安科瑞国网认证电能质量在线监测装置

安科瑞国网认证电能质量在线监测装置

　　1 概述

　　APView500PV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要求，能够满足通过0.4-35kV电压等级并网的分布式光伏发电系统要求，广泛适用于工业厂房、商业屋顶、物流基地、机场交通、高速服务区等行业的分布式光伏并网点电能质量监测。

　　2 特点

　　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eMMC进口高速存储芯片容量达到32GB，可以长期存储事件记录与故障波形等数据。具备友好的人机界面，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。

　　②丰富的接口资源

　　4路交流电压；

　　4路交流电流；

　　16路可编程无源继电器出口；

　　22路有源开关量输入；

　　2路RS485串行通讯接口，支持Modbus-RTU规约；

　　4路以太网接口，其中3个支持Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，1个支持装置升级维护；

　　1路GPS对时接口，支持IRIG-B对时方式；

　　1路USB接口，可用于装置维护。

　　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。

3 功能简介

　　①人机界面功能

　　装置面板上采用5寸彩色LCD屏，以图形方式显示主要电能质量监测指标的实时数据。可对装置硬件时钟进行设置，并可对监测参数进行设置、修改，对装置进行时钟设置、密码设置等操作。

　　②记录存储功能：

　　可对监测点数据实时保存，1min数据(Max、Min、平均值、95%概率大值、均方根值)在装置上长保存时间为90天，之后按”先出”原则更新。

　　③通讯功能

　　2个RS485串行通讯接口，支持Modbus-RTU协议，能够读取所有被测量参数；提供3个以太网接口，支持Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，能够读取所有被测量参数；提供一个以太网维护口，用于页、装置软件升级；

　　④GPS 对时功能

　　装置具有GPS硬对时接口，支持IRIG-B码对时。

　　⑤告警功能

　　可根据用户设定的稳态、暂态各项电能质量指标的限值，启动告警功能。当某一告警触发时，装置会记录事件记录并触发录波。

　　⑥录波功能

　　装置对每个告警事件都能触发录波，并提供手动触发录波、定时触发录波和上位机触发录波功能。

　　⑦本地PQDIF文件生成功能

　　统计数据以PQDIF文件格式保存，记录数据包括2h内的故障录波波形和稳态数据。稳态数据包含装置每1min统计的“Max”“Min”“平均值”“均方根值”“95%概率值”整2h保持的数据。记录的故障录波数据和稳态数据均可通过工具软件查看。记录1min内“Max”“Min”“平均值”“均方根值”“95%概率值”生成一个记录数据点，这些数据点整2小时形成一个存储文件，可通过查看软件观察线路变化趋势。

　　⑧Web功能

　　集成嵌入式Web Server功能，支持不同权限等级的用户登录访问。不同等级用户使用不同8位密码登录，分别为“游客”；“管理员”：********；“调试员”：********。用户可通过浏览器直接连接装置，实时查看电能质量数据和设置装置参数。

　　4 技术参数

　　工作电源

　　额定值：AC/DC220、AC/DC110V或DC48V

　　允许偏差：－20％～＋20％；

　　功率消耗：不大于15W；

　　交流电流输入

　　输入方式： 电流互感器输入；

　　额定值In：5A或1A；

　　测量范围：0～1.2In；

　　功率消耗：不大于0.5VA/路；

　　过载能力：1.2In 连续工作；

　　20倍额定电流允许1s。

　　注：直流分量测量范围为0～2In。

　　交流电压输入

　　输入方式： 电压互感器输入；

　　额定值Un： 57.74V/100V或220V/380V；

　　测量范围： 0～1.2Un；

　　功率消耗： 不大于0.5VA/路；

　　过载能力：1.2Un 连续工作；

　　4倍额定电压允许1s。

　　注：直流分量测量范围为0～2Un。

　　开关量输入

　　额定电压： AC/DC220V、AC/DC110V或DC48V。

　　开关量输出

　　机械寿命： ≥10000次；

　　输出方式： 无源干接点；

　　接通容量： ≤4000W或≤384VA；

　　导通电流： 连续≥16A(AC250V/DC24V)，短时(200ms)≥30A;

　　通讯接口

　　①以太网

　　接口速率： 10/100M 自适应；

　　接口类型： 10/100Base—T；

　　支持TCP/IP，FTP 协议；

　　②RS485 接口

　　接口速率： RS485：300～57600bps；

　　带光电隔离。

　
　　依据标准

　　GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波；

　　GB/T 18481 电能质量暂时过电压和瞬态过电压；

　　GB/T 19862 电能质量 监测设备通用要求；

　　GB/T 12325 电能质量 供电电压允许偏差；

　　GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变；

　　GB/T 15543 电能质量 三相电压允许不平衡度；

　　GB/T 15945 电能质量 电力系统频率允许偏差；

　　GB/T 24337 电能质量 公用电网间谐波；

　　GB/T 19964 光伏发电站接入电力系统的技术规定；

　　GB/T 29319 光伏发电系统接入配电网技术规定；

　　GB/T 33342 户用分布式光伏发电并网接口技术规范；

　　GB/T 19939 光伏系统并网技术要求；

　　IEC 61000-4-30 电能质量测量方法；

　　IEC 61000-4-15 闪变仪-功能和设计规范；

　　GB/T 2423.10 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc:振动(正弦)；

　　GB/T 2423.5 环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击；

　　GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验；

　　GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验；

　　GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验；

　　GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验；

　　GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温；

　　GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温；

　　GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db交变湿热(12h+12h循环)；

　　GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)。

　　工作环境

　　正常工作温度：-10℃～+55℃；

　　贮存温度：-30℃～+80℃；

　　相对湿度：5％～95％；

　　大气压力：86kPa～106kPa；

　　海拔：≤2500 米；

　　防护等级：IP51。

　　安全性能

　　①绝缘强度

　　装置能承受有效值为2kV、频率为50Hz、历时1min 的绝缘强度试验，而无击穿和闪络现象。

　　②绝缘电阻

　　用开路电压为500V 的兆欧表测量装置的绝缘电阻值，正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20MΩ。

　　③冲击电压

　　在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以及回路之间能承受1.2/50μs 的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。

　　④耐湿热性能

　　装置应能承受GB/T 2423.9-2001 规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度(93 ± 3)％，试验时间为48小时，在试验结束前2小时内，用500V直流兆欧表，测量各外引带电回路部分外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5MΩ；介质耐压强度不低于介质强度试验电压幅值的75％。

　　电磁兼容性能

　　电压暂降和短时中断抗扰度满足GB/T 17626.11和GB/T17626.29的要求；

　　射频电磁场辐射抗扰度应按照GB/T 17626.3中规定，满足严酷等级4级的要求；

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度应按照GB/T17626.4中规定，满足严酷等级4级的要求；

　　静电放电抗扰度应按照GB/T 17626.2中规定，满足严酷等级4级的要求；

　　浪涌抗扰度应按照GB/T 17626.5中规定，满足严酷等级4级的要求；

　　工频磁场抗扰度应按照GB/T 17626.8中规定，满足严酷等级4级的要求；

　　射频场感应的传导骚扰抗扰度应按照GB/T 17626.6中规定，满足严酷等级3级的要求；

　　振荡波抗扰度应按照GB/T 17626.12中规定，满足严酷等级4级的要求。

　　机械性能

　　①机械振动

　　装置能承受GB/T2423.10中规定的振动耐久能力试验。

　　②机械冲击

　　装置能承受GB/T2423.5 中规定的冲击响应试验。