電能質(zhì)量分析軟件PQVIEW介紹

研究與改善電力系統(tǒng)電能質(zhì)量問題的首要工作是建立高效的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)電能質(zhì)量的實時動態(tài)監(jiān)測為電能質(zhì)量評估和綜合治理提供了可靠的數(shù)據(jù)，同時也為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了技術(shù)的支撐和保證。 PQView是美國電科院與美國電力士公司于九十年代初期開發(fā)的目前世界上一個成熟的、全面的電能質(zhì)量專用的數(shù)據(jù)庫管理、分析與數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件。它是一種具有很強的獨立性和兼容性的主站系統(tǒng)軟件，其使用不依托于任何公司電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，而又與許多不同廠家的監(jiān)測裝置相兼容。PQView電能質(zhì)量分析軟件是建立網(wǎng)絡(luò)化、信息化和標準化，覆蓋面廣、運行穩(wěn)定可靠的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。

PQView可以為開展初步研究，建立省級電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建立統(tǒng)一的、開放的監(jiān)控和管理基礎(chǔ)平臺。為進一步實現(xiàn)對電網(wǎng)電能質(zhì)量形成一個高效率的電能質(zhì)量管理體系奠定基礎(chǔ)。

一、PQView的功能：

1．對已經(jīng)存在的一些電能質(zhì)量監(jiān)測裝置或其它監(jiān)測裝置的應(yīng)用進行擴展。

對于一些諧波監(jiān)測裝置，可以增加一些原裝置不能提供的統(tǒng)計信息和報告。一些諧波監(jiān)測裝置是基于按照特定標準評估某個監(jiān)測點是否合格而設(shè)計的。它們對各次諧波的95%概率值進行統(tǒng)計列表，然后按照設(shè)定的標準限值進行比較并判斷是否合格。在這些測量數(shù)據(jù)中，一些重要數(shù)據(jù)往往被忽視或丟棄。例如，各次諧波的最大值和發(fā)生的時間，往往在報告生成后由于軟件設(shè)計問題或存儲器限制問題被丟棄。PQVIEW是一種以數(shù)據(jù)庫形式不斷將各種數(shù)據(jù)上傳并存儲于其支持開放式數(shù)據(jù)庫鏈接（ODBC）的數(shù)據(jù)庫中。PQVIEW 由于其大容量存儲空間而不會丟棄任何輸入的數(shù)據(jù)。PQView具有多種易于使用的統(tǒng)計分析工具，可以對任意選擇的時間或地點范圍對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

圖一為PQView對某系統(tǒng)所有監(jiān)測點綜合處理后進行的電壓諧波總畸變率數(shù)據(jù)繪制的長期趨勢變化圖。

圖一電壓總諧波畸變率趨勢圖

由于一些監(jiān)測裝置往往是對單個監(jiān)測點進行評估的，忽略了從變電站或供電區(qū)域進行整體評估。 PQView則可以對這些單獨監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)利用其內(nèi)部豐富的統(tǒng)計功能，直接利用這些裝置的數(shù)據(jù)，對電力系統(tǒng)區(qū)域電能質(zhì)量狀況進行補充統(tǒng)計和分析。 圖二為PQView利用各單獨的監(jiān)測點數(shù)據(jù)進行整體統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

圖二分析系統(tǒng)諧波指數(shù)

PQView除了可以利用現(xiàn)有的在線監(jiān)測裝置的測量數(shù)據(jù)，還可以將便攜式電能質(zhì)量測量儀的測量數(shù)據(jù)輸入并存儲到數(shù)據(jù)庫中，并在線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)一起進行分析和統(tǒng)計。在過去，便攜式電能質(zhì)量測量儀測量的數(shù)據(jù)往往在使用后被單獨存放，由于這些數(shù)據(jù)的孤立性而很少被重新使用。特別是如果使用的測量儀不是一家公司所生產(chǎn)，其數(shù)據(jù)也不能被關(guān)聯(lián)使用。由于PQView支持多監(jiān)測點同時同域分析，其開放式平臺支持多種測量儀器的數(shù)據(jù)輸入，這就為以前測量的重要事件數(shù)據(jù)或普測數(shù)據(jù)提供進一步應(yīng)用的平臺。

2．PQView為電能質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的擴展建立一個基礎(chǔ)平臺。

