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電能質量在線監測裝置介紹

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

電能質量在線監測裝置的必要性

理想的電力系統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的發展，直流輸電、大功率單相整流技術在工業部門和用電設備上被廣泛應用，如大功率可控硅器件、開關電源、變頻調速等，這些典型非線性負荷將從電網吸入或注入諧波電流，從而引起電網電壓畸變，使電網波形受到污染，供電質量惡化，附加損失增加，傳輸能力下降，成為影響電能質量的重要因素。

在電網中，三相負荷不平衡、電力系統諧振接地等會產生負序，大功率整流和非線性設備等會產生諧波。負序和諧波嚴重影響了供電質量，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，而且使轉子發生振動，嚴重影響加工質量；高次諧波使保護設備誤動作，使系統損失加大；高次諧波使電力系統發生電壓諧振，在線路上引起過電壓，會擊穿設備絕緣。負序和諧波對發電機不僅有熱效應，產生局部發熱，而且會使發電機組產生振動，并伴有噪音，嚴重威脅機組的安全穩定運行。

923D電能質量監測終端采用先進的32位DSP處理器，是具有高速采樣、計算、分析、統計、通訊和顯示等功能相結合的電能質量監測設備。可實時監測電網的高達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、相移功率因數、真有效值、正負序等電能質量指標。

電能質量在線監測裝置的監測內容

從不同角度看，關注或表征電能質量問題會有不同的觀點。從供電角度看，電能質量是指供應電力的參數符合標準和供電可靠性的程度；從用電設備生產商的角度看，電能質量是指對設備所要求的電能特性；從用戶角度看，電能質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，電能質量用于表征電能品質的優劣程度，包括電壓質量與頻率質量兩部分。

其中，電壓質量又分為幅值與波形質量兩方面，通常以電壓偏差、電壓波動與閃變、負序電壓系數（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量。頻率質量則以頻率偏差來衡量。電壓質量問題又可分為穩態與暫態兩類：穩態擾動包括電壓偏差、三相不平衡、閃變以及諧波問題；暫態擾動包括暫態過電壓、電壓驟降、電壓驟升以及供電瞬時中斷問題。從發生的頻度以及對用電設備的危害程度來看，現代電能質量問題主要是電壓驟降、諧波、電壓不平衡以及閃變。

電能質量監測裝置的交流及電源插件介紹

外部電流經隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至A/D 芯片，CPU 經采樣數字處理后，構成各種數字式保護繼電器，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。

光伏電能質量在線監測裝置的CPU插件介紹

CPU系統

CPU系統由32位ARM Cortex-M4 內核微處理器、SRAM、EEPROM、Flash 等構成。可以實現各種復雜的故障處理方案和記錄大量的故障數據。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。

數據采集系統

數據采集系統由前級濾波阻容器件，的差分A/D 轉換芯片組成，轉換芯片內部包含了采樣保持及同步電路，具有轉換速度快、采樣偏差小、功耗小及穩定性好等特點，采樣回路無可調整元件，也不需要在現場作調整。

開關量輸入及輸出部分

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

通信部分

內含通10M/100M以太網接口(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。

光伏電能質量在線監測裝置的開關量插件介紹

開關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。開入采用穩壓控制的光耦隔離，實現交直流220V（或直流110V）直接輸入電平。

電能質量在線監測裝置技術參數

光伏電能質量在線監測裝置主要特點

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視功能，對故障可具體定位，方便調試。

具有完善的軟硬件看門狗， 裝置可靠運行。

電能質量在線監測裝置具有完善的在線運行狀態監視功能。

采用的時鐘芯片。

電能質量在線監測裝置配備高速以太網通信接口(支持2路，標配1路)。

標配1路RS485通信接口。