摘要：优质供电是电网安全稳定运行的基础。电力电子技术的发展、非线性负荷和冲击负荷的大量应用以及分布式能源的接入，使谐波、闪 变、电压暂升和暂降等电能质量问题进一步凸显，因此，对电能质量进行持续监测对于保障电网的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。电 能质量监测系统（以下简称“监测系统”）是对电网的电能质量进行全面监测和评价分析的综合平台。电能质量监测终端（以下简称“监测 终端”）是监测系统的重要组成部分，它承担着监测点基础数据采集和向主站上送电能质量事件和报告的重要工作，但目前市场上的监测终 端产品质量参差不齐，功能也不尽完善，不能保证满足国家电网对于监测系统建设能力的要求。因此，对监测终端进行全面的入网检测十分 必要。
关键词：电能质量；监测终端；自动测试；技术；应用；分析
引言：目前监测终端的入网检测基本上仍依靠人工进行，通过人工控制电能质量标准源输出、记录终端的分析数据并记入检测报告，不仅效 率和准确度较低，且受主观误差影响。而对于终端通信功能的测试一般需要将其接入主站，测试过程中被测终端的不确定性很可能给主站带 来运行风险。
1.系统组成及实现原理
1.1系统的组成
该系统主要有上位机应用、电能质量标准源、被检电能质量监测终端、组合式屏柜组成，各组成部分功能如下。一是上位机应用。安装有上 位机自动测试软件，可控制标准源的输出，并能通过网络实时获取多套电能质量监测终端的通信数据，完成批量化、自动测试。二是电能质 量标准源。该标准源能模拟输出各种复杂的电能质量波形，模拟运行中的电能质量监测终端的实际数据情况，包括发电、变电、输电和配电 等部分，并对其进行分析，输出精度高、带载能力强，支持对时功能，能同时完成64通道的电能质量监测终端的测试。三是被检电能质量监 测终端。具备电能质量参数监测装置。四是组合式屏柜。电能质量监测终端的批量化检测的基础，支持多套电能质量监测终端的接线，内置 通信管理、交流电源、装置投切功能。
1.2检测系统的运行原理
检测系统的运行流程如下：所有设备在通信管理下组成局域网，装有自动测试软件的上位机在测试模板下，按照具体测试项目发送相应控制 字控制电能质量标准源，按照既定进行输出，电压在所接多套被测装置上并联连接，电流在所接多套装置上串联连接，上位机软件通过局域 网实时获取多套电能质量监测终端输出的通信数据并逐个解析，放在数据库中等待程序调用。试验完成后可导出针对任何单台装置的规定测 试报告。
2.电能质量标准源的实现
2.1控制模块
控制模块采用高速数字信号处理器ARM+FPGA的控制形式[9]，ARM采用专门定制的Linux操作系统，随机存储器RAM负责跟ARM和FPGA实时通信 。信号处理速度快，效率高，可靠性好。
2.2功率放大器的实现原理
功率放大器为线性功率放大器按照信号发生器的信号作相应对策变化输出。该放大器供电电源采用AC 220V进行供电，配置专用的隔离变压 器以获取电路中需要的相应的稳定的直流电压源。该线性功率放大器电路主要由放大器、MOS场效应管、电源、电阻等组成，分为供电电源 部分、输入信号部分和功率放大部分。小信号经过放大器的放大之后通过电阻Rf的作用和MOS场效应管，输出需要放大倍数的信号，完成功 率放大的作用。Vout为输出端子，得到功率增益、带宽、失真度完全满足要求的功率。经过如上所述的电能质量标准源的设计[10]，电能质 量标准源能够输出4相最大480V的电压信号，4相最大10A的电流信号，输出单相的带载能力能达到50VA，能够同时对8台6（48通道）通道电 能质量监测终端所有通道进行同时测试。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.自动测试软件的实现
经过必要的设置进入自动测试程序后，点击工具栏“开始测试”按钮，系统将自动控制源输出测试量、自动读取被测装置测量值、事件报文 、自动进行数据修约处理、自动进行结果判断、自动完成整个装置的测试。
