分布式光伏发电系统并网点电能质量监测装置

电力系统是由许多相互连接的电力线路组成的复杂网络。 这种复杂网络使电能的传输、分配、利用具有很大的随机性和不确定性，这就是电能质量问题。 电能质量问题包括：电压偏差、电流偏差以及不对称度，这些都是电力系统运行过程中产生的主要现象和问题。 在电网调度过程中，有时会出现对电力用户电压产生影响的故障现象，称为电压偏移，在一定条件下甚至可以引起电力用户设备绝缘击穿。 这类故障主要是由于电网中产生了谐波造成的。 这种电能质量问题对电网的安全运行构成了严重破坏，给电网运行带来很大困难。 因此加强对电网电能质量监测具有十分重要实际意义。

• 一、系统功能

  1、用户端：负责实时显示系统数据，实现多个不同电压等级的同时监测； 2、系统客户端：完成对各采样点测量数据显示功能。 3、监控中心端：完成网络管理功能，包括采集数据的上传与下传； 4、管理模块：完成数据上传与下载； 5、报表显示模块：实时查看每个监测点的采集的历史监测曲线； 6、统计分析模块：通过统计图直观地展示监测点数据曲线和各时段曲线的变化趋势，并生成报表。 7、电能质量管理系统：对监测内容进行实时监控，并生成相应的统计报告；

• 二、系统组成

  电力系统动态监测装置（PMU）主要由：电能质量监测仪、数据采集分析终端、通讯网络三部分组成。 电能质量监测装置主要完成电能质量问题的检测，并将检测到的电能质量参数，通过采集分析终端（数据采集分析终端： PCU）的无线通讯技术（WIFI/3G/4G/5G）、 GPRS网络或其它有线通讯网络等方式进行上传，然后由数据采集处理终端通过 GPRS或 GPRS无线通讯技术和计算机网络传输给后台管理系统。 PMU采用智能功率因数校正（PFC）技术： PFC是一种利用数学模型控制功率因数的技术，它是通过合理地设置 PFC，使功率因数随着电压、电流、频率、相位等变化。 当负载发生不平衡时，负载电阻也随之改变。 当负载不平衡达到一定程度以后，会导致电压的降低。 为了消除这一现象，就需要对它进行补偿（一般采用谐振补偿）。 在系统中可以根据负载的变化来自动调整谐振时所需的补偿电流，使其满足负载要求。

• 三、工作原理

  电网中的各种谐波电流和电压，其变化情况，可以通过数据采集卡或计算机实现数据采集和分析。 在数据采集部分，将采用数字信号处理器（DSP）作为核心处理单元。 采用嵌入式技术，对采样数据进行实时的处理，并将其转换为电压、电流等电参数。 采用硬件滤波方式，对采集的电压、电流信号进行实时采样分析。 采用 DSP算法，对谐波和电压畸变信号进行谐波识别和分析。 采用软件滤波技术，可根据分析结果采取相应的措施改善供电质量。

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  四、安科瑞APView500PV电能质量监测装置

  APView500PV电能质量监测装置，主要适用于35kV、10kV及0.4kV分布式光伏发电系统并网点电能质量监测，具体参数及功能如下表。

  
  

• 型号名称	主要功能		技术参数		技术参数代号
  APView500PV 电能质量监测装置	电压偏差 频率偏差 2～63次谐波 0.5～62.5次间谐波 高频次谐波 电压闪变与闪变 电压/电流不平度 直流分量		操作电源	DC/AC110V	1
  				DC/AC220V	2
  				DC48V	3
  			电流输入	1A	1
  				5A	5
  			零序电流输入	1A	1
  				5A	5
  			交流电压输入	AC57.74/100V	1
  				AC220/380V	2
  			IEC61850通讯协议	不带	0
  				带*	1

  APView500PV 电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照
  IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法
  进行测量，集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、
  事件记录、测量控制等功能为一体。装置在电能质量指标参数测量方法的标准化和指标参数
  的测量精度以及时钟同步、事件告警功能等各个方面均达到了*标准 A 级要求，能够满足
  通过 0.4-35kV 电压等级并网的分布式光伏发电系统要求，广泛适用于工业厂房、商业屋顶、
  物流基地、机场交通、高速服务区等行业的分布式光伏并网点电能质量监测。