电能质量解决方案

智能化电能监控解决方案

摘要：针对家庭和办公室用户传统电能监控方式的问题与不足，提出基于感应插座、双向电能监控器的智能化电能监控解决方案，提供电器能耗的对比和历史数据分析。系统提供b/s结构的访问接口，使用户可以通过多种终端查看和控制电器的能耗情况，设置并执行计划用电方案。并提出该系统在企业级应用上的扩展。

关键词：电能监控；软硬件级解决方案；智能化

中图分类号：tp391 文献标识码： a 文章编号：1009-3044（2013）13-3166-04

1 电能使用和监控的基本现状

1.1 国内外电能使用现状

电能被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力，现代人们的生产生活对电能的依赖越来却强。因此，无论是家庭用户或者是公司工厂的用电量都在不断上升，以中国为例，据国家能源局的统计，2012年，全社会用电量累计达49591亿千瓦时，同比增长5.5%。由于电力资源供应的紧张，北京地区曾几度限制电能的供应，节能环保已经成为全球企业商家以至于普通民众的共识。与此同时，电能的使用却存在严重的浪费现象。家庭用户主要靠人为操纵电器开关来控制电能的使用，不单存在很大程度上不必要的电能消耗而造成的浪费，还存在一定的安全隐患。更大的浪费是由公司企业和公共用电造成的，生产过程中缺乏节能措施、企业照明及空调长期处在开启状态、偏僻路面或者隧道的公共照明等很多方面都存在着惊人的浪费。因此，如何更加高效的利用现有的电能资源就成为一个国家、企业乃至个人共同关心的课题。

1.2 关于电能监控的现况和研究方向

2 智能化软硬件协同解决方案

监控器可以通过串口与普通的家用计算机相连接，这就使得数据的监控和命令的传输可以通过计算机来分析和处理。图4展示了智能化电能监控系统的整体结构，系统由两部分组成：监控系统和用户查询控制系统。其中监控系统服务器通过有线或无线的方式与监控器相连接，读取各个用电设备的信息，保存到后台数据库，供智能化计算和统计功能；也可以根据用户的请求，发送指令通过控制器去控制智能开关的状态，从而达到自动断电或启动开关的目的。用户查询控制系统提供用户对电能使用状态的查询及智能控制。用户通过不同的终端都可以通过互联网访问到监控系统的服务器，以查看各个用电设备的能耗信息，制定电器的使用规则并控制其开关状态。

第１３卷第５期　２０１５年９月　电　源　学　报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｖ０ｌ＿１３　Ｎｏ．５　Ｓｅｐ．２０１５　

ＤＯＩ：１０．１３２３４￣．ｉｓｓｎ．２０９５—２８０５．２０１５．５．６９　中图分类号：ＴＭ　７１４　文献标志码：Ａ　

单晶炉配电系统电能质量分析与解决方案　

王海涛　，董海波　，王　怡　

（１．山东山大华天科技集团股份有限公司，济南２５０１０１；２．国网山东省电力公司检修公司，　

济南２５０１１８；３．青岛恒源送变电工程有限公司，青岛２６６０００）　

摘要：针对蓝宝石单晶炉配电系统的电能质量状况，对其产生谐波的原因及对电网造成的危害进行了分析。通　过对该类负载的特性分析，提出了采用有源电力滤波器进行电能质量治理的解决方案，并通过实际案例验证了治　

理效果。　关键词：蓝宝石；单晶炉；电能质量；谐波；有源电力滤波器　

Ｐｏｗｅｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｒｙｓｔａｌ　

Ｆｕｒｎａｃｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＷＡＮＧ　Ｈａｉｔａｏ　，ＤＯＮＧ　Ｈａｉｂｏ　，ＷＡＮＧ　Ｙｉ　（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｈｏｔｅａｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｇｒｏｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ　２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ　Ｇｒｉｄ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｎａｎ　２５０１１８，Ｃｈｉｎａ；３．Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｈｅｎｇｙｕａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉ　ｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｐｐｈｉｒｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｇｒｉｄ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｌｏａｄ，ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｕｓｉｎｇ　ａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｆｉｌｔｅｒ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｃａｓｅｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｐｐｈｉｒｅ；ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｆｕｒｎａｃｅ；ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ；ｈａｒｍｏｎｉｃ；ａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｆｉｌｔｅｒ　

