电能质量监测系统标准技术方案

供电局电能质量实时监测系统

技术方案

南京华瑞杰科技有限公司

二OO九年四月

第一部分前言 (1)

第二部分主站系统技术规范 (2)

1、系统设计目标 (2)

3、系统平台设计 (4)

3.1、系统总体设计思想 (4)

3.2、系统总体设计原则 (5)

3.3、系统逻辑结构 (6)

3.4、系统硬件拓扑结构 (7)

3.5、系统软件平台 (8)

4、系统功能组成 (8)

4.1、维护工作站子系统 (9)

4.2、前置采集子系统 (9)

4.3、数据处理子系统 (9)

4.4、数据分析应用子系统 (9)

4.5、报表管理功能 (12)

4.6、二次安防子系统 (12)

4.7、W EB浏览 (13)

4.8、PQDIF接口 (13)

第三部分装置技术规范 (14)

3、监测装置的功能 (16)

3.1监测功能 (16)

3.2显示功能 (17)

3.3通讯接口 (17)

3.4设置功能 (18)

3.5统计功能 (18)

3.6记录存储功能 (18)

3.7触发功能 (19)

3.8对时功能 (19)

3.9 报警功能 (19)

4、监测装置性能及技术指标 (19)

4.1电能质量数据处理 (19)

4.1.2分析数据 (19)

4.1.3统计数据 (20)

4.1.4日报数据 (20)

4.1.5事件数据 (20)

4.1.6允许误差限 (20)

4.2电气性能要求 (21)

4.2.1电源电压 (21)

4.2.2电压信号输入回路 (21)

4.2.3电流信号输入回路 (21)

4.2.4功率消耗 (21)

4.2.5停电数据保持 (21)

4.2.6气候环境条件 (21)

4.2.7可靠性 (22)

4.3结构、机械性能 (22)

4.3.1结构 (22)

4.3.2机械性能 (22)

4.4电磁兼容性 (22)

4.5绝缘耐压性能 (23)

5、功能表 (24)

附件：HRJ704终端物理结构及面板定义 (25)

HRJ703终端物理结构及面板定义 (30)

第一部分前言

本规范是南京华瑞杰自动化设备有限公司根据电力系统电能质量实时监测应用系统的基本需求，基于我公司对电能质量实时监测系统、监测终端的理解，结合我公司长期从事电能质量分析、电力自动化系统的调研、开发和维护的经验，从而制定我公司电能质量实时监测系统产品的技术规范。

HRJ7000电能质量实时监测系统是根据各级电网层次体系来设计，对电网中各个节点的电能质量实施实时监测。让电力部门及时了解电网的污染，为选取恰当的技术手段进行综合性防范与治理电网污染提供依据。

系统由现场电能质量监测分析终端和主站系统两大部分组成。从谐波、三相不平衡度、波动与闪变、电压、频率、暂态事件等方面指标，对监测范围内的电能质量进行统计、分析。对统计分析的结果通过报表、曲线、棒图、对比等多种方式进行展示，通过WEB方式发布。

下面本规范分为主站系统部分和现场监测终端两个部分进行阐述：

第二部分主站系统技术规范

本技术规范对电能质量实时监测主站系统的总体设计、网络架构、平台选型、功能设计等要求均作出了详细的阐述，包括系统设计目标、设计思想和原则、总体设计方案、组网方式及组成结构、软硬件平台、软件模块功能组成、系统实现等内容。

1、系统设计目标

电能质量实时监测系统主要实现以下目标：

●与各种电能质量监测装置进行通信，实现装置数据的自动、完整、及时、准确

的采集；

●实现采集数据的准确统计、计算和保存；

●重要考核指标的准实时监测；

●基于不同的数据类型和不同的数据处理流程，提供不同岗位用户权限的集中管

理；

●提供层次化、流程化的数据统计分析、数据查询、数据审核、数据确认等数据

管理、应用和考核机制；

●各种数据的不同条件查询，表格、曲线、棒图等多元化的输出；

●不同条件下的图形（曲线、棒图等）分析：相同数据对象不同时间的分析、不

同对象相同事件的分析、多对象多图形的视图分割对比分析等；

●不同形式的模板报表（自动生成），用户自定义形式的自定义报表；实现所有

用户要求的统计报表、分析报表、考核报表；所有报表的自动生成和Web发布；

●提供所有数据的Web发布，所有MIS用户均可通过Web服务查看自己权限允

许的数据和报表，对权限允许的数据进行审核和确认。

●支持IEEE P1159.3/D9的PQDIF格式，与其它系统共享电能质量分析数据。

2、系统引用标准

HRJ7000电能质量实时监测主站系统设备的设计、制造、检查、试验及特性都满足适用的最新版IEC和中国GB标准及国际单位SI制：

●IEC255-5 《绝缘电压、冲击耐压测试》

●IEC255-6 《高频干扰电压测试》

●IEC529 《防护等级》

●IEC255-22-2 《静电放电试验》

●IEC255-22-4 《快速瞬变干扰试验》

●IEC255-21-1 《振动试验标准》

●IEC255-21-2 《冲击和碰撞试验标准》

●IEC60870-4 《远动设备及系统性能要求》

●GB50171-92 《电气装置安装工作盘、柜及二次回路结线施工及验

收规范》

●GB/T13729-92 《远动终端通用技术条件》

●GB2423.1《电工电子产品基本环境试验规程A温热试验方法》

●GB/T13730—92 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

●GB-2889-98 《计算机站场地技术条件》

●DL/T578-1995 《计算机监控系统基本技术条件》

●DL/Q/SD-001-1999 浙江省电力公司企业标准《无人值班变电所运行管理

导则》

●DL476-92 《电力系统实时数据通信应用层协议》

●GB/T16435.1-1996 《远动设备及系统接口》（电气特性）

●GB9813 《微型数字电子计算机通用技术条件》

●GB/T17626.7-1998 《电磁兼容/试验和测量技术/供电系统及所连设备谐波的

测量和测量仪器导则》

●GB/T14549-93 《电能质量/公用电网谐波》

●GB9254-1998 《辐射发射限值A类试验标准》

●《GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差》

●《GB 12325-90 电能质量供电电压允许偏差》

●《GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度》

●《GB/T 18481-2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压》

●《GB/T 14549-93 电能质量公用电网谐波》

●《GB 12326-2000 电能质量电压波动与闪变》

●操作系统符合开放系统的IEEE POSIX 和OSF标准

●SQL语言符合ANSI标准

●GUI符合WINDOWS和OSF/MOTIF标准

●C和FORTRAN语言符合ANSI标准

●开放性符合IEC61970标准

●通信标准符合：IEEE 802.2；IEEE 802.3；IEEE P1159.3/D9;TCP/IP；其它买

方指定规约

3、系统平台设计

一套好的自动化系统必须以先进的设计思想和原则、完善的设计方案为基础，进而进行网络平台、硬件平台和软件应用平台的优化选型和组合。

3.1、系统总体设计思想

(1) 应用系统平台化

根据长期进行自动化系统设计和实施的丰富经验，对系统的实现目标进行系统、全面、长远的分析，旨在建立一个强有力的电能质量数据综合应用支撑平台，对相关应用提供全面的支持，同时方便与其他系统实现数据集成、整合和共享。