PQView是目前具有*泛的兼容性的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫管理軟件之一。PQView不但可以自動收集符合國際電工標準委員會IEEE推薦的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)格式標準IEEE1159.3的PQDIF數(shù)據(jù)，還可以接收從不同廠家以及不同類型的儀器上傳的測量數(shù)據(jù)，如電能質(zhì)量監(jiān)測儀、電壓偏差記錄儀、故障錄波儀、智能繼電保護器等。PQView所支持的監(jiān)測裝置舉例如下：

l IEEE P1159.3 PQDIF.  PQView支持IEEE P1159.3 電能質(zhì)量數(shù)據(jù)互換格式(PQDIF)作為輸入數(shù)據(jù)源。作為電能質(zhì)量數(shù)據(jù)標準化的通用控制器，PQDIF設(shè)計時旨在建立一個自然平臺工具，此工具用于在軟件包和儀器間交換電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。

l IEEE COMTRADE 從數(shù)字故障錄波儀，高級繼電器以及其它監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送的IEEE COMTRADE標準數(shù)據(jù)文件。

l Dranet-BMI電力士公司的簽字系統(tǒng)5502／5504 InfoNode (PQDIF格式)。

l Reliable Power Meters (OMG) 文件格式，用于Omega電力記錄儀。

l DCI Sentry Power-Informatics System 工作站SQL Sarer數(shù)據(jù)(定制數(shù)據(jù)輸入器)。

l PML ION Enterprise Database

l 西門子Quad4 plus表計

l Landis+Gyr/Siemens

l LEM QWave meters from QIS databases

l Cooper Power

l V-Flicker Meter Data Files

l Sentry Databases

l LER

l DL8000 Voltage Dip Databases

l EDMI

l MK3 and MK6 revenue meter measurements from EziView text files

l HIOKI

l Waveform and data log measurement from text files

l Grid

l Power Recorders from Scenario and PAS Omega Databases

對于一些PQView不具有兼容接口的監(jiān)測儀器，監(jiān)測儀器廠家可以根據(jù)PQDIF的開放型格式要求，將自己產(chǎn)品的格式轉(zhuǎn)換為PQDIF格式。 PQView可以非常方便的將這些數(shù)據(jù)予以輸入其數(shù)據(jù)庫中。

3． PQView的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計與報告制作

PQView具有非常全面的對電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計功能。由于其設(shè)計時充分的考慮了對數(shù)據(jù)的操作、鏈接和顯示的方便性，以及其內(nèi)部的參數(shù)高級計算功能，PQView可以對其數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行各種必要的分析。

穩(wěn)態(tài)分析內(nèi)容舉例

l 電壓有效值、電流有效值、負序不平衡和零序不平衡的趨勢圖和直方圖

l 電壓有效值、電流有效值和系統(tǒng)頻率的最小值，平均值和最大值的趨勢圖和直方圖

l 穩(wěn)態(tài)參量的組合直方圖

l 12個單站點和電壓調(diào)節(jié)指數(shù)的計算，包括SAEVDR，SVRMIO5，和SVRMI95

l 統(tǒng)計計算包括最小、平均和最大值，標準偏差，次數(shù)，累積概率值。統(tǒng)計值可被暫時組合及動態(tài)篩選.

l 監(jiān)測有效性報告。生成有關(guān)何時監(jiān)測器啟用或停用的綜述報告 

PQview不但有強大的分析和統(tǒng)計功能，還具有易于使用的報告編輯器。通過報告編輯器，操作者可以非常簡單的選擇標準的報告類型模板對所選數(shù)據(jù)進行定點、定時和定量的報告自動制作。如果報告模板中沒有使用者需要的報告模板，用戶可以使用報告定制模板建立并保存所需要的模板，并方便的生成不同需求者需要的電能質(zhì)量報告。PQView 內(nèi)置的多種諧波分析功能，可以對電網(wǎng)中諧波產(chǎn)生的問題進行定性和定量分析。例如，評估電容器諧波放大問題，各種設(shè)備運行方式改變對諧波的影響等。

PQView不僅是電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)整理的高性能工具，還具有對瞬態(tài)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)(電壓驟升/跌落以及暫態(tài)電能質(zhì)量)進行分析以及制作報告的強大功能。下面列表代表了PQView分析電壓下陷、電壓驟升和電壓中斷的幾個功能示例。

