概述

APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采用了高性能多核平臺(tái)和嵌入式操作系統(tǒng)，遵照IEC61000-4-30《測試和測量技術(shù)-電能質(zhì)量測量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測量方法進(jìn)行測量,，集諧波分析,、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷,、閃變監(jiān)測,、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄,、測量控制等功能為一體,。裝置在電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測量精度以及時(shí)鐘同步、事件告警功能等各個(gè)方面均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求,，廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂,、物流基地,、機(jī)場交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監(jiān)測,。

特點(diǎn)

①高性能的硬件平臺(tái)

裝置采用基于Xilinx SoC構(gòu)架的雙ARM內(nèi)核處理器,，ARM1運(yùn)行嵌入式Linux、TCP/IP協(xié)議,、Http協(xié)議,、Web服務(wù)器、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),、統(tǒng)計(jì),、分析，ARM2用來數(shù)據(jù)采樣,、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算,。裝置每周波采樣高達(dá)1024點(diǎn)，具備高測量精度能準(zhǔn)確記錄故障波形,。采用eMMC進(jìn)口高速存儲(chǔ)芯片容量達(dá)到32GB,，可以長期存儲(chǔ)事件記錄與故障波形等數(shù)據(jù),。具備友好的人機(jī)界面，800*480像素點(diǎn)陣彩色大尺寸液晶可就地查看實(shí)時(shí)波形與故障波形,，方便用戶故障分析,。安科瑞王金晶，13/+77-443-/09+92

②豐富的接口資源

4路交流電壓,；

4路交流電流,；

16路可編程無源繼電器出口；

22路有源開關(guān)量輸入,；

2路RS485串行通訊接口,，支持Modbus-RTU規(guī)約；

4路以太網(wǎng)接口,，其中3個(gè)支持Modbus-TCP,、IEC 61850 MMS、FTP,，1個(gè)支持裝置升級(jí)維護(hù),；

1路GPS對(duì)時(shí)接口，支持IRIG-B對(duì)時(shí)方式,；

1路USB接口，可用于裝置維護(hù),。

③可靠性設(shè)計(jì)

裝置軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能,，抗干擾性能好，裝置通過多項(xiàng)電磁兼容檢測認(rèn)證,，電快速瞬變脈沖群,、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),。

功能對(duì)照表

表1.1 功能對(duì)照表

注：√表示標(biāo)配功能,，■表示可選功能，×表示不具備此功能呢,。

裝置型號(hào)命名及選型

功能簡介

①人機(jī)界面功能

裝置面板上采用5寸彩色LCD屏,，以圖形方式顯示主要電能質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?？蓪?duì)裝置硬件時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置,，并可對(duì)監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改,，對(duì)裝置進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)置,、密碼設(shè)置等操作。安科瑞

②記錄存儲(chǔ)功能：

可對(duì)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存,，1min數(shù)據(jù)(Max,、Min,、平均值、95%概率大值,、均方根值)在裝置上最長保存時(shí)間為90天,，之后按”*先出”原則更新。

③通訊功能

2個(gè)RS485串行通訊接口,，支持Modbus-RTU協(xié)議,，能夠讀取所有被測量參數(shù)；提供3個(gè)以太網(wǎng)接口,，支持Modbus-TCP,、IEC 61850 MMS、FTP,，能夠讀取所有被測量參數(shù),；提供一個(gè)以太網(wǎng)維護(hù)口，用于頁,、裝置軟件升級(jí),；

④GPS 對(duì)時(shí)功能

裝置具有GPS硬對(duì)時(shí)接口，支持IRIG-B碼對(duì)時(shí),。

⑤告警功能

可根據(jù)用戶設(shè)定的穩(wěn)態(tài),、暫態(tài)各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)的限值，啟動(dòng)告警功能,。當(dāng)某一告警觸發(fā)時(shí),，裝置會(huì)記錄事件記錄并觸發(fā)錄波。

⑥錄波功能

裝置對(duì)每個(gè)告警事件都能觸發(fā)錄波,，并提供手動(dòng)觸發(fā)錄波,、定時(shí)觸發(fā)錄波和上位機(jī)觸發(fā)錄波功能。