系统除考虑数据的准确、完整采集外，重点考虑数据的有效、实际的应用；实现系统数据的应用、实用、好用、用好。

（2）开放性设计

考虑到系统与众多的不同功能的自动化系统和管理信息系统的连接和集成，保持系统的开放性显得尤其重要，对应用平台更是如此。本系统的硬件、网络、操作系统、数据库等接口模块均遵循相应的国际、国内、电力行业相关标准。系统操作系统采用MS Windows，网络协议采用TCP/IP；系统数据库采用标准的商用数据库MS SQL Server，部分数据对用户开放，用户可根据自己的岗位特点和权限，取得相关数据进行二次开发;可方便地与其他系统建立标准、规范的数据接口。

（3）应用服务构件化

系统所有应用服务（事务处理过程）与应用界面分离，作为一个独立的功能构件存在，在后台运行，从而很大程度地提高了程序的开发运行效率、可维护性能、可扩展性能。

（4）瘦客户化

为了免除用户进行系统安装、环境配置的烦恼，系统采用当今流行的B/C/S的三层结构模式（即“瘦客户”模式）。系统所有事务处理程序集中存放在应用服务器中实现，由系统维护员统一管理配置；客户端全部通过Web实现数据的审核、确认和查看等应用。

3.2、系统总体设计原则

（1）实用性和经济性相结合

（2）先进性和成熟性相结合

（3）可靠性和稳定性相结合

（4）安全性和保密性相结合

（5）开放性和标准化相结合

（6）可扩展性和易维护性相结合

（7）完整性和准确性相结合

3.3、系统逻辑结构

系统采用分布对象技术和多层分布式事务处理结构，数据应用主要以WEB为表现形式，利于多部门人员参与系统数据管理，以提高总体性能，降低数据库与网络的负担，实现全分布结构，适于网上随意的部署应用，从而提供较强的伸缩性、适用性和安全性，其逻辑结构图下图所示。系统为基于TCP/IP标准网络通讯协议的Intranet 网络系统，采取基于部件的设计，采用了ActiveX组件/控件、COM/DCOM/CORBA、WEB/BROWSER等开发技术；其完整的三层客户/服务器体系结构由客户浏览器、Web服务器、网关服务器、应用服务器、数据库服务器、数据处理服务器、数据采集服务器等组成。具体介绍如下：

●客户浏览器：采用标准的支持插件的浏览器，如Internet Explore浏览器或

Netscape浏览器等；

●Web服务器：在Intranet/Internet范围内提供Web服务，分别与网关服务器、数

据库服务器建立连接，可从数据库服务器直接获取数据形成网页或通过网关服务器获取应用服务器生成的网页；若采用二次防护方式建立系统，Web服务器

将布置在外网；

●数据库服务器：保存所有电量、负荷、管理、统计、计算数据，对相应的数据

进行统一管理，采用SAN、NAS、DAS等技术，保证数据的完整性、安全性和一致性；

●前置采集服务器：负责与各电能质量监测终端进行通信，采集相关数据。

整个系统工作流程可归纳为：前置采集服务器采集电能质量监测终端的各种数据，数据处理服务对这些数据进行过滤、择优、统计、计算、分析，所有数据均通过数据库服务器、存储网络进行保存；系统用户在客户浏览器浏览网页，向WEB 服务器发出各种请求，WEB服务器分析客户提交的各种请求，直接从数据库服务器获取数据生成网页，并将网页传递给客户端浏览器，用户的所有数据管理和系统维护操作可全部在浏览器中完成。

若采用二次安防方式建立系统，所有的数据采集、处理、保存在内网进行，外网布置镜像数据库服务器，内外网的网关服务器上运行传输平台，负责将内网采集、计算数据通过正向装置穿透到外网，同时将外网的业务操作数据通过反向隔离装置穿透到内网，确保内外网数据的完全同步和一致。Web服务器、应用服务器布置在外网，与外网镜像数据库服务器建立连接，实现数据、报表的发布，同时提供相关业务处理功能。

3.4、系统硬件拓扑结构

系统单独组网，以高性能交换机为核心；根据系统规模和投资情况，系统组网方式可灵活多样，可为单机简化、单机单网、双机单网、单机双网、双机双网。考虑到初期监测的节点不多且为科技项目性质，系统采用常用的单机简化模式（如下页图：电能质量实时监测系统标准网络结构示意图），即配置一台高性能PC机，将前置服务器、数据库服务器、WEB服务器、维护工作站的功能全部放在该PC上实现。

3.5、系统软件平台

（1）操作系统

当今操作系统可分为两大阵营：UNIX 和MS Windows 。可根据系统维护和接口的方便性、系统投资进行综合考虑。

我公司电能质量实时监测系统完全支持跨平台运行；也可数据库服务器配置UNIX ，其他工作站配置MS Windows ，具有很好的维护方便性和性价比。

（2）数据库系统

Oracle 、DB2、MS SQL Server 、Sybase 是当今数据库管理系统的主流产品，可根据用户需要选配。

4、系统功能组成

根据系统的实现目标和逻辑结构，主要由维护工作站子系统、前置采集子系统、数据处理子系统、数据分析应用子系统、报表子系统、二次安防传输同步子系统、

功能可以集成到一台机器上实现也可以集成在配电大平台中

HRJ-701/704监测装置

网络/专线/PSTN/GPRS

客户浏览 WEB 服务器

数据库服务器

维护工作站

变电站

HRJ-701/704监测装置 HRJ-703监测装置

大用户/专线用户

Web发布子系统等。

4.1、维护工作站子系统

主要完成系统的配置、运行参数设置、档案信息录入、电能质量检测中断的调试、数据的人工维护、用户管理、事件管理、系统管理等功能。

对电能质量相关指标，系统可灵活调整，允许用户设置与国标不同的电能质量指标。可以根据不同的电压等级、不同的线路设定不同的指标。

系统可设置的相关指标主要包括：供电电压允许偏差、电压不平衡度允许值、谐波电压限值、2-50次谐波电流允许值、公共连接点处的最小短路容量、供电设备容量、与用户的协议容量、暂时过电压和瞬态过电压阈值等。

