XT-EM系列电能质量监测仪

使用说明书

电能质量监测仪

XT-EM系列

目录

产品概述 (1)

产品使用 (13)

定货注意事项 (25)

维护与维修 (28)

一、产品概述

1、电能质量的概述

近年来，随着我国电力事业的迅猛发展，电力系统的规模日益扩大，以往电能紧缺的问题已经逐步解决，但与此同时，有关电能质量的问题却日益紧迫地摆在了我们的面前。电能质量的问题成为了现在电力行业面临的最为紧迫的课题。

随着电力电子技术广泛应用和电弧炉等冲击负荷以及电力机车等拖动负荷的日益增多，对于电力行业来说，要保持满足用户要求的电能质量变得越来越困难。电力电子技术的广泛应用，在技术和经济上带来了一系列方便和效益的同时，也使电网谐波的含量大量增加。电网谐波污染的日益严重，导致了电气设备的寿命缩短，网损加大，增加了电网发生谐振的可能性，使继电保护和自动装臵不能正常动作或操作，导致仪表指示和电度计量不准以及计算机和通信受干扰等一系列重要问题。电弧炉等大功率冲激负荷除了会造成严重的谐波污染之外，还是电压波动和闪变的重要原因。电力机车等大功率的牵引负荷会造成三相不平衡。

有关电能质量问题的研究已经引起了各国电力工作者的高度重视。我国开始对电能质量的研究的时间不长，但也取得了一定的进展，正在向国际标准靠拢。国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量八个方面的国家标准：

《电能质量公用电网谐波》GB/T14549－93；

《电能质量电压波动和闪变》GB/T 12326－2008；

《电能质量三相电压不平衡度》 GB/T15543－2008；

《电能质量供电电压偏差》 GB/T12325－2008；

《电能质量电力系统频率偏差》 GB/T15945－2008；

《电能质量暂时过电压和瞬态过电压》GB/T18481－2001；

《电能质量监测设备通用要求》 GB/T 19862—2005

《电能质量公用电网间谐波》 GB/T24337－2009。

要解决面临的电能质量问题，就离不开对电网电能质量参量的监测。电能质量监测分为非在线监测和在线监测两种方式，非在线监测采用便携式测试仪，不定期对所关注的某些点进行测试，这种方式投资小、较灵活，但存在明显的局限性，如：实时性不强、监测指标少、缺乏决策判断的依据、工作量大、效率低等。

当人们认识到了这一点后，开始试行在线监测方式，当然，由于计算机网络技术的发展，也使在线监测技术的实现成为可能。

在1993年至1995年间，美国电力研究院EPRI（The Electric Power Research Institute）针对全美24种不同供电企业的277个监测点进行了数据收集和统计分析，研究系统性能如何监测、特殊的电能质量问题如何监测、为提高供电的服务质量如何监测等等，这个研究成果成为美国开展电能质量监测的指导方针。随后，EPRI又针对不同的数据采集源研究制定电能质量数据交换格式PQDIF（POWER QUALITY DATA INTERCHANGE FOMAT），该格式被IEEE采纳并将其作为标准来制定，目前，某些制造厂家已采用了这种PQDIF 标准格式。

相比较而言，国外的监测设备以及电能质量管理技术要领先于国内。随着电力行业系统运行管理的系统化、网络化、自动化和智能化，通讯网络和因特网技术的日益成熟发展和普及，出现了三网合一的趋势。功能单一的电力系统测量仪表已经不适应现代化电能管理的需要。。因此开发一种新型的、通用性好、应用范围广的电能质量监测装臵，集测量和通讯等功能于一体，能有效的进行电能质量监测，对于保证电力系统运行的安全性、经济性和可靠性都具有重要的意义。

2、XT-EM II电能质量在线监测装臵的特点

我公司研制的XT-EM II电能质量装臵，采用DSP+ARM9为核心， DSP具有极强的数据处理能力用来完成数据的采集与计算，核心硬件处于国内先进水平。

ARM9用来进行数据的统计、显示、存储、按键、通讯和报警跳闸功能。采用WINCE5.0嵌入式实时操作系统作为软件平台，全部软件采用高级语言编程，保证了系统的高可靠性和高移植性。

数据采集部分采用8通道、同步采样的16位高速A/D转换器，采集精度高，实测精度达到电能质量监测指标国家标准的要求；

大容量的存储空间，满足电能质量监测装臵对数据存储的要求，可保存一年以上的历史数据掉电不丢失。

采用了硬件锁相环技术，频率自动跟踪，防止了在电力系统频率变化时对监测指标的影响，防止了频率“泄漏”。

强大的通讯接口，装臵配臵了工业以太网，通讯速率高达100Mbps，还配臵有RS232C、RS485、USB通讯接口，可选择多种通讯方式与远方管理中心交互数据；

核心硬件采用四层印刷电路板（PCB）工艺和SMT工艺，硬件可靠性和电磁兼容能力达到国内先进水平，达到了国标对电能质量监测装臵的EMC的要求。

在监测功能方面，装臵除具有常规的电能质量稳态指标的监测外，还对电能质量的暂态扰动，主要是电压的骤升、骤降进行监测和记录，具有较强的实用性。

3、装臵的主要功能

基本监测指标：

电网频率、三相基波电压、电流有效值，基波有功功率、无功功率、功率因数、相位等；

电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电压、电流；

谐波（2～50次）：包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位。

高级监测指标：

间谐波、电压波动、闪变，电压骤升、骤降、短时中断、暂时过电压、瞬态过电压。

显示功能：

装臵面板上带有大屏幕LCD显示器，实时显示电能质量监测指标的数据。

设臵功能：可对装臵基本参数、越限参数进行设臵、修改和查看，并设有密码保护。

记录存储功能：

装臵内臵SD卡（容量可选）可对基本监测指标和高级监测指标实时保存，保存时间可设臵，实时数据在装臵上最长保存时间为一年，之后按“先进先出”原则更新。

统计功能：

装臵具有对主要监测指标的在线统计功能，可统计一个时间段内监测指标的最大值、最小值、平均值、95％概率大值等。

通讯功能：

装臵提供多种通讯接口方式，实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录，可通过工业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯，也可通过RS232C/RS485接口，以GPRS 方式（定制）与远方通讯。