⑦本地PQDIF文件生成功能

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以PQDIF文件格式保存,，記錄數(shù)據(jù)包括2h內(nèi)的故障錄波波形和穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù),。穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)包含裝置每1min統(tǒng)計(jì)的“Max”“Min”“平均值”“均方根值”“95%概率值”整2h保持的數(shù)據(jù)。記錄的故障錄波數(shù)據(jù)和穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)均可通過工具軟件查看,。記錄1min內(nèi)“Max”“Min”“平均值”“均方根值”“95%概率值”生成一個(gè)記錄數(shù)據(jù)點(diǎn),，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)整2小時(shí)形成一個(gè)存儲(chǔ)文件，可通過查看軟件觀察線路變化趨勢,。

⑧Web功能

集成嵌入式Web Server功能,，支持不同權(quán)限等級(jí)的用戶登錄訪問。不同等級(jí)用戶使用不同8位密碼登錄,，分別為“游客”：00000000,；“管理員”：********；“調(diào)試員”：********。用戶可通過瀏覽器直接連接裝置,，實(shí)時(shí)查看電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和設(shè)置裝置參數(shù),。

連接方法：

1)將裝置與電腦用網(wǎng)線互聯(lián)；

2)進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置-通訊設(shè)置菜單查看所連接以太網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的IP地址,，例如：192.168.103.219,；

3)將電腦IP與裝置IP設(shè)置到同一網(wǎng)段；

4)打開電腦IE瀏覽器在地址輸入欄輸入IP地址并回車,。如圖1.1所示,。

圖1.1 Web登錄界面

此時(shí)顯示用戶登錄界面，用戶選擇身份并輸入登錄密碼,。用戶登錄后左側(cè)顯示功能菜單,，右側(cè)顯示裝置信息與數(shù)據(jù)。如圖1.2所示,。

圖1.2 裝置信息界面

查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù):單擊左側(cè)菜單“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”,，右側(cè)顯示線路1實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

“線路1”：可切換查看其它線路數(shù)據(jù),，修改完鼠標(biāo)單擊“提交”確定切換,；

“生成電子表格”：將顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)生成.xls格式的表格，鼠標(biāo)單擊文件名可選擇打開表格或者另存,。

“基本數(shù)據(jù)”,、“功率顯示”、“電能顯示”,、“諧波數(shù)據(jù)”等：切換不同顯示數(shù)據(jù),。如圖1.3所示。

圖1.3 基本數(shù)據(jù)界面

錄波文件：單擊左側(cè)菜單“錄波文件”,，再選擇對(duì)應(yīng)的事件記錄，可查看該事件記錄的波形

圖1.4 波形界面

2

技術(shù)參數(shù)

工作電源

額定值：AC/DC220,、AC/DC110V或DC48V

允許偏差：－20％～＋20％,；

功率消耗：不大于15W；

交流電流輸入

輸入方式： 電流互感器輸入,；

額定值In：5A或1A,；

測量范圍：0～1.2In；

功率消耗：不大于0.5VA/路,；

過載能力：1.2In 連續(xù)工作,；

20倍額定電流允許1s。

注：直流分量測量范圍為0～2In,。

交流電壓輸入

輸入方式： 電壓互感器輸入,；

額定值Un： 57.74V/100V或220V/380V；

測量范圍： 0～1.2Un,；

功率消耗： 不大于0.5VA/路,；

過載能力：1.2Un 連續(xù)工作,；

4倍額定電壓允許1s。

注：直流分量測量范圍為0～2Un,。

開關(guān)量輸入

額定電壓： AC/DC220V,、AC/DC110V或DC48V,。

開關(guān)量輸出

機(jī)械壽命： ≥10000次；

輸出方式： 無源干接點(diǎn),；

接通容量： ≤4000W或≤384VA,；

導(dǎo)通電流： 連續(xù)≥16A(AC250V/DC24V),，短時(shí)(200ms)≥30A;

通訊接口

①以太網(wǎng)

