電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件PQVIEW介紹
研究與改善電力系統(tǒng)電能質(zhì)量問題的首要工作是建立高效的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)為電能質(zhì)量評(píng)估和綜合治理提供了可靠的數(shù)據(jù)，同時(shí)也為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)的支撐和保證。 PQView是美國(guó)電科院與美國(guó)電力士公司于九十年代初期開發(fā)的目前世界上一個(gè)成熟的、全面的電能質(zhì)量專用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、分析與數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件。它是一種具有很強(qiáng)的獨(dú)立性和兼容性的主站系統(tǒng)軟件，其使用不依托于任何公司電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，而又與許多不同廠家的監(jiān)測(cè)裝置相兼容。PQView是建立網(wǎng)絡(luò)化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，覆蓋面廣、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。
PQView可以為開展初步研究，建立省級(jí)電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建立統(tǒng)一的、開放的監(jiān)控和管理基礎(chǔ)平臺(tái)。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量形成一個(gè)高效率的電能質(zhì)量管理體系奠定基礎(chǔ)。
一、PQView電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的功能：
1．對(duì)已經(jīng)存在的一些電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置或其它監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展。
對(duì)于一些諧波監(jiān)測(cè)裝置，可以增加一些原裝置不能提供的統(tǒng)計(jì)信息和報(bào)告。一些諧波監(jiān)測(cè)裝置是基于按照特定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是否合格而設(shè)計(jì)的。它們對(duì)各次諧波的95%概率值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)列表，然后按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行比較并判斷是否合格。在這些測(cè)量數(shù)據(jù)中，一些重要數(shù)據(jù)往往被忽視或丟棄。例如，各次諧波的最大值和發(fā)生的時(shí)間，往往在報(bào)告生成后由于軟件設(shè)計(jì)問題或存儲(chǔ)器限制問題被丟棄。PQVIEW是一種以數(shù)據(jù)庫(kù)形式不斷將各種數(shù)據(jù)上傳并存儲(chǔ)于其支持開放式數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接（ODBC）的數(shù)據(jù)庫(kù)中。PQVIEW 由于其大容量存儲(chǔ)空間而不會(huì)丟棄任何輸入的數(shù)據(jù)。PQView具有多種易于使用的統(tǒng)計(jì)分析工具，可以對(duì)任意選擇的時(shí)間或地點(diǎn)范圍對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
圖一為PQView對(duì)某系統(tǒng)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)綜合處理后進(jìn)行的電壓諧波總畸變率數(shù)據(jù)繪制的長(zhǎng)期趨勢(shì)變化圖。
圖一電壓總諧波畸變率趨勢(shì)圖
由于一些監(jiān)測(cè)裝置往往是對(duì)單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估的，忽略了從變電站或供電區(qū)域進(jìn)行整體評(píng)估。 PQView則可以對(duì)這些單獨(dú)監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)利用其內(nèi)部豐富的統(tǒng)計(jì)功能，直接利用這些裝置的數(shù)據(jù)，對(duì)電力系統(tǒng)區(qū)域電能質(zhì)量狀況進(jìn)行補(bǔ)充統(tǒng)計(jì)和分析。 圖二為PQView利用各單獨(dú)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。
圖二分析系統(tǒng)諧波指數(shù)
PQView電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)軟件除了可以利用現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)，還可以將便攜式電能質(zhì)量測(cè)量儀的測(cè)量數(shù)據(jù)輸入并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并在線監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)一起進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。在過去，便攜式電能質(zhì)量測(cè)量?jī)x測(cè)量的數(shù)據(jù)往往在使用后被單獨(dú)存放，由于這些數(shù)據(jù)的孤立性而很少被重新使用。特別是如果使用的測(cè)量?jī)x不是一家公司所生產(chǎn)，其數(shù)據(jù)也不能被關(guān)聯(lián)使用。由于PQView支持多監(jiān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)同域分析，其開放式平臺(tái)支持多種測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)輸入，這就為以前測(cè)量的重要事件數(shù)據(jù)或普測(cè)數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步應(yīng)用的平臺(tái)。
2．PQView電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)軟件為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展建立一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。
PQView是目前具有廣泛的兼容性的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件之一。PQView不但可以自動(dòng)收集符合國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)IEEE推薦的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)IEEE1159.3的PQDIF數(shù)據(jù)，還可以接收從不同廠家以及不同類型的儀器上傳的測(cè)量數(shù)據(jù)，如電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀、電壓偏差記錄儀、故障錄波儀、智能繼電保護(hù)器等。PQView所支持的監(jiān)測(cè)裝置舉例如下：