GPS 对时功能：

监测装臵具备B 码对时功能及GPS 脉冲对时功能。可保持与远方管理中心的时钟一致。 事件触发录波功能：

可根据客户要求设定事件触发条件（手动或自动），记录事件触发前、后实时数据并保存，并保存有事件日志以供查询。

4、电能质量监测装臵测量方法

1〕数据采集

TI 公司32位高速DSP 负责数据采集，采样率为25.6KHz ，即每周波采样512点。核心器件A/D 转换芯片采用16位、8通道、同步采样A/D 转换器件，具有转换精度高，转换速度快，同步采样等优点。同时，为防止由于频率偏离额定值时造成测量误差，装臵采用硬件锁相环技术，频率自动跟踪，实时调整采样间隔，以防止频率“泄漏”。

2〕电压偏差

电压偏差的定义（GB/T12325－2008）

(%)

100?系统标称电压

压

实测电压－系统标称电

电压偏差（％）＝

3〕频率偏差

频率偏差的定义（GB/T15945－2008）

4〕电压、电流不平衡度

F F ?＝F（实测）－（额定）

电压、电流不平衡度的定义

指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压

或电流不平衡度分别用或I ε 表示。

(%)

1001

2?=

U U U ε (%)

1001

2?=

I I I ε

其中：

1U ——三相电压的正序分量方均根值；2U ——三相电压的负序分量方均根值

1I —— 三相电压的正序分量方均根值； 2I ——三相电压的负序分量方均根值

5〕谐波监测 谐波定义

谐波（Harmonic ）即对周期性的变化量进行傅里叶级数分解，得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量，它是由电网中非线性负荷而产生的。

装臵对电压、电流采样值进行FFT 分解，可以得到各次谐波分量，由于采取了频率自动跟踪补偿，消除了频率“泄漏”，防止了基波频率偏离额定值情况下造成的测量误差。

采样窗口等的要求应满足IEC 61000-4-30 :2003的要求，每次采样窗口为不重叠的10个周波，以3秒为一个基本记录周期，测量结果即分析数据为3秒内6组等间隔采样的均方根值

6〕间谐波监测

间谐波的定义和产生原因

问谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。 间谐波的测量

根据国标《电能质量监测设备通用要求》的规定，装臵对间谐波的测量采用标准IEC 61000-4-30(7)规定，即：对工频50Hz 系统，采样时间取10个周波（200ms ）

——间谐波的监测取值方法仍依据GB/T 14549-93针对谐波的取值方法进行，即一个基本记录周期为3秒钟；

7〕电压波动和闪变

电力系统的电压波动和闪变主要是由具有冲击性功率的负荷引起的, 如变频调速装臵、炼钢电弧炉、电气化铁路和轧钢机等。这些非线性、不平衡冲击性负荷在生产过程中有功和无功功率随机或周期性的大幅度变动, 当其波动电流流过供电线路阻抗时产生变动的压降, 导致同一电网上其它用户电压以相同的频率波动。这种电压幅值在一定范围内(通常为额定值的90%～110%) 有规律或随机地变化, 称为电压波动。

电压波动通常会引起许多电工设备不能正常工作, 如影响电视画面质量、使电动机转速脉动、使电子仪器工作失常、使白炽灯光发生闪烁等等。由于一般用电设备对电压波动的敏感度远低于白炽灯, 为此, 选择人对白炽灯照度波动的主观视感, 即“闪变”, 作为衡量电压波动危害程度的评价指标。

电压波动

电压波动(V ?)为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化。电压波动值为电压均方根值的两个相邻的极值之差、常以其额定电压

N

U 的百分数表示其相对百分值，即

max min ()/*100%

N V U U U ?=-

按国标要求每10分钟保存一个电压波动记录，取10分钟内电压波动的最大值连同该10分钟时间段结束的时刻构成一条完整的电压波动记录；

闪变

电压闪变的衡量指标主要短时间闪变严重度st

P 和长时间闪变严重度

lt

P ，分别定义为：

50

10311.008.028.00657.00525.00314.0P P P P P P st ++++=

式中

1.0P ,1P ,3P ,10P ,50

P 分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1%,1%,3%,10%,50%时间比的k P 值。

S(t)：瞬时闪变视感度，闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值。

k

P ： 某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段内所占比

3

1

3,1∑==

N

k k

st lt P

N

P

式中

k

st P ,:为第k 次所测量的st

P 值 N :2小时每隔10分钟所测的

st

P 值的个数。

由于闪变涉及较多概念，有必要对这些概念做一简述。 ① 闪变觉察律F(％)

“闪变”作为电压波动引起的人眼对灯闪的主观感受，不仅与电压波动的大小有关，还与波动的频率、波形、灯具的性能和人的视感等因素有关。 为描述闪变对人视觉的影响程度，IEC 推荐采用不同波形、频度、幅值的调幅波及工频电压作为载波向工频230V 、60W 白炽灯供电照明。经观察者抽样(>500人)调查，闪变觉察律F(％)的统计公式为：