接口速率： 10/100M 自適應(yīng),；

接口類型： 10/100Base—T,；

支持TCP/IP,，F(xiàn)TP 協(xié)議,；

②RS485 接口

接口速率： RS485：300～57600bps；

帶光電隔離,。

監(jiān)測精度對(duì)照表

表2.1 監(jiān)測精度對(duì)照表

注1：表中為標(biāo)稱電壓,，為標(biāo)稱電流,。

注2：為第h次(間)諧波電壓實(shí)際測試值,；為第h次(間)諧波電壓給定值。

注3：為第h次(間)諧波電流實(shí)際測試值,；為第h次(間)諧波電流給定值。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 14549 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波；

GB/T 18481 電能質(zhì)量暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓,；

GB/T 19862 電能質(zhì)量 監(jiān)測設(shè)備通用要求,；

GB/T 12325 電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差,；

GB/T 12326 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變,；

GB/T 15543 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度,；

GB/T 15945 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差,；

GB/T 24337 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波,；

GB/T 19964 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定,；

GB/T 29319 光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定；

GB/T 33342 戶用分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)接口技術(shù)規(guī)范,；

GB/T 19939 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求,；

IEC 61000-4-30 電能質(zhì)量測量方法,；

IEC 61000-4-15 閃變儀-功能和設(shè)計(jì)規(guī)范；

GB/T 2423.10 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦),；

GB/T 2423.5 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊,；

GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)；

GB/T 17626.3 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn),；

GB/T 17626.2 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn),；

GB/T 17626.5 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)；

GB/T 2423.2 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)B：高溫,；

GB/T 2423.1 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)A：低溫,；

GB/T 2423.4 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Db交變濕熱(12h+12h循環(huán))；

GB/T 4208 外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼),。

工作環(huán)境

正常工作溫度：-10℃～+55℃,；

貯存溫度：-30℃～+80℃；

相對(duì)濕度：5％～95％,；

大氣壓力：86kPa～106kPa,；

海拔：≤2500 米；

防護(hù)等級(jí)：IP51,。

安全性能

①絕緣強(qiáng)度

裝置能承受有效值為2kV,、頻率為50Hz,、歷時(shí)1min 的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn),，而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象,。

②絕緣電阻

用開路電壓為500V 的兆歐表測量裝置的絕緣電阻值,，正常試驗(yàn)大氣條件下各等級(jí)的各回路絕緣電阻不小于20MΩ,。

③沖擊電壓

在正常試驗(yàn)大氣條件下,，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路,、輸出觸點(diǎn)回路對(duì)地以及回路之間能承受1.2/50μs 的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn)，開路試驗(yàn)電壓5kV,。

④耐濕熱性能

裝置應(yīng)能承受GB/T 2423.9-2001 規(guī)定的恒定濕熱試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度+40℃±2℃,、相對(duì)濕度(93 ± 3)％,，試驗(yàn)時(shí)間為48小時(shí)，在試驗(yàn)結(jié)束前2小時(shí)內(nèi),，用500V直流兆歐表,，測量各外引帶電回路部分外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應(yīng)不小于1.5MΩ,；介質(zhì)耐壓強(qiáng)度不低于介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)電壓幅值的75％,。

電磁兼容性能

電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度滿足GB/T 17626.11和GB/T17626.29的要求；

射頻電磁場輻射抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.3中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求；

電快速瞬變脈沖群抗擾度應(yīng)按照GB/T17626.4中規(guī)定,，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求,；

靜電放電抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.2中規(guī)定,，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求；

浪涌抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.5中規(guī)定,，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求；

工頻磁場抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.8中規(guī)定,，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求；

射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.6中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)的要求,；

振蕩波抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.12中規(guī)定,，滿足嚴(yán)酷等級(jí)4級(jí)的要求,。

機(jī)械性能

①機(jī)械振動(dòng)

裝置能承受GB/T2423.10中規(guī)定的振動(dòng)耐久能力試驗(yàn),。

②機(jī)械沖擊

裝置能承受GB/T2423.5 中規(guī)定的沖擊響應(yīng)試驗(yàn),。

3

機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣安裝

開孔尺寸與安裝方式

裝置采用嵌入式安裝,，首先在柜（屏）體面板上按3.1所示開孔,，再將裝置按圖3.2所示放入開孔中,，直到裝置面板靠住柜（屏）的面板。再將固定螺絲旋入螺絲孔,，使裝置牢固在柜（屏）上,。

