第一章 概 述

隨著電力電子（zǐ）技術的發展，直流輸電、大功率單相（xiàng）整流技術在工業部門和用電設（shè）備上被廣泛應用，如大功率可控矽器件、開（kāi）關電源、變（biàn）頻調速等，這些典型非線性負荷（hé）將從電（diàn）網吸入或注入諧波電（diàn）流，從而引起電網電（diàn）壓畸變，使電網波形受到汙（wū）染，供（gòng）電質量惡化，附加損失增加，傳輸（shū）能力下降。在電網中，三相（xiàng）負荷不平衡、電力係統諧振接（jiē）地等會產生負序，大（dà）功率整流和非線性設備等會產生諧波。電能質量下降，嚴重威（wēi）脅供電、用電設（shè）備的安全運行。

電能（néng）質量（liàng）監測裝置是我公司（sī）針對電能（néng）質量（liàng）監測難題，研究總結（jié）國內外（wài）電能質（zhì）量監測特點和（hé）實（shí）踐（jiàn）經（jīng）驗基礎上，嚴格按照國家頒布的相關技（jì）術標準，自主設計開發的新一（yī）代嵌入式電（diàn）能（néng）質量在線監測終端。采用先進的32位DSP處理器，是具有高速采樣、計（jì）算、分析、統計、通訊（xùn）和（hé）顯示等功能（néng）相結合（hé）的電（diàn）能質量監測（cè）裝置。

該裝（zhuāng）置可全天候不間斷監測電網的諧波含有率、諧波總（zǒng）畸變率、三相電壓不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓波動、頻率、各次諧波有（yǒu）功功率、無功（gōng）功（gōng）率、功率因數、相（xiàng）移功率因數、有效值、正負序等電能質量數據。

對電（diàn）能質量監測（cè）裝置的監測數據進行分析，可反（fǎn）映公用電網供到用戶受電端的交流電（diàn）能質量，各種（zhǒng）用電設備在不同運行狀態下對公用（yòng）電網電（diàn）能（néng）質量的影響。對電力設備調（diào）整及運行過程動態監視，幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中（zhōng）出現的問題。監（jiān）測分（fèn）析電力係統中動態（tài）參數，並（bìng）對相關設備的功能和技術指標作（zuò）出定量評價（jià），保護（hù）係統中重要設備（bèi）的用電安全，避免因（yīn）電能質量問題帶來引起（qǐ）的重大（dà）事故。

第二章裝置（zhì）功能特點

電能質量（liàng）在線監測裝置除具有常規的電能質量穩態指（zhǐ）標的監測外，還對電能質量的暫態擾動，主要是電壓（yā）的驟升、驟（zhòu）降進（jìn）行（háng）監測和記錄，具有較強的實用性，主要特點如（rú）下：

1）采用高性能嵌入式主板以DSP技術為核心，具有高效穩定的數（shù）據（jù）處理（lǐ）能力，傳輸能力和控製能力；整機采用電子化設計，沒有（yǒu）任何高熱，震動器件，儀器全密封結構，可保證設備長期穩（wěn）定可靠的運行。

2）數據采集模塊采用獨立設計，每個采集模塊獨立（lì）A/D，獨立采集，獨（dú）立處理，獨立傳輸，精度更高、速（sù）度（dù）更快，且任何一組模塊損壞（huài）都不影響其它模塊的正（zhèng）常使用。

3）采用先進的（de）嵌（qiàn）入式實時操作係統，全部軟件（jiàn）采用高級語言編程，保證了係統的高（gāo）可靠性和兼容性。

4）采用大屏幕LCD顯示器（qì），可實時顯示全部電能質量監（jiān）測（cè）數據，另有圖形方式顯示（shì）主要監測指標。

5） 采用了四層（céng）印刷電路板（PCB）和SMT 工藝（yì）、繼電保護裝置常（cháng）用的”背（bèi）插式”結構；

6）可對（duì）基（jī）本監測（cè）指標和高級監測指（zhǐ）標實時保存，實時數據掉電不（bú）丟失，4G（可擴展（zhǎn））大容量的（de）存儲空間（jiān），最長（zhǎng）保存時間為1年以上，之後按”先進先出”原則更新。滿足電能質量監測裝置對數據存（cún）儲的要求