F=(C+D)/(A+B+C+D)×l00％ (4-2) 式中A ——没有觉察的人数； B ——略有觉察的人数； C ——有明显觉察的人数； D ——不能忍受的人数 ② 瞬时视感度st

电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应称为瞬时闪变视感度st 。通常以闪变觉察率为50%，作为瞬时闪变视感度的衡量单位，即定义为st ＝1觉察单位。与st ＝1觉察单位相对应的各频率电压波动值V ?％，是研究闪变的实验依据。

③ 视感度系数Kf

人脑神经对照度变化需要有最低的记忆时间，高于某一频率的照度波动普通人便觉察不到，闪变是经过灯一眼一脑环节反映人对照度的主观视感，引入视感度系数Kf 可以更为本质地描述灯一眼一脑环节的频率特性。

IEC 推荐的视感度系数是：

Kf ＝产生同样视感度的8.8Hz 正弦电压波动／产生同样视感度的f Hz 正弦电压波动

④ 短时间闪变严重度st

P 和长时间闪变严重度

lt

P

对于电弧炉等随机变化负荷的电压波动，不仅要检查其最大电压波动，还要在足够长时间观察电

压波动的统计特件。st

P （统计时间为10min ）是描述短时间闪变的统计值，

lt

P （统计时间为2h ）为描述

长时间闪变的统计值。

按国标要求，短时闪变的一个记录周期为10分钟，长时闪变为2小时。

8〕暂态扰动的监测

暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、瞬态过电压以及电压短时中断问题。

电压骤降是指工频条件下电压均方根值减小到 10％至 90％，持续时间为10ms 至1 min 的短时间电压波动现象。

电压暂升 在电力系统某一点的电压突然骤然到1.1～1.8p.u ，持续时间通常在10ms ～1min 。 电压短时中段是指供电电压消失一段时间(电压降到0.1p.u.以下)，一般不超过几分钟。短时中断可以认为是100%幅值的电压暂降。

暂态过电压是指在给定安装点上持续时间较长的不衰减或弱衰减的（以工频或其一定的倍数、分数）振荡的过电压。

瞬态过电压是指持续时间数毫秒或更短，通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。

对上述电能质量暂态扰动，装臵可以实现如下功能：

实时监测电压瞬时值，在发生扰动时，经过特定的检测算法，判断出扰动，并给出扰动发生的时刻，扰动的幅度，扰动的相位变化，扰动持续时间等信息；

判断出扰动后，立即启动波形捕捉功能，即录波功能，波形记录应包括事件触发前、后的波形，录波格式可整定；录波长度可整定，触发前不少于5个周波，触发后不少于5个周波。 5、主要技术指标

1) 基波电压误差：±0.2%

电压偏差误差：±0.2%

2) 基波电流误差：±0.5%

3) 频率偏差误差：±0.01Hz

频率测量范围：45Hz～65Hz

4) 三相不平衡度：电压不平衡度绝对误差0.2%

电流不平衡度绝对误差1％

电压、电流各序分量0.5%

5) 电压波动测量误差：±5%

闪变测量误差：±5%

6) 谐波准确度：A

级别被测量条件最大允许误差相角误差

A 电压

U

h

≥1%U

N

5%Uh ≤±5°

或h×±1 U

h

＜1%U

N

0.05%U

N

电流

I

h

≥3％I

N

5%I

h≤±5°

或h×±1 I

h

＜3％I

N

0.15%I

N

表中 1．Un为标称电压，Uh为谐波电压测量量；In为额定电流，Ih为谐波电流测量量。

2．A级仪器频率测量范围为0～2500Hz，用于较精确的测量，仪器的相角测量误差小于等于±5°或±1×h°

7) 间谐波：要求同谐波；

6、电气性能及其它技术指标

1〕工作电源

交流：220V±10% ；50Hz±0.5Hz；谐波畸变率不大于15％

或直流：220V±10%，纹波系数不大于5%

2〕电流信号输入

输入方式：电流互感器输入；

额定值In：5A/1A；

测量范围：AC 10mA～6A；

功率消耗：不大于0.5VA/路；

过载能力：1.2In 连续工作；

2In 允许1s。

3〕电压信号输入

输入方式：电压互感器输入；

额定值Un：57.7V/100V；

测量范围：AC 0.5V～120V；

功率消耗：不大于0.5VA/路；

过载能力：1.3Un 连续工作；

1.4 Un 允许1s。

输入阻抗：大于100kΩ。

4〕开关量输入

工作电压： AC220V/DC30V；

输入方式：空接点或有源接点；

隔离方式：光电隔离，隔离电压2500V。

5〕安全性能

?绝缘强度

装臵能承受有效值为2500V、频率为50Hz、历时1min 的绝缘强度试验，而无击穿和闪络现象。

?绝缘电阻

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

?冲击电压

在正常试验大气条件下，装臵的电源输入回路、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6kV。

?耐湿热性能

装臵应能承受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表1规定的介质强度试验电压幅值的75％。

6〕电磁兼容性能

?静电放电抗扰度

通过GB/T 17626.2-1998规定的严酷等级为IV级的静电放电抗扰度试验。

?射频电磁场辐射抗扰度

通过GB/T 17626.3-1998规定的严酷等级为III级的射频电磁场辐射抗扰度试验。

?快速瞬变脉冲群抗扰度

通过GB/T 17626.4-1998规定的严酷等级为IV级的快速瞬变脉冲群抗扰度试验。

?脉冲群抗扰度

通过GB/T 17626.12-1998规定频率为100kHz和1MHz严酷等级为III级的脉冲群抗扰度试验。

?浪涌（冲击）抗扰度

通过GB/T 17626.5-1998规定1.2/50us严酷等级为III级的浪涌抗扰度试验。

7〕机械性能

?振动

装臵能承受 GB/T 11287-2000 中3.2.1及3.2.2规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。