圖3.1 外形及開孔尺寸圖

圖3.2 安裝示意圖

背部端子圖

圖3.3 1U1I背部端子圖

X1端子：

1IA、1IB,、1IC為回路1三相電流,；1UA、1UB,、1UC為回路1三相電壓,；

1I0為回路1外接零序電流，1U0為回路1外接零序電壓,。

未標(biāo)記端子不接入信號(hào)。

X2端子：

RS485_1A,、RS485_1B,，第1路RS485串行通訊接口,；

RS485_2A,、RS485_2B，第2路RS485串行通訊接口,；

IRIG-B+、IRIG-B-,，GPS對(duì)時(shí)接口（IRIG-B對(duì)時(shí)協(xié)議）,；

RS232_TX、RS232_TX,，裝置維護(hù)接口,。

X6端子：

繼電器出口，X6.1與X6.2為一個(gè)繼電器觸點(diǎn),。

X5端子：

開關(guān)量輸入,，COMA為DI1至DI11的信號(hào)公共端,；

COMB為DI12至DI22的信號(hào)公共端。

X4端子：

為裝置的輔助電源,，X4.4為裝置地接口(裝置安裝時(shí)請(qǐng)務(wù)必接地),。

ETH1、ETH2,、ETH3以太網(wǎng)接口,。

接線方式

圖3.4 3CT電流接線

圖3.5 2CT電流接線

圖3.6 3PT電壓接線

圖3.7 2PT電壓接線

接地

為保證裝置的安全運(yùn)行和人身安全，裝置外殼與變電站,、電廠的地網(wǎng)可靠連接,。同時(shí)為保證裝置在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下可靠運(yùn)行,，考慮了許多隔離,、濾波、安全措施,，這些措施要發(fā)揮作用,，裝置需要有良好的接地。因此,，裝置的接地非常重要,。裝置在X4端子上設(shè)有接地端子X4.4（標(biāo)志為EARTH），需要用不小于4mm2專用接地導(dǎo)線(黃綠雙色)將該端子與大地可靠連接,。

電源

裝置支持交流或直流電源輸入,，支持AC/DC110V、AC/DC220V和DC48V 三種規(guī)格(額定值),，工作范圍是(80％～120％)額定值,。在裝置上電前，需要核對(duì)裝置側(cè)面的銘牌,，以確保裝置實(shí)際提供的電源與現(xiàn)場的電源范圍一致,，防止損壞裝置。

模擬量輸入回路

裝置交流電流回路需要用可靠壓接的不小于2.5mm2的帶色標(biāo)的導(dǎo)線連接至屏,、柜的電流輸入端子處,，裝置端子上的螺絲需要有彈簧墊圈并擰緊，以防止交流電流回路開路,；交流電壓回路需要用可靠壓接的不小于1.5mm2的導(dǎo)線連接至屏,、柜的電流輸入端子處。

通訊端口的連接

裝置提供3個(gè)以太網(wǎng)通訊網(wǎng)口EN1,、EN2,、EN3，分別為10/100M的網(wǎng)口（具有換相功能），采用RJ45接口,。裝置提供2個(gè)RS485串行通訊接口485A1/B1,、485A2/B2，支持300～57600bps,，通訊連接時(shí)選用屏蔽雙絞線以提高可靠性,。

4

人機(jī)界面

裝置的人機(jī)交互包括液晶顯示、LED指示燈,、按鍵和USB/以太網(wǎng)維護(hù)口,。裝置液晶采用5寸彩色LCD，分辨率為800*480,，可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、電能質(zhì)量、事件記錄,、用戶定值、系統(tǒng)設(shè)置,、裝置調(diào)試等數(shù)據(jù),。

圖4.1 前面板說明

按鍵

表4.1 按鍵功能說明

面板指示燈

LED燈用來指示裝置的運(yùn)行狀態(tài)、通訊狀態(tài)和電能質(zhì)量指標(biāo),。

表4.2 面板指示燈功能說明

快速導(dǎo)航

圖4.2 快速導(dǎo)航示意圖