7）可對裝置參數進行設置、修（xiū）改和查看，並設有密碼保護。

8）裝置提供多種通訊接口方式，實現監測數據（jù）的實時傳輸或定時提取存儲記錄，可通過工業以太網接口或RS232C/RS485接口通訊與遠（yuǎn）方電能質量管理中心（xīn）通訊。

9）Modubs，IEC-60870-103和本廠（chǎng）規約三種規約可供任意選擇。

10）(如（rú）選配（pèi）GPS對（duì）時功能)裝置具有GPS硬對時接口（kǒu），可以（yǐ）接受IRIG-B碼對時，保持與遠（yuǎn）方（fāng）管理中心的時鍾一致。

11）(如選配（pèi）暫態事件觸發（fā）錄波功（gōng）能（néng）)可根據客戶要求設定事件觸發限值，記錄事件觸發前、後實時數據並保存，並保（bǎo）存（cún）有事件日誌以供查詢。

12）(如選配（pèi）PQDIF功能)裝置可對數據進行格式轉換，PQDIF使多數據具（jù）有良好的兼容性，便於（yú）實現不同監測係統間數據的共享

13)測量監測項目（mù）

依據標準：

GB/T15945-2008《電（diàn）能（néng）質量 電力係統頻率偏（piān）差》

GB/T12325-2008《電能質量 供電電（diàn）壓（yā）偏差》

GB/T14549-1993《電能質量 公用電網諧波》

GB/T15543-2008《電能（néng）質量 三相不平衡度》

GB/T12326-2008《電能質量 電壓波動和閃變》

GB/T24337-2009《電能質量 公用電網間諧波》

GB/T18481-2001《電能質量 暫時過電壓和瞬態過（guò）電壓》

GB/T19862-2005《電能質量監測設備通用要求》

GB/T17626.7-1998《電磁兼容試驗和測試技術 供電係（xì）統及其所（suǒ）連

接設備諧波、諧間波的測量（liàng）和測量儀器導（dǎo）則》

DL/T 1028-2006《電能質量測試分（fèn）析儀檢（jiǎn）定（dìng）規程》

第三章主要技術指標

第四章係統應用方案

整個網（wǎng）絡分為采集單元、變電站監測（cè）層和上級監測層三個（gè）部分。采集單元為監測終端，通過以太網將數據傳送至當地（dì）監控係統。用戶可（kě）通過上級監測層和當地監控（kòng）係統進行管理。

4.1安裝開孔圖

裝置為嵌入式安裝方式，可以（yǐ）集（jí）中安裝於（yú）控（kòng）製室的屏櫃上，也可（kě）分散安（ān）裝於開關櫃上。

4.2模（mó）擬量輸入回（huí）路

裝置用交流電流回路必須用可（kě）靠壓接的不小於2.5mm²的帶色標的導線連接至屏、櫃的電（diàn）流（liú）輸入端（duān）子處，裝置端子上的螺絲必須有（yǒu）彈簧（huáng）墊圈並擰緊，以防止（zhǐ）交流電流回路開路；交流電壓回路必須用可靠壓接的不小於1.5mm²的導線（xiàn）連接至屏、櫃的電流輸入端子處。

注意：在裝置（zhì）投入運行前，必須仔細檢查裝置（zhì）的交（jiāo）流電流、電壓輸入回路的接線是否（fǒu）正確，尤其是交流電流回路的所有端子必須（xū）接觸可靠，防止電流回路（lù）開路而產生危險（xiǎn）的高壓，危及人身安全！

4.3通訊（xùn）網絡的連接

裝置適用於電力係統各電壓（yā）等級變電（diàn）站（zhàn）和（hé）工礦企業變電站，網連接構成通訊網絡。本裝置（zhì）提供兩個獨立（lì）的、互為（wéi）備用（yòng）的以太網接（jiē）口，通過專用（yòng）的屏蔽（bì）網絡連接（jiē）線按照國際通用的EIA/TIA 568B 標（biāo）準接入網絡交換機後組網。網絡拓撲圖請參見第1.6.節。以太網（wǎng）連接線的（de）兩個端頭都（dōu）需按照EIA/TIA 568B 標準製作，其接線示意如圖16 所示。