4.2、前置采集子系统

主要负责电能质量终端数据的完整、准确采集，装置的参数下装、取当前实时数据等。

通信方式：网络、专线、拨号、无线、GPRS等；支持任意两种方式的热备用。

采集方式：自动采集、自动补采、特殊采集。

对时功能：可以接入GPS时钟，并向全部装置、系统主网全部机器对时的功能。

4.3、数据处理子系统

主要负责对采集的数据进行相关的异常过滤、准确性校验、数据保存、极值统计、合格率统计、不平衡率统计等计算和分析。

4.4、数据分析应用子系统

对一个好的数据应用平台，在数据采集、处理外，必须提供一系列数据应用功能，以最大限度地利用数据，减轻数据使用人员的劳动强度。

（1）用户权限

系统提供流程化、层次化的用户权限管理，所有权限根据不同流程的不同操作、不同设备层次结构、不同数据类型、不同功能进行设置，可细化到变电站级、部门级、岗位级。

系统一般设有超级用户、报表定义专用用户、数据管理专用用户和一般用户。

（2）数据管理

只有有权限的用户才能对设备参数和采集数据、统计数据、管理数据等进行录入或修改

对原始数据进行审核修改后可自动重新统计

系统提供单点审核、单点恢复、批次审核、批次恢复、均分审核等审核方式

有权限用户可对审核数据进行数据确认，确认后的数据只有原确认用户和数据管理超级用户可以再次审核

可依据数据处理流程建立层次化、流程化的数据管理机制，有权限人员可对数据状态（审核、确认等）进行查看，进而建立有效的考核机制，确保数据的完整性、准确性、实时性

（3）图形功能

系统提供强大的图形显示和应用功能。

系统提供完善的曲线、棒图等图形输出和分析功能，参与图形输出的对象、数据类型、时间段可任意选择，输出的图形可任意缩放、拖拉；可在曲线上显示相关数据，对曲线对象进行比对分析，对曲线趋势进行分析；系统支持多曲线在同一视图显示、多视图显示在同一屏幕中等显示模式；可将设定值、计划值显示在曲线中作为比较依据，对曲线数据进行判断。主要的曲线类型有：

?基本波形曲线

●基波电压、电流变化曲线，可以分相显示也可以三相同时显示；

●电压、电流的2到50次各次谐波变化曲线；

●电压、电流的2到50次各次谐波含有率变化曲线；

●电压、电流总畸变率变化曲线；

●真功率变化曲线；

●谐波功率变化曲线；

?平衡曲线

●三相电压不平衡度变化曲线；

●负序电压、负序电流变化曲线；

?频率曲线

●电网频率变化曲线；

?波动和闪变曲线

●电压变化曲线图；

●电压波动和闪变变化曲线；

?异常数据显示

●各种超标波形。

?各种用户定制的曲线

（4）数据查询功能

●树状结构显示系统厂站，方便查询，可实现多厂站按日查询，查询结果可通

过报表和图形显示；

●查询功能有原始数据查询、统计数据查询、计算数据查询、告警信息查询、

数据处理状态查询、设备台帐查询等；

●查询方式：按线路、厂站统计量、系统统计量、综合查询，以曲线、棒图、

表格方式显示查询结果。

（5）事件管理

●系统提供事件管理模块，对系统中发生的特定变化、重要操作等事件进行记

录，并将所有事件分类，可进行分类查询和处理；

●事件类别为：用户登录信息、设备异常信息（包括主站设备、网络设备、采

集设备等）、通信错误信息（通道问题、串口问题、通信信息采集不全、通信信息出错）、用户的非法和错误操作、系统参数的修改、超越限值等；●对每个事件，系统都详细记载了事件发生的时间、地点、设备、事件的详细

描述等，所有用户都可进行所有事件查看、分类查看、按时间查看，有权限

的用户可对选择事件或所有事件进行删除。

4.5、报表管理功能

系统报表基于Excel建设，用户上手方便，维护操作简单，功能齐全。对数据类型规则的报表，系统采用模板报表方式，可根据相关档案信息设置自动生成和显示；同时提供强大的编辑平台，用户可编辑自定义格式的各种报表，数据库中的所有数据均可显示在报表中，同时可充分利用Excel强大的计算功能。

系统所有的报表均可Web发布，用户可根据权限下载；同时支持打印预览和自动打印、召唤打印。

电能质量监测系统标准技术方案

供电局电能质量实时监测系统技术方案南京华瑞杰科技有限公司二OO九年四月

目录第一部分前言 (1) 第二部分主站系统技术规范 (2) 1、系统设计目标 (2) 3、系统平台设计 (4) 3.1、系统总体设计思想 (4) 3.2、系统总体设计原则 (5) 3.3、系统逻辑结构 (6) 3.4、系统硬件拓扑结构 (7) 3.5、系统软件平台 (8) 4、系统功能组成 (8) 4.1、维护工作站子系统 (9) 4.2、前置采集子系统 (9) 4.3、数据处理子系统 (9) 4.4、数据分析应用子系统 (9) 4.5、报表管理功能 (12) 4.6、二次安防子系统 (12) 4.7、W EB浏览 (13) 4.8、PQDIF接口 (13) 第三部分装置技术规范 (14) 3、监测装置的功能 (16) 3.1监测功能 (16) 3.2显示功能 (17) 3.3通讯接口 (17) 3.4设置功能 (18) 3.5统计功能 (18) 3.6记录存储功能 (18) 3.7触发功能 (19) 3.8对时功能 (19) 3.9 报警功能 (19) 4、监测装置性能及技术指标 (19)

4.1电能质量数据处理 (19) 4.1.2分析数据 (19) 4.1.3统计数据 (20) 4.1.4日报数据 (20) 4.1.5事件数据 (20) 4.1.6允许误差限 (20) 4.2电气性能要求 (21) 4.2.1电源电压 (21) 4.2.2电压信号输入回路 (21) 4.2.3电流信号输入回路 (21) 4.2.4功率消耗 (21) 4.2.5停电数据保持 (21) 4.2.6气候环境条件 (21) 4.2.7可靠性 (22) 4.3结构、机械性能 (22) 4.3.1结构 (22) 4.3.2机械性能 (22) 4.4电磁兼容性 (22) 4.5绝缘耐压性能 (23) 5、功能表 (24) 附件：HRJ704终端物理结构及面板定义 (25) HRJ703终端物理结构及面板定义 (30)