?冲击

装臵能承受GB/T14537－1993中4.2.1及4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击响应试验。

?碰撞

装臵能承受GB/T14537-93中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。

7、使用环境

正常工作温度：-10℃～+55℃极限工作温度：-20℃～+65℃

相对湿度:5％～95％大气压力:86kPa～106kPa

海拔：≤3000 米防护等级：IP50

二、产品的使用

XT-EM II装臵面板配臵有5.7〞大屏幕的LCD显示器，分辨率达320*240，可以图形方式显示电能质量数据；同时面板上设有四个LED信号灯，可作为电源、运行、通讯和电能质量指标越限时的告警信号指示；面板上还设有六个操作键作为人机操作的接口，通过按键操作，可在LCD上进行查看、修改、设臵等操作。

1、面板及结构说明

“电源”指示灯：本机供电正常，该指示灯常亮；

“工作”指示灯：工作状态指示灯，本机正常工作，该指示灯闪烁；

“通讯”指示灯：通讯状态指示灯，通讯时该指示灯闪烁；

“报警”指示灯：越限报警时该指示灯亮；

“上翻”和“下翻”键：操作此键使光标移动或电压项电流项显示切换；

“递增”和“递减”键：在修改参数时操作此键使光标选中项递增或递减或上下翻屏；

“返回”键：操作人员通过此键可从任何界面返回到上级菜单或系统主菜单。

“确认”键：在系统主菜单选择中可以通过确认键进入子菜单或选择相应的功能，

2、投运及操作

2.1 将仪器安装到系统中，细检查并确认装臵接线无误后，接通电源给本装臵上电，装臵面板上“电源”指示灯亮，随后XT-EM II开始启动工作，数秒钟后系统进入操作主菜单。如图2所示：设备正常运行，装臵面板上“运行”指示灯闪烁。

图2 主菜单界面

2.2进入主菜单后，用“上翻”和“下翻”键，或“递增”和“递减”键可选择菜单项，用“确认”键可进入选择的菜单项。

2.3 在主菜单界面，选择“基本数据”，按“确认”键可进入菜单，可以查看实时基本数据，如图3

所示。

图3 基本数据界面

基本数据界面参数意义如下：

PHA ——A相 PHB —— B相 PHC —— C相

U ——电压 I——电流 Du ——电压变动＆U ——电压偏差

Pst—短时闪变 Plt ——长时闪变 P ——有功功率 Cosφ——功率因数

Q——无功功率 Freq——频率 Un——零线电压 In——零线电流

2.4 按“返回”键返回主菜单界面，选择“波形数据”、按“确认”键进入查看，见图4。

图4 电压波形数据

进入波形数据界面后，第一行显示电压、电流，可用“递增”或“递减”键在电压与电流间切查看，电流波形显示同电压波形显示。按“返回”键可返回主菜单界面。

实线表示A相，长虚线表示B相，短虚线表示C相。相角以A相电压为参考，A相电压定义为0.0°，B相电压和A相电压差240°，C 相电压和A相电压差120°。电流相角以同相电压相角为参考基准，A相电流相角表示A相电流与A相电压相角相差多少度，B相电流相角表示B相电流与B相电压相角相差多少度，C相电流相角表示C相电流与C相电压相角相差多少度。

2.5 在主菜单界面选择“谐波数据”、按“确认”进入，见下图6、图7

图6谐波电压数据

图7谐波电流数据

每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页，可显示10~20次、21~30次、31~40次、41~50次谐波数据。

THDU为电压谐波总畸变率，THDI为电流谐波总畸变率，HR**为各次谐波。从左向右依次为A相、B相、C相、N相。

其中电压各次谐波为百分含量，电流各次谐波为有效值。

按“递增”或“递减”键键可在电压电流间切换。

按“返回”键即可退出至主菜单界面。

2.6 在主菜单界面选择“间谐波”、按“确认”进入，见下图8、图9

图8 电压间谐波

图9 电压间谐波

同“谐波数据”每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页查看，按“递增”