l IEEE P1159.3 PQDIF. PQView支持IEEE P1159.3 電能質(zhì)量數(shù)據(jù)互換格式(PQDIF)作為輸入數(shù)據(jù)源。作為電能質(zhì)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的通用控制器，PQDIF設(shè)計(jì)時(shí)旨在建立一個(gè)自然平臺(tái)工具，此工具用于在軟件包和儀器間交換電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。
l IEEE COMTRADE 從數(shù)字故障錄波儀，高級(jí)繼電器以及其它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的IEEE COMTRADE標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件。
l Dranet-BMI電力士公司的簽字系統(tǒng)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(shù)據(jù)(定制數(shù)據(jù)輸入器)。
l PML ION Enterprise Database
l 西門子Quad4 plus表計(jì)
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(duì)于一些PQView不具有兼容接口的監(jiān)測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)儀器廠家可以根據(jù)PQDIF的開放型格式要求，將自己產(chǎn)品的格式轉(zhuǎn)換為PQDIF格式。 PQView可以非常方便的將這些數(shù)據(jù)予以輸入其數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3． PQView的數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)與報(bào)告制作
PQView具有非常全面的對(duì)電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)功能。由于其設(shè)計(jì)時(shí)充分的考慮了對(duì)數(shù)據(jù)的操作、鏈接和顯示的方便性，以及其內(nèi)部的參數(shù)高級(jí)計(jì)算功能，PQView可以對(duì)其數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種必要的分析。
穩(wěn)態(tài)分析內(nèi)容舉例
l 電壓有效值、電流有效值、負(fù)序不平衡和零序不平衡的趨勢(shì)圖和直方圖
l 電壓有效值、電流有效值和系統(tǒng)頻率的最小值，平均值和最大值的趨勢(shì)圖和直方圖
l 穩(wěn)態(tài)參量的組合直方圖
l 12個(gè)單站點(diǎn)和電壓調(diào)節(jié)指數(shù)的計(jì)算，包括SAEVDR，SVRMIO5，和SVRMI95
l 統(tǒng)計(jì)計(jì)算包括最小、平均和最大值，標(biāo)準(zhǔn)偏差，次數(shù)，累積概率值。統(tǒng)計(jì)值可被暫時(shí)組合及動(dòng)態(tài)篩選.
l 監(jiān)測(cè)有效性報(bào)告。生成有關(guān)何時(shí)監(jiān)測(cè)器啟用或停用的綜述報(bào)告
PQview不但有強(qiáng)大的分析和統(tǒng)計(jì)功能，還具有易于使用的報(bào)告編輯器。通過報(bào)告編輯器，操作者可以非常簡(jiǎn)單的選擇標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告類型模板對(duì)所選數(shù)據(jù)進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)和定量的報(bào)告自動(dòng)制作。如果報(bào)告模板中沒有使用者需要的報(bào)告模板，用戶可以使用報(bào)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(zhì)量報(bào)告。PQView 內(nèi)置的多種諧波分析功能，可以對(duì)電網(wǎng)中諧波產(chǎn)生的問題進(jìn)行定性和定量分析。例如，評(píng)估電容器諧波放大問題，各種設(shè)備運(yùn)行方式改變對(duì)諧波的影響等。
PQView不僅是電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)整理的高性能工具，還具有對(duì)瞬態(tài)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)(電壓驟升/跌落以及暫態(tài)電能質(zhì)量)進(jìn)行分析以及制作報(bào)告的強(qiáng)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(gè)功能示例。
4．PQView對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理
PQView是一個(gè)可以存儲(chǔ)和分析多至數(shù)十TB（1TB為1000GB）級(jí)的大量的與電能質(zhì)量相關(guān)的干擾和穩(wěn)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)。具特別設(shè)計(jì)的檢索引擎以及多種默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理工具使其可以快速對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分類與處理分析。作為PQView軟件中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)的分枝軟件PQDM， 不但可以對(duì)無效數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，還可以修正由于非正常操作和設(shè)置而產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。PQView的數(shù)據(jù)庫(kù)支持開放式數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接（ODBC），這樣，PQView可以調(diào)用其它數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，也可以將其管理的數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)向其它數(shù)據(jù)庫(kù)輸出。
二、PQView電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的應(yīng)用
當(dāng)今電力系統(tǒng)已逐步進(jìn)入高電壓、大電網(wǎng)、大機(jī)組的新階段，有很多新問題需要從電網(wǎng)有關(guān)的各方面技術(shù)以及組成電網(wǎng)的各種元件的協(xié)調(diào)與配合中進(jìn)行研究，以保證高電壓設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。對(duì)大電網(wǎng)而言，正常的運(yùn)行操作及故障處理期間可能的特殊運(yùn)行方式都有可能出現(xiàn)安全隱患。通過系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可及時(shí)準(zhǔn)確定位系統(tǒng)的潛在故障源、污染源，分析出干擾源的特性、類型及分布規(guī)律，給出整改方案預(yù)防電力事故的發(fā)生，可從電能質(zhì)量的視角驗(yàn)證電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否合理、設(shè)備參數(shù)設(shè)備是否合理，從電能質(zhì)量的視角分析電力事故發(fā)生的原因。PQView對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)由可以有助于解決如下問題；
l 變壓器的諧振過電壓?jiǎn)栴}的分析
