10kV光伏并网用电能质量在线监测装置

安科瑞 华楠

前言

     随着电气环境中自动化程度的提高，以电力电子技术为代表的各种整流、逆变、变频等非线性负载比重不断增大，加之调控手段不完善及外来干扰等原因，使得电能质量下降。基于计算机、微处理器控制的精密电子仪器在国民经济企业中大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，对电能质量提出了更高的要求，从而使电能质量问题及其解决措施逐渐成为研究的热点。

      要对电网的电能质量进行改善，首先要对电能质量做出精确的检测和分析，测量电网的电能质量水平，并分析和判断造成各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据。

一、行业现状

1.风力发电

• 谐波（发电机匹配电力电子器件）

• 电压偏差（风力发电组启动、切除）

• 小型孤立电网，会有频率偏差    

2.太阳能发电

• 谐波（逆变器）

• 电压波动、闪变（输出功率随机波动）

• 直流分量（逆变器）

3.石化行业

• 电压波动敏感“晃电”（石化装置停车）

• 电压暂降（大型电动机和电动机群）

4.冶金行业

• 谐波（轧机、大型鼓风机调速装置）

• 电压波动（电弧炉）

5.半导体行业

• 设备敏感度高

6.数据中心

• 谐波（开关电源、UPS、变频设备）

二、常见的电能质量问题

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三、相关产品

 

APView500

功能

 

 

四、产品接口资源

 

五、典型案例

1. 医院项目

需求

通过加装电能质量在线监测系统实现对医院配电系统内电能质量的分析和告警。提高安全管理效率与质量，变人工例行的巡检为系统在线实时监测，对于配电系统内发生的电压波动可以及时捕捉和处理。科学地对配电系统的电压、电流进行分析，更及时、准确、灵敏地反映出当前电能质量情况，减少因电网波动造成的损失。

方案

本医院10kV供电系统1#中心变、2#中心变、2#分变、3#分变、柴油发电机室组成。1#中心变10kV为两进线一母联系统，共8个10/0.4kV配电变压器出线至1#分变、2#分变、3#分变0.4kV配单系统。2#中心变也为两进线一母联系统，共4个出线回路。其中2个10/0.4kV配电变压器出线，2个备用出线。 在上述供电系统中，每个10kV进线和0.4kV进线处均按照安科瑞电能质量在线监测装置，详细如下如所示。图中“AP”为电能质量在线监测装置上图示意，一共配置了14台装置。

2.工业制造项目

需求

苏州某科技公司主要为生产滚珠丝杆、直线导轨、动力刀座、特殊轴承、工业机器人、医疗机器人及直线电机等高阶精密型产品，其配电系统的供电质量对整个厂区及各生产车间的运行至关重要。本次需要对其某一生产车间的配电系统进行增容改造，其中需要对该车间配电系统进行电能质量监测，重点监测电压不平衡度、电压暂升/暂降、电压闪变、电压谐波/间谐波、电流谐波/间谐波等。通过监测的电参量数据，科学地对配电系统的电压、电流进行分析，更及时、准确、灵敏地反映出当前电能质量情况，保证整个厂区的稳定可靠稳定，降低因电压质量造成的设备及财产损失。

方案

为提高供电质量，在上述供电系统中，10kV进线处各安装一台安科瑞电能质量在线监测装置，详细如下如所示。图中“AP”为电能质量在线监测装置上图示意，一共安装2台。

通过加装电能质量在线监测装置实现对车间配电系统内电能质量的实时监测和分析管理。

3.新能源发电项目

需求 

光伏发电项目，使用交直流逆变器，由于逆变器通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电转变成交流电，在此环节会产生谐波问题。光伏发电系统的不确定性，造成输出功率的随机波动，导致电网频率偏差、电压波动与闪变等问题。

风力发电项目，风力发电机配备的电力电子设备，会产生谐波和间谐波问题；还有发电机组的启停会产生冲击电流导致电压暂降；小型电网的风电发电的稳定性和频率偏差问题。

方案