电能质量在线监测系统方案设计分析

电能质量在线监测系统方案设计分析发表时间：2019-03-13T14:35:13.890Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：王旭马柠韩芳冰李源舟赵健男 [导读] 本文主要就电能质量在线监测系统方案设计方面的内展开了论述，以供参阅。（大连供电公司辽宁省大连市 116001）摘要：随着社会的发展，电能质量问题越来越受到社会的关注，其取决于发电、输电、供电和用电方，关系到各方的利益，电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。本文主要就电能质量在线监测系统方案设计方面的内展开了论述，以供参阅。关键词：电能质量；在线监测系统；方案设计引言随着社会的快速发展，电能的使用面临着一种新的问题：一方面是电能需求量在不断增加；另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高，要求在电能使用中实现质和量的统一。电能质量的问题，取决于发电、输电、供电和用电方，要保证电力系统电网的电能质量，必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护，因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益，保证电网的安全运行，净化电气环境，必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。 1力系统电能质量问题的产生的主要原因电力系统元件存在的非线性问题包括同步发电机运行中感应电动势不理想；变压器励磁回路非线性特性；直流输电等。还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。在工业和生活用电负载中，非线性负载是电力系统谐波问题的主要来源。各种自然灾害、误操作、电网故障时、发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。 2基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统 2.1方案目的由于用电科普知识不能有效普及，新增大量用户并未充分考虑电能质量的相关问题；加之配网中补偿电容器的设计大多未考虑谐波问题，更有许多用户不投或过投补偿装置，使谐波处于难以控制的状态，是造成配网中谐波滋长的主要原因，若不加以控制，这种趋势将处于增无减的状态，最终出现难以预料的实际问题。因此，建立长期有效的电网电能质量在线监测点、并辅以机动灵活的临时监测点相互配合，用于监测、分析某供电公司电能质量问题，并根据分析结果加以治理，意义重大。 2.2某供电公司电能质量在线监测布点选择某供电公司主干线路为220kV供电，因此布点选择在各个220kV枢纽变电站中，接入所有等级母线电压，主变低压侧开关电流，及110kV重点用户及联络线路电流。以实时监测该变电站的电能质量情况，通过对变电站的电能质量监测，能判断与该站相接的其他110kV、35kV变电站是否可能存在电能质量超标情况。并通过临时时监测点的建立现场测试各重点用户电能质量情况。 2.3某供电公司电能质量在线监测总体设计实施方案（1）电能质量监测仪工作原理。本项目的设计的电能质量监测仪，电压和电流信号经过传感器、高精度放大电路、抗混叠滤波器、A ／D模数转换电路转换成数字信号，GPS的分脉冲信号和触发录波的开关量经光电隔离后送DSP进行分析及相关数据处理（开关量触发录波和精确对时），然后将测试结果通过PCI总线送工控机。工控机可将这些结果显示、存储、远传。（2）电能质量在线监测系统工作原理。由多台电能质量监测仪（下位机），通讯网络和电能质量分析系统（上位机）构成电能质量动态监测系统，上位机通过通讯网络对下位机进行参数设置、进行远程录波，从下位机获取电能质量测量数据并导入数据库。通过数据库查询，得到所需的测试报表，实时报表，统计报表，趋势图，波形图，频谱图等等，并可显示，打印，保存。上位机还能通过局域网与多用户进行数据共享。（3）某供电公司电能质量在线监测系统实现技术关键点。本项目的测量的间隔时间等于3S，即相邻两次测量之间没有缝隙。其采用的是TI公司的6000系列DSP，主频高，内建八个数据处理单元，可并行数据处理。其硬件结构和软件指令集，适合用来作频谱分析。并有高速PCI接口，方便与工控机进行大量的数据传输，为电能质量谐波无缝监测提供了物质保障。由于采用了高速DSP，因此采用非整数点的频谱分析方法，提高了谐波的分析精度；根据国标，严格采用闪变量值判定的基准方法计算闪变和变动；采用对称分量法计算零序分量、正序分量、负序分量和三相不平衡度，频率的测量精度主要取决于采样频率，与算法的合理性也有直接的关系。本项目A／D采样率为12．8kHz／通道，即：每周波采样256点，加上合理的算法，使得频率误差≤0．002Hz，远优于国标的0．01Hz。 2.4电能质量管理软件监测中心的电能质量管理软件是在Linux操作系统下，采用面向对象的语言编写，全中文操作，人机界面友好，软件实现了如下功能：（l）可对系统内所有监测终端参数进行远程设定。（2）对监测终端进行网络化管理，管理员可以按照不同用户、不同电压等级、甚至行业等不同分类方式分别管理，这样在同一个界面下就可以设置大量的终端，同时这种管理方式，也方便日后终端的扩展，适应系统配置的变更。（3）可对电能质量的各项指标进行统计、处理、显示和存储，并可对记录的各种事件和波形再现。（4）对监测的数据具有数据库管理功能，从而实现了长期数据的存储与处理、分析大规模数据、对不同类别的数据进行分区管理、快捷的数据查询等。（5）可自动生成所需的图形和报表，其中包括：电能质量总览图、参数记录曲线图、电压谐波频谱图、电流谐波频谱图和电能质量综合统计报表等。 2.5方案评价对于某供电公司建立电能质量监测网，利用监测数据分析用户对电力系统电能质量产生的污染及危害程度，采取针对性的措施实现电网及用户的电能质量监测和综合治理，改善现有供电系统的供电质量、降低电能损耗、保证电网的安全、可靠、经济运行起到积极作用。通过论述发现，今后研究电能质量问题的首要任务，是建立高效标准的电能质量监测系统，要继续增加监测点，建立网络化、信息化和标准化的电能质量监测系统，保障电网安全运行和为电力用户提供安全可靠和优质服务。结束语总而言之，电能质量在线监测技术，是一种可以更科学、更全面监测、分析和研究电能质量的方法。最大的功能特征是就是，电能质量监测装置长时间不间断对监测点进行收集、记录和存储电力系统各种稳态、暂态信息，能实时、精确地测量电能质量，可以为分析电能

电能质量在线监测系统的设计和实现

电能质量在线监测系统的设计和实现孙毅,唐良瑞,龚钢军 (华北电力大学信息工程系,北京102206) 摘要:随着社会的发展,电能质量问题越来越受到社会的关注,其取决于发电、输电、供电和用电方,关系到各方的利益,电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。该文给出一种电能质量在线监测系统的设计实现方案,使得电力部门可以及时、详细、精确地掌握电力系统电网的电能质量状况,正确、合理地评估电网的电能质量水平。关键词:电能质量;　虚拟仪器;　在线监测中图分类号:T M764 文献标识码:A 文章编号:100324897(2004)1720060204 0　引言随着社会的快速发展,电能的使用面临着一种新的问题:一方面是电能需求量在不断增加;另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高,要求在电能使用中实现质和量的统一。电能质量的问题,取决于发电、输电、供电和用电方,要保证电力系统电网的电能质量,必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护,因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益,保证电网的安全运行,净化电气环境,必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。目前,电能质量的监测方式主要有三种:设备入网前的专门检测、设备使用中的定期或不定期检测和在线监测。由于电能质量问题的特殊性,前两种监测方式的监测数据不能全面和准确地反映出电力系统电网的电能质量信息,因此电能质量监测应该采用在线监测。电能质量在线监测技术是严格按照《电能质量供电电压允许偏差》、《电能质量公用电网谐波》、《电能质量电压波动和闪变》、《电能质量三相允许不平衡度》、《电能质量电力系统频率偏差》和《电能质量暂时过电压和瞬时过电压》等六项电能质量国家标准,通过利用电能质量在线监测设备对电力系统电网进行在线监测,从而连续收集、记录和存储电力系统电网的频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波、三相不平衡等稳态信息,以及电压跌落、电压骤升和电压中断等暂态信息。随着对电能质量问题的日益重视,电力部门希望通过在电力系统电网中的各等级变电站和特殊点安装专门的电能质量在线监测装置,并且组建电能质量在线监测系统,力求实时、精确地测量电力系统电网的电能质量 ,分析电能质量问题产生的原因,及时采取技术措施来改善电力系统电网的电能质量。为了适应电力部门的需求,本文给出一种电能质量在线监测系统的设计和实现方案,以供参考。 1　基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统 1.1　系统简介本电能质量在线监测系统为分层分布式系统,以计算机技术、虚拟仪器技术和网络通信技术为依托,通过将电网中的各监测站点连成整体,实现了电能质量在线监测的网络化。电能质量在线监测系统提供给电力部门大量实时、精确的电能质量数据信息,为电力部门的安全生产提供了保证[1]。由于目前大量变电站已经接入本地局域网,而且通过局域网通信可以保证数据传输的实时性、可靠性,本系统利用现有的局域网来组建电能质量在线监测系统,当然,也可选用串口或调制解调器的方式组建监测系统。电能质量在线监测系统由数据监测子系统、通信子系统、服务器子系统三部分构成。系统结构如图1所示。图1　电能质量在线监测系统 Fig.1　On2line m onitoring system of power quality 06第32卷　第17期 2004年9月1日继电器 RE LAY V ol.32N o.17 Sep.1,2004

