分布式光伏电能质量监测装置APView500 安科瑞10kV/35kV并网用

APView500电能质量在线监测装置

1 装置介绍

1.1 概述

APView500 电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法进行测量，集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体。装置在电能质量指标参数测量方法的标准化和指标参数的测量精度以及时钟同步、事件告警功能等各个方面均达到了国家标准 A 级要求，能够满足110kV 及以下供电系统电能质量监测的要求，广泛适用于化工、钢铁、冶金、医院、数据中心、交通建筑等行业的电能质量监测。

1.2 特点

1.2.1 高性能的硬件平台

装置采用基于 Xilinx SoC 构架的双 ARM 内核处理器，ARM1 运行嵌入式 Linux、TCP/IP协议、Http 协议、Web 服务器、电能质量数据的存储、统计、分析，ARM2 用来数据采样、电能质量数据计算。装置每周波采样高达 1024 点，具备高测量精度能准确记录故障波形。采用 eMMC 进口高速存储芯片容量达到 32GB，可以长期存储事件记录与故障波形等数据。具备友好的人机界面，800*480 像素点阵彩色大尺寸液晶可就地查看实时波形与故障波形，方便用户故障分析。

1.2.2 丰富的接口资源

8 路交流电压；

8 路交流电流；

16 路可编程无源继电器出口、22 路有源开关量输入；

2 路 RS485 串行通讯接口，支持 Modbus-RTU 规约；

4 路以太网接口，其中 3 个支持 Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，1 个支持装置升级维护；

1 路 GPS 对时接口，支持 IRIG-B 对时方式；

1 路 USB 接口，可用于装置维护。

1.2.3 可靠性设计

装置软硬件具有持续完善的自检功能，抗干扰性能好，装置通过多项电磁兼容检测认证，电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到国家标准。

1.3 功能对照表

1.4 装置型号命名及选型

电能质量在线监测装置可适用于单进线回路或双进线回路，具体如下。

1.5 功能简介

1.5.1 人机界面功能

装置面板上采用 5 寸彩色 LCD 屏，以图形方式显示主要电能质量监测指标的实时数据。可对装置硬件时钟进行设置，并可对监测参数进行设置、修改，对装置进行时钟设置、密码设置等操作。

1.5.2 记录存储功能：

可对监测点数据实时保存，1min 数据(*大值、*小值、平均值、95%概率大值、均方根值)在装置上*长保存时间为 90 天，之后按”先进先出”原则更新。

1.5.3 通讯功能

2 个 RS485 串行通讯接口，支持 Modbus-RTU 协议，能够读取所有被测量参数；提供 3个以太网接口，支持 Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，能够读取所有被测量参数；提供一个以太网维护口，用于页、装置软件升级；

1.5.4 GPS 对时功能

装置具有 GPS 硬对时接口，支持 IRIG-B 码对时。

1.5.5 告警功能

可根据用户设定的稳态、暂态、瞬态的各项电能质量指标的限值，启动告警功能。当某一告警触发时，装置会记录事件记录并触发录波。

1.5.6 录波功能

装置对每个告警事件都能触发录波，并提供手动触发录波、定时触发录波和上位机触发录波功能。

1.5.7 本地 PQDIF 文件生成功能

统计数据以 PQDIF 文件格式保存，记录数据包括 2h 内的故障录波波形和稳态数据。稳态数据包含装置每 1min 统计的“*大值”“*小值”“平均值”“均方根值”“95%概率值”整 2h 保持的数据。记录的故障录波数据和稳态数据均可通过工具软件查看。记录 1min 内“*大值”“*小值”“平均值”“均方根值”“95%概率值”生成一个记录数据点，这些数据点整 2 小时形成一个存储文件，可通过查看软件观察线路变化趋势。

1.5.8Web 功能

集成嵌入式 Web Server 功能，支持不同权限等级的用户登录访问。不同等级用户使用不同 8 位密码登录，分别为“游客”：00000000；“管理员”：********；“调试员”：********。用户可通过浏览器直接连接装置，实时查看电能质量数据和设置装置参数。

