一、摘要

兩碳目標(biāo)的提出，清潔能源，就地分布式能源有效解決能源就地生產(chǎn)就地消納的問題，但是余電上網(wǎng)可能對(duì)主網(wǎng)潛在的電能質(zhì)量問題，使監(jiān)測(cè)成了難題，低壓并網(wǎng)1是監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多，2是監(jiān)測(cè)位置不能準(zhǔn)確反應(yīng)整個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響問題；因此在新能源接入點(diǎn)加裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置成了勢(shì)在必行的解決方法。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、高壓并網(wǎng)、電能質(zhì)量、分布式光伏、安裝通道不足；

二、工程概括

常州某動(dòng)力企業(yè)以電機(jī)技術(shù)為核心，提供各類交流電機(jī)、直流無刷電機(jī)、直流有刷電機(jī)和*密風(fēng)機(jī)，以及磁耦合泵、*密減速與傳動(dòng)、控制組件和軟件等產(chǎn)品技術(shù)解決方案，產(chǎn)品主要應(yīng)用于暖通空調(diào)、空氣潔凈、通信、交通車輛、醫(yī)療健康、家用電器、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域。

據(jù)悉該項(xiàng)目是MW級(jí)大容量并網(wǎng)，對(duì)分布式光伏并網(wǎng)有較高的要求，因現(xiàn)場(chǎng)不具備設(shè)備安裝位置，當(dāng)下選擇適當(dāng)位置進(jìn)行安裝成了一個(gè)難題，針對(duì)上述需求，我司采用掛壁式柜體安裝，加裝掛墻，單獨(dú)成一柜體；形成獨(dú)立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，便于接線安裝調(diào)試，取數(shù)，查看等；良好的解決了產(chǎn)品的觀測(cè)操作等問題，同時(shí)保證了監(jiān)測(cè)位置就是并網(wǎng)接入點(diǎn)，反映的電能質(zhì)量就是與主網(wǎng)受電點(diǎn)的電能質(zhì)量。

三、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置概述

①產(chǎn)品介紹

HYPQM6001 系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置集電壓偏差、頻率偏差、諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體。主要配置了一組電壓采集回路；同樣配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對(duì)時(shí)接口以及 RS485 接口，采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)、支持 61850、FTP 等通訊、Z大可支持 50次諧波、諧間波采樣，采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、頻譜等電能質(zhì)量參數(shù)。并支持 web 顯示實(shí)時(shí)波形，支持 61850 自建通訊主站。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形就地顯示情況

②產(chǎn)品主要功能及界面

1. 高性能的硬件平臺(tái)

裝置采用了全新的高主頻 ARM 硬件和 Vxworks 嵌入式操作軟件平臺(tái)，在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指 標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等方面完全滿足 IEC 61000-4-30 A 級(jí)設(shè)備的*度指標(biāo)要求，EMC 性能達(dá)到或超過國(guó)標(biāo)對(duì)在線式終端的要求。

（2）產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)所

裝置應(yīng)用于 380V 配電系統(tǒng)時(shí)，可直接接入，無需配置互感器，電壓測(cè)量范圍高達(dá) 2000V，具有很高的動(dòng)態(tài)范圍。適用于三相五線、三相四線、兩相兩線等多種配電系統(tǒng)接線方式。通過PT可以接入10kV系統(tǒng)，該項(xiàng)目應(yīng)用于10kV系統(tǒng)中；

裝置應(yīng)用于企業(yè)用戶時(shí)，可選配電能測(cè)量功能，以實(shí)現(xiàn)能效管理或負(fù)荷管理功能，選配開關(guān)量I/O 模塊，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)量采集和控制功能。

2. 功能簡(jiǎn)述

（1）人機(jī)界面功能

裝置配置 320*240 的 TFT LCD 顯示屏及操作鍵盤，可在裝置上就地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。主要以圖文結(jié)合方式顯示電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?？蓪?duì)裝置監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改和查看，并設(shè)有密碼保護(hù)。

（2）記錄存儲(chǔ)功能：

可對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存，3min 數(shù)據(jù)（保存Z大值）在裝置上Z長(zhǎng)保存時(shí)間為 12個(gè)月， 之后按“先進(jìn)先出”原則更新。

（3）統(tǒng)計(jì)功能

裝置具有對(duì)主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的在線統(tǒng)計(jì)功能，可統(tǒng)計(jì)一天內(nèi)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的Z大值、Z小值、平均值等。

（4）通訊功能

裝置配有豐富的通信接口，標(biāo)配 1 個(gè) RJ4510/100M 以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn) TCP/IP、HTTP、FTP等協(xié)議；配置 USB2.0 接口，可接 USB 硬盤，實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)數(shù)據(jù)的備份；可選配 RS485 接口，提供 MODBUS 協(xié)議。

（5）GPS 對(duì)時(shí)功能

裝置具有 GPS 硬對(duì)時(shí)接口，可以接收 IRIG-B 碼對(duì)時(shí)或者秒脈沖對(duì)時(shí)信號(hào)，保持與遠(yuǎn)方管理中心的時(shí)鐘一致。

（6） 告警功能

可根據(jù)用戶設(shè)定的電能質(zhì)量指標(biāo)的限值，啟動(dòng)指標(biāo)報(bào)警功能。

（7） 錄波功能

裝置對(duì)每個(gè)告警事件都進(jìn)行錄波，并提供手動(dòng)錄波功能。

（8） 本地 PQDIF 文件生成功能

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及事件記錄可以 PQDIF 文件格式保存。

（9）Web 功能

裝置人機(jī)交互支持 WEB 方式。裝置內(nèi)嵌 WEB 服務(wù)器，可通過瀏覽器頁面直接訪問裝置，不需安裝第三方軟件，可通過 WEB 方式查看裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、波形圖以及對(duì)裝置定值等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，還可以上傳或者下載數(shù)據(jù)文件。

Web顯示電能質(zhì)量數(shù)據(jù)界面

Web顯示電能質(zhì)量實(shí)時(shí)波形界面

Web定值管理界面

web文件管理界面

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)存在電能諧波報(bào)警情形，通過分析發(fā)現(xiàn)其基波電流較小，只到額定電流的2%左右，并有頻譜豐富的電壓諧波，其本身對(duì)智能設(shè)備的生產(chǎn)造成一定的影響；建議以國(guó)家電網(wǎng)的電能質(zhì)量治理原則采用誰污染誰治理，各分布式并網(wǎng)點(diǎn)加裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)在總并網(wǎng)點(diǎn)加裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置。通過加裝單獨(dú)柜體，可以使PC等終端現(xiàn)場(chǎng)讀、取數(shù)更加方便，通過web訪問，更*細(xì)的顯示出電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，讓人機(jī)界面更加友好！

四、結(jié)束語

在兩碳目標(biāo)背景下，新能源并網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中；在變電站主變10kV出線側(cè)加裝該裝置，可整體在線監(jiān)測(cè)各條出線的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量指標(biāo)，可更有針對(duì)性地實(shí)現(xiàn)分區(qū)電能質(zhì)量管理。該項(xiàng)目因現(xiàn)場(chǎng)安裝條件不滿足，故而采用壁掛式柜體電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，有效的解決了產(chǎn)品的觀測(cè)操作等問題。