电能质量监测装置在线检测方法研究及系统设计

电能质量监测装置在线检测方法研究及系统设计

摘要：近几年，随着经济的发展，我国电能的需求逐年增长。电能质量监测装

置在恶劣的电磁环境中长期运行，其测量准确度难以得到保证。目前现场检测技

术的缺乏，已经安装在现场的电能质量监测装置难以开展准确度检测。为解决以

上问题，文章设计了一种电能质量监测装置的现场检测系统，通过采用高精度的

便携式电能质量监测装置作为标准比对设备、高精度的IEEE1588时间同步技术、

自动读取标准比对设备以及受检设备的监测数据并自动计算误差，可以实现对安

装在现场的电能质量监测装置进行现场准确度检测。通过实验室的测试表明，该

电能质量监测装置现场检测系统操作简便，检测结果可靠，适用于长期在变电站

现场运行的电能质量监测装置的测量准确度检测。

关键词：电能质量；在线检测；方法

引言

随着用电规模的不断扩大，供电服务范围也在逐步拓展，电网电能质量成为

关注的焦点，采用在线监测技术能够动态监测电网运行状态，对其电能质量进行

客观的评估与科学的评价，从而确保供电服务的安全性、可靠性。

1电能质量监测装置现场检测方法

1.1 标准比对设备的精度

标准比对设备采用便携式电能质量测试仪。理想情况下，在实验室采用标准

源法对设备进行检测时，标准源的精度要求为受检设备的10倍以上。采用比对

法或改进比对法进行现场检测，比对设备设计应满足电能质量相关IEC、国标等

要求，能实现基波电压、基波电流、频率、谐波和不平衡度、闪变等电能质量指

标的测量，精度指标不能低于受检设备。标准比对设备的测量精度取决于采样的

各个环节的精度，一般来说，标准比对设备的采样环节从功能上可以划分为测量

信号调理、滤波、采样这3个环节。为了保证标准比对设备的精度，需要尽可能

地从以上3个环节提高精度。对于采样环节，可采用高精度的并行采样AD实现

高精度的同步采样。对于滤波环节，需要在保证输入信号的高保真性的同时，滤

除外界传入的高频干扰信号，这就需要实现通带内信号的高保真性，以及阻带内

信号的高衰减性。

1.2时间同步技术的研究

采用相同时间点的受检设备和比对设备的测量值计算误差，若时间不同步则

改进比对法将失去意义，因此采用改进比对法进行现场检定最关键的问题就是受

检设备、比对设备的时间同步问题。考虑到IEEE1588校时技术在变电站中的应用，今后IEEE1588对时技术将成为各类计量表计的发展趋势，本文采用IEEE1588校

时方式对受检设备以及标准比对设备进行校时。IEEE1588对时的基本原理是作为

从时钟的设备内含时钟与主时针之间通过同步报文传输，实现主从时钟同步的过程，其同步过程分为确定主时钟、主从时钟调谐、偏移校正、延迟校正加一个主

要步骤，通过Sync、Follow_up、Delay_Request、Delay-Response四类报文实现同步。主时钟周期性地向从时钟发送同步报文，接收从时钟发送过来的报文，通过

一系列的报文传输，使从时钟时间变化率与主时钟变化率一致，这个过程称为主

从时钟的调谐过程。调谐稳定是进行同步的前提。进行调谐之后，再进行偏移校正。偏移校正指主时钟和从时钟的时间偏差校正。

2电能质量在线监测系统的方案设计

检测内容及检测方案的设计不同于实验室检测，现场检测的环境复杂，检测

时长和流程等受制于现场环境。因此，现场检测的检测内容不宜过于复杂。此外，现场检测无法像实验室检测，可以人为控制各类信号的输入，其数据来源于监测

点的实际信号，因此，对于随机性测量量的检测，现场检测不予以考虑。同时，

不同现场的监测点实际信号情况往往差别较大，可能出现个别测量量的信号较小

或为零的情况，通过现场检测无法对其误差进行判断。例如，在实际情况中，某

次谐波电流的数据几乎为零，标准比对设备以及受检设备可能几乎检测不到该次

谐波电流的数值。因此，需要结合不同现场的实际情况，制定不同的检测方案，

以提高现场检测的效率以及检测结果的可信度。

3加强电能质量在线监测的措施

3.1加大考核力度，实行全过程监控

密切锁定一个目标：提高年度供电服务质量，提升服务指标，并积极规范两

大平台：月度分析平台、对标考核平台，通过健全几大机制：流程闭环机制、绩

效考核机制、责任追踪机制等，最终达到提高供电服务水平，确保供电质量的目标。具体的考核与监控可以从以下方面做起：第一，闭环式管控。收到来自于上

层部门传达的对标命令后，要在两小时内来彻底做好指标校核，而且要将具体的

指标数传输到对应的负责机构，其中处于末尾的单位则需要在规定的时间内筹备

好对标分析的相关材料，而且要上报到质检机关，以此来形成一个闭环工作过程。第二，量化考核。以月为单位质检部门则要发放有关监察方面的报告，积极通报

各个单位的指标评估的成绩，对位居前方和后方的单位分别采取奖励和惩罚措施，而且实行前三名加分，后三名扣分制度，而且将月度考核成绩列入季度、年度工

作总成绩中，持续落后的单位则给出严厉的惩处。第三，强化过程监管。本着“日监控、周协调、月督办”的原则来注重过程的监控，所谓的日监控就是每天都要对进入信息库的数据进行准确核对与确认，而且要对应算出这一天的指标数，而且

要严格敦促各个单位及时录入、核对数据。所谓的周协调就是要每个星期进行各

个部门、相关单位间的工作协作与配合，严格整顿落后部门。

3.2做好技术培训与考核

供电服务系统的运行、服务与管理需要行业专业技术人员，而且对技术人员、服务人员的专业素质与综合能力有着较高的要求，对此就要积极组织培训，具体

培训可以首先邀请行业专家进行专门培训和行业指导，同时，也要彼此监督、相

互辅助，也就是高水平人员带动基础人员，逐步提高供电服务团队的水平。最后，则要做好定期的培训考核工作，要根据培训项目来组织周考核、月度考核等，通

过考核来完善培训。

3.3强化领导与组织协调

为了践行提高供电可靠性的目标，首当其冲要创建专门的供电质量领导小组，并组织专门、专业的工作小组，而且要每月、每周等开例会，各个部门同步商讨

一周以来的电网供电服务中的问题，并商讨问题成因与解决对策，编制出细致、

具体可行的整改方案。

3.4在线监测系统的优化升级

现代化智能技术在不断地发展更新，信息系统也在逐步优化升级，依托于现

代智能技术、信息技术的在线监测系统也应该不断地优化、升级，这就需要电力

企业掌握在线监测技术，能够动态运用最先进的信息科技、监测科技，有效支持

在线监测系统的更新、优化与升级，提高系统的运行效率，确保在线监测各个功

能的充分发挥，这样才能真正实现在线监测系统的高效运转，才能真正达到在线

监测的目的，也才能确保电网的运行水平，提高电力系统的供电服务质量。