或“递减”键键可在电压电流间切换，按“返回”键即可退出至主菜单界面。

2.7 在主菜单界面选择“向量图”按“确认”键可以查看，如图10所示。按“返回”键即可退出至主菜

单界面。

图10 向量图界面

以向量图的方式显示三相电压、电流的幅值和相位，基波和各次谐波电压、电流的幅值、相位及正、负、零序分量的幅值和相位等。

2.8 在主菜单界面选择“暂态信息”按“确认”键可以查看，如图11所示。按“返回”键即可退出至主

菜单界面。

图11 暂态信息界面

可以查看暂态事件，永“递增”或“递减”键键选择事件，按“确认”键可以查看暂态事件详情，按“返回”键即可退出至主菜单界面。

2.9 在主菜单选择“基本参数”按“确认”进入“基本参数”设臵界面，见图12、图13所示，按“返

回”键即可退出至主菜单界面。

2.9.1 用“递增”和“递减”键选择“仪器”菜单，按“确认”键进入“仪器”菜单。

图10 仪器参数设臵界面

2.9.2用“上翻”和“下翻”键选择要设臵的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设臵。

基本参数设臵内容如下：

仪器号：仪器编号设臵，默认为“01”。

通道数：测量通道设臵，最大设臵为“12”。默认为“01”。

485速率：RS485通讯速率，有“9600”、“19200”、“38400”、“57600”四个选项选择。默认为“9600”。

本地端口：仪器自身通讯工作端口。默认为“1200”。

远方端口：与仪器通讯的服务工作端口。默认为“3002”。

远方IP：与仪器通讯的服务IP地址。默认为“192.168.1.1”。

本地IP：仪器自身通讯IP地址。默认为“192.168.1.178”。

子网掩码：仪器自身通讯子网掩码。默认为“255.255.255.0”。

默认网关：仪器自身通讯网关。默认为“192.168.1.222”。

注：其中工作端口不建议用户自行修改，可以在厂家技术人员指导下修改。

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

电能质量分析仪说明书

电能质量分析仪说 明书 1 2020年4月19日

AK-DZF电能质量分析仪使用说明书 保定市奥凯电气设备有限公司

目录 前言 ...................................................................... 错误!未定义书签。 一、功能特点 .......................................................... 错误!未定义书签。 二、技术指标 .......................................................... 错误!未定义书签。 三、结构外观 .......................................................... 错误!未定义书签。 ( 一) 、外型尺寸及端子布置........................... 错误!未定义书签。 ( 二) 、键盘操作 ............................................... 错误!未定义书签。 四、液晶界面 .......................................................... 错误!未定义书签。 五、使用方法 .......................................................... 错误!未定义书签。 ( 一) 、三相四线制接线方式设备电参量的测量错误!未定义书签。 ( 二) 、三相三线制接线方式设备电参量的测量错误!未定义书签。 ( 三) 、波形显示测量部分............................... 错误!未定义书签。 ( 四) 、频谱分析测量部分............................... 错误!未定义书签。 ( 五) 、电压谐波分析部分............................... 错误!未定义书签。 ( 六) 、电流谐波分析部分............................... 错误!未定义书签。 ( 七) 、不平衡度测量部分............................... 错误!未定义书签。 ( 八) 、电压闪变分析部分............................... 错误!未定义书签。 六、电池维护及充电 .............................................. 错误!未定义书签。 七、注意事项 .......................................................... 错误!未定义书签。 1 2020年4月19日

CPM-50多功能电力品质分析仪(智能电力监测仪).

CPM-50 多功能电力质量分析 ?产品介绍 CPM 系列集合了高精度测量、显示、DI/DO远程控制、计算机联机及多种电力质量分析的多功能电力分析仪表；可测量显示超过52种电量及电力质量参数。在现今复杂的电力环境中，不 但提供了基本电量测量(用电及供电)的功能，更提供有关的电力质量数据以供电力质量改善分析。 本分析表所具备了DI/DO，可规划成多种功能，并可执行警报及远程监视控制功能。同时内建日期时间设定，可纪录各事件发生时间，以便分析及执行改善对策。 ?应用 马达控制盘的电量监控分电盘的电量及不平衡监控电能管理及电费分摊系统电力质量分析 ?

CPM ?技术规格测量方式True rms measurement 取样速度128point/Cycle 相线系统 1P2W、1P3W、3P3W、3P4W；平衡/不平衡可由盘面按键规划(设定与实际接线方式需相符) 输入范围电压：40~290V L-N / 70~500V L-L PT ratio(一次测) 设定范围：100~500000V PT ratio(二次测) 设定范围：100~400V 电流：5A, 1A(Optional) CT ratio(一次测) 设定范围：5(1)~10000A 频率：45~65Hz 电压最大过载能力2倍额定连续；2500V, 1秒电流最大过载能力2倍额定连续；20倍额定 1秒输入消耗功率电压：< 0.2VA；电流：< 0.1VA I/O 功能 CPM-50系列提供了 2组DI(标准品)；若需要较多的DI/DO点数，请于订货型号中选购附加I/O模块(Code: -I4O2R2-)。此模块提供额外的2组 DI、2组DO、2组继电器输出及1组直流电源供DI使用。数字输入(DI) 标准品：2组DI；可选购：4组DI 光偶合器；5~30Vdc, 20mA 反应时间：≤ 300ms 隔离：2500Vac 功能远程监视(Remote Monitoring) 数字输出(DO) 可选购2组DO；Photo-MOS；100Vdc, 50mA 反应时间：≤ 300ms 隔离：2500Vac 功能可设定为警报模式或电能输出模式；说明如下电能输出模式此模式为脉冲波输出；可设定对应电能输出。使用者可自行设定对应为有效电能/无效电能及用电/供电/总电能/净电能脉冲波除频功能设定范围1~6000(x0.1) KWh(KVarh)/p 脉冲波波宽设定范围1~50( x 20msec) 警报输出模式此模式为警报输出；可设定上限报警或下限报警。用户可经由软件设定对应为34种中的任何电量参数及需量参数。各DO可同时对应多个参数(最多9个参数)及警报点，任何参数警报条件成立时，DO皆会输出；当选购CPM-52时, 则可设定为警报发生时同时将时间及警报值纪录于EEProm。此模式必须经由RS485设定；请参考操作手册。警报模式可设定上限报警(High)或下限报警(Low) 警报延迟时间设定范围：0~255*300ms或警报保持继电器输出(Relay) 可选购2组继电器；FORM-A；3A/250Vac；3A/30Vdc i A-13-1 电气特性及规范功能可设定上限报警或下限报警。用户可经由软件

