電能質量分析軟件PQVIEW介紹

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

PQView可以為開展初步研究，建立省級電網電能質量監測網絡建立統一的、開放的監控和管理基礎平臺。為進一步實現對電網電能質量形成一個高效率的電能質量管理體系奠定基礎。

一、PQView的功能：

1．對已經存在的一些電能質量監測裝置或其它監測裝置的應用進行擴展。

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

圖一為PQView對某系統所有監測點綜合處理后進行的電壓諧波總畸變率數據繪制的長期趨勢變化圖。

圖一電壓總諧波畸變率趨勢圖

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

圖二分析系統諧波指數

PQView除了可以利用現有的在線監測裝置的測量數據，還可以將便攜式電能質量測量儀的測量數據輸入并存儲到數據庫中，并在線監測裝置的數據一起進行分析和統計。在過去，便攜式電能質量測量儀測量的數據往往在使用后被單獨存放，由于這些數據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，其數據也不能被關聯使用。由于PQView支持多監測點同時同域分析，其開放式平臺支持多種測量儀器的數據輸入，這就為以前測量的重要事件數據或普測數據提供進一步應用的平臺。

2．PQView為電能質量監測網絡的擴展建立一個基礎平臺。

PQView是目前具有*泛的兼容性的電能質量數據庫管理軟件之一。PQView不但可以自動收集符合國際電工標準委員會IEEE推薦的電能質量數據格式標準IEEE1159.3的PQDIF數據，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據，如電能質量監測儀、電壓偏差記錄儀、故障錄波儀、智能繼電保護器等。PQView所支持的監測裝置舉例如下：

l IEEE P1159.3 PQDIF.  PQView支持IEEE P1159.3 電能質量數據互換格式(PQDIF)作為輸入數據源。作為電能質量數據標準化的通用控制器，PQDIF設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量數據。

l IEEE COMTRADE 從數字故障錄波儀，高級繼電器以及其它監測系統發送的IEEE COMTRADE標準數據文件。

l Dranet-BMI電力士公司的簽字系統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數據(定制數據輸入器)。

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測儀器，監測儀器廠家可以根據PQDIF的開放型格式要求，將自己產品的格式轉換為PQDIF格式。 PQView可以非常方便的將這些數據予以輸入其數據庫中。

3． PQView的數據分析、統計與報告制作

PQView具有非常全面的對電能質量穩態數據進行分析和統計功能。由于其設計時充分的考慮了對數據的操作、鏈接和顯示的方便性，以及其內部的參數高級計算功能，PQView可以對其數據庫中的數據進行各種必要的分析。

穩態分析內容舉例

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、電流有效值和系統頻率的最小值，平均值和最大值的趨勢圖和直方圖

l 穩態參量的組合直方圖

l 12個單站點和電壓調節指數的計算，包括SAEVDR，SVRMIO5，和SVRMI95

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

l 監測有效性報告。生成有關何時監測器啟用或停用的綜述報告 

PQview不但有強大的分析和統計功能，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據進行定點、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量報告。PQView 內置的多種諧波分析功能，可以對電網中諧波產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，各種設備運行方式改變對諧波的影響等。

PQView不僅是電能質量穩態數據整理的高性能工具，還具有對瞬態電能質量數據(電壓驟升/跌落以及暫態電能質量)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對數據庫的管理

PQView是一個可以存儲和分析多至數十TB（1TB為1000GB）級的大量的與電能質量相關的干擾和穩態測量數據。具特別設計的檢索引擎以及多種默認的標準數據管理工具使其可以快速對測量數據進行定性分類與處理分析。作為PQView軟件中負責數據管理與維護的分枝軟件PQDM， 不但可以對無效數據進行刪除，還可以修正由于非正常操作和設置而產生的錯誤數據。PQView的數據庫支持開放式數據庫鏈接（ODBC），這樣，PQView可以調用其它數據庫中的數據，也可以將其管理的數據庫中的數據向其它數據庫輸出。

二、PQView的應用

當今電力系統已逐步進入高電壓、大電網、大機組的新階段，有很多新問題需要從電網有關的各方面技術以及組成電網的各種元件的協調與配合中進行研究，以保證高電壓設備和電網的安全運行。對大電網而言，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安全隱患。通過系統監測數據，可及時準確定位系統的潛在故障源、污染源，分析出干擾源的特性、類型及分布規律，給出整改方案預防電力事故的發生，可從電能質量的視角驗證電力網結構是否合理、設備參數設備是否合理，從電能質量的視角分析電力事故發生的原因。PQView對電能質量數據庫的應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的影響

l 電力系統諧波源定位問題

l 電力系統電壓跌落產生源的分析

l 山區雷電引發的瞬態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 用電客戶產生的電壓跌落問題

l 電容器工作狀態的評估

l 超標報警與故障報警系統

l 有助于增強電力工業的競爭力和增加經濟效益的監測和治理

l 自動監測、自動分析和數據共享有助于提高效率，降低工作量

l 區域型諧波指數評估

l 風力發電廠并網數據評估

l 按國家電能質量標準以及國際電能質量標準對電網評估

l 潛在故障報警與預防性維護

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

l 大機組的次同步振蕩問題的分析

l 專家系統的開發與研究

三、網絡信息發布軟件PQWeb

PQWeb可以使用戶通過網絡瀏覽器程序，如Netscape Nevigator  或Microsoft Internet Explorer查看PQView數據庫中的電能質量數據。 其作用是使為了保證數據庫的安全，為非PQView數據庫管理者提供利用PQWeb對數據庫進行訪問的途徑。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或Internet網在不同的工作站同時訪問數據庫。訪問者只能按被管理員所授予的權限對所允許的數據進行查詢。PQView還可在客戶端定開發定向應用程序。

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

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