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  • 電能質量在線監測裝置

    產品概述

    產品詳情 電能質量在線監測裝置的特點 我公司研制的PQA-800電能質量在線監測裝置,采用DSP+ARM9為核心, DSP具有極強的數據處理能力用來完成數據的采集與計算,核心硬件處于國內先進水平。 ARM9用來進行數據的統計、顯示、存儲、按鍵、通訊和報警跳閘功能。采用WINCE5.0嵌入式實時操作系統作為軟件平臺,全部軟件采用高級語言編程,保證了系統的高可靠性和高移植性。 數據采集部分采用8通道、同步采樣的16位高速A/D轉換器,采集精度高,實測精度達到電能質量在線監測指標國家標準的要求; 大容量的存儲空間,滿足電能質量在線監測裝置對數據存儲的要求,可保存一年以上的歷史數據掉電不丟失。 采用了硬件鎖相環技術,頻率自動跟蹤,防止了在電力系統頻率變化時對監測指標的影響,防止了頻率“泄漏”。 強大的通訊接口,裝置配置了工業以太網,通訊速率高達100Mbps,還配置有RS232C、RS485、USB通訊接口,可選擇多種通訊方式與遠方管理中心交互數據; 核心硬件采用四層印刷電路板(PCB)工藝和SMT工藝,硬件可靠性和電磁兼容能力達到國內先進水平,達到了國標對電能質量在線監測裝置的EMC的要求。 在監測功能方面,裝置除具有常規的電能質量穩態指標的監測外,還對電能質量的暫態擾動,主要是電壓的驟升、驟降進行監測和記錄,具有較強的實用性。

    裝置的主要功能

    基本監測指標:

    電網頻率、三相基波電壓、電流有效值,基波有功功率、無功功率、功率因數、相位等;

    電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負序電壓、電流;

    諧波(2~50次):包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波含有率、幅值、相位。

    高級監測指標:

    間諧波、電壓波動、閃變,電壓驟升、驟降、短時中斷、暫時過電壓、瞬態過電壓。

    顯示功能:

    裝置面板上帶有大屏幕LCD顯示器,實時顯示電能質量在線監測指標的數據。

    設置功能:可對裝置基本參數、越限參數進行設置、修改和查看,并設有密碼保護。

    記錄存儲功能:

    裝置內置SD卡(容量可選)可對基本監測指標和高級監測指標實時保存,保存時間可設置,實時數據在裝置上最長保存時間為一年,之后按“先進先出”原則更新。

    統計功能:

    裝置具有對主要監測指標的在線統計功能,可統計一個時間段內監測指標的最大值、最小值、平均值、95%概率大值等。

    通訊功能:

    裝置提供多種通訊接口方式,實現監測數據的實時傳輸或定時提取存儲記錄,可通過工業以太網接口與遠方電能質量管理中心通訊,也可通過RS232C/RS485接口,以GPRS方式(定制)與遠方通訊。

    GPS對時功能:

    監測裝置具備B碼對時功能及GPS脈沖對時功能??杀3峙c遠方管理中心的時鐘一致。

    事件觸發錄波功能:

    可根據客戶要求設定事件觸發條件(手動或自動),記錄事件觸發前、后實時數據并保存,并保存有事件日志以供查詢。

    電能質量在線監測裝置測量方法

    1〕數據采集

    TI公司32位高速DSP負責數據采集,采樣率為25.6KHz,即每周波采樣512點。核心器件A/D轉換芯片采用16位、8通道、同步采樣A/D轉換器件,具有轉換精度高,轉換速度快,同步采樣等優點。同時,為防止由于頻率偏離額定值時造成測量誤差,裝置采用硬件鎖相環技術,頻率自動跟蹤,實時調整采樣間隔,以防止頻率“泄漏”。

    2〕電壓偏差

    電壓偏差的定義(GB/T12325-2008)

    3〕頻率偏差

    頻率偏差的定義(GB/T15945-2008)

    4〕電壓、電流不平衡度

    電壓、電流不平衡度的定義

    指三相電力系統中三相不平衡的程度,用電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比表示。電壓或電流不平衡度分別用表示。

    5〕諧波監測

    諧波定義

    諧波(Harmonic)即對周期性的變化量進行傅里葉級數分解,得到頻率為大于1的整數倍基波頻率的分量,它是由電網中非線性負荷而產生的。

    裝置對電壓、電流采樣值進行FFT分解,可以得到各次諧波分量,由于采取了頻率自動跟蹤補償,消除了頻率“泄漏”,防止了基波頻率偏離額定值情況下造成的測量誤差。

    采樣窗口等的要求應滿足IEC 61000-4-30 :2003的要求,每次采樣窗口為不重疊的10個周波,以3秒為一個基本記錄周期,測量結果即分析數據為3秒內6組等間隔采樣的均方根值

    6〕間諧波監測

    間諧波的定義和產生原因

    間諧波是指非整數倍基波頻率的諧波,這類諧波可以是離散頻譜的或連續頻譜的。

    間諧波的測量

    根據國標《電能質量監測設備通用要求》的規定,裝置對間諧波的測量采用標準IEC 61000-4-30(7)規定,即:對工頻50Hz系統,采樣時間取10個周波(200ms)

    ——間諧波的監測取值方法仍依據GB/T 14549-93針對諧波的取值方法進行,即一個基本記錄周期為3秒鐘;

    7〕電壓波動和閃變

    電力系統的電壓波動和閃變主要是由具有沖擊性功率的負荷引起的, 如變頻調速裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和軋鋼機等。這些非線性、不平衡沖擊性負荷在生產過程中有功和無功功率隨機或周期性的大幅度變動, 當其波動電流流過供電線路阻抗時產生變動的壓降, 導致同一電網上其它用戶電壓以相同的頻率波動。

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