电能质量检测装置技术要求

技术规范

一、前言 1、本招标文件提供的要求是最低限度的技术要求，所使用的标准和规范如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 2、卖方所提供“大中型光伏电站移动检测平台电能质量监测装置”及内部元器件应符合国家相关标准及安全规范，卖方所提供的所有产品及技术文件除非在技术规格中另做规定外，均应使用相应的国际标准化组织标准/或其它先进国际标准。 3、如果卖方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议，应在投标文件中以“对技术规范书的意见同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述，并按附录A的格式填写。二、项目介绍本装置应用于大中型光伏电站移动检测平台，满足大中型光伏电站现场检测的要求，可安装在光伏电站各监测点，组成区域电能质量监控网络，实时采集、监测、分析、输出监测点的所有电能质量参数，并以此为依据分析被测光伏电站电能质量是否达标。检测平台的原理框图如下：图1大中型光伏电站移动检测平台电气框图此招标设备为电能质量监测装置及电能质量监测系统软件。三、供货的相关要求 1、供货范围：电能质量监测装置6台、电能质量监测系统软件一套，并包括相应辅助设备，由电能质量监测装置厂家负责调试后，整体交付。

2、要求卖方准时发货，货物在2010年月日前发到买方单位（南京市浦口高新技术开发区创业路1号），在买方单位检验合格后，买方出具验收报告。 3、要求供货商在提交投标文件时，提供设备的安装和电气接线图纸，并加以详细说明，以便买方单位进行装置的电气、配线设计工作。 4、要求设备满足长时间连续工作的检测要求。 5、设备的所有部件应是全新的、高质量的、没有缺陷的、并具有合理的设计和制造。使用的材料应是适用的、长寿命、高可靠性、低损耗、少磨损和易调整的。四、电能质量监测装置的要求 4.1技术要求 1）采样率：每周波512点及以上； 2）数据存储深度能够达到一个月以上，无记录事件被遗忘； 3）数据通信协议公开，在线实时监测数据满足刷新要求；离线存储数据带时间戳,存储格式开放，支持按时间段和数据类型的快速查询和提取 4）支持GPS同步对时功能，典型同步精度为0.1ms； 5）仪器回路数可以灵活配置，单台仪器能够提供对多个回路（每路至少包括3相电压和3相电流）的监测。 4.2主要功能 1）参数测量功能：在线实时监测被测光伏电站的电能质量参数，包括：电压、电流、功率、电量、频率、电压暂降、骤升、中断、闪变、浪涌、三相不对称、谐波THD、TDD、直流分量等。 2）数据与波形处理功能：具备16/20* bit的实时波形和故障录波功能，时间标精度为0.001ms；能够将各监测点的数据，根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理。 3) 图形输出功能：能够输出功率变化曲线、电网频率变化曲线、基波电压/基波电流长期变化曲线、电压/电流总畸变率长期变化曲线、电压/电流各次谐波长期变化曲线、长期/短期闪变值变化曲线、指标越界波形曲线、频谱曲线等。 4）报表输出功能：能够对历史数据调用分析，并对各监测点的电能质量数值分别产生分钟-小时-日以及自定义时间段报表；能够产生越界参数分析结果报表，并最终生成综合电能质量报告和数据分析文档。 5）通讯功能：装置必须具备与车载集控系统通讯的功能；通讯方式包括RS232/485、Ethernet；通讯协议公开，能够接收来自车载集控系统的指令并反馈信息。

电网电能质量监测系统的设计与实现

电网电能质量监测系统的设计与实现发表时间：2018-06-19T10:45:57.313Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：李娟 [导读] 摘要：对于当前电网电能质量监测出现的问题,设计了一种针对DSP和ARM以及ZigBee无线传感网络技术的电网电能质量的监测系统,并且对当前系统架构进行了建立,硬件方案以及软件设计。（国网清徐县供电公司山西太原 030400）摘要：对于当前电网电能质量监测出现的问题,设计了一种针对DSP和ARM以及ZigBee无线传感网络技术的电网电能质量的监测系统,并且对当前系统架构进行了建立,硬件方案以及软件设计。关键词：DSP ZigBee 电能监测伴随着工农业生产的飞速发展,多种非线性的负荷和非对称性以及冲击性用电设备得到了多方面的使用,这种情况出现了很多的谐波干扰,严重的对于电网电能自身的质量受到了严重的影响。所以,实时有效的去对电网自身的电能质量给予监测,其对于确保电力系统自身的安全和稳定运行有着一定的意义。当前的电网电能质量监测系统都是使用有线形式去对监测数据进行传输,其使得在一些比较特殊的环境条件下去进行布线产生了极大的困难, 并不容易进行需要的维护。对于上述产生的问题, 设计了将DSP和ARM与ZigBee无线传感网络技术作为基础的一种电网电能质量的监测系统,其能够对电网电能自身质量其智能的在线监测给予有效的实现。 1 系统架构 1.1 ZigBee技术 ZigBee技术可以说属于一种近距离和较低复杂度，还有低数据速率以及低功耗和低成本的一种双向的无线通信技术,其主要是使用IEEE802.15.4无线标准的新一代无线传感器的网络系统。ZigBee网络自身有着自动的组网和自动路由以及自愈的功能,其自身能够在工作在2.4GHz的免执照的频段,使用调频以及扩频技术有着时延短和节点容量比较大的优点。并且2.4GHz无线信号其自身在强磁场和高电压环境里的传播有着较强的性能,数据的传输能力非常强大的,自身有着较高的可靠性,可以说其实对电网电能质量无线组网监测给予实现的一种有效的处置方案。 1.2 系统原理通过电压和电流传感器构成的电压电流的检测电路,把被检测的高电压和大电流信号去转变为适宜的A/D变换的小信号,其自身景观滤波之后将其送到A/D转换器完成模数的转换。DSP数字信号处置器去对A/D转换结果进行读取并同时去对有关电能的质量参数进行有效的分析，完成运算以及处理,处理的具体结果使用ZigBee无线传感网络去将其传送到ARM的控制模块中,使其能够完成对数据进行的处理存储以及显示,使得电能质量参数能够实时的被监测到。电网其自身的电能质量监测系统架构示意图。图1 电网电能质量监测系统架构示意图 2 硬件设计 2.1 信号采集处理模块信号采集的处理模块主要是通过电压电流去对电路和滤波电路以及A/D转换器电路与DSP数字信号处理器以及外围电路共同构成的。 SP数字信号处理器采用TI的TMS320F2812芯片，这是一款高性能，低功耗，32位定点数字信号处理器。最高150MHz的工作频率为在短时间内实时控制和完成复杂算法提供了充足的条件。高性能的32位CPU包括16×16位和32×32位乘法累加器操作。，16×16位双乘累加器，可完成64位数据处理，高精度处理任务。具有丰富的硬件资源，片上Flash，ROM，RAM，定时器，多用途通用输入输出接口GPIO和仿真接口JTAG。支持TI的eX-pressDSPTM实时开发技术，TMS320DSP算法标准和CCS集成开发环境，为软件开发提供便利的环境。凭借其强大的数据处理能力，算法优化可以提高测量精度，并且使用外设接口资源可以有效降低电路的复杂性。电压电流检测电路采用南京奇华公司生产的VSM025A电压传感器和CS040G电流传感器。传感器产生的噪声干扰由一个二阶巴特沃斯低通滤波器进行滤波。 A / D转换器选用TI高性能模数转换器ADS8364，具有6通道同步采样的16位高速并行接口，具有2.5V基准电压，低功耗和高采样率。 ADS8364的6个通道用于采样三相交流电压和电流。 ADS8364的数据端口D0-15和EOC分别连接到DSP的数据端口D0-15和外部中断INT1。 ADS8364的时钟信号由DSP控制。 DSP响应ARM控制模块的指令，控制ADS8364执行A / D转换，读取转换数据，执行快速傅里叶变换（FFT）和相关的电能质量参数计算，实现电压和电流信号的采集和处理。 2.2 ZigBee无线收发器模块 ZigBee无线收发器得模块主要使用的是ZigBee芯片CC2530和CC2530其属于TI公司支持ZigBee协议的一种系统芯片,集微处理器以及无线收发器是融合在一体的,可以说其属于业界标准非常标准的一种增强型的8051MCU内核还有与IEEE802.15.4规范相一致的2.4GHz的无线收发器。其中还包含了定时器以及可选32/64/128/256KB的Flash存储单元,并且还对于串行通信的接口以及UART接口还有21个可编程I/O引脚给予了丰富,并对于硬件资源简化了电路设计给予了丰富,CC2530和DSP主要是通过其自身的不同的串口去完成所需要的数据传输。无线收发器电路主要使用的是CC2530数据手册里所提供的一种比较典型的应用电路,天线主要是选择PCB天线[2]。 2.3 ARM控制模块 ARM控制模块主要是通过键盘和LCD显示，以及存储器还有ARM芯片以及外围的电路共同的构成。其自身应该进行实现的功能主要有:使用ZigBee网络使其能够对DSP发送控制的指令,接收并且对DSP中进行传送的数据给予保存,同时还需要对于其自身接收到的电能质量的相关参数还有电能参数给予有效的显示。系统使用三星公司进行生产的ARM9系列的S3C2440处置器芯片,S3C2440主要使用的是16/32位RISC的处理器,其自身主要有外部的存储器与控制器和LCD控制器，以及USB的控制器，还有SD接口，以及4通道DMA与3通道UART、2通道SPI和24个外部中断源以及超过130个

