具有开放性的电能质量SCADA系统的设计与实现

　　0引言

　　随着国内经济的高速发展，电力系统的规模不断扩大，越来越多的SCADA系统在电力领域投入运行。目前普遍运行的系统包括调度自动化系统、集控站自动化系统、电能量采集系统、负荷控制系统等。针对国家建设“智能电网”的要求，也就是：第一层次，提高电网的可观测性;第二层次，实现对电力企业信息的传输和集成;第三层次，在信息集成的基础上，进行高级分析。因此，要求在调度信息与生产管理信息有效集成的基础上，实现从不同维度和层次对数据进行分析，使得异构的SCADA系统之间能够实现数据交换，确定对应的决策方案。PQ产业主要由三部分组成：电能质量在线监测终端、电能质量监测与管理系统和电能质量控制装置。其中前两部分也可合称为：电能质量SCADA系统。电能质量SCADA系统主要是对电流、电压进行同步连续测量，并对各质量指标进行分类辨识和统计。系统具有终端数据大、监测点分散、数据采集不可间断和数据量大的特点，因此电能质量CADA系统必须具备分布式测量的特征、完善的远程通信功能和强大的数据管理功能。

　　目前，国内大多数电能质量管理系统都是独立成网，采用互感器+工控机数据采样方式，主要面对运行用户，～方面系统架构费用昂贵，一方面在开发过程中并没有考虑到多用户共享数据以及将来不同SCADA系统合并的问题，这很可能使得信息一体化失败。

　　这些研究，或者只考虑了数据交换模型，或者只考虑到传输方式、功能结构、数据采集方式等方面因素，并没有一个针对电能质量指标特点的系统的分析和规划。本文在参考IEC61850、IEC61970、ieee1159.3i5等标准后，结合电能质量监测的实际需要，对电能质量数据、系统结构等进行重新规划设计，采用智能终端+PC机采样结构，提出基于J2EE平台实现一个多层次、分布式的SCADA系统的应用框架。该应用框架既兼容标准的Web浏览器，又提供专用的应用程序客户端，同时还支持基于Web服务的信息集成，并提供统一的安全策略。一方面可以实现对电能质量各项指标的在线监测，另一方面实现了全系统数据的统一管理，实现了在一套SCADA系统内对不同设备进行监控，最大限度地实现了多系统数据共享。

　　1 电能质量指标的测量

　　目前，我国已制定了五项电能质量指标，分别是：频率、电压波动和闪变、电压偏差、三相不平衡和谐波。本文以此五项指标并采用IEEE推荐的电压暂降分类来作为评价电压质量的依据;以电流谐波、电流畸变率、谐波电度和线损信息作为评价电流质量的依据。