光伏电站APView400电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法进行测量，集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体。

安科瑞 陈聪

1.1 概述

　　光伏电站APView400电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法进行测量，集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体。装置在电能质量指标参数测量方法的标准化和指标参数的测量精度以及时钟同步、事件告警功能等各个方面均达到了国家标准A 级要求，能够满足 35kV 及以下供电系统电能质量监测的要求，广泛适用于化工、钢铁、冶金、医院、数据中心、交通建筑等行业的电能质量监测。光伏电站APView400电能质量在线监测装置

　　1.2 特点

　　1.2.1 高性能的硬件平台

　　装置采用基于 Xilinx SoC 构架的双 ARM 内核处理器，ARM1 运行嵌入式Linux、TCP/IP协议、Http 协议、Web 服务器、电能质量数据的存储、统计、分析，ARM2 用来数据采样、电能质量数据计算。装置每周波采样高达 1024 点，具备高测量精度能准确记录故障波形。采用 32GB 工业级大容量 SD 卡，可以长期存储事件记录与故障波形等数据。具备友好的人 4 机界面，800*480 像素点阵彩色大尺寸液晶可就地查看实时波形与故障波形，方便用户故障分析。

　　1.2.2 丰富的接口资源

　　4 路交流电压；

　　4 路交流电流；

　　5 路可编程无源继电器出口、5 路有源开关量输入；

　　2 路 RS485 串行通讯接口，支持 Modbus-RTU 规约，支持 IRIG-B 对时方式；

　　2 路以太网接口，支持 Modbus-TCP、IEC61850 MMS、FTP、装置升级维护；

　　1 路 USB 接口，可用于装置维护。

　　1.2.3 可靠性设计

　　装置软硬件具有持续完善的自检功能，抗干扰性能好，装置通过多项电磁兼容检测认证，电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到国家标准。

　　1.3 功能对照表

　　1.4 装置型号命名及选型

新能源发电为什么要监测电能质量

新能源发电（如风电、光伏发电等）要监测电能质量，主要基于以下多方面原因，这些原因与新能源发电的自身特性、电网运行要求以及用户用电需求紧密相关：

一、新能源发电自身特性影响

1. 间歇性与波动性

• 原因：新能源发电受自然条件（如风速、光照强度）影响大，发电功率不稳定，呈现间歇性和波动性。

• 影响：这种不稳定性会导致电网电压和频率波动，影响电网的稳定运行。

2. 谐波与无功功率问题

• 原因：新能源发电设备（如逆变器）在电能转换过程中可能产生谐波，同时设备运行可能消耗或产生无功功率。

• 影响：谐波会污染电网，影响其他设备的正常运行；无功功率的不平衡会导致电压波动，降低电网的功率因数，增加线路损耗。

二、保障电网稳定运行

1. 电压与频率稳定

• 监测目的：通过监测电能质量，及时发现并调整电压和频率的波动，确保电网的稳定运行。

2. 防止设备损坏

• 原因：电能质量问题（如电压波动、谐波）可能损坏电网设备。

• 影响：长期运行在不良电能质量下，设备寿命会缩短，维修成本增加。

三、满足电网运行要求

1. 并网标准

• 原因：电网对并网发电的电能质量有明确标准，如电压偏差、频率偏差、谐波含量等。

• 影响：只有符合标准的电能才能顺利并网运行，否则可能被限制并网或受到经济处罚。

2. 保障用户用电安全

• 原因：电能质量不达标会影响用户设备的正常运行，甚至造成损坏。

• 影响：通过监测电能质量，可以及时发现并解决潜在问题，保障用户用电安全。

四、提升新能源发电效率与效益

1. 优化设备运行

• 原因：通过监测电能质量，可以了解设备的运行状态，及时发现并解决潜在问题，提高设备利用率和寿命。

2. 提高并网竞争力

• 原因：符合电网要求的电能质量是新能源发电能否被电网接纳的关键，直接影响发电收益。

• 影响：高质量的电能质量有助于新能源发电更好地融入电网，提高市场竞争力。

五、总结

监测新能源发电的电能质量，不仅是保障电网稳定运行、满足用户用电需求的必要措施，也是提升新能源发电效率与效益、促进可持续发展的关键环节。通过监测，可以及时发现并解决电能质量问题，确保新能源发电的可靠性和经济性，推动其在能源领域的广泛应用与发展。