电能质量标准常识(国际版)

导致用户电力设备故障或误操作的电压电流或频率的静态偏差和动态扰动都统称为电能质量问题。随着国民经济的发展和人民生活的提高，对电能质量的要求不断提高，对电能质量标准的要求也在不断提高。那么，电能质量国际标准都有什么呢？下面让我们来看一看吧！ IEC及相关技术委员会国际上的三大标准化组织：国际标准化组织（ISO），非政府组织；国际电工委员会（IEC），非政府组织；国际电信联盟（ITU），联合国政府间机构。 IEC成立于1906年，其宗旨是促进电工、电子领域的标准化和国际合作。我国于1957年加入IEC，并于1980年被选为执行委员国，2011年起是常任理事国。 IEC制定标准的任务是由技术委员会（TC）或分技术委员会（SC）来完成，目前IEC约有125个TC和55个SC。IEC现行标准5100多个，已被世界各国普遍采用。 IEC及相关技术委员会为了统一各国电气设备或系统的电磁环境，IEC于1973年建立了电磁兼容标准化技术委员会（IEC/TC77）。 IEC/TC77下设三个分技术委员会 IEC/SC77A（低频现象，9kHz及以下）； IEC/SC77B（高频现象，高于9kHz）； IEC/SC77C（瞬时高能现象）。 IEC/TC77的工作成果以IEC61000系列电磁兼容（EMC）标准文件出版，该系列标准，目前包括六大部分（总则、环境、限值、试验与测量、安装与抑制、通用标准） IEC及相关技术委员会 IEC出版了大量和电能质量相关的EMC标准文件，其中相当部分已被等同采用为国家标准文件。应注意的是，EMC水平是为了协调目的而定出的一个参考值，有了这一参考值，便可以采用适当的方法和裕度，确定干扰源发射限值，以及电气设备抗扰限值。不能把EMC水平完全等同于电能质量的限值。

电能质量在线监测装置

电能质量在线监测装置使用说明书保定市华航电气有限公司

第一章概述 1.1 综述理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，而随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等，这些典型非线性负荷将从电网吸入或注入谐波电流，从而引起电网电压畸变，使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，成为影响电能质量的重要因素。在电网中，三相负荷不平衡、电力系统谐振接地等会产生负序，大功率整流和非线性设备等会产生谐波。负序和谐波严重影响了供电质量，它们首先影响了电力设备安全运行。谐波可能引起谐振，谐振高压加在电容器两端，因为高次谐波对电容器阻抗很小，所以电容器易过负荷而击穿；高次谐波电流流入变压器，铁芯损耗增加；高次谐波电流流入电动机，不仅铁芯损耗增加，而且使转子发生振动，严重影响加工质量；高次谐波使保护设备误动作，使系统损失加大；高次谐波使电力系统发生电压谐振，在线路上引起过电压，会击穿设备绝缘。负序和谐波对发电机不仅有热效应，产生局部发热，而且会使发电机组产生振动，并伴有噪音，严重威胁机组的安全稳定运行。电能质量监测装置采用先进的32位DSP处理器，是具有高速采样、计算、分析、统计、通讯和显示等功能相结合的电能质量监测设备。可实时监测电网的高达63次的谐波含有率、谐波总畸变率、三相电压不平衡度、闪变、电压偏差、电压波动、频率、各次谐波有功功率、无功功率、功率因数、相移功率因数、有效值、正负序等电能质量指标。 1.2 装置功能特点电能质量在线监测装置，是我公司在研究总结国内外电能质量监测装置特点和实践经验基础上，严格按照国家颁布的相关技术标准，自主设计开发的新一代嵌入式电能质量在线监测产品。 1.2.1 装置特点

