电能质量在线监测装置介绍

光伏电能质量在电压、电流、频率、谐波、波动、闪变、功率等电能质量数据，并对相关设备的功能和技术指标作出定量评价，保护系统中重要设备的用电安全。其监测的参量和电能质量指标均可长时间存储检索。针对电能质量越限、电压暂升和电压暂降、装置提供事件告警和录波分析功能。

电能质量在线监测装置的必要性

理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，而随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等，这些典型非线性负荷将从电网吸入或注入谐波电流，从而引起电网电压畸变，使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，成为影响电能质量的重要因素。

在电网中，三相负荷不平衡、电力系统谐振接地等会产生负序，大功率整流和非线性设备等会产生谐波。负序和谐波严重影响了供电质量，它们首先影响了电力设备安全运行。谐波可能引起谐振，谐振高压加在电容器两端，因为高次谐波对电容器阻抗很小，所以电容器易过负荷而击穿；高次谐波电流流入变压器，铁芯损耗增加；高次谐波电流流入电动机，不仅铁芯损耗增加，而且使转子发生振动，严重影响加工质量；高次谐波使保护设备误动作，使系统损失加大；高次谐波使电力系统发生电压谐振，在线路上引起过电压，会击穿设备绝缘。负序和谐波对发电机不仅有热效应，产生局部发热，而且会使发电机组产生振动，并伴有噪音，严重威胁机组的安全稳定运行。

923D电能质量监测终端采用先进的32位DSP处理器，是具有高速采样、计算、分析、统计、通讯和显示等功能相结合的电能质量监测设备。可实时监测电网的高达63次的谐波含有率、谐波总畸变率、三相电压不平衡度、闪变、电压偏差、电压波动、频率、各次谐波有功功率、无功功率、真功率因数、相移功率因数、真有效值、正负序等电能质量指标。

电能质量在线监测装置的监测内容

从不同角度看，关注或表征电能质量问题会有不同的观点。从供电角度看，电能质量是指供应电力的参数符合标准和供电可靠性的程度；从用电设备生产商的角度看，电能质量是指对设备所要求的电能特性；从用户角度看，电能质量是指一切会引起用电设备异常运行、故障或停电的供电电压、电流及频率的异常扰动，电能质量用于表征电能品质的优劣程度，包括电压质量与频率质量两部分。

其中，电压质量又分为幅值与波形质量两方面，通常以电压偏差、电压波动与闪变、负序电压系数（三相电压不平衡度）等指标来衡量电压幅值，以电压正弦波畸变率来衡量波形质量。频率质量则以频率偏差来衡量。电压质量问题又可分为稳态与暂态两类：稳态扰动包括电压偏差、三相不平衡、闪变以及谐波问题；暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、电压骤升以及供电瞬时中断问题。从发生的频度以及对用电设备的危害程度来看，现代电能质量问题主要是电压骤降、谐波、电压不平衡以及闪变。

电能质量监测装置的交流及电源插件介绍

外部电流经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至A/D 芯片，CPU 经采样数字处理后，构成各种数字式保护继电器，并实时计算各种测量值。电流采集保护和测量独立，保证了保护电流的宽范围采集及测量电流的精度要求。电源采用交直流宽电压输入，输出2 组完全隔离的直流电压为装置供电。

光伏电能质量在线监测装置的CPU插件介绍

CPU系统

CPU系统由32位ARM Cortex-M4 内核微处理器、SRAM、EEPROM、Flash 等构成。可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。EEPROM 及Flash 用于存储保护定值、故障录波报告、事件等，这些信息在装置掉电后均不会丢失。

数据采集系统

数据采集系统由前级滤波阻容器件，的差分A/D 转换芯片组成，转换芯片内部包含了采样保持及同步电路，具有转换速度快、采样偏差小、功耗小及稳定性好等特点，采样回路无可调整元件，也不需要在现场作调整。

开关量输入及输出部分

开入量分为内部开入和外部开入，内部开入采用DC24V 光耦隔离输入，电源由装置电源本身提供，外部开入采用稳压控制的光耦隔离，实现交直流220V（或直流110V）直接输入电平。开出经过高CTR 光耦驱动继电器，开出部分I/O 经多重闭锁， 了继电器的

通信部分

内含通10M/100M以太网接口(标配1路，可扩展至2路)和RS485通讯接口，特殊情况下也可提供光纤接口。

光伏电能质量在线监测装置的开关量插件介绍

开关量插件由开出和开入组成。开出由各种继电器提供，其中包括了信号出口、备用出口等。开入采用稳压控制的光耦隔离，实现交直流220V（或直流110V）直接输入电平。

电能质量在线监测装置技术参数

光伏电能质量在线监测装置主要特点

采用2.8寸320*240分辨率彩色液晶显示，人机界面清晰易懂，操作整定方便。

采用32位ARM Cortex-M4内核，配备的A/D芯片，使得装置 运算速快、精度高。

具有异常记录、事件记录、操作记录，所有信息掉电保持。

具有完善的自诊断和监视功能，对故障可具体定位，方便调试。

具有完善的软硬件看门狗， 装置可靠运行。

电能质量在线监测装置具有完善的在线运行状态监视功能。

采用的时钟芯片。

电能质量在线监测装置配备高速以太网通信接口(支持2路，标配1路)。

标配1路RS485通信接口。