电能质量在线监测仪

电能质量在线监测仪 K-DNZ91 产品说明 产品概述： 随着我国国民经济的蓬勃发展，电力负荷急剧加大，特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长，使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。公司推出的K-DNZ91电能质量在线监测仪，是一台高性能的多功能电能质量测试分析仪器。采DSP+ARM+CPLD 内核，5.7” 大屏幕液晶(320×240点阵)显示屏，使结构更紧凑，功能更强大。 主要用途： 测量分析公用电网供到用户端的交流电能质量，其测量分析： 1. 实时电参量：包括三相电压，三相电流，电网频率，有功功率，无功功率，功率因数等。 2. 三相电压偏差。 3. 频率偏差。 4. 三相电压不平衡度。 5. 电压正序，负序，零序分量，电流正序，负序，零序分量。 6. 三相电压波动和闪变。 7. 三相电压总畸变率，2-50次电压谐波。 8. 三相电流总畸变率，2-50次电流谐波。 主要特点： 1.应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。 2.测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。 3.负荷波动监视：定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、相位等电力 参数的变化趋势。 4.电力设备调整及运行过程动态监视，帮助用户解决电力设备调整及投运过程中的问题。 5.测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。 6.测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。 7.便携式、多参数、大容量、高精度及近代信号分析理论的应用等特点，使K-DNZ91可广泛地应用 于输配电、电力电子、电机拖动等领域。 技术参数： 1.频率测量 测量范围：45～55Hz，中心频率50Hz，测量条件：信号基波分量不小于80％F.S. 测量误差：≤0.02Hz 2.输入电压量程：10-120V 3.输入电流量程：5A 4.基波电压和电流幅值：基波电压允许误差≤0.5％F.S.；基波电流允许误差≤1％F.S. 5.基波电压和电流之间相位差的测量误差：≤0.5° 6.谐波电压含有率测量误差：≤0.1％ 7.谐波电流含有率测量误差：≤0.2％ 8.三相电压不平衡度误差：≤0.2％ 9.电压偏差误差：≤0.2％

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

FLUKE435电能质量测试仪使用手册

Three Phase Power Quality Analyzer Fluke435 使 用 手 册 2010年8月12日

Fluke整体介绍 1测量范围： 1.1电压输入： a)最大输入电压：1000Vrms b)标称电压范围：50至500V，内部分为三个范围：500V、250V、 125V c)最大峰值电压：6KV d)输入阻抗：4MΩ//5PF 1.2 电流输入： a)输入范围：用仪表附带的电流夹i5s，1至5Arms;用可选电 流夹i430flex-4pk，0.1至3000 Arms b)输入阻抗：50KΩ 1.1.2标称频率：40…70Hz 1.2菜单功能介绍：Fluke435菜单主要有SETUP、SCOPE、MENU、MONITOR、 MEMORY、SAVE SCREEN 1.2.1对测试仪进行设置：使用设置（SETUP）功能 1.2.2检查电压导线和电流线夹是否正确连接：使用示波器波形(Scope Waveform)和示波相量（Scope Phasor）功能 1.2.3查看电力系统的各项数据：使用菜单（MENU）功能 1.2.4对测试仪数据集进行内存管理：使用内存（MEMORY0）功能 1.2.5对电力系统电能质量有一个总体了解：使用检测（MONITOR）功能。 1.2.6 制作屏幕画面：使用制作屏幕画面（SAVE SCREEN）功能

打开测试仪，会出现一个开机欢迎屏幕： 按F1键 可查看测试仪设置的系统接线方式

2.1设置测试仪：点击SETUP键，进入设置菜单界面 我们按照设置菜单界面选项按从上到下的界面进行设置。 2.1.1 User用户参数选择：按F4键进入测用户参数选择菜单。 a)相位标记（Phase Identification）：使用下/下箭头键来选择A、B、C 或 L1、L2、 L3。按功能键 F5 –确定（OK）来确认。

基于LabVIEW电能质量监测仪设计

毕业设计（论文）题目基于LABVIEW的电能质量监测仪设计

摘要 目前，供电企业和用户开始高度重视对电网电能质量监测的问题。一方面是因为影响电能质量的因素日益增多，如今广泛使用非线性设备和电力电子装置，使电网中的电流和电压波形发生畸变，导致电能质量的恶化。另一方面，各种精密、复杂的，对电能质量敏感的电气设备的普及，使人们对电能的可靠性及其质量的要求与日俱增。因此，研究供电质量监测的方法，找出导致电能质量下降的原因具有重要的工程和理论价值。本论文设计并给出了以测控领域的最新技术——虚拟仪器平台为基础的电能质量监测系统。该系统能够对电流、电压、频率、相位、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量参数进行实时地监测，并且具有在线分析功能。本文是使用美国NI公司开发的图形化开发软件LABVIEW进行系统程序构建，结合使用NI公司的配套设备PCI-6024E（数据采集卡）以及传感器、变送器等硬件设备，组建了一套电能质量监测仪系统。 关键词：电能质量，在线监测系统，LABVIEW，虚拟仪器

Abstract Power quality is an essential concern of electrical utilities and customers. On one hand, the factors which affect the power quality are increasing, for example, the distorted wave of voltages and currents caused by the extensive application of power electronic apparatus and nonlinear equipment has worsened the power quality. On the other hand, the popularity of the complicated, exactitude and power quality-sensitive electricity appliances has made power quality more important. Research on the power quality monitoring and analysis method is of great value in both theory and practice.This paper was designed based on the latest technology in control field - power quality parameters monitor system on the virtual instrument technology platform. It can monitor electric power parameters including voltage, electrical current, phase, frequency, three-phase voltage unbalance, harmonic and the voltage fluctuation and flicker, and can also provide detailed power quality analysis in realtime. This paper is to use American NI company's graphical LABVIEW software to built the system,by using a combination of construction program NI company auxiliary equipment PCI - 6024E (data acquisition card) ,sensor and transmitters hardware equipment, established a set of power quality monitoring with precis measurement ability . Keywords: power quality, on-line monitoring system,LABVIEW,virtual instrument 目录