圖16 EIA/TIA 568B 標準（zhǔn）接線（xiàn）圖

第五章人機界麵

5.1設備啟動

本（běn）設備在內部工控板發出啟動提示音後大（dà）約15~18秒後點亮屏（píng）幕背光，並顯示此開機啟（qǐ）動界麵。在底部依次（cì）提示Checking Storage...和Loading Moudles...，等待（dài）機器完成啟動自檢和初始化工作。在內置存儲器3.5G狀況（kuàng）下，自檢和係統初始化（huà）全部完成大約持續15~20秒鍾。此過程結束後切換至數據監測界麵。

5.2開機默認界麵（數據概（gài）要界麵）

此界麵為設備啟動以後（hòu）的默認界麵，提供電能（néng）質（zhì）量數據概要。主要（yào）包括：頻率，有效值(Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic)、畸變率(HrUa,HrUb,HrUc,HrIa,HrIb,HrIc)、有功(P)無功(Q)、分項有功（gōng）（Pa,Pb,Pc）分項無功（gōng）(Qa,Qb,Qc)、視在功率(Sa,Sb,Sc)、功率因數(Cosa,Cosb,Cosc)、波動(Da,Db,Dc)、短閃變(Psta,Pstb,Pstc)、長閃變(Plta,Pltb,Pltc)、電壓電流正序(U1,I1)、電壓電流負序(U2,I2)、電壓電流零序(U0,I0)、電壓電（diàn）流不平衡度(U21,I21)。

在此界麵中，可以按↑鍵查看下一個通道；↓查（chá）看上（shàng）一個通（tōng）道；按MENU鍵進入主菜單。

注意：

人機界麵的功能按鍵設計為動態提示方式。如：MENU/菜單，↑/通道+，↓/通道-。斜（xié）杠前對應麵板上的按鍵，斜杠後表示在當前頁麵該麵板按鍵代表的具體功能。以上三個動態（tài）提示（shì）分別表示：按MENU鍵（進入菜單），按↑鍵（當前通道號加1），按↓鍵（當前通道（dào）號減（jiǎn）1）。無提示的按鍵表示該按鍵在當前頁操作無效。具體按鍵在（zài）不同頁麵（miàn）的功能定（dìng）義是動態分配的，由於係統升級或其他原因，按（àn）鍵和功能可能（néng）會有所變動，請按照設備實際（jì）的按鍵提示（shì）來操作。

本設備B碼（mǎ）對時為選配功能。當使用（yòng）B碼對時界麵底部“IRIG-B未同步”字樣（yàng）消失，並顯示衛星鍾傳輸的IRIG-B所表示的時（shí）間。

底部右下方“磁盤占用”圖標（biāo）為紅色時，代表（biǎo）有數據寫入狀（zhuàng）態。此時應盡量避免強行關閉設備，以防數據丟失或存儲介質物理損壞。

5.3主菜單

本界麵提供設備主功能菜單選擇，標準配置功能為數據概要（yào），諧波，波形圖，頻譜圖（tú），相量圖，開入狀態，通道設置和儀器（qì）設置。間諧波與暫（zàn）態為高級選（xuǎn）配功能，高級用戶可以使用。

在此界（jiè）麵中，可以按（àn）↑↓←→鍵移動光標（biāo）至所需功能；按ENTER(確認（rèn）鍵)後進入選中功（gōng）能；按MENU鍵返回主頁，即數據概要頁麵。

5.4諧波界麵

本界麵為在主菜單中選中諧（xié）波功能後顯示的（de）諧（xié）波監測（cè）界麵，提供總諧波畸變率(UT/IT)，基波，各次(2~63次)諧波畸變率（lǜ）、有效值，基（jī）波相角數據（jù）的監測信（xìn）息。

在此界麵中，可以（yǐ）按↑↓鍵更改諧波次數；←→鍵在A、B、C三相間切換；按（àn）ENTER(確認鍵)查看下一（yī）個通道；按ESC鍵查看上一個（gè）通（tōng）道（dào）；按MENU鍵返回主菜單。

