主流电能质量在线监测装置有哪些? 电子说
主流电能质量在线监测装置按技术特性、应用场景及品牌定位可分为以下几类,结合 2025 年最新技术动态与行业实践,具体产品及特点如下:
一、国产高端机型:技术突破与场景化适配
1. 安科瑞 APView500
核心优势:采用 Xilinx SoC 双 ARM 架构,每周波 1024 点超高采样率,支持 2-63 次谐波及 0.5-62.5 次间谐波监测,达到 IEC 61000-4-30 A 级精度。
功能亮点:
暂态事件捕捉:可记录 10ms 级电压暂降 / 骤升事件,生成 ITIC 容忍度曲线评估设备影响;
智能联动:16 路继电器出口与 22 路开关量输入,可联动有源滤波器(APF)、静止无功发生器(SVG)实现治理闭环;
抗干扰设计:通过电磁兼容 4 级认证,适用于钢铁厂、化工车间等强干扰环境。
典型应用:新能源并网(光伏 / 风电)、半导体制造、数据中心等对精度与可靠性要求严苛的场景。
2. 中电技术(CET)系列
技术特点:全模块实时诊断,支持 2kHz-150kHz 超高次谐波隐性故障检测,硬件冗余设计(双电源、双通信)。
型号推荐:
CET-4560:适用于电网枢纽变电站,支持 IEC 61850 协议,可实现微秒级同步采样与事件录波;
CET-4561:工业级机型,耐受 - 40℃~+70℃宽温环境,支持 Modbus TCP、DL/T 634.5104 等协议。
行业案例:某省级电网部署 1300 + 监测点,通过 CET 装置实现故障响应时间缩短至分钟级。
3. 国电中科 GDDN-500C
技术参数:32 位 DSP+ARM 双 CPU 架构,每周波 512 点采样,支持 2-50 次谐波分析,基波误差≤±1%,满足 GB/T 19862-2016 A 级标准。
功能特性:
动态阈值预警:可自定义谐波、电压偏差等指标的告警阈值,支持本地声光报警与远程短信推送;
多通道扩展:最多支持 3×8 路电压 / 电流输入,适用于分布式能源多并网点监测。
性价比优势:成本较进口同类产品低 30%-40%,适合中小型工业用户与配电网监测。
二、国际品牌代表:高精度与全球化服务
1. ABB PQFA 系列
技术标杆:符合 IEC 61000-4-30 A 级标准,电压 / 电流测量误差≤±0.1%,频率精度达 ±0.001Hz,支持 50MHz 高速瞬态捕捉。
核心功能:
事件溯源分析:可记录电压暂降 / 骤升的相位跳变,结合等效阻抗算法定位故障源(母线侧 / 线路侧);
云端管理:通过 ABB Ability™平台实现多站点数据集中分析,支持电能质量报告自动生成与合规性评估。
典型场景:跨国企业数据中心、大型石化基地等对国际标准兼容性要求高的场景。
2. 西门子 SICAM Q100
智能化设计:基于机器学习模型预测设备老化(如电容器失效、CT 铁芯饱和),提前 30 天推送维护建议。
技术特性:
边缘计算能力:本地完成谐波分析、闪变计算等复杂算法,减少云端数据传输压力;
灵活扩展:模块化设计支持功能升级(如增加 PMU 同步相量测量模块),适应智能电网未来需求。
行业应用:轨道交通供电系统、智能电网示范工程等对技术前瞻性要求高的项目。
3. EIG Nexus1500+
计量级精度:有功电能计量误差≤±0.06%(出厂典型值 ±0.02%),支持电力市场交易结算级数据输出。
功能亮点:
持续校准技术:自动补偿温度变化对测量精度的影响,确保全量程范围内的稳定性;
协议兼容性:支持 IEC 61850、DNP 3.0 等 20 + 种通信协议,可无缝接入现有 SCADA 系统。
适用场景:区域电网关口计量、大型工业园区能源管理等对数据权威性要求高的场景。
4. 福禄克 Fluke 1760
便携式与在线结合:既支持现场手持式测试,也可通过 Fluke Connect™平台实现远程在线监测,适用于临时故障排查与长期趋势分析。
技术指标:
高精度谐波分析:覆盖 2-50 次谐波,THD 测量误差≤±1%;
事件存储:内置 4GB 存储器,可保存 1 年以上 1 分钟间隔的稳态数据及完整暂态波形。
典型应用:中小型企业电能质量诊断、电力运维团队移动监测等场景。
三、行业专用机型:细分领域深度优化
1. 横河电机 CW500
便携式在线监测:支持电流钳输入,符合 IEC 61000-4-30 Class S 标准,适用于现场快速评估与临时布点Yokogawa Test & Measurement Corporation。
功能特点:
多系统测量:可同时监测单相 2 线至三相 4 线系统,最多支持 4 个独立负载回路;
实时数据分析:通过 USB 连接 PC 端软件,一键生成包含波形图、谐波频谱的 PDF 报告。
适用场景:商业建筑电能质量评估、光伏逆变器现场验收等灵活性需求高的场景。
2. 中试高测 ZS3590
经济型解决方案:电压 / 电流精度 ±0.5%,支持 2-25 次谐波监测,满足工业用户基础监测需求。
性价比优势:
本地存储与远程传输:内置 32GB 存储可保存 388 天数据,同时支持 GPRS / 以太网将关键告警推送至手机 / PC;
紧凑设计:体积仅 298×180×290mm,可直接安装于配电柜内,节省空间。
典型用户:中小型工厂、商业综合体等对成本敏感但需基础电能质量管理的场景。
四、选型关键维度与品牌对比
| 维度 | 国产高端(如安科瑞) | 国际品牌(如 ABB) | 经济型(如中试高测) |
|---|---|---|---|
| 测量精度 | A 级(电压 ±0.1%) | A 级(电压 ±0.1%) | B 级(电压 ±0.5%) |
| 暂态捕捉能力 | 10ms 级事件记录,波形完整 | 微秒级同步采样,相位跳变分析 | 仅记录超标事件,无波形存储 |
| 通信协议 | IEC 61850、Modbus TCP 等 | IEC 61850、DNP 3.0 等 | Modbus RTU、GPRS |
| 抗干扰能力 | 电磁兼容 4 级,工业级宽温芯片 | 军用级 EMC 设计,适应极端环境 | 基础抗干扰,适合普通环境 |
| 初始成本 | 中高(约 3-5 万元 / 台) | 高(约 8-15 万元 / 台) | 低(约 1-2 万元 / 台) |
| 运维成本 | 低(远程升级 + 自诊断) | 中高(需专业工程师维护) | 中(依赖人工校准) |
五、2025 年技术趋势与选型建议
智能化升级:优先选择支持 AI 故障预测的型号(如西门子 SICAM Q100),可降低 30% 以上非计划停机损失。
新能源适配:光伏 / 风电项目需重点关注间谐波监测能力(如安科瑞 APView500 支持 0.5-62.5 次间谐波)及电网扰动响应速度。
合规性要求:需参与电力市场交易的用户,建议选择具备计量认证(如 EIG Nexus1500+)的装置,确保数据可作为结算依据。
扩展性设计:长期规划场景优先选择模块化架构(如中电技术 CET-4560),便于未来增加 PMU、无线通信等功能模块。
通过以上分类与对比,用户可根据实际需求(精度、成本、场景)选择最适配的装置,平衡性能与经济性。
审核编辑 黄宇
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