安科瑞 陳聰

1.1 概述

　　光伏電站APView400電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統，遵照IEC61000-4-30《測試和測量技術(shù)-電能質(zhì)量測量方法》中規定的各電能質(zhì)量指標的測量方法進(jìn)行測量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測、事件記錄、測量控制等功能為一體。裝置在電能質(zhì)量指標參數測量方法的標準化和指標參數的測量精度以及時(shí)鐘同步、事件告警功能等各個(gè)方面均達到了國家標準A 級要求，能夠滿(mǎn)足 35kV 及以下供電系統電能質(zhì)量監測的要求，廣泛適用于化工、鋼鐵、冶金、醫院、數據中心、交通建筑等行業(yè)的電能質(zhì)量監測。光伏電站APView400電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置

　　1.2 特點(diǎn)

　　1.2.1 高性能的硬件平臺

　　裝置采用基于 Xilinx SoC 構架的雙 ARM 內核處理器，ARM1 運行嵌入式Linux、TCP/IP協(xié)議、Http 協(xié)議、Web 服務(wù)器、電能質(zhì)量數據的存儲、統計、分析，ARM2 用來(lái)數據采樣、電能質(zhì)量數據計算。裝置每周波采樣高達 1024 點(diǎn)，具備高測量精度能準確記錄故障波形。采用 32GB 工業(yè)級大容量 SD 卡，可以長(cháng)期存儲事件記錄與故障波形等數據。具備友好的人 4 機界面，800*480 像素點(diǎn)陣彩色大尺寸液晶可就地查看實(shí)時(shí)波形與故障波形，方便用戶(hù)故障分析。

　　1.2.2 豐富的接口資源

　　4 路交流電壓；

　　4 路交流電流；

　　5 路可編程無(wú)源繼電器出口、5 路有源開(kāi)關(guān)量輸入；

　　2 路 RS485 串行通訊接口，支持 Modbus-RTU 規約，支持 IRIG-B 對時(shí)方式；

　　2 路以太網(wǎng)接口，支持 Modbus-TCP、IEC61850 MMS、FTP、裝置升級維護；

　　1 路 USB 接口，可用于裝置維護。

　　1.2.3 可靠性設計

　　裝置軟硬件具有持續完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過(guò)多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到國家標準。

　　1.3 功能對照表

　　1.4 裝置型號命名及選型

新能源發(fā)電為什么要監測電能質(zhì)量

新能源發(fā)電（如風(fēng)電、光伏發(fā)電等）要監測電能質(zhì)量，主要基于以下多方面原因，這些原因與新能源發(fā)電的自身特性、電網(wǎng)運行要求以及用戶(hù)用電需求緊密相關(guān)：

一、新能源發(fā)電自身特性影響

1. 間歇性與波動(dòng)性

• 原因：新能源發(fā)電受自然條件（如風(fēng)速、光照強度）影響大，發(fā)電功率不穩定，呈現間歇性和波動(dòng)性。

• 影響：這種不穩定性會(huì )導致電網(wǎng)電壓和頻率波動(dòng)，影響電網(wǎng)的穩定運行。

2. 諧波與無(wú)功功率問(wèn)題

• 原因：新能源發(fā)電設備（如逆變器）在電能轉換過(guò)程中可能產(chǎn)生諧波，同時(shí)設備運行可能消耗或產(chǎn)生無(wú)功功率。

• 影響：諧波會(huì )污染電網(wǎng)，影響其他設備的正常運行；無(wú)功功率的不平衡會(huì )導致電壓波動(dòng)，降低電網(wǎng)的功率因數，增加線(xiàn)路損耗。

二、保障電網(wǎng)穩定運行

1. 電壓與頻率穩定

• 監測目的：通過(guò)監測電能質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現并調整電壓和頻率的波動(dòng)，確保電網(wǎng)的穩定運行。

2. 防止設備損壞

• 原因：電能質(zhì)量問(wèn)題（如電壓波動(dòng)、諧波）可能損壞電網(wǎng)設備。

• 影響：長(cháng)期運行在不良電能質(zhì)量下，設備壽命會(huì )縮短，維修成本增加。

三、滿(mǎn)足電網(wǎng)運行要求

1. 并網(wǎng)標準

• 原因：電網(wǎng)對并網(wǎng)發(fā)電的電能質(zhì)量有明確標準，如電壓偏差、頻率偏差、諧波含量等。

• 影響：只有符合標準的電能才能順利并網(wǎng)運行，否則可能被限制并網(wǎng)或受到經(jīng)濟處罰。

2. 保障用戶(hù)用電安全

• 原因：電能質(zhì)量不達標會(huì )影響用戶(hù)設備的正常運行，甚至造成損壞。

• 影響：通過(guò)監測電能質(zhì)量，可以及時(shí)發(fā)現并解決潛在問(wèn)題，保障用戶(hù)用電安全。

四、提升新能源發(fā)電效率與效益

1. 優(yōu)化設備運行

• 原因：通過(guò)監測電能質(zhì)量，可以了解設備的運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現并解決潛在問(wèn)題，提高設備利用率和壽命。

2. 提高并網(wǎng)競爭力

• 原因：符合電網(wǎng)要求的電能質(zhì)量是新能源發(fā)電能否被電網(wǎng)接納的關(guān)鍵，直接影響發(fā)電收益。

• 影響：高質(zhì)量的電能質(zhì)量有助于新能源發(fā)電更好地融入電網(wǎng)，提高市場(chǎng)競爭力。

五、總結

監測新能源發(fā)電的電能質(zhì)量，不僅是保障電網(wǎng)穩定運行、滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求的必要措施，也是提升新能源發(fā)電效率與效益、促進(jìn)可持續發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節。通過(guò)監測，可以及時(shí)發(fā)現并解決電能質(zhì)量問(wèn)題，確保新能源發(fā)電的可靠性和經(jīng)濟性，推動(dòng)其在能源領(lǐng)域的廣泛應用與發(fā)展。