电能质量在线监测系统统计探究

电能质量在线监测系统

技

术

规

范

书

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重庆万盛煤化有限责任公司二0一0年八月

1．范围

本技术规范适用于“重庆万盛煤化有限责任公司35KV变电站电能质量监测”项目。2．监测终端装置技术要求

2.1 满足的电能质量标准

下列标准所包含的条文，通过在本规范中的引用而成为本规范的条文。在规范出版时，所有版本均为有效。所有的标准都被修订，使用规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波

GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差

GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡

GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变

GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率偏差

GB/T 18481-2008 电能质量暂时过电压和瞬态过电压

GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求

GB/T 18481-2008 电能质量暂时过电压和瞬态过电压

GB/T 24337-2009 电能质量公用电网间谐波

2.2 性能要求

2.2.1 总体要求

装置应采用低功耗嵌入式硬件平台组成，整机无硬盘、风扇等任何旋转设备。装置软件系统应采用工业领域成熟稳定的嵌入式操作系统。所有交流量采样必须完全同步，并采用锁相环（PLL）技术。装置整机采用模块化“背插式”插件设计，电源、CPU（DSP）、交流/开入/开出、MMI模块应独立构成插件，检修维护时互不影响。

装置必须通过“国家电网公司电科院”或其它国家级权威检验测试机构所有性能指标的完整检测；

2.2.2 监测指标

装置应能监测的指标见表1。

2.2.3 显示或指示功能

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监测装置应具有对被监测相关电能质量指标的实时数据显示或信号指示的功能。

2.2.4 通讯接口

装置应具备双百兆以太网，用于远方和就地通讯（即同时将监测数据上传至系统主站端和就地所连接的笔记本）。

2.2.5 权限管理功能

监测装置必须具有权限管理功能。只有具有授权权限的操作人员方可对监测装置进行相应的参数设置与更改。

表1：监测指标一览表

2.2.6 设置功能

监测装置应具有就地和远方对系统基本数据的重新设置、更改、删除功能。

●具备就地参数设置功能；

●能远程调阅和配置装置参数；

●装置的所有监测指标均可人为调整。

2.2.7 在线分析显示功能

监测装置本机必须配置高亮度的大屏幕LCD液晶显示屏，能够对监测参数的实时数据和变化趋势以图表或曲线方式进行显示；装置还要具有就地显示电压实时波形、电流实时波形以及电压电流谐波频谱图、矢量图等功能。

2.2.9 对时功能

装置应具有标准的GPS对时接口，能够接收IRIG-B码对时信号或者秒脉冲信号进行硬对时，还要能通过网络和远方服务器实现通讯对时。

2.2.10 记录存储功能

监测装置必须采用电子式FLASH卡作为数据存储介质，不得使用硬盘等可靠性较低的旋转发热设备，数据存储规则如下：基波指标（电压、电流和功率相关指标）、电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、谐波监测的一个基本记录周期为3s；装置记录保存或数据上传的时间间隔应能设置和改变，保存或上传的数据应为该时间间隔内，以基本记录周期测得的所有记录的最大值、最小值、平均值和95%概率统计值。

短时间电压闪变的一个记录周期为10min，长时间电压闪变为2h。

监测装置的存储记录应至少保存15天，之后可按先进先出的原则更新。

2.2.11 开关量输出（开出）功能

每台监测装置必须提供不少于不少于5路的开关量输出接点，不同类型的电能质量指标越限告警信号必须有独立的开关量输出接点与之对应。

当装置检测到电能质量指标越限、电源中断、软硬件故障后，应及时通过无源空接点输出信号，并有响相应指示灯。开出回路应通过光电耦合器和外部系统可靠隔离，开出回路接点必须是无源空接点。

2.2.12 开关量输入（开入）功能

装置能接受不低于5路的开关量输入接点，开入接点必须能启动录波的触发。开入回路应通过光电耦合器和外部系统可靠隔离，能够直接接入DC220V/110V的强电开入信号。

2.2.13电压暂态监测功能

监测装置可根据系统设定的阀值，连续对电压骤升、骤降和短时中断等电压暂态事件进行检测，监测到这些暂态事件后，除了记录事件报文和相关电气量参数外，还能够启动录波，把暂态事件发生前后的波形记录下来，录波长度不少于1MIN，触发前不少于5个周波（相关国家标准规定），触发后不少于60S。

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2.3 准确度要求

装置各监测指标的准确度应满足下列要求：

●基波电压、基波电流：≤0.2%

●谐波电压、谐波电流应满足的准确度参见表2

●间谐波：5Hz分辨率，准确度同谐波

●电压偏差：≤0.5%

●电压变动：≤0.5%

●短时间电压闪变：≤5%

●长时间电压闪变：≤5%

●三相电压不平衡度：≤0.5%

●负序电流：≤0.5%

●频率：≤0.01Hz

●有功功率：≤0.5%

●无功功率：≤0.5%

●对电压暂升、电压暂降、短时间供电中断等，应能记录持续时间大于0.5周波的

事件

表2：谐波测量准确度要求

*表中U N为标称电压，I N为标称电流，U h为谐波电压，I h为谐波电流。

2.4 电气性能要求

2.4.1 信号的接入方式

直接将待测电压、电流信号接入监测装置，不得使用其它中间设备。

2.4.2 电压信号输入回路

●PT二次侧电压，额定参数：100／3V/相电压

●过载能力：