l 電氣化鐵路對(duì)電力系統(tǒng)的影響
l 電力系統(tǒng)諧波源定位問題
l 電力系統(tǒng)電壓跌落產(chǎn)生源的分析
l 山區(qū)雷電引發(fā)的瞬態(tài)電壓波動(dòng)以及電壓暫降的問題，以及對(duì)傳輸線路的改進(jìn)評(píng)估
l 配電網(wǎng)接地故障測(cè)距定位，減少排除故障的工作時(shí)間
l 用電客戶產(chǎn)生的電壓跌落問題
l 電容器工作狀態(tài)的評(píng)估
l 超標(biāo)報(bào)警與故障報(bào)警系統(tǒng)
l 有助于增強(qiáng)電力工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和增加經(jīng)濟(jì)效益的監(jiān)測(cè)和治理
l 自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)分析和數(shù)據(jù)共享有助于提高效率，降低工作量
l 區(qū)域型諧波指數(shù)評(píng)估
l 風(fēng)力發(fā)電廠并網(wǎng)數(shù)據(jù)評(píng)估
l 按國(guó)家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電網(wǎng)評(píng)估
l 潛在故障報(bào)警與預(yù)防性維護(hù)
l 弱電源帶長(zhǎng)線的諧振過電壓?jiǎn)栴}（電網(wǎng)事故處理期間可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式）的分析
l 大機(jī)組的次同步振蕩問題的分析
l 專家系統(tǒng)的開發(fā)與研究
三、網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布軟件PQWeb
PQWeb可以使用戶通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器程序，如Netscape Nevigator 或Microsoft Internet Explorer查看PQView數(shù)據(jù)庫(kù)中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。 其作用是使為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全，為非PQView數(shù)據(jù)庫(kù)管理者提供利用PQWeb對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問的途徑。PQWeb提供了非常易于使用的瀏覽器頁(yè)面，使多個(gè)訪問者可以通過局域網(wǎng)或Internet網(wǎng)在不同的工作站同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。訪問者只能按被管理員所授予的權(quán)限對(duì)所允許的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。PQView還可在客戶端定開發(fā)定向應(yīng)用程序。
PQWeb可以使用戶查看已下載的分類的電能質(zhì)量干擾數(shù)據(jù)。該軟件對(duì)數(shù)據(jù)安全性有密碼保護(hù)，無論在Internet或公司Intrnnet(局域網(wǎng))上使用時(shí)均具有安全性。
PQWeb的優(yōu)點(diǎn)是可使電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)信息在公司內(nèi)部以及與客戶共享，而不需有任何關(guān)于軟件分配、支持和培訓(xùn)方面的擔(dān)憂。對(duì)在全公司內(nèi)部以及客戶如此多的使用者如果使用有權(quán)限軟件，將是一筆巨大的花費(fèi)。
附件:PQView部分用戶名單
澳門電力公司
廣東省電力公司
上海電力公司
華北電力公司
Allegheny Power
Greensburg, Pennsylvania
American Electric Power
Columbus, Ohio
Austin Energy
Austin, Texas
Baltimore Gas and Electric
Baltimore, Maryland
Progress Energy
Raleigh, North Carolina
Cinergy
Cincinnati, Ohio
City Public Service
San Antonio, Texas
Commonwealth Edison
Chicago, Illinois
Companhia de Electricidade de Macau (CEM)
Macau
Consolidated Edison Company of New York
New York, New York
Consumers Power
Jackson, Michigan
Detroit Edison Company
Detroit, Michigan
Duke Power
Charlotte, North Carolina
East Kentucky Power Cooperative
Lexington, Kentucky
East Midlands Electricity
Nottingham, United Kingdom
Electrotek Concepts
Knoxville, Tennessee
Entergy
New Orleans, Louisiana
EPRI PEAC Corporation
Knoxville, Tennessee
Georgia Power Company
Atlanta, Georgia
Hawaiian Electric Company
Honolulu, Hawaii
Indianapolis Power & Light Company
Indianapolis, Indiana
Knoxville Utilties Board
Knoxville, Tennessee
Maui Electric Company
Maui, Hawaii
Meralco
Manila, Philippines
Mississippi Power Company
Meridian, Mississippi
National Grid Company
London, United Kingdom
Nebraska Public Power District
Columbus, Nebraska
Northeast Utilities
Hartford, Connecticut
Oklahoma Gas and Electric
Oklahoma City, Oklahoma
Omaha Public Power District
Omaha, Nebraska
Hydro One
Toronto, Ontario
Operador Nacional do Sistema Eléctrico (ONS)
Rio de Janeiro, Brazil
Polish Power Grid Company
Warsaw, Poland
PowerGrid
Singapore
Public Service Electric and Gas
Newark, New Jersey
Public Service of New Hampshire
Manchester, New Hampshire
Reliant Energy HL&P
Houston, Texas
San Diego Gas and Electric
San Diego, California
SINTEF
Trondheim, Norway
Southern California Edison
Rosemead, California
Tennessee Valley Authority
Chattanooga, Tennessee
TXU Energy Services
Dallas, Texas
University of S?o Paulo (USP)
S?o Paulo, Brazil
United Illuminating Company
New Haven, Connecticut
Vattenfall Utveckling AB
Stockholm, Sweden
Virginia Power
Richmond, Virginia
Western Resources
Wichita, Kansas
