谐波监测

新型谐波在线监测装置是由保定国电中科电气有限公司研制的新一代数字式电能质量在线监测装置，本装置完全按国标要求采集电能质量的各项参数，具有长时间在线工作的可靠性、较强的现场操作和与中心站的通讯功能，同时具有长时间记录存储数据的能力及方便的数据统计分析方式。

一、谐波监测仪产生的背景

近年来，随着冶金工业、化学工业和电气化铁路的发展，以及直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用，电力系统的污染也日益严重。目前,各国都十分重视电能质量的管理，我国已先后颁布了五个有关电能质量的国家标准。《电力法》正式颁布实施后，有关部门又制定了相应的《电能质量监督管理办法》。

直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用。导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。冲击性功率负荷（如电弧炉、直流输电换流站）投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，他们对系统干扰比机电设备更敏感，因此对电能质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。另外,大量为提高生产效率,节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为电能质量问题的主要来源。

随着我国市场经济的发展，电力工业已经逐步市场化，强化电能质量概念是时代发展的需要，是信息时代提出的新的挑战，用科学的方法，完善的管理，有效的提高我国电网的电能质量。电能质量的治理是最终目的，在线式电能质量监测仪的监测记录为电能质量的治理提供依据。该仪器采用32位DSP28XX和16位高速AD，工业控制计算机，全中文接口，可靠性高，长期稳定性好。

二、谐波监测的方式

1、谐波监测分为非在线监测和在线监测两种方法；

2、非在线监测方法采用便携式测试仪，不定期对所关注的疑似谐波源进行测试；这种方法投资少，但存在实时性不强、工作量大、效率低等缺点；

3、在线监测方法一般以监测仪表为核心，用安装了管理软件的电脑作为主站，通过有线（RS232/485）和网络（RJ45)将监测数据采集后进行分析处理，以图表的方式输出，供相关技术人员进行分析和利用。

三、谐波监测的基本内容

1、总谐波电压含量及畸变率2-50 次谐波电压分量及含有率。

2.、总谐波电流含量及畸变率2--50 次谐波电流分量及含有率。

3 、谐波电压畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。

4 、谐波电流畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。

四、测量精度

1、电压电流基波测量： 0.5 级。

2、频率偏差不大于：0.01Hz

3、 时钟误差：每天≤± 0.5s ，每年≤± 1min

4、最大功耗：＜ 5VA

5、电网谐波测量精度： A 级

五、 数据采集与管理

具有 RS232 、 RS485 标准通讯端口和网口(RJ45)通讯方式，也可用 笔记本电脑在现场采集。上位机基于 WINDOWS 操作平台，各种采集的数据都能自动生成各种报表、曲线、棒图。报表可根据需要转换为 WORD 或 EXCEL 格式打印。各种报表、曲线和棒图均可通过 EMAIL 对外发送。　

六、　保定国电中科电气有限公司研制的GDDN-500C电能质量在线监测装置是GDDN-500B的升级产品，配置3路电压、3路电流，最高可支持3×6路电压、3×6路电流（即六个通道）。

电流真有效值、基波有效值、2～50次谐波有效值； 电压真有效值、基波有效值、2～50次谐波电压畸变率、总畸变率； 真功率因数、基波功率因数； 基波视在功率、基波有功功率、基波无功功率； 电压偏差； 三相电压不平衡度； 基波电压（电流）相角； 电网频率； 电压波动与闪变值（长时闪变值（Plt）、短时闪变值（Pst））；

收/发控制功能,通讯方式选择功能； 向各监测点发送指令，提取数据或设置参数； 可设置的参数包括：监测网点、监测指标、系统参数、定时通讯的时间间隔等； 接收各监测点上传的电能质量数据、波形等； 可切换至被监测的任一变电站的任一条线路，显示并统计现场数据； 数据处理功能； 图形输出功能； 报表输出功能。

为保证系统和仪器的安全可靠运行，所有电压、电流输入通道均采取隔离措施，电流采用电流钳或内置式传感器，电压采用光电隔离模块。每通道的绝缘电阻≥20MΩ，耐电压≥1.5KV。仪器采用免维护设计，采用标准工业控制计算机，性能可靠，自带看门狗（反应时间小于1.6S）。平均无故障时间（MTBF）大于10小时。

网络化方式

仪器支持RS232、RS485、TCP/IP等多种通讯方式，仪器配备工控级10/100M自适应网卡或符合V90协议的56K调制解调器，连接可靠，长期运行稳定性好。多台GDDN-500C和上位机联网可以组成电能质量监测与管理系统（POWERQUALITYSUPERVISORY&MANAGEMENT SYSTEM，简称PQSMS）。

技术参数

·电压测量范围：10~100V

·电流测量范围：0.05~6A

·电网频率误差：≤0.01Hz

·谐波电压（电流）含有率测量误差：≤0.1%

·电压偏差误差：≤0.2%

·三相电压不平衡度误差：≤0.2%

·基波电压（电流）相位误差：≤0.5º

·闪变误差：≤5%

·电源：AC/DC 220±15%,50Hz

数据通讯

·通讯接口：RJ45,RS232、RS485

安装开孔尺寸为标准19英寸 4U机箱 多通道可扩展设计

测量分析公用电网供到用户受电端的交流电能质量，其测量分析的指标：供电频率偏差、供电电压偏差、供电电压波动和闪变、供电三相电压允许不平衡度、电网谐波 应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。 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的影响。 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、频率、相位等电力参数的变化趋势。 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出现的问题。 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。 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