5.5間諧波界麵

本界麵為在主菜單中選（xuǎn）中間諧波功能後（hòu）顯示的間諧波監測界（jiè）麵，提供總諧波畸（jī）變率(UT/IT)，基波，各次(共25次)間諧波畸變率、有效值（zhí），基波相角數據的監測（cè）信息。

在此界麵中，可以按↑↓鍵更改（gǎi）間諧波次數；←→鍵在A、B、C三相間切換；按ENTER(確認鍵)查看下一個通道；按ESC鍵查看（kàn）上一個（gè）通道；按（àn）MENU鍵返回主菜單。

5.6波形界麵

5.6.1全相波形

本界麵為在主菜單中選中波形功能後顯示的（de）電壓、電流波（bō）形監測界麵，提供三相電壓、電流的波形數據的圖形監測信息（xī），以及各相有效值數（shù）據。

在此界麵中，可以按↑↓鍵更改查看通道；按ENTER(確（què）認鍵)單獨放大某一相的波形（xíng）；按MENU鍵返回主菜單（dān）。

5.6.2單相（xiàng）波形

本界麵為在波形監測功能中按ENTER(確認鍵)後的單（dān）相（xiàng）放大界麵。提供某一（yī）相電壓或電（diàn）流的波形數據的圖形監測（cè）信（xìn）息，及有效值數（shù）據。

在此界麵中（zhōng），可（kě）以按↑↓鍵更（gèng）改查看通道（dào）；←→鍵在A、B、C三相電壓，電流間切換；按ENTER(確認鍵)返回波形監測界麵；按MENU鍵返回主菜單。

5.7頻譜界麵

5.7.1全相頻譜界麵

本界麵（miàn）為在主（zhǔ）菜單中選中頻譜功（gōng）能後顯（xiǎn）示的電壓、電流諧波頻譜監測界麵，提供三相電壓、電流的頻譜數據的圖形監測信息，以及各相總含有（yǒu）率數據。

在此（cǐ）界麵中，可以按↑↓鍵更改查看通（tōng）道；按ENTER(確認鍵)單獨放大某一相的頻（pín）譜圖；按MENU鍵返回（huí）主菜單。

5.7.2單相頻譜界麵

本界麵為在頻譜監測（cè）功能中按ENTER(確認鍵)後的單相放大界麵。提供某一相（xiàng）電壓或電流的頻（pín）譜數據的圖形監測信息，及有總含有率，各次含有率圖形數據（jù）。其中橫坐標T表示某一（yī）相總含有（yǒu）率。縱坐標一個刻（kè）度為1。能（néng）直觀顯示各次諧波的相對畸變程度。

在此界麵中，可（kě）以（yǐ）按↑↓鍵（jiàn）更改查（chá）看通道；←→鍵在A、B、C三相電壓，電流間切換；按（àn）ENTER(確認鍵)返回頻譜監測（cè）界麵；按MENU鍵返回主菜單。

5.8向量（liàng）界（jiè）麵

本界麵為在主菜（cài）單中選中（zhōng）相量圖功能後顯示的電壓、電流圖形向量監測界麵，提（tí）供三相電壓、電流（liú）的向量（liàng）圖形監（jiān）測信息，以及各相相角數據。

在此界麵中，可以按↑↓鍵更（gèng）改查看通道；按MENU鍵返回主菜（cài）單。

5.9開入（rù）界麵

本界麵為在主菜單中選中開入狀態功（gōng）能後顯示的開入量監測界麵（miàn），提供（gòng）設備所檢測的4個輸（shū）入狀態的分合狀態監測信（xìn）息。

在（zài）此界麵中，按（àn）MENU鍵返回主菜單。

5.10暫態界麵

本界麵為（wéi）在主菜單中選中暫（zàn）態功（gōng）能後顯示的暫（zàn）態數據監測界麵，提供電（diàn）壓（yā）驟升（shēng），暫（zàn）降，中斷等暫態事件的監測信息。當前界麵顯示某通道一天內（nèi）記錄的所有暫態事件，按發生時刻降序排列提供瀏覽（lǎn）查詢。故（gù）障開始、結束波形為選中序號（光標高亮）對應的故障錄波（bō）波形。

