8、基于物联网的低压配电系统电能质量监测

基于物联网的低压配电系统电能质量监测

1 引言

在现代社会，电力是人们生活的基本需求之一。配电系统作为电力系统的最后一环，负责将电力分配给终端用户，其可靠性、效率和供电质量至关重要。配电系统可分为一次配电系统和二次配电系统，不同国家的一次配电系统电压有所不同，典型的一次配电电压有 33kV、22kV、11kV 等，二次配电系统通常采用 415V。

配电系统受多种电能质量（PQ）干扰，如谐波、瞬变、欠电压、过电压、不平衡等，这些干扰会导致设备过早损坏、误操作、敏感关键设备跳闸以及终端用户和配电公司的经济损失。因此，监测配电系统各位置的 PQ 参数，确保向终端用户提供高质量的电力供应至关重要。

PQ 测量有两种类型：一种是在设备故障后进行测量，以找出故障原因并提出缓解计划；另一种是定期或定期进行预防性维护测量，以识别现有 PQ 问题并在导致设备故障或误操作之前进行缓解。由于永久 PQ 监测的资本投资成本较高，许多地方使用便携式 PQ 仪器进行临时 PQ 监测。

近年来，物联网（IoT）被广泛用于从远程或集中位置监控和控制设备，它作为硬件设备和软件之间的通信媒介，可用于监测配电系统的 PQ 参数。

2 各种 PQ 特性介绍

根据 IEEE Std 1100 - 2005，PQ 被定义为以适合设备运行并与建筑物布线系统和其他连接设备兼容的方式为电子设备供电和接地。根据 IEEE Std 1159 - 2019，PQ 特性如下：
- 短持续时间均方根（RMS）变化：RMS 电压在 0.5 个周期到 60 秒之间的变化。
- 长持续时间 RMS 变化：RMS 电压超过 60 秒的变化。
- 瞬变：由于雷击、故障