4．PQView對數(shù)據(jù)庫的管理

PQView是一個可以存儲和分析多至數(shù)十TB（1TB為1000GB）級的大量的與電能質(zhì)量相關(guān)的干擾和穩(wěn)態(tài)測量數(shù)據(jù)。具特別設(shè)計的檢索引擎以及多種默認的標準數(shù)據(jù)管理工具使其可以快速對測量數(shù)據(jù)進行定性分類與處理分析。作為PQView軟件中負責數(shù)據(jù)管理與維護的分枝軟件PQDM， 不但可以對無效數(shù)據(jù)進行刪除，還可以修正由于非正常操作和設(shè)置而產(chǎn)生的錯誤數(shù)據(jù)。PQView的數(shù)據(jù)庫支持開放式數(shù)據(jù)庫鏈接（ODBC），這樣，PQView可以調(diào)用其它數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也可以將其管理的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)向其它數(shù)據(jù)庫輸出。

二、PQView的應(yīng)用

當今電力系統(tǒng)已逐步進入高電壓、大電網(wǎng)、大機組的新階段，有很多新問題需要從電網(wǎng)有關(guān)的各方面技術(shù)以及組成電網(wǎng)的各種元件的協(xié)調(diào)與配合中進行研究，以保證高電壓設(shè)備和電網(wǎng)的安全運行。對大電網(wǎng)而言，正常的運行操作及故障處理期間可能的特殊運行方式都有可能出現(xiàn)安全隱患。通過系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可及時準確定位系統(tǒng)的潛在故障源、污染源，分析出干擾源的特性、類型及分布規(guī)律，給出整改方案預(yù)防電力事故的發(fā)生，可從電能質(zhì)量的視角驗證電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否合理、設(shè)備參數(shù)設(shè)備是否合理，從電能質(zhì)量的視角分析電力事故發(fā)生的原因。PQView對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫的應(yīng)由可以有助于解決如下問題；

l 變壓器的諧振過電壓問題的分析

l 電氣化鐵路對電力系統(tǒng)的影響

l 電力系統(tǒng)諧波源定位問題

l 電力系統(tǒng)電壓跌落產(chǎn)生源的分析

l 山區(qū)雷電引發(fā)的瞬態(tài)電壓波動以及電壓暫降的問題，以及對傳輸線路的改進評估

l 配電網(wǎng)接地故障測距定位，減少排除故障的工作時間

l 用電客戶產(chǎn)生的電壓跌落問題

l 電容器工作狀態(tài)的評估

l 超標報警與故障報警系統(tǒng)

l 有助于增強電力工業(yè)的競爭力和增加經(jīng)濟效益的監(jiān)測和治理

l 自動監(jiān)測、自動分析和數(shù)據(jù)共享有助于提高效率，降低工作量

l 區(qū)域型諧波指數(shù)評估

l 風力發(fā)電廠并網(wǎng)數(shù)據(jù)評估

l 按國家電能質(zhì)量標準以及國際電能質(zhì)量標準對電網(wǎng)評估

l 潛在故障報警與預(yù)防性維護

l 弱電源帶長線的諧振過電壓問題（電網(wǎng)事故處理期間可能出現(xiàn)的運行方式）的分析

l 大機組的次同步振蕩問題的分析

l 專家系統(tǒng)的開發(fā)與研究

三、網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布軟件PQWeb

PQWeb可以使用戶通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器程序，如Netscape Nevigator  或Microsoft Internet Explorer查看PQView數(shù)據(jù)庫中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。 其作用是使為了保證數(shù)據(jù)庫的安全，為非PQView數(shù)據(jù)庫管理者提供利用PQWeb對數(shù)據(jù)庫進行訪問的途徑。PQWeb提供了非常易于使用的瀏覽器頁面，使多個訪問者可以通過局域網(wǎng)或Internet網(wǎng)在不同的工作站同時訪問數(shù)據(jù)庫。訪問者只能按被管理員所授予的權(quán)限對所允許的數(shù)據(jù)進行查詢。PQView還可在客戶端定開發(fā)定向應(yīng)用程序。

PQWeb可以使用戶查看已下載的分類的電能質(zhì)量干擾數(shù)據(jù)。該軟件對數(shù)據(jù)安全性有密碼保護，無論在Internet或公司Intrnnet(局域網(wǎng))上使用時均具有安全性。

PQWeb的優(yōu)點是可使電能質(zhì)量監(jiān)測信息在公司內(nèi)部以及與客戶共享，而不需有任何關(guān)于軟件分配、支持和培訓(xùn)方面的擔憂。對在全公司內(nèi)部以及客戶如此多的使用者如果使用有權(quán)限軟件，將是一筆巨大的花費。