電能質量在線監測裝置 探討電能質量在線監測裝置在光伏并網中的現狀與問題

一、大環境背景：

       新能源大規模應用，也使電網的非線性、波動性日趨嚴重。新能源中的風力變流器、光伏逆變器都是通過半導體功率開關器件的開通和關斷，把直流或頻率變化的電能轉化為50赫茲交流電能，在此逆變環節會產生諧波、三相不平衡等電能質量問題。另外新能源發電的啟停、功率頻繁變化都會引起電網電壓發生較大波動;甚至當發生用電故障時，電網電壓的暫態過程極易引發新能源發電單元的大規模脫網，放大故障規模、范圍。從而這個就需要安裝電能質量在線監測裝置提前監測數據，監測數據中心重要回路的電壓波動與閃變、電壓暫升/暫降、短時中斷情況，實際記錄事情和故障錄波，為電能質量分析與治理提供數據來源。

二、光伏電能質量

          分布式光伏發電的接入，加大了其所在區域的負荷預測難度，改變了既有的負荷增長模式，使配電網的改造和管理變得尤為復雜。除此之外，對不平衡度、諧波、閃變等電能參數有影響并且影響繼電保護的配置，一般并網光伏配置電能質量在線監測裝置。
 

三、電能質量在線監測裝置安裝的位置及功能介紹分類

          電能質量監測設備主要安裝在升壓并網前端，可實現對各升壓站點電能質量不間斷的監測，并把采集到數據通過網絡上傳到主站后臺服務器，使用江陰和源電子自主研發的“HYPQM6000系列電能質量監測裝置”對各升壓站點的電能質量進行分析和管理，實現功能如下：

HYPQM6000/A

（1）采用12864圖形液晶顯示，Web server 顯示詳細電能質量參數；波形數據存儲為COMTRADE 格式；可以用FTP通訊抓取暫態數據；

（2）監測一組電壓、電流采集回路4路開關量輸入 4路開關量輸出回路具有1路以太網口，1路485通訊、1路USB、1路B碼對時功能；

（3）Z大可支持50次諧波/諧間波測量；

（4）可以自動/手動錄波；

（5）體積小巧，支持嵌入式、壁掛式兩種安裝方式；便于光伏、風電等分布式能源并網監測的快速布點及項目改造；

HYPQM6001

（1）采用320240TFT液晶顯示，就地顯示50次諧波/諧間波；

（2）嵌入式系統裝置；

（3）具有1 路 RJ4510/100M 以太網接口（TCP/IP、HTTP、FTP等協議），1路RS485提供MODBUS 協議，1路USB2.0可接 USB 硬盤，1路B碼對時功能；

（4）實現電能質量全指標監測的裝置；

（5）監測1組電壓電流回路，全通道同步采樣的單監測點監測裝置；

（6）內置大容量電子盤作為當地數據存儲介質的裝置；

（7）實現PQDIF、COMTRADE、EXCEL標準文件交互的裝置；

（8）集成嵌入式WEB server功能的裝置；

（9）采樣率256點/周波，實現10周波無縫測量的裝置；

（10）采用就地界面波形、矢量、頻譜分次諧波、間諧波顯示；

可以實現嵌入式和壁掛式兩種安裝方式，適用于10kV并網的大容量（MW級以上）分布式新能源并網場景；

HYPQM6002

（1）采用320240TFT大屏顯示，就地界面采用圖形顯示；就地顯示高達50次諧波/諧間波

（2）嵌入式系統裝置；內部協議可監測達150次諧波/諧間波；

（3）具有三路以太網接口，1路485，1路USB， 1路B碼對時；

（4）實現電能質量全指標監測，無縫接入電網標準數字化變電站；并支持多種地方協議；

（5）全通道同步采樣的單回路型監測裝置；采樣率高達1024點/周波，并且10周波連續采樣、無縫測量，事件記錄可生成COMTRADE波形文件；

（6）遵照IEC61000-4-30中規定測量方法的裝置；

（7）內置大容量電子盤作為當地數據存儲介質的裝置；并可隨時查詢電子存儲盤使用情況；

（8）實現PQDIF文件本機生成，集成嵌入式WEB server功能的裝置；

（9）按照IEC61850-7標準建模，變電站層通訊協議滿足IEC61850-8要求的裝置；

（10）具備瞬態電能質量事件監測功能和分散式錄波器功能的裝置；

HYPQM6003

（1）采用320240TFT大屏顯示，就地界面采用圖形顯示；就地顯示高達50次諧波/諧間波，定制顯示可達127次；

（2）嵌入式系統裝置；內部協議可監測達150次諧波/諧間波；

（3）具有三路RJ4510/100M以太網接口，1路485，1路USB2.0， 1路B碼對時；

（4）實現電能質量全指標監測，無縫接入電網標準數字化變電站；并支持多種地方協議；

（5）全通道同步采樣的多回路型監測裝置（Z大可以達3U5I）；采樣率高達1024點/周波，并且10周波連續采樣、無縫測量，事件記錄可生成COMTRADE波形文件；

（6）遵照IEC61000-4-30中規定測量方法的裝置；

（7）內置大容量電子盤作為當地數據存儲介質的裝置；并可查隨時查詢電子存儲盤使用情況；

（8）實現PQDIF文件本機生成，集成嵌入式WEB server功能的裝置；

（9）按照IEC61850-7標準建模，變電站層通訊協議滿足IEC61850-8要求的裝置；

（10）具備瞬態電能質量事件監測功能和分散式錄波器功能的裝置；

HYPQM6004

（1）采用320240TFT液晶顯示，按黃、綠、紅三色顯示ABC三相的電參量；

（2）面板具有運行、告警、諧波、閃變、電壓、頻率、不平衡、備用等指示燈；

（3）9鍵盤操作，就地顯示諧波高達25次，可以按相顯示和按次顯示，更便于查詢；

（4）采樣一組電壓、電流采集回路，可以選擇為監測兩組電壓、電流；

（5）配置26路開關量輸入、14路開關量輸出回路，包括電壓異常、頻率異常、諧波越限、閃變超限等出口；

（6）具有2路RJ45，1路RS485，1路B碼對時接口；對于監測開入量在待機狀態顯示，并及時顯示以太網通訊IP地址，IEC103通訊狀態；

（7）廣泛應用于光伏、風電、儲能、燃料電池、余熱發電等分布式新能源接入；

四、小結

        在雙控的背景下，光伏起到了“及時補位”的作用，從而保障了企業的用電和生產 。一般并網光伏配置電能質量在線監測裝置。從設備級進行質量監測和優化治理，引導用戶根據自身用電設備特性和用電協議，配置必需的無功補償設備、諧波治理設備。