在此界麵中，可以按↑↓鍵更改當前頁中查看暫態事件序號；當暫（zàn）態數量多於5個，在（zài）當前頁顯示不下（xià）時，按←→鍵可更改當前顯示頁；按ENTER(確認鍵)可更改查看暫態的參數（shù）（時間和通道）；按MENU鍵返回主菜單。

5.10.1設（shè）置暫態參數

本界麵（miàn）為在暫態功能中按ENTER(確認鍵)後的設定暫態參數界麵（miàn）。在此（cǐ）界麵下（xià）可以（yǐ）設（shè）定查詢暫態事件的（de）查詢時間(年月（yuè）)，通道參數，選定當（dāng）前通道，當前月份下所有的有發生暫態的。

在此界麵中，可以按↑↓鍵可選定當前月中（zhōng）的（de）某天暫態(如果當（dāng）天有暫態的（de）話)；當月的暫態記錄（lù）天數多於（yú）7天，當（dāng）前頁顯示不下時（shí），按（àn）←→鍵可（kě）更改當前顯示頁；按ENTER(確認（rèn）鍵（jiàn）)可查看選定某通道、某天的（de）暫態的（de）信息（xī）並進入（rù）該天（tiān）暫（zàn）態事件查看界麵；按ESC鍵暫態參數（shù）開（kāi）始閃動，並進入暫態參數修改界麵；按MENU鍵返（fǎn）回暫態查看功能。

5.10.2修改暫態參（cān）數界麵

本界麵為在設置暫態參數功能中按ESC鍵後的暫態參數修改界麵。在此界麵（miàn）下可以修改查詢暫態（tài）事件的查詢時間(年月)，通道參數，並查詢設定參數下的暫態信息。

在此界麵中（zhōng），可以按↑↓鍵可增（zēng）減當前選定（dìng）修改項目（mù）（閃動部分）中的參數（shù）數值；按←→鍵可（kě）更改當前選（xuǎn）定修改項目；按ENTER(確（què）認鍵)確（què）認參數修改，同時參數不再（zài）閃動；在參數不再閃動以（yǐ）後按ESC鍵開始查詢給定暫態參數的暫態信息，並（bìng）進入（rù）設置暫態（tài）參數界麵；按MENU鍵返回暫態查（chá）看功能（néng）。

5.11口令輸入界麵（miàn）

本界麵為在主菜單中選中通道設置、儀器設置功能後顯（xiǎn）示（shì）的口（kǒu）令確認界麵，是設置通道參數，儀器參數前防止誤觸的口令輸入確認（rèn）界麵。默認口令為1234。

在此界麵中，可以按↑↓鍵更改當前選中部分（高亮閃動）的值；←→鍵可更改當前選定部分；按ENTER(確認鍵)確認輸入，當輸入正確時進入設置（zhì）功能，錯誤返回主菜單，需重新輸入；按MENU鍵返回（huí）主菜單。

5.12通道參數設（shè）置界麵

本界麵為在主菜單中選中通（tōng）道設置功能（néng）並通過口令驗證後顯示的（de）通道參數修改界麵，提（tí）供電壓等級、接線（xiàn）方式（shì），電壓變比，變流變比，PQD地（dì）址的參數設（shè）置。

其中：接線方式WYE為三相四線（xiàn）製方式，Detla為（wéi）三線三相製接線。

電壓、電流變比可設定為小（xiǎo）數，能精確至2位小數。

PQD地址為PQDIF接入Id序號。為特定地區使用參數。一般用戶可忽略（luè）。

在此界麵（miàn）中，可以按↑↓鍵更改當前需要設置的通道；←→鍵可更改當前（qián）選定部（bù）分（fèn）；按（àn）ENTER(確認鍵)確認進入修改狀態，按修（xiū）改頁麵（miàn）的按鍵提示操作，完成修改；按MENU鍵返（fǎn）回（huí）主菜單。

