基于GPRS的電能質量在線監測系統設計

　　軟件結構設計模式采用B /S 模式，采用Internet /Intranet技術，適用于廣域網環境，可根據訪問量，動態配置Web 服務器和數據庫服務器，以保證系統性能。客戶端直接利用現有的局域網或Internet 連接，不需要特殊設置和安裝;使用標準的Internet 瀏覽器，直接訪問Web 服務器頁面，即可觀看監測和分析電能質量的實時數據，并能查詢所需歷史數據。

　　主站主要用于與監測終端進行通信，并進行數據的分析與處理。考慮到系統的移植性和跨平臺性，使用J2EE 企業級網絡架構平臺，有利于系統功能模塊的擴展和系統安全性的保障;用ASP技術開發Web 服務器，使用Apache 和Tomcat整合服務器環境;使用數據庫MySQL，實現對監測數據的存儲和管理。

　　監測終端向主站發送信息、數據，以及執行相應的控制操作等。監測終端采用了嵌入式Linux實時操作系統。其具備完整的嵌入式TCP /IP 網絡協議棧，可根據需要進行裁剪。軟件采用C 語言編寫，其結構采用模塊化形式，監測終端程序流程如圖4 所示。

圖4 監測終端程序流程圖

　　3 測試結果

　　采用FLUKE F43B 電能質量記錄儀和該監測系統對同一電壓波形進行處理，并將測量結果進行比較，驗證系統的正確性。FLUKE F43B 是手持式單相諧波功率儀，集示波器、萬用表和電能質量分析儀于一體，能進行2 ～ 51 次諧波分析，可測電壓、電流、功率因數和諧波相位等參數。測量到的數據精確有效，適合高級電能質量分析和統一標準測試。以測量實驗室單相電壓為例，比較結果如表1 所示。該電能質量監測系統可以比較準確地測到電壓有效值、電壓峰值、功率因數和基波頻率等數據。

表1 監測數據比較。

　　4 結語

　　設計的電能質量監測系統通過無線通信，實現對電網的遠程監控和歷史數據分析，不僅減少了建設成本，而且可任意增減監測站點，具有無需布線、工作量小、傳輸數據量大和系統建設周期短等優點。通過對電網電能質量進行監測和分析，為實現電能質量智能化管理提供了可行性基礎。

　　實驗室測試表明，監測系統的各項指標達到了設計要求，通信組網功能強、成本低、使用靈活、可擴展性好，具有廣闊的應用前景。