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分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置

分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置

簡要描述:分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機場交通、高速服務區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點電能質(zhì)量監(jiān)測。

產(chǎn)品型號: APview500

所屬分類:電能質(zhì)量監(jiān)測

更新時間:2024-09-01

廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家

詳情介紹
品牌安科瑞/Acrel品牌安科瑞

安科瑞 陳聰

分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置概述

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)量指標的測量方法進行測量,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)量指標參數(shù)測量方法的標準化和指標參數(shù)的測量精度以及時鐘同步、事件告警功能等各個方面均達到了國家標準要求,能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級并網(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、機場交通、高速服務區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點電能質(zhì)量監(jiān)測。

分布式光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置特點

①高性能的硬件平臺

裝置采用基于Xilinx SoC構(gòu)架的雙ARM內(nèi)核處理器,ARM1運行嵌入式Linux、TCP/IP協(xié)議、Http協(xié)議、Web服務器、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計、分析,ARM2用來數(shù)據(jù)采樣、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)計算。裝置每周波采樣高達1024點,具備高測量精度能準確記錄故障波形。采用eMMC進口高速存儲芯片容量達到32GB,可以長期存儲事件記錄與故障波形等數(shù)據(jù)。具備友好的人機界面,800*480像素點陣彩色大尺寸液晶可就地查看實時波形與故障波形,方便用戶故障分析。

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個支持Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP,1個支持裝置升級維護;

1路GPS對時接口,支持IRIG-B對時方式;

1路USB接口,可用于裝置維護。

③可靠性設(shè)計

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

功能對照表

表1.1 功能對照表

注:√表示標配功能,■表示可選功能,×表示不具備此功能呢。

裝置型號命名及選型

功能簡介

①人機界面功能

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)測指標的實時數(shù)據(jù)??蓪ρb置硬件時鐘進行設(shè)置,并可對監(jiān)測參數(shù)進行設(shè)置、修改,對裝置進行時鐘設(shè)置、密碼設(shè)置等操作。

②記錄存儲功能:

可對監(jiān)測點數(shù)據(jù)實時保存,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間為90天,之后按"*先出"原則更新。

③通訊功能

2個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);提供一個以太網(wǎng)維護口,用于頁、裝置軟件升級;

④GPS 對時功能

裝置具有GPS硬對時接口,支持IRIG-B碼對時。

⑤告警功能

可根據(jù)用戶設(shè)定的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)各項電能質(zhì)量指標的限值,啟動告警功能。當某一告警觸發(fā)時,裝置會記錄事件記錄并觸發(fā)錄波。

⑥錄波功能

裝置對每個告警事件都能觸發(fā)錄波,并提供手動觸發(fā)錄波、定時觸發(fā)錄波和上位機觸發(fā)錄波功能。

⑦本地PQDIF文件生成功能

統(tǒng)計數(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"生成一個記錄數(shù)據(jù)點,這些數(shù)據(jù)點整2小時形成一個存儲文件,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)限等級的用戶登錄訪問。不同等級用戶使用不同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,實時查看電能質(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)口對應的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。


圖1.1 Web登錄界面

此時顯示用戶登錄界面,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)。

圖1.2 裝置信息界面

查看實時數(shù)據(jù):單擊左側(cè)菜單“實時數(shù)據(jù)",右側(cè)顯示線路1實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。

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

“生成電子表格":將顯示的實時數(shù)據(jù)生成.xls格式的表格,鼠標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",再選擇對應的事件記錄,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

機械壽命: ≥10000次;

輸出方式: 無源干接點;

接通容量: ≤4000W或≤384VA;

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

通訊接口

以太網(wǎng)

接口速率: 10/100M 自適應;

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)測精度對照表

表2.1 監(jiān)測精度對照表

注1:表中為標稱電壓,為標稱電流。

注2:為第h次(間)諧波電壓實際測試值;為第h次(間)諧波電壓給定值。

注3:為第h次(間)諧波電流實際測試值;為第h次(間)諧波電流給定值。

依據(jù)標準

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)計規(guī)范;

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

GB/T 2423.5 環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Ea和導則:沖擊;

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

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

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

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

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

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

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

GB/T 4208 外殼防護等級(IP代碼)。

工作環(huán)境

正常工作溫度:-10℃~+55℃;

貯存溫度:-30℃~+80℃;

相對濕度:5%~95%;

大氣壓力:86kPa~106kPa;

海拔:≤2500 米;

防護等級:IP51。

安全性能

①絕緣強度

裝置能承受有效值為2kV、頻率為50Hz、歷時1min 的絕緣強度試驗,而無擊穿和閃絡現(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,正常試驗大氣條件下各等級的各回路絕緣電阻不小于20MΩ。

③沖擊電壓

在正常試驗大氣條件下,裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地以及回路之間能承受1.2/50μs 的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗,開路試驗電壓5kV。

④耐濕熱性能

裝置應能承受GB/T 2423.9-2001 規(guī)定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+40℃±2℃、相對濕度(93 ± 3)%,試驗時間為48小時,在試驗結(jié)束前2小時內(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不小于1.5MΩ;介質(zhì)耐壓強度不低于介質(zhì)強度試驗電壓幅值的75%。

電磁兼容性能

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

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

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

靜電放電抗擾度應按照GB/T 17626.2中規(guī)定,滿足嚴酷等級4級的要求;

浪涌抗擾度應按照GB/T 17626.5中規(guī)定,滿足嚴酷等級4級的要求;

工頻磁場抗擾度應按照GB/T 17626.8中規(guī)定,滿足嚴酷等級4級的要求;

射頻場感應的傳導騷擾抗擾度應按照GB/T 17626.6中規(guī)定,滿足嚴酷等級3級的要求;

振蕩波抗擾度應按照GB/T 17626.12中規(guī)定,滿足嚴酷等級4級的要求。

機械性能

①機械振動

裝置能承受GB/T2423.10中規(guī)定的振動耐久能力試驗。

②機械沖擊

裝置能承受GB/T2423.5 中規(guī)定的沖擊響應試驗。

3機械結(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。

未標記端子不接入信號。

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對時接口(IRIG-B對時協(xié)議);

RS232_TX、RS232_TX,裝置維護接口。

X6端子:

繼電器出口,X6.1與X6.2為一個繼電器觸點。

X5端子:

開關(guān)量輸入,COMA為DI1至DI11的信號公共端;

COMB為DI12至DI22的信號公共端。

X4端子:

為裝置的輔助電源,X4.4為裝置地接口(裝置安裝時請務必接地)。

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。同時為保證裝置在強電磁干擾環(huán)境下可靠運行,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(標志為EARTH),需要用不小于4mm2專用接地導線(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,需要核對裝置側(cè)面的銘牌,以確保裝置實際提供的電源與現(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的帶色標的導線連接至屏、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RS485串行通訊接口485A1/B1、485A2/B2,支持300~57600bps,通訊連接時選用屏蔽雙絞線以提高可靠性。

4人機界面

裝置的人機交互包括液晶顯示、LED指示燈、按鍵和USB/以太網(wǎng)維護口。裝置液晶采用5寸彩色LCD,分辨率為800*480,可以顯示實時數(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行狀態(tài)、通訊狀態(tài)和電能質(zhì)