5.13儀器參數設置界麵

本界麵為（wéi）在（zài）主菜單中選中儀（yí）器設置功能並通（tōng）過口令驗證後顯示的儀器參數修改界（jiè）麵，提供係統時間，網卡地址（標配出廠為單網口，使用網卡1，雙網口需要訂貨時注明，特殊定製），儀器通訊參（cān）數的設置。

注（zhù）意：由於本產品為（wéi）了滿（mǎn）足不同（tóng）現場的使用需求（qiú），通道數量和出廠功（gōng）能配置等（děng）個體間差異較大，同時產品本身的軟硬件也（yě）在不斷更新。為了更有針（zhēn）對性確定現場設（shè）備配置和定製情況（kuàng）。左下（xià）角綠色ID,SN等為本（běn）設備硬軟件配置信息，通道配置信息等。生（shēng）產廠家在必要時可以通（tōng）過此信息確定產品出廠時的（de）配置使用信息，來幫助現場用戶解決在使用過程中出現的各種問題。

在（zài）此界（jiè）麵中，可以按↑↓鍵更改當前需（xū）要更改的設置條目；←→鍵可更改當（dāng）前選定部分；按ENTER(確認鍵（jiàn）)確認進入修改狀態，按修改頁麵的按鍵提示操作，完成修改（gǎi）；未確（què）認修（xiū）改前按（àn）MENU鍵會放棄改任何當（dāng）前修改，並返回主菜單（dān）。

5.13.1設定係統（tǒng）時間

本界麵為在儀器設置界麵（miàn）中選中設置係（xì）統時（shí）間功能後的係統時鍾修改界麵，提供係統（tǒng）時鍾設置。

在此界麵中，可以按↑↓鍵可更（gèng）改當前（qián）選定項數值；←→鍵更（gèng）改當前選定（dìng）項(高亮閃動)；按ENTER(確認鍵)確（què）認修改係統時（shí）鍾；未確認修（xiū）改前按MENU鍵會放棄改任何當前（qián）修改（gǎi），並（bìng）返回儀器設置界麵。

5.13.2網絡（luò）地（dì）址設置界麵

本界麵為在儀器設置界麵中（zhōng）選中設置網（wǎng）卡1功能（néng）後的網絡參數修改界麵，提供網（wǎng）絡1口地址修改設置。設置確定後網絡設置自動（dòng）保存並立即生效（網口參數設置請按照係（xì）統管理員要求正確設定，錯誤的網絡參數會造成設備無（wú）法聯網）。本設備出廠標配單網口（kǒu），使用網（wǎng）卡（kǎ）1。如使用雙網口（kǒu），網（wǎng）卡2的參數設置操作同網卡1。

在此界麵中，可以按↑↓鍵可更改當前選定（dìng）項數值；←→鍵（jiàn）更改當前選定（dìng）項(高（gāo）亮閃動)；按ENTER(確認鍵)確認修改網（wǎng）絡參（cān）數；未確認修改前按（àn）MENU鍵會放棄（qì）改任何當前修改，並返回儀（yí）器設置界麵。

5.13.3通訊參數設（shè）置界麵

本界麵為在儀器設置（zhì）界麵（miàn）中選中設置通訊參數功能後的通訊參數修改界麵（miàn），提供規約類型，RS232/RS485通訊口參數修改設置。設置確定（dìng）後通訊設置自動保存並立即生效。

目前本設備支持的規約類型（xíng）有：Modubs，IEC-60870-103和本廠規約三種。通訊參數和設備地址請按現場通訊要求正確設置。

在此界麵中，可以按↑↓鍵可更改當前選定（dìng）項數值；←→鍵更改（gǎi）當前選定項(高（gāo）亮閃動)；按ENTER(確認鍵（jiàn）)確認修改通訊參（cān）數；未確（què）認修改前按（àn）MENU鍵會放棄改任何當前修改，並返回儀器設（shè）置界麵。

第六（liù）章售（shòu）後服務

設備終身提供產品升級（jí）和技術服務。如發現儀器有不正常情況或故障請（qǐng）與我公司及時聯係，請不（bú）要私自拆修，請及（jí）時與我公司售後服務人員聯係。以便為您安排（pái）最便捷的解決方案。