1

电力分析仪、电力监测电能质量解决方案

一、前言

电能质量是一个非常有效的判断系统是否支持其负载从而可以可靠运行的指标。一个电力扰动或事件可能涉及到电压，电流或频率。

电源干扰可能源于用户的电力系统，用户负载，或者是设备。电力监测设备，能帮助您检测到电力扰动以及隐蔽的电力故障，对电能质量进行预防性维护、长期记录和分析，以节省成本、提高效率。

二、电气术语

°C

摄氏度

°F

华氏度

AC

交流

准确度

数字测试仪的准确度定义为参考条件下读数与被测量真值之间的差异。准确度用以下格式给出：(±xx% rdg ± xx dgt) 。第一部分表示相对于读数的百分比误差，意味着它与输入成正比。第二部分为误差，单位为字数，为与输入无关的常数。“Rdg”表示读数，“dgt”表示字数。dgt 表示数字显示屏上的最低有效位，通常用于表示数字测试仪的误差因数。

有功功率

表示功率的一个术语，用于区分视在功率、复功率及其分量、有功和无功功率。参见安时

2

安培(A)

表示电子流流速的单位。安培为电位差为 1 伏特时在 1 欧姆电阻上产生的电流；流速为 1 库伦/秒的电子流。

安时 (Ah)

1 安培电流在 1 小时内做的功。

安时表

一种电表，测量所连接电路上的电流，并对其在时间上进行积分。

视在功率(伏安)

交流电路中所加电流和电流的乘积。由于在计算时未考虑功率因数，所以视在功率或伏安并不是电路的真正功率。

带宽

传输通路的数据承载能力，以位或字节每秒表示。

校准

调节设备，使其在特定输入值下的输出符合技术指标范围的过程。

电容

1) 导体上外加电荷与对应电势变化之比。2) 电容器上任一导体与导体之间电势差变化之比。3) 收集电荷的属性。

电容器

一种具有电容的电气装置。

阴极

1) 伏打电池或其它类似装置中的负电极，发射电子或放射负离子，正离子向其移动或聚集。2) 电池的负极性。

1实力护航 运行无忧

Guarantee Your Peace of Mind

电能质量服务解决方案

Power Quality Service Solution 施耐德电气在中国

1987年，施耐德电气在天津成立第一家合资工厂梅兰日兰，将断路器技术带到中国，取代传统保险

丝，使得中国用户用电安全性大为增强，并为断路器标准的建立作出了卓越的贡献。90年代初，施耐

德电气旗下品牌奇胜率先将开关面板带入中国，结束了中国使用灯绳开关的时代。

施耐德电气的高额投资有力地支持了中国的经济建设，并为中国客户提供了先进的产品支持和完善的技

术服务，中低压电器、变频器、接触器等工业产品大量运用在中国国内的经济建设中，促进了中国工业

化的进程。

目前，施耐德电气在中国共建立了77个办事处，26家工厂，6个物流中心，1个研修学院，3个研发

中心，1个实验室，500家分销商和遍布全国的销售网络。施耐德电气中国目前员工数近22,000

人。通过与合作伙伴以及大量经销商的合作，施耐德电气为中国创造了成千上万个就业机会。

施耐德电气

能效管理平台全球能效管理专家施耐德电气为世界100多个国家提供整体解决方案，其中在能源与基

础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在

住宅应用领域也拥有强大的市场能力。致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源，

施耐德电气2009年的销售额为158亿欧元，拥有超过100,000名员工。施耐德电气助

您——善用其效，尽享其能！施耐德电气

善用其效 尽享其能

凭借其对五大市场的的深刻了解、对集团客户的悉心关爱，以及在能效管理领域的丰富经验，施耐德

电气从一个优秀的产品和设备供应商逐步成长为整体解决方案提供商。今年，施耐德电气首次集成其

在建筑楼宇、IT、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专业技术和经验，将其高质量的产品和解决方案融合在一个统一的架构下，通过标准的界面为各行业客户提供一个开放、透明、节能、高效的