找到。最后几年也提出一些实验解决方案。在[14]，关于部分建筑低压网络的标准虚拟仪器TCP / IP技术运用到了该系统。部分低压建筑网络可以被简化成具有代表性的更大的网络。和之前一样，系统硬件在[15]由几个电脑组成，每个电脑都托管一个数据采集板（DAQ）。数据采集板通过电压传感器与电力系统连接。软件实现不同的虚拟仪器，虚拟仪器使用众所周知的倪虚拟仪器图形化编程语言。此外，目前许多公用事业