随着大量电力电子变流器及各种非线性负荷在电力系统中的广泛应用,各国电力工作者已经对它们所带来的各种电能质量相关问题高度重视。电力市场环境下提出了电能“优质高价,低质低价”的原则,一个双方认可的电能质量监测系统对供用电双方就显得更加重要。传统的电能质量管理大多是借助于监测仪,或者基于文字、简单图形的软件系统,他们通常是离线分析和局部监测的,已很难满足发展的需要。 本文结合湖南省科技重点攻关项目——基于WebGIS的电能质量监测系统的开发(湘科计字[2002]87号),对地理信息系统(GIS)技术在电能质量监测中的应用进行了研究,首先介绍了电能质量的国家标准和蓬勃发展的地理信息技术,分析了目前国内外电能质量监测系统研究的开发现状,然后提出在电能质量监测系统中,利用GIS可视化信息技术实现图形与数据相结合的方法。该方法以数据可视化的方式,给电网管理者提供一种崭新的决策支持方法,从而大大提高了电能质量的现代化管理水平。 本文还提出了采用客户机/服务器模式(C/S)和浏览器/服务器(B/S)相结合的混合模式来实现电能质量监测系统,该系统的C/S部分用MapX控件实现组件化的地理信息技术,B/S部分采用Sun公司的J2EE标准构造,采用MapXtreme作为地图服务器。该系统包括数据表现层、应用服务层和数据服务层,是典型的三层结构。文中仔细分析了C/S和B/S两种模式下GIS技术的实现方法。本文还分析了目前主流的傅立叶变换方法和小波变换方法在电能质量指标分析中的应用。最后,本文给出了该系统从硬件电路设计,到通讯,到软件系统的需求分析、详细设计的整套解决方案。 研究结果表明,在电能质量监测系统中应用GIS技术,可以有效地提高管理效率、降低管理成本和提供可靠决策支持,实现电能质量管理的科学化、信息化和现代化。