DEP-620HP系列电能质量监测装置使用说明书(v1[1].0)最新

DEP-620/HP系列电能质量监测装置使用说明书V1.00编写:宋雪丰周静审核:胡大良朱一峰批准:吴天明上海申瑞电力科技股份有限公司扬州华平电力设备有限公司二零零六年十二月目录1. 概述DEP-620/HP系列网络型电能质量监测装置是以当前的国际电力和通讯产业最新成果为依托，在广泛借鉴了国内外同行现有的技术和经验，并在技术上进行了很多大胆的创新后，倾力打造的新一代全以太网产品。

由于遵循了开放、先进、可靠、统一的设计理念，产品广泛适合于对变电站、电厂以及大型厂矿企业的电能质量进行全面、实时的监测。

DEP-620/HP系列网络型电能质量监测装置，均采用了以当前国际上最为流行的32位超低功耗ARM处理机为统一的硬件平台，并采用了相同的嵌入式实时多任务操作系统、相同的设计原则，所以这些产品的使用方法完全相同，大大简化了用户的学习过程。

电能质量监测装置系统软件采用面向对象的设计原则，分层分布式设计，各种功能设计成独立的组件，除了基本的电压、频率测量功能外，还具有电压、频率偏差测量，2~50次谐波测量，间谐波测量，电压波动和闪变测量以及这些指标的统计功能，对于月统计报表保存时限长达120月(10年)，对于周报表保存时限长达270周（大于5年），对于日报表保存时限长达1100天（大于3年）。

当用于监测线路的电能质量时，还可提供线路电流2~50次谐波测量和间谐波测量。

DEP-620/HP系列网络型电能质量监测装置还可支持黑匣子记录功能，支持对三相电压有效值和频率快达0.1秒的高速采样和记录。

DEP-620/HP系列提供不同功能配置的产品，用户可根据自己的需求，根据具体应用灵活选择。

备注：本说明书说明的系统特点和技术指标，对各种网络型电能质量监测装置都有效。

本说明书介绍各项功能的使用方法，某些装置可能不具备某些功能，详见后面具体装置的功能表。

2. 主要技术特点1.统一的硬件平台主CPU采用了当前国际上最为流行的32位超低功耗ARM处理机，具有强大的运算能力和通信能力；采用高速高精度同步AD技术；双以太网，10M/100M自适应。

串口支持RS232/RS485/RS422等方式。

遥信输入、遥测输入都有2层隔离，保证了硬件系统的安全、可靠。

2.统一的软件平台优秀的软件平台是系统稳定的基础。

本系统采用高性能、模块化的商用嵌入式实时多任务操作系统，它通过了FAA（美国民用航空）、FDA（美国医疗）认证，应用遍及航天、航空、工控等领域，其高性能和高稳定性已得到世界所公认。

本系统采用面向对象的设计原则，分层分布式设计，各种功能模块设计成相互无关的独立组件，各功能模块并发运行，相互之间只通过消息和实时数据库联系，一个功能模块故障不会影响其它功能模块。

所有功能模块都是可裁减的，以达到最高效率。

3.电磁兼容：四级（最严酷等级），可在各种恶劣环境下使用4.双以太网每个装置都配有两个以太网（10M/100M自适应）。

组网时，每个装置都以双以太网方式直接接入系统，这样整个系统没有公用装置，是真正的多主结构，具有最高的实时性。

5.高可靠性本系统采用了多项技术，保证了装置的高可靠性。

独特的软件看门狗和硬件看门狗共同监视技术，最大限度的保证系统安全。

主CPU板采用多层板设计、贴装技术，可以提高抗干扰能力和稳定性。

6.高精度本系统采用了高速同步的高精度AD，同时选用高精度互感器和优秀的算法，因此具有极高的精度。

正常使用时可达到0.2级的测量精度。

7.维护方便每个装置配有液晶显示器，配有常用字字库，采用类似window式界面，可以方便直观地在装置上查看各种实时数据、设置通讯参数、进行系统设置等操作。

用户可以自由编辑液晶图形界面，以显示一次接线图和各种数据。

本系统配有功能强大的系统维护软件，界面友好直观，可以很方便的对所有装置进行监视、控制，实现各种操作功能。

3. 技术指标3.1 交流模拟量输入（1）数量：装置最多可接入两条母线的六路电压，和两条线路的六路电流。

（2）测量范围：交流电压 0 - 120V （45-60Hz）交流电流 0 – 6 A （45-60Hz）（3）其它：当应用于双母线接线方式时，可以通过检测线路刀闸位置自动选择每条线路对应的母线电压。

3.2 电能质量测量内容（1）三相电压、电流的基波有效值、基波功率、频率的测量（2）三相电压、电流的2~50次谐波测量（3）2~20次谐波有功、无功测量（4）三相电压、电流的间谐波测量（5）三相电压、电流总谐波畸变率的测量和统计（6）三相电压、电流各次谐波含有率的测量和统计（7）三相电压偏差、不平衡度、频率偏差的测量和统计（8）三相电压波动和闪变的测量和统计（9）三相电压有效值和频率的高速采样和记录3.3 存储深度（1）统计数据存储深度：对于月统计报表保存时限长达120月(10年)，对于周报表保存时限长达270周（大于5年），对于日报表保存时限长达1100天（大于3年）（2）黑匣子记录存储深度：电压频率高速记录功能需要大容量内存支持，当配置1G容量的SD卡时，装置约可保存时间间隔为0.1秒的三相电压幅值和频率累计大于45天的曲线数据；电压偏差、频率偏差、电压不平衡度、短时闪变与电压波动、长时闪变这些曲线数据可以存储100天。

