HDPQ-50A电能质量在线监测装置安装操作手册

关于本装置

采用低功耗嵌入式系统；

实现电能质量全指标监测；

所有通道同步采样的多回路监测；

完全遵照IEC61000-4-30中规定测量方法；

实现PQDIF文件本机生成，可上传后台软件；

可通过USB接口外接打印机，进行打印操作；

采样率高达1024点/周期，并且10周波连续采样；

实时捕捉暂态电能质量事件，波形数据存储在装置中；

按照IEC61850标准建模，满足变电站通讯层协议要求；

强大的数据统计分析功能，让现场人员及时了解线路运行状况；

依据标准：                                                         

GB/T 15945-2008 《电能质量 电力系统频率偏差》

GB/T 12325-2008 《电能质量 供电电压偏差》

GB/T 14549-1993 《电能质量 公用电网谐波》

GB/T 15543-2008 《电能质量 三相电压不平衡度》

GB/T 12326-2008 《电能质量 电压波动和闪变》

GB/T 24337-2009 《电能质量 公用电网间谐波》

    GB/T 18481-2001 《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》

    GB/T 19862-2005 《电能质量 电能质量监测设备通用要求》

    GB/T 17626.7-1998《电磁兼容试验和测试技术 供电系统及其所连接设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》

    DL/T 1028-2006  《电能质量测试分析仪检定规程》

第一章 概 述

  

   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。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。电能质量下降，严重威胁供电、用电设备的安全运行。

电能质量监测装置是武汉华顶电力针对电能质量监测难题，研究总结国内外电能质量监测特点和实践经验基础上，严格按照国家颁布的相关技术标准，自主设计开发的新一代嵌入式电能质量在线监测终端。采用先进的工控板+DSP+FPGA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装置。

该装置可全天候不间断监测电网的谐波含有率、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、功率因数、相移功率因数、有效值、正负序、暂态事件等电能质量数据。

     对电能质量监测装置的监测数据进行分析，可反映公用电网供到用户受电端的交流电能质量，各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量的影响。对电力设备调整及运行过程动态监视，帮助用户解决电力设备调整及投运过程中出现的问题。监测分析电力系统中动态参数，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，避免因电能质量问题带来引起的重大事故。

第二章 装置功能特点

电能质量在线监测装置除具有常规的电能质量稳态指标的监测外，还对电能质量的暂态扰动，主要是电压的骤升、骤降进行监测和记录。并且具有完善的电能质量数据统计分析功能，方便用户及时准确的了解线路电能运行状况。

2.1 装置监测项目

基本测量	电网频率；电压、电流有效值；总的有功、无功功率、功率因数
基本监测指标	a) 三相基波电压、电流有效值，基波功率、功率因数、相位等； b) 电压偏差； c) 频率偏差； d) 三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电  压、电流； e) 谐波（2～100次）。包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位，各次谐波的有功、无功功率等； f) 电压波动、闪变；
高级监测指标	a) 间谐波； b) 电压骤升、骤降、短时中断；

 

.2电能质量统计分析功能

分钟统计功能

装置具有对电能质量数据的分钟统计功能，可按设定时间（1分钟~10分钟）统计电能质量数据的最大值、最小值、平均值、95%概率大值等。

日报表统计功能

在电能质量分钟统计基础上，进行日报表统计分析功能，统计电能质量数据的最大值、最小值、平均值、95%概率大值等。

2.3事件记录功能

暂态事件记录

当发生暂态事件，装置能够准确地记录该事件，包括事件类型、事件发生时刻、发生相别、特征幅值、暂态发生持续时间等。

稳态事件记录

装置具有对电能质量稳态指标越限的判断，并能够根据配置文件灵活配置要记录的稳态指标越限事件，事件内容包括事件类型、事件发生时刻、特征幅值。

 

2.4录波功能

暂态触发录波

暂态事件自动触发录波，可同时记录事件发生前后10周波和事件结束前后10周波波形数据。

2.5数据存储功能

电能质量数据存储

可按设定间隔保存分钟电能质量统计数据，保存间隔按3~60分钟可配置。32G电子盘，保存时间长度根据设定保存间隔及监测路数自由伸缩。数据存储按“先进先出”原则，循环覆盖。数据停电不丢失，保存时间不小于10年。

数据拷贝

支持USB拷贝数据文件，且能够自动新建相应文件夹。

2.6通讯功能

 华顶电力生产的支持RS485、USB、以太网接口，并且支持双网口通讯方案；

 通过IEC61850协议与主站系统交换数据（需定制）；

 根据主站要求上传实时电能质量分析数据，以及指定时间段内的电能质量分析数据；

.7对时功能

具备GPS硬对时接口，可以接受IRIG-B码对时。

2.8界面显示功能

实时数据

可实时查看对应监测点的电压电流有效值、谐波、间谐波、闪变、功率、不平衡度等电能质量数据。

实时波形

实时显示对应监测点的矢量图以及实时波形图。

事件记录

可查看对应监测点暂态事件记录和稳态事件记录。录波文件以Comtrade文件存储。

参数管理

主要包括定值设置、变比设置。该部分主要用于装置对应监测点的电压等级、PT、CT以及越限限值的界面配置。

历史数据

主要包括日报表数据、日合格率数据等历史数据的查看。

 系统设置

主要包括通讯设置、统计间隔设置、时间设置、PQDIF配置、密码设置、文件管理以及运行工况查询。该部分可进行对装置的维护操作，如装置通讯IP地址的设定、PQDIF文件生成机制的设置以及版本信息的查看等。

第三章 主要技术指标

 

项目		参数
通道数量		单路/两路
主机类型		工控机
工作电源	交流	220V±10% ；50Hz±0.5Hz；谐波畸变率不大于15％
	直流	220V±10%，纹波系数不大于5%
电流信号输入	输入方式	电流互感器输入
	额定值In	5A/1A
	测量范围	AC 200mA～5A或AC 50mA～1A
	功率消耗	不大于0.5VA/路
	过载能力	1.2In  连续工作 2In 允许1s
电压信号输入	输入方式	电压互感器输入
	额定值Un	220V/380V
	测量范围	AC 0.5V～450V
	功率消耗	不大于0.5VA/路
	过载能力	1.73Un 连续工作 2Un    允许1s
	输入阻抗	大于100kΩ
开关量输出	工作电压	AC220V 3A/DC30V 3A；
	输出方式	无源接点
监测指标精度	电压	0.2%
	电流	0.2%
	功率	0.5%
	功率因数	0.5%
	频率偏差	0.01Hz
	电压偏差	0.2%
	三相电压不平衡	0.2%
	三相电流不平衡	0.2%
	谐波	符合GB/T 14549-1993 中附录D 中的A 级要求
	间谐波	参照/T 14549-1993 附录D 中对谐波要求的A 级
	闪变	5％
	电压波动	5％
通讯接口	以太网	接口速率	10/100M 自适应
		接口类型	100Base—T
		协议	支持TCP/IP，FTP
	RS 485 接口	接口速率	300～115200bps 带光电隔离
对时接口(选配)	装置接口	IRIG-B码对时
存储	CF卡	标配32G，可扩展
工作环境	正常工作温度	-10℃～+55℃
	极限工作温度	-20℃～+65℃
	相对湿度	5％～95％
	大气压力	86kPa～106kPa
	海拔	3000 米以下

 

第四章 系统应用方案

 

整个网络分为采集单元、变电站监测层和上级监测层三个部分。采集单元为监测终端，通过以太网将数据传送至当地监控系统。用户可通过上级监测层和当地监控系统进行管理。