电能质量在线监测系统

一、 二、 三、目录 一、目录 (1) 二、QPQM-2006电能质量在线监测系统简介 (4) 主要功能 (5) 1、电能质量指标监测功能 (5) 2、全电量监测功能 (5) 3、电压扰动监测与分析功能 (6) 4、电压瞬变监测与分析功能 (6) 5、谐波监测与分析功能 (6) 6、综合分析功能 (6) 7、WEB分析功能 (6) 8、基于地理信息支持的WEB应用功能 (6) 9、基于地图回放电能质量事件功能 (6) 10、PQDIF格式支持功能 (7) 11、支持插件式通讯规约 (7) 12、支持模版数据配置功能 (7) 13、其它功能 (7) 应用模块能 (7) 三、QPQM-2006安装说明 (7) (1)WEB服务器软件支持平台和发布平台的安装 (7) (2)WEB应用程序发布 (9) 系统登录 (11) 四、系统界面分布 (13) (1)上端的功能按钮区 (13) (2)左侧折叠式菜单区 (13) (3)右侧数据浏览区 (14) 五、系统界面共性操作 (16) (1)所有查询报表左下角三个图标的解释 (16) (2)所有趋势曲线图整体缩放图标的解释。 (16) (3)查询时间的选择解释。 (17) (4)相位选择的解释。 (19) (5)谐波次数选择的解释。 (19) (6)查询参数选定后三按钮的解释。 (20) (7)快捷键的对应菜单项解释。 (20)

（8）实时界面图形图标相关属性的解释。 (21) 六、地理图实时监测 (21) 七、监测点实时监测 (23) 八、最新PQM SOE事件报告 (27) 站级操作 (28) 局级操作 (29) 变电站级快捷键是：CTRL+D (29) 九、电能质量事件列表报告 (29) 站级操作 (30) 局级操作 (30) 十、电压质量事件 (30) 监测点级的操作 (30) 站级操作 (31) 局级操作 (31) 电压质量事件快捷键是：CTRL+ I (32) 十一、UNIPEDE(电压跌落) (32) 监测点级的操作 (32) 站级操作 (33) 局级操作 (33) 变电站级快捷键是：CTRL+ U (34) 十二、电能质量事件 (34) 监测点级的操作 (34) 站级操作 (35) 局级操作 (35) 变电站级快捷键是：CTRL+ T (35) 十三、SARFI(x)(电压跌落) (36) 监测点级的操作 (36) 站级操作 (36) 局级操作 (37) 十四、系统异常事件 (37) 监测点级的操作 (37) 站级操作 (38) 局级操作 (39) 十五、电压及合格率 (39) 监测点级的操作 (39) 十六、电压合格率(固定时段) (41) 监测点级的操作 (41) 站级操作 (41) 局级操作 (42) 十七、闪变合格率 (42) 监测点级的操作 (42) 站级操作 (43) 局级操作 (44) 十八、电流(间)谐波数据分析 (44)

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

SF DZ-3电能质量监测仪用手册

目录 测量仪器 功能介绍 3 功能特点 3 技术指标 4 仪器的面板操作说明及测量接线 仪器前面板 5 仪器后面板 6 仪器的功能操作 概述 8 谐波测量 谐波分析 8 统计分析 10 日变化曲线 12 电压偏差 电压偏差 13 日变化曲线 14 频率偏差 频率及偏差 16 日变化曲线 17 功率测量 18 不平衡度 19 波动闪变 波动闪变值 20 波动日变化 20 Pst日变化 21 Plt日变化 22 暂态电压 过电压、欠电压记录 23 电压骤升、电压骤降记录 24 系统设置 通道配置 24

变比设置 25 谐波限值设置 国家标准 27 谐波限值 28 其他限值设置 30 后台软件 系统功能 32 站点设置 32 实时监测 39 历史数据 46 暂态事件 47 校准时间 48 报表打印 49

测量仪器 功能介绍 仪器设计为在线式电能质量监测仪，采用多个高速DSP+工控板作为电能质量监测分析的核心，可对任意时段的测量数据进行监测分析。由硬件采样系统和分析软件两部分组成。 功能特点 ?信号路数 本仪器可接入多路A、B、C三相电压测量信号及多路A、B、C三相电流测量信号（电压及电流测量信号均为互感器二次侧信号）。 ?稳态电能质量监测分析 可测量2 - 50次谐波电压、电流的畸变率、有效值、序分量、电压波动、闪变、电压偏差、功率因数、有功、无功、频率等技术指标。 ?暂态电能质量监测分析 电压骤升、电压骤降、过电压、欠电压记录。 ?数据输出功能 仪器可通过串行通讯口或以太网卡口、调制解调器方式实现数据的远距离传输。 ?信号采集 采用16位高精度A/D，采集速率12.8 kHz。 ?测量方式 仪器设有两种测量方式，第一种是单周波测量，每次对信号采样一个周波，然后进行FFT 分析，这种方法适用于对快速变动的信号源进行测量；第二种是在3秒钟内对信号进行6次等间隔采样，利用FFT分析出这6次采样的测量结果，然后进行3秒平均处理，这样可以区分暂态现象和谐波。 ?运行方式 仪器可实时显示数据分析结果及信号波形、频谱，并可随时进行存盘和打印输出；