3.1自动测试软件的特点
3.1.1批量测量技术
支持多装置多通道同时测试、针对每台终端每个通道生成一份报告，并且自动为每份报告生成一个惟一的报告编号，并自动填写到报告中。 经过多次测试实践，测试平台每次可同时测试30个通道，每次测试大约需要4.5h，测试效率的提高的程度是显而易见的。
3.1.2二维码应用技术
通过二维码扫描方式录入测试仪信息和被测装置信息，并自动填入报告中（它的作用是：一是人工手动填写的一些信息全部自动化填写，减 少测试填写报告时间，提高工作效率；二是建立终端有了二维码的标准规范；三是对所有的终端统筹管理。
3.1.3外部模块调用标准化接口技术
建立了外部模块调用接口标准，能够与多类设备进行通信，目前平台接入了环境监测仪，实现温湿度信息读取并自动填入报告，软件加密狗 接入，既能获取测试用户信息以及测试开始时间、结束时间和总测试时间并自动填写到报告中，还能对测试软件进行加密（仅能测试人员进 行操作）；后续可接入数码相机实现被测装置照片的录入。
3.1.4原始数据溯源技术
原始记录保存于电能质量检测数据库，便于随时调用查找，原始数据无法修改的，从而保证了测试数据的真实性，对测试报告的溯源起着关 键性作用。
3.1.5平台化的软件架构技术
二次开发平台实现装置测试方案的开发；规约平台实现各种通信规约；标准化的接口规范，能够兼容各厂家标准源（后续可同时控制多厂家 标准源同时输出）；自动测试平台实现自动测试。
3.1.6自动数据修约功能
测试平台能够自动进行数据修约处理。并且修约的方式与数据修约标准保持一致。
3.2自动测试软件的检测流程
使用检测平台进行检测，其检测流程可以分为以下5个步骤：一是设备接线、开机自检、预检。二是打开模型测试程序，读取被检测装置MMS 设备数据模型，检查模型是否满足规范。三是打开测试管理主界面程序，选择装置测试方案、通信规约的类型；扫描被测装置以及检测设备 的二维码，建立测试任务，点击功能测试。四是在自动测试程序工具栏点击“开始测试”按钮；开始自动测试。五是系统自动完成整装置的 测试，自动判断测试结果是否合格，自动形成标准格式的测试报告；自动完成的测试项目包括：准确度测试、电压事件测试、闪变测试、 PQDIF文件测试等。测试过程中如果出现不合格项目，系统会议醒目的颜色显示并播放提示音乐进行提示。
总结：电能质量监测终端自动测试系统是完全按照《Q/GDW 1650.4—2017电能质量监测技术规范第4部分：电能质量监测终端检验》及行业 相关检测标准研发的针对电能质量监测终端自动测试平台，该平台可带载能力强，可批量化完成电能质量监测终端的测试，只需在测试前做 好简单的准备工作，且测试过程中几乎无需人工干预，显著的提高了工作效率。该平台测试流程标准化、自动化、高效化，并具有开放性。 该平台的广泛应用将有助于电能质量监测终端检测等相关技术的发展。
参考文献：
[1]李时，陈新.提升电能质量在线监测系统供电运行数据的准确性[J].现代信息科技，2017，1（06）：14-15+17.
[2]郭成.基于电能质量在线监测的高压电力变压器运行监测系统[J].机械与电子，2017，35（12）：43-46+50.
[3]田颖，孙伟卿，王金浩，吴玉龙，李胜文，杜慧杰，徐龙.基于单相FCM的电铁牵引负荷运行情况分析[J].信息技术，2017（12）：149- 152+157.
[4]汤茜，张立柱.区域电能质量监测系统遵循IEC61850的标准探讨[J].低碳世界，2017（33）：149-150.
论文作者:于云鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/8
标签：测试论文; 电能论文; 终端论文; 质量监测论文; 装置论文; 质量论文; 平台论文; 《电力设备》2018年第12期论文;