连接方法：

1.将装置与电脑用网线互联；

2.进入 系统 设置- 通讯 设置 菜单查 看所 连接以 太网 口对应 的 IP 地址 ，例 如：192.168.103.219；

3.将电脑 IP 与装置 IP 设置到同一网段；

4.打开电脑 IE 浏览器在地址输入栏输入 IP 地址并回车。如图 1.1 所示。

查看实时数据:单击左侧菜单“实时数据”，右侧显示线路 1 实时监测数据。“线路 1”：可切换查看其它线路数据，修改完鼠标单击“提交”确定切换；“生成电子表格”：将显示的实时数据生成.xls 格式的表格，鼠标单击文件名可选择打开表格或者另存。

“基本数据”、“功率显示”、“电能显示”、“谐波数据”等：切换不同显示数据。如图 1.3 所示。

?录波文件：单击左侧菜单“录波文件”，再选择对应的事件记录，可查看该事件记录的波形。

2 技术参数

2.1 工作电源

额定值：AC/DC220、AC/DC110V或DC48V 允许偏差： －20％～＋20％； 功率消耗： 不大于15W；

2.2 交流电流输入

输入方式： 电流互感器输入； 额定值In： 5a或1a； 测量范围： 0～1.2In；

功率消耗： 不大于0.5VA/路； 过载能力： 1.2In 连续工作；20倍额定电流允许1s。

2.3 交流电压输入

输入方式： 电压互感器输入； 额定值Un： 57.74V/100V或220V/380V； 测量范围： 0～1.2Un；

功率消耗： 不大于0.5VA/路； 过载能力： 1.2Un 连续工作; 4倍额定电压允许1s。

2.4 开关量输入

额定电压： AC/DC220V、AC/DC110V或DC48V；

输入方式： 无源接点，需要外接电源；

2.5 开关量输出

机械寿命： ≥10000次； 输出方式： 无源干接点； 接通容量： ≤4000W或≤384VA；

导通电流： 连续≥16A(AC250V/DC24V)，短时(200ms)≥30A;

2.6 通讯接口

2.6.1 以太网

接口速率： 10/100M 自适应； 接口类型： 10/100Base—T； 支持TCP/IP，FTP 协议；

2.6.2 RS485 接口

接口速率： RS485：300～57600bps； 带光电隔离。

2.7 监测精度对照表

2.8 依据标准

GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波；

GB/T 18481 电能质量暂时过电压和瞬态过电压；

GB/T 19862 电能质量 监测设备通用要求；

GB/T 12325 电能质量 供电电压允许偏差；

GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变；

GB/T 15543 电能质量 三相电压允许不平衡度；

GB/T 15945 电能质量 电力系统频率允许偏差；

GB/T 24337 电能质量 公用电网间谐波；

IEC 61000-4-30 电能质量测量方法；

IEC 61000-4-15 闪变仪-功能和设计规范；

GB/T 2423.10 环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc:振动(正弦)；

GB/T 2423.5 环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击；

GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验；

GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验；

GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验；

GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验；

GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温；

GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温；

GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db交变湿热(12h+12h循

环)；

GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)。

2.9 工作环境

正常工作温度：-10℃～+55℃；

贮存温度：-30℃～+80℃；

相对湿度：5％～95％；

大气压力：86kPa～106kPa；

海拔：≤2500 米；防护等级：IP51。

2.10 安全性能

2.10.1 绝缘强度

装置能承受有效值为2kV、频率为50Hz、历时1min 的绝缘强度试验，而无击穿和闪络现象。

2.10.2 绝缘电阻

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

2.10.3 冲击电压

在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、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5kV。