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

什么叫电能质量分析仪_有什么用

什么叫电能质量分析仪_有什么用 电能质量分析仪电能质量（Power Quality），从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。 LCT-FB602型便携式电能质量分析，该分析仪采用管理后台（目前广泛流行的携带方便的平板电脑或笔记本电脑）+采集前端模式（类似福禄克1760模式）。采集前端采用高速DSP 数字处理器的黑匣子设计，无需过多操作和复杂显示，因此运算速度快，可靠性好，抗干扰性强，接线无需拆卸，操作方便快捷。 管理后台可以采用开源的android操作系统的平板电脑，进行测量和数据管理，操作更方便；或配置带有wifi模块的笔记本电脑，采用基于WINDOWS平台，直接进行测量和数据管理，完成数据统计、分析及打印等操作。前端与后台（平板电脑或笔记本电脑）之间采用高性能wifi无线高速连接，可实现远距离的观测和操控，安全自由，体现了以人为本的设计理念。 其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。在现代电力系统中，电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。 电能质量分析仪，是对电网运行质量进行检测及分析的专用便携式产品。可以提供电力运行中的谐波分析及功率品质分析，能够对电网运行进行长时间的数据采集监测。同时配备电能质量数据分析软件，对上传至计算机的测量数据进行各种分析。 电能质量分析仪的作用LinkedIn从普遍意义讲，电能质量是指优质供电。但是，由于人们看问题的角度不同，迄今为止，对电能质量的技术含义仍存在着不同的认识，还不能给出一个准确、统一的定义。 长期以来，电能质量的概念和电力供应可靠性几乎是等同的。如何描述供电与用电双方的相互作用和影响，并且给出相应的技术定义仍是人们不断探索的问题。不管对电能质量给

电力谐波测试仪说明书

1、安装软件 【电能质量分析软件】包括两部分：USB驱动和【电能质量分析软件】安装程序。 先安装USB驱动程序，然后再安装【电能质量分析软件】。 1【USB驱动】安装 找到USB驱动，鼠标左键双击此图标，出现如下界面： 鼠标左键单击进行安装，安装完成后出现如下图界面。显示驱动安装成功。

如果正在使用仪器，可以用USB连接线把测试仪器与电脑连接，在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》 对话框中选择自动安装即可。（注：忽略驱动数字签名警告！）或者以后需要时用USB连接线把测试仪器与电脑连接， 在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》对话框中 选择自动安装即可。USB驱动安装完毕可以进行【电能质量分析软件】的安装。 2【电能质量分析软件】安装 用鼠标左键双击，开始安装，出现如下界面：

单击“下一步”，选择安装文件夹。 默认安装路径为“C:\Program Files\电能质量分析软件”，如果需要更改安装路径单击“更改”。 更改安装路径后，单击“确定”，然后再单击“下一步”，安装快捷方式文件夹。

单击“下一步”，准备安装。 单击“下一步”，开始安装 单击“完成”安装。

2、运行软件 在Windows桌面左下角，单击“开始”->“程序”->“电能质量分析软件” -> “电能质量分析软件”，界面如下： 点击：“电能质量分析软件”进入软件应用程序：

软件经专业人士精心设计，参考广大电力系统用户的宝贵意见，经过多次修改升级到现在的2.0版本。 下面我们对本软件的使用及功能进行更为详尽的描述。 3、站点管理 如果你是第一次使用本软件，软件运行后界面同上图，左边为站点管理区内。 区内第一行显示【供电公司】，表示用户名称。用鼠标左键双击【供电公司】，出现如下对话框， 用于根据自己的需要更改用户名称。例如改成【XX供电公司】： 用鼠标左键单击即可。 1 新建站点 在左边浅蓝色区域，鼠标指到[供电公司]单击左键，[供电公司]变蓝处于选中状态，单击鼠标右键，出现

电能质量检测与监测分析终端设计汇总

电能质量检测与监测分析终端设计汇总 电能质量即电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正 弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面 我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会 导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上 使电能接近正弦波。本文为您介绍电能质量的检测与分析仪器设计汇总。 基于STM32 和ATT7022C 的电能质量监测终端的设计 本文以ARM STM32F103VE6 和电表芯片ATT7022C 为主构建了电能质量监测终端,利用电表芯片ATT7022C 实现对电网电压、电流、频率、功率因素等诸多参数的采样。 基于DSP/BIOS 在电能质量监测终端中的应用 DSP/BIOS 作为CCS 提供的一套工具，其本身仅占用极少的CPU 资源，但却提供相当高的性能，加快了开发进度。采用DSP/BIOS 作为电能质量监测终端实时操作系统，编写DSP 程序时控制硬件资源容易、协调各个软件模块灵活，大幅加快软件的开发、调试进度。最终实验证明，整个系统实时性好，运 行稳定可靠。 电能质量监测系统信号采集模块控制器IP 核设计 本文介绍的在电能质量监测系统中信号采集模块控制器的IP 核，是采用硬件描述语言来实现的。这样能够减轻CPU 的负担，不需要频繁地对6 通 道的采样数据进行读取，节省了CPU 运算资源。 采用Nios 的电能质量监测系统解决方案 本文将SoPC 技术应用到电力领域，在FPGA 中嵌入了32 位NiosⅡ软 核系统。可实现对电能信号的采集、处理、存储与显示等功能，实现了实时系