电能质量检测分析监控新技术

电能质量检测分析监控新技术来源：中国论文下载中心摘要：随着科技的进步，现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使电网的电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。电网中正面对越来越多的电能质量问题，这使得电能质量的研究十分紧迫。电能质量检测是获得电能相关数据的最直接手段，也是电能质量其他后续高级应用研究的前端。关键词：电能质量检测神经网络 1 电能质量研究中新技术的应用背景随着科技的进步，现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性，使电网的电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。电网中正面对越来越多的电能质量问题，这使得电能质量的研究十分紧迫。另一方面，电能质量正逐步受到供电企业和电力用户的共同关注。进入20世纪90年代以来、随着半导体、计算机技术的迅速发展，一批高新技术企业应运而生，出现大量的微机控制装置和生产线.对电能质量提出了新的要求；而电力市场的发展，使供电企业进一步认识到：用户的需要也是自身的需要。在这样的背景下，因电能质量不良而使用户设备停机或出次品的情况.仍应看作电能质量不合格。当然，电能质量不良有多种情况，用户对电能质量的敏感程度也各不相同。一船来说，供电企业可对不同的电能质量划分等级、分别定价、用户可以自由选择。但由于我国目前还未能实现优质优价。因此，进一步改善电能质量的工作基本上要求在用户侧解决。随着各种用电设备对电能质量敏感度的变化，电能质量的范围进一步扩大.分类更细要求更高[2]。在新的电力市场环境下，电能质量已成为电能这种商品的消费特性，很大程度上体现了供电部门服务品质。所以有关部门正在加大对电能质量的监管和治理。这些背景下，电能质量的研究迫切需要一些新技术来推动，通过这些新技术的应用，从而使电能质量从检测、分析和监控等方面得到提高，从而有利发现问题和规律、改善供电质量和服务。 2 电能质量检测中的新技术电能质量检测是获得电能相关数据的最直接手段，也是电能质量其他后续高级应用研究的前端。 2.1 当前电能质量检测的情况对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径，虽然这方面的检测仪器已不少，但大多数只局限于持续性和稳定性指标的检测，而传统的基于有效值理论的检测技术由于时间窗太长，仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题，因此需发展满足以下要求的新检测技术[3]：①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形。因为许多瞬间扰动很难用个别参量(如有效值)来完整描述，同时随机性强，因此需要采用多种判据来启动量和装置，如幅值、波形畸变、幅值上升率等。②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位，需要有足够高的

10KV及以下变电所设计规范GB50053-94

１０ＫＶ及以下变电所设计规范ＧＢ５００５３－９４中华人民共和国国家标准１０ＫＶ及以下变电所设计规范ＧＢ５００５３－９４中华人民共和国国家标准１０ＫＶ及以下变电所设计规范ＧＢ５００５３－９４主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：１９９４年１１月１日关于发布国家标准《１０ＫＶ及以下变电所设计规范》的通知建标［１９９４］２０１号根据国家计委计综［１９８６］２５０号文的要求，由机械工业部中电设计研究院负责主编，会同有关单位共同修订的国家标准《１０ｋＶ及以下变电所设计规范》，已经有关部门会审。现批准《１０ｋＶ及以下变电所设计规范》ＧＢ５００５３－９４为强制性国家标准，自１９９１年１１月１日起施行。原国家标准《工业与民用１０ｋＶ及以下变电所设计规范》ＧＢＪ５３－８３同时废止。本规范由机械工业部负责管理，其具体解释等工作由机械工业部中电设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。中华人民共和国建设部１９９４年３月２３日目次第一章总则第二章所址选择第三章电气部分第一节一般规定第二节主接线第三节变压器选择第四节所用电源第五节操作电源第四章配变电装置第一节型式与布置

第二节通道与围栏第五章并联电容器装置第一节一般规定第二节电气接线及附属装置第三节布置第六章对有关专业的要求第一节防火第二节对建筑的要求第三节采暖及通风第四节其他附录一名词解释附录二本规范用词说明附加说明第一章总则第１．０．１条为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。第１．０．２条本规范适用于交流电压１０ｋＶ及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。第１．０．３条变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。第１．０．４条变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。第１．０．５条变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。第１．０．６条１０ｋＶ及以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。第二章所址选择第２．０．１条变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：一、接近负荷中心；二、进出线方便；三、接近电源侧；

(完整版)电能质量指标标准

电能质量指标标准 1.电能质量指标定义电能质量包括四个方面的相关术语和概念：电压质量（VOLTAGEQUALITY）即用实际电压与额定电压间的偏差（偏差含电压幅值，波形和相位的偏差），反映供电企业向用户供给的电力是否合格；电流质量（CURRENTQUALITY）即对用户取用电流提出恒定频率、正弦波形要求，并使电流波形与供电电压同相位，以保证系统以高功率因数运行，这个定义有助于电网电能质量的改善，并降低网损；供电质量（QUALITYOFSUPPL Y）包含技术含义和非技术含义两个方面：技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量（QUALITYOFSERVICE）包括供电企业对用户投诉的反应速度和电力价格等；用电质量（QUALITYOFCONSUMPTION）包括电流质量和非技术含义，如用户是否按时、如数缴纳电费等，它反映供用双方相互作用与影响用电方的责任和义务。一般地，电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。 2.电能质量指标电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：（1）低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；（2）低频辐射现象：磁场、电场；（3）高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；（4）高频辐射现象：磁场、电场、电磁场（连续波、瞬态）；（5）静电放电现象。对于以上电力系统中的电磁现象，稳态现象可以利用幅值、频率、频谱、调制、缺口深度和面积来描述，非稳态现象可利用上升率、幅值、相位移、持续时间、频谱、频率、发生率、能量强度等描述。保障电能质量既是电力企业的责任，供电企业应保证供给用户的供电质量符合国家标准；同时也是用户（拥有干扰性负荷）应尽的义务，即用户用电不得危害供电；安全用电；对各种电能质量问题应采取有效的措施加以抑制。电能质量指标国内外大多取95％概率值作为衡量依据，并需指明监测点，这些指标特点也对用电设备性能提出了相应的要求。即电气设备不仅应能在规定的标准值之内正常运行，而且应具备承受短时超标运行的能力。 3.电能质量指标标准综合新颁布的电磁兼容国家标准和发达国家的相关标准，中低压电能质量标准分5大类13个指标。（1）频率偏差：包括在互联电网和孤立电网中的两种；（2）电压幅值：慢速电压变化（即电压偏差）；快速电压变化（电压波动和闪变）；电压暂降（是由于系统故障或干扰造成用户电压短时间（10MS～LMIN）内下降到90％的额定值以下，然后又恢复到正常水平，会使用户的次品率增大或生产停顿）；短时断电（又称电压中断，是由于系统故障跳闸后造成用户电压完全丧失（3MIN，电压中断使用户生产停顿，

电能质量在线监测系统

电力系统电能质量在线监测系统概述电网由“发、输、变、配、用”五个环节组成，作为用户侧的“配、用”电环节消耗着总电能的80%。随着社会经济发展，电气化铁路、电弧炉、变频器等冲击性、非线性、不平衡度负载在电力应用中越来越多，谐波、负序、闪变、电压暂态等电能质量问题直接影响着电力系统的供电安全。电能是一种商品，其质量问题是供应商和客户共同关注的问题。用电企业有必要建立电能质量监测系统，实现对整个配电电网电能质量的实时监控。产品特点电能质量监测系统GDDN-500C具有485总线传输功能和以太网远程传输功能，可随时随地得知各个监测点的实时数据，并能通过远程控制技术，做到随时对任意一个监测点进行修改设置和做特殊检测。可以在任何地方任何时间查看GDDN-500C所记录的数据,并在上位机上进行细致深入地分析。如有异常电力事件发生,GDDN-500C能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始资料，可以在电脑进行分析处理越限故障及事件。公司不断优化监控终端的程序，轻松实现远程监控。内置大容量Flash存储盘，可保证记录时间的长度和记录数据的完整性。产品功能 2～50次谐波分析；通过多种通讯方式实现远程数据采集（远动103规约、局域网通讯、RS232/ RS485通讯）；可切换至被监测的任一变电站的任一条线路，显示现场数据；对历史数据调用分析；存贮发送来的数据，并根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理；对现场发来的数据，按照统计、分析条件定时形成综合统计报表；输出多种趋势曲线和波形曲线；输出多种数据报表；可当地或远程任意设置仪器测量参数，如：电压变比、电流变比、越限定值可任意设定电压、电流各次谐波的报警和跳闸限值。可任意设置连续越限次数（为避免干扰和暂态谐波造成的误判断，当连续越限次数超过设定值时为一次真实的越限）。当测量值超过所设定的报警限值时，仪器提供报警继电器的闭合结点。具有谐波超值报警和跳闸功能。系统组成 1、系统组成电能质量在线监测系统主要有现场监测层，通讯传输层和数据管理层组成，系统拓扑结构见图1。 1.1现场监测层现场安装各类电能质量监测设备，要求具有通讯功能。可以选择国电中科的GDDN-500 C、GDDN-500B、GDDN-500E、GDDN-500A等电能质量仪表，主要功能： LCD显示、电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；THDu，THDi、2-50次各次谐波分量；电压波动、电压波形、