3.4 开关量采集（遥信/脉冲量输入/数字量）（1）用途：可用于采集断路器、隔离开关、接地刀闸等对象的状态量。

（2）电压：每个开关量都采用220V直流电压输入。

3.5 通讯功能（1）以太网：波特率： 10MBPS或100MBPS接口方式：标准RJ45 或光纤协议： TCP/IP、UDP（2）串口：波特率： 300、600、1200、2400、4800、9600BPS数据位： 8位、7位、6位、5位可选。

停止位： 1位、1.5位、2位可选。

校验位：无校验、偶校验、奇校验可选。

流控制：无3.6 对时功能装置具有软件通讯对时功能及硬件GPS天文钟对时功能两种方式。

3.7 液晶与键盘每个装置都配有液晶和一个键盘，配有常用字字库，通过它们可以设置装置的基本参数、可以查看各种实时数据、可以设置系统时钟以及进行控制操作等。

3.8 自检本系统具有全面的自检功能，自检到芯片，包括程序存储器、数据存储器、串行EEPROM、AD、控制输出回路等，进行定时监测，发现问题，会自动记录相应的系统信息。

3.9 测控指标（1）电压、电流测量精度：0.2%（2）功率、功率因数测量精度：0.5%（3）频率偏差测量精度：0.002Hz（4）电压偏差测量精度：0.2%（5）三相电压不平衡测量精度：0.2%（6）三相电流不平衡测量精度：0.5%（7）谐波、间谐波测量精度：符合GB/T14549-1993中附录D中的B级要求（8）闪变测量精度：5%（9）电压波动测量精度：5%（10）电压频率实时记录最小间隔： 0.1秒（11）系统平均无故障间隔时间（MTBF） 50000h3.10 电磁兼容指标各项指标均达到最严酷等级：四级静电放电符合GB/T17626-4-2 4级快速瞬变符合GB/T17626-4-4 4级冲击（浪涌）符合GB/T17626-4-5 4级工频电磁场符合GB/T17626-4-8 4级振荡波符合GB/T17626-4-12 4级3.11 其它指标（1）电源要求交流电源：220V±20% 频率 50Hz直流电源：110V或220V ±20%（2）整机最大功耗（不含I/O）：正常工作时不大于10W。

（3）存储要求：SD卡容量不小于1GByte（4）整机尺寸5U、1/3宽（5）整机重量：整机重量不大于5KG（6）环境条件工作温度： -25℃-55℃相对湿度： 5%-95% 无凝露储存温度： -40℃-80℃（7）其它指标符合：GB/T19862-2005 《电能质量监测设备通用要求》4. 装置功能与设置4.1 DEP-620/HP系列电能质量监测装置功能总览表。

实时数据监测的是各个指标的实时变化情况；统计数据分统计报表和监测报表，统计报表针对整个统计时段（1天、1周或1月）的数据进行统计，不区分是否越限，数据取A 、B 、C 相最大值；监测报表针对整个统计时段（1天、1周或1月）内发生越限的数据进行统计，数据区分A 、B 、C 相。

4.2 电网频率的高精度测量装置内部配置大容量FPGA 芯片，正常时同时对两段母线的六个电压的频率进行测量。

为保证测量精度，装置在模拟信号的前端提供了一个25~80Hz 带通滤波器，再经过信号放大整形和施密特迟滞处理，最后由装置内部高达4MHz 的测频时钟来进行频率测量。

为进一步提高测量精度，装置在电网电压稳定时，每段母线的频率取三相频率的平均值，而在发生电压波动时，装置自动选用电压最接近额定值的那一相频率测量值作为母线频率。

4.3 基波、谐波和间谐波测量装置内部配置有高精度12通道同步AD 芯片，并通过FPGA 控制进行高速采样，采样密度为每周波128点。

一般情况下，装置可最多配置六个电压和六个电流同步采样通道。

通过对每通道（电压或电流）每次连续8个周波的FFT 运算，实时计算出各通道基波和2~50次谐波分量，以及0.125~49.875次间谐波分量。

并利用各次谐波分量，进一步计算各次谐波含有率和总畸变率。

在维护软件的配合下，装置将同时提供1~50次谐波柱状分析图,从而对各次谐波的含有量分配有一个非常感性的认识。

4.4 电压波动和闪变测量4.4.1. 电压波动电压幅值在一定范围内(通常为额定值的90%～110%) 有规律或随机地变化, 称为电压波动。

电压波动值为电压均方根值的两个相邻的极值之差、常以其额定电压N U 的百分数表示其相对百分值，即max min ()/*100%N V U U U ∆=-按国标要求每10分钟保存一个电压波动记录，取10分钟内电压波动(装置内部0.5s 计算一次电压波动值)的95%概率大值连同该10分钟时间段结束的时刻构成一条完整的电压波动记录；4.4.2. 电压闪变电压闪变的衡量指标主要短时间闪变严重度stP 和长时间闪变严重度ltP ，分别定义为：5010311.008.028.00657.00525.00314.0P P P P P P st ++++=式中1.0P ,1P ,3P ,10P ,50P 分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1%,1%,3%,10%,50%时间比的k P 值。

S(t)：瞬时闪变视感度，闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值。

kP ： 某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段内所占比313,1∑==Nk kst lt PNP式中k st P ,:为第k 次所测量的st P值 N :2小时每隔10分钟所测的stP 值的个数。

装置可在线直接测量评估瞬时闪变、短时闪变和长时间闪变。