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電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置介紹

光伏電能質(zhì)量在電壓、電流、頻率、諧波、波動、閃變、功率等電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并對相關(guān)設備的功能和技術(shù)指標作出定量評價，保護系統(tǒng)中重要設備的用電安全。其監(jiān)測的參量和電能質(zhì)量指標均可長時間存儲檢索。針對電能質(zhì)量越限、電壓暫升和電壓暫降、裝置提供事件告警和錄波分析功能。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的必要性

理想的電力系統(tǒng)向用戶提供的應該是一個恒定工頻的正弦波形電壓，而隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門和用電設備上被廣泛應用，如大功率可控硅器件、開關(guān)電源、變頻調(diào)速等，這些典型非線性負荷將從電網(wǎng)吸入或注入諧波電流，從而引起電網(wǎng)電壓畸變，使電網(wǎng)波形受到污染，供電質(zhì)量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，成為影響電能質(zhì)量的重要因素。

在電網(wǎng)中，三相負荷不平衡、電力系統(tǒng)諧振接地等會產(chǎn)生負序，大功率整流和非線性設備等會產(chǎn)生諧波。負序和諧波嚴重影響了供電質(zhì)量，它們首先影響了電力設備安全運行。諧波可能引起諧振，諧振高壓加在電容器兩端，因為高次諧波對電容器阻抗很小，所以電容器易過負荷而擊穿；高次諧波電流流入變壓器，鐵芯損耗增加；高次諧波電流流入電動機，不僅鐵芯損耗增加，而且使轉(zhuǎn)子發(fā)生振動，嚴重影響加工質(zhì)量；高次諧波使保護設備誤動作，使系統(tǒng)損失加大；高次諧波使電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振，在線路上引起過電壓，會擊穿設備絕緣。負序和諧波對發(fā)電機不僅有熱效應，產(chǎn)生局部發(fā)熱，而且會使發(fā)電機組產(chǎn)生振動，并伴有噪音，嚴重威脅機組的安全穩(wěn)定運行。

923D電能質(zhì)量監(jiān)測終端采用先進的32位DSP處理器，是具有高速采樣、計算、分析、統(tǒng)計、通訊和顯示等功能相結(jié)合的電能質(zhì)量監(jiān)測設備�？蓪崟r監(jiān)測電網(wǎng)的高達63次的諧波含有率、諧波總畸變率、三相電壓不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓波動、頻率、各次諧波有功功率、無功功率、真功率因數(shù)、相移功率因數(shù)、真有效值、正負序等電能質(zhì)量指標。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測內(nèi)容

從不同角度看，關(guān)注或表征電能質(zhì)量問題會有不同的觀點。從供電角度看，電能質(zhì)量是指供應電力的參數(shù)符合標準和供電可靠性的程度；從用電設備生產(chǎn)商的角度看，電能質(zhì)量是指對設備所要求的電能特性；從用戶角度看，電能質(zhì)量是指一切會引起用電設備異常運行、故障或停電的供電電壓、電流及頻率的異常擾動，電能質(zhì)量用于表征電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度，包括電壓質(zhì)量與頻率質(zhì)量兩部分。

其中，電壓質(zhì)量又分為幅值與波形質(zhì)量兩方面，通常以電壓偏差、電壓波動與閃變、負序電壓系數(shù)（三相電壓不平衡度）等指標來衡量電壓幅值，以電壓正弦波畸變率來衡量波形質(zhì)量。頻率質(zhì)量則以頻率偏差來衡量。電壓質(zhì)量問題又可分為穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)兩類：穩(wěn)態(tài)擾動包括電壓偏差、三相不平衡、閃變以及諧波問題；暫態(tài)擾動包括暫態(tài)過電壓、電壓驟降、電壓驟升以及供電瞬時中斷問題。從發(fā)生的頻度以及對用電設備的危害程度來看，現(xiàn)代電能質(zhì)量問題主要是電壓驟降、諧波、電壓不平衡以及閃變。

電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的交流及電源插件介紹

外部電流經(jīng)隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至A/D 芯片，CPU 經(jīng)采樣數(shù)字處理后，構(gòu)成各種數(shù)字式保護繼電器，并實時計算各種測量值。電流采集保護和測量獨立，保證了保護電流的寬范圍采集及測量電流的精度要求。電源采用交直流寬電壓輸入，輸出2 組完全隔離的直流電壓為裝置供電。

光伏電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的CPU插件介紹

CPU系統(tǒng)

CPU系統(tǒng)由32位ARM Cortex-M4 內(nèi)核微處理器、SRAM、EEPROM、Flash 等構(gòu)成。可以實現(xiàn)各種復雜的故障處理方案和記錄大量的故障數(shù)據(jù)。EEPROM 及Flash 用于存儲保護定值、故障錄波報告、事件等，這些信息在裝置掉電后均不會丟失。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由前級濾波阻容器件，的差分A/D 轉(zhuǎn)換芯片組成，轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)部包含了采樣保持及同步電路，具有轉(zhuǎn)換速度快、采樣偏差小、功耗小及穩(wěn)定性好等特點，采樣回路無可調(diào)整元件，也不需要在現(xiàn)場作調(diào)整。

開關(guān)量輸入及輸出部分

開入量分為內(nèi)部開入和外部開入，內(nèi)部開入采用DC24V 光耦隔離輸入，電源由裝置電源本身提供，外部開入采用穩(wěn)壓控制的光耦隔離，實現(xiàn)交直流220V（或直流110V）直接輸入電平。開出經(jīng)過高CTR 光耦驅(qū)動繼電器，開出部分I/O 經(jīng)多重閉鎖， 了繼電器的

通信部分

內(nèi)含通10M/100M以太網(wǎng)接口(標配1路，可擴展至2路)和RS485通訊接口，特殊情況下也可提供光纖接口。

光伏電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的開關(guān)量插件介紹

開關(guān)量插件由開出和開入組成。開出由各種繼電器提供，其中包括了信號出口、備用出口等。開入采用穩(wěn)壓控制的光耦隔離，實現(xiàn)交直流220V（或直流110V）直接輸入電平。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置技術(shù)參數(shù)

光伏電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置主要特點

采用2.8寸320*240分辨率彩色液晶顯示，人機界面清晰易懂，操作整定方便。

采用32位ARM Cortex-M4內(nèi)核，配備的A/D芯片，使得裝置 運算速快、精度高。

具有異常記錄、事件記錄、操作記錄，所有信息掉電保持。

具有完善的自診斷和監(jiān)視功能，對故障可具體定位，方便調(diào)試。

具有完善的軟硬件看門狗， 裝置可靠運行。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置具有完善的在線運行狀態(tài)監(jiān)視功能。

采用的時鐘芯片。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置配備高速以太網(wǎng)通信接口(支持2路，標配1路)。

標配1路RS485通信接口。