电能质量的性能指标与改善方法

电能质量的性能指标与改善方法摘要：介绍了电能质量的相关概念和术语，并对其指标进行了分类，指出不同的指标有不同的定义和应用领域；重点就国家已颁布的六个电能质量标准的主要内容作了分析；并结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施；无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置，介绍了它们的基本组成和原理，这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题；文章还就电能质量技术的改进与提高，提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的"治本"途径，以解决动态电能质量问题。得出结论：运用FACTS和电力新技术对电能质量进行系统地综合补偿，将是电能质量问题研究与开发的方向和有效解决途径。关键词：电能质量 SVC 动态电能质量综合补偿 1 电能质量概念电能质量包括四个方面的相关术语和概念：电压质量(Voltagequality)即用实际电压与额定电压间的偏差(偏差含电压幅值，波形和相位的偏差)，反映供电企业向用户供给的电力是否合格；电流质量(Current quality)即对用户取用电流提出恒定频率、正弦波形要求，并使电流波形与供电电压同相位，以保证系统以高功率因数运行，这个定义有助于电网电能质量的改善，并降低网损；供电质量(qualityofsupply)包含技术含义和非技术含义两个方面：技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量(qualityofservice)包括供电企业对用户投诉的反应速度和电力价格等；用电质量(qualityofconsumption)包括电流质量和非技术含义，如用户是否按时、如数缴纳电费等，它反映供用双方相互作用与影响用电方的责任和义务。一般地，电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。 2 电能质量指标电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下： (1)低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流； (2)低频辐射现象：磁场、电场； (3)高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态； (4)高频辐射现象：磁场、电场、电磁场(连续波、瞬态)； (5)静电放电现象。对于以上电力系统中的电磁现象，稳态现象可以利用幅值、频率、频谱、调制、缺口深度和面积来描述，非稳态现象可利用上升率、幅值、相位移、持续时间、频谱、频率、发生率、能量强度等描述。保障电能质量既是电力企业的责任，供电企业应保证供给用户的供电质量符合国家标准；同时也是用户(拥有干扰性负荷)应尽的义务，即用户用电不得危害供电；安全用电；对各种电能质量问题应采取有效的措施加以抑制。电能质量指标国内外大多取95％概率值作为衡量依据，并需指明监测点，这些指标特点也对用电设备性能提出了相应的要求。即电气设备不仅应能在规定的标准值之内正常运行，而且应具备承受短时超标运行的能力。 3 电能质量标准综合新颁布的电磁兼容国家标准和发达国家的相关标准，中低压电能质量标准分5大类13个指标。 (1)频率偏差：包括在互联电网和孤立电网中的两种； (2)电压幅值：慢速电压变化(即电压偏差)；快速电压变化(电压波动和闪变)；电压暂降(是由于系统故障或干扰造成用户电压短时间(10ms～lmin)内下降到90％的额定值以下，然后又恢复到正常水平，会使用户的次品率增大或生产停顿)；短时断电(又称电压中断，是由于系统故障跳闸后造成用户电压完全丧失(3min，电压中断使用户生产停顿，甚至混乱)；长时断电；暂时工频过电压；瞬态过电压； (3)电压不平衡； (4)电压波形：谐波电压；间谐波电压；(由较大的波动或冲击性非线性负荷引起，如大功率的交一交变频，间谐波的频率不是工频的整数倍，但其危害等同于整数次谐波)。

中国电能质量标准分析

中国电能质量标准分析电能的质量标准有频率、电压以及电压的不对称性和非正弦性标准。礼经电器 1.频率质量频率标准和容许偏差。频率是整个电力系统统一的运行参数，一个电力系统只有一个频率。我国和世界上大多数国家电力系统的额定频率为50Hz。大多数国家规定频率偏差在±0.1～0.3Hz之间。在我国，300万kW以上的电力系统的频率偏差规定不得超过±0.2Hz；而300万kW以下的小容量电力系统的频率偏差规定不得超过±0.5Hz。由于大机组的运行对电力系统频率偏差要求比较严格，因此有些国家对电力系统故障运行方式的频率偏差也作了规定，一般规定在±0.5～±1Hz之间。超过允许的频率偏差，大机组将跳闸，这不利于系统的安全稳定运行。频率变化的原因。在电力系统内，发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功能不平衡，将引起电力系统频率变化。当系统负荷超过或低于发电厂的出力时，系统频率就要降低或升高，发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。在系统有旋转备用容量的情况下，发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化，因此负荷变化引起的频率偏差值较小。若没有旋转备用容量，负荷增大引起的频率下降较大。电力系统的负荷始终随时间在不断地变化，要随时保持发电厂的有功功率与用户有功功率的平衡，维持系统频率恒定，因

此，电力系统应具有一定的旋转备用容量，一般运行备用容量要求达到1%～3%。低频率运行的危害。电力系统低频率运行对发电厂和用户都会产生不利影响。系统低频率运行时将产生以下不利的影响：汽轮机低压级叶片将由于振动加大而产生裂纹，甚至发生断落事故；电厂中所有的交流电动机的转速相应降低，使给水泵、风机、磨煤机等辅助机械的出力相应降低，严重影响火力发电厂的出力，促使频率进一步下降，引起恶性循环，甚至可能造成全厂停电的严重事故；同时，所有用户的交流电动机的转速也要降低，工农业的产量和质量将不同程度地降低，例如频率降到49Hz以下时，纺织品、纸张将发生毛疵和厚薄不匀的质量问题。高频率运行对系统本身和用户也将产生不利影响，如使系统电压升高对绝缘不利，增加用户和系统的损耗等。防止系统低(高)频率运行的对策，主要是提高日负荷曲线预测精度，使计划开机的发电出力与实际的负荷偏差较少；充分发挥AGC 的功能，严格要求在正常运行方式下系统频率偏差不大于规定值。在故障情况，系统频率下降时，动用系统旋转备用容量，进行低频率减负荷，自动切除部分次要负荷；当频率升高时，快速减少发电机出力，甚至进行高频率切机，使系统频率尽快恢复在额定值附近。目前，多数电力系统高峰容量不足，可能出现低频率运行。在这种情况下，可