2.10.4 耐湿热性能

装置应能承受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介质强度试验电压幅值的75％。

2.11 电磁兼容性能与机械性能

电压暂降和短时中断抗扰度满足 GB/T 17626.11 和 GB/T17626.29 的要求；

射频电磁场辐射抗扰度应按照 GB/T 17626.3 中规定，满足严酷等级 4 级的要求；

电快速瞬变脉冲群抗扰度应按照 GB/T17626.4 中规定，满足严酷等级 4 级的要求；

静电放电抗扰度应按照 GB/T 17626.2 中规定，满足严酷等级 4 级的要求；

浪涌抗扰度应按照 GB/T 17626.5 中规定，满足严酷等级 4 级的要求；

工频磁场抗扰度应按照 GB/T 17626.8 中规定，满足严酷等级 4 级的要求；

射频场感应的传导骚扰抗扰度应按照 GB/T 17626.6 中规定，满足严酷等级 3 级的要求；

振荡波抗扰度应按照 GB/T 17626.12 中规定，满足严酷等级 4 级的要求。

2.11.2 机械振动装置能承受GB/T2423.10中规定的振动耐久能力试验。

2.11.3 机械冲击装置能承受GB/T2423.5 中规定的冲击响应试验。

3 机械结构与电气安装

3.1 开孔尺寸与安装方式

装置采用嵌入式安装，首先在柜（屏）体面板上按 3.1 所示开孔，再将装置按图 3.2所示放入开孔中，直到装置面板靠住柜（屏）的面板。再将固定螺丝旋入螺丝孔，使装置牢固在柜（屏）上。

3.2 背部端子图

X1 端子：1IA、1IB、1IC 为回路 1 三相电流；1UA、1UB、1UC 为回路 1 三相电压；

1I0 为回路 1 外接零序电流，1U0 为回路 1 外接零序电压。

2IA、2IB、2IC 为回路 2 三相电流；2UA、2UB、2UC 为回路 2 三相电压；

2I0 为回路 2 外接零序电流，2U0 为回路 2 外接零序电压。

X2 端子：RS485_1A、RS485_1B，第 1 路 RS485 串行通讯接口；

RS485_2A、RS485_2B，第 2 路 RS485 串行通讯接口；

IRIG-B+、IRIG-B-，GPS 对时接口（IRIG-B 对时协议）；

RS232_TX、RS232_TX，装置维护接口。

X6 端子：继电器出口，X6.1 与 X6.2 为一个继电器触点。

X5 端子：开关量输入，COMA 为 DI1 至 DI11 的信号公共端；

COMB 为 DI12 至 DI22 的信号公共端。

X4 端子：为装置的辅助电源，X4.4 为装置地接口(装置安装时请务必接地)。

ETH1、ETH2、ETH3 以太网接口。

X1 端子：1IA、1IB、1IC 为回路 1 三相电流；1UA、1UB、1UC 为回路 1 三相电压；

1I0 为回路 1 外接零序电流，1U0 为回路 1 外接零序电压。

未标记端子不接入信号。

X2 端子：RS485_1A、RS485_1B，第 1 路 RS485 串行通讯接口；

RS485_2A、RS485_2B，第 2 路 RS485 串行通讯接口；

IRIG-B+、IRIG-B-，GPS 对时接口（IRIG-B 对时协议）；

RS232_TX、RS232_TX，装置维护接口。

X6 端子：继电器出口，X6.1 与 X6.2 为一个继电器触点。

X5 端子：开关量输入，COMA 为 DI1 至 DI11 的信号公共端；

COMB 为 DI12 至 DI22 的信号公共端。

X4 端子：为装置的辅助电源，X4.4 为装置地接口(装置安装时请务必接地)。

ETH1、ETH2、ETH3 以太网接口。

4 人机界面

装置的人机交互包括液晶显示、LED指示灯、按键和USB/以太网维护口。装置液晶采用5寸彩色LCD，分辨率为800*480，可以显示实时数据、电能质量、事件记录、用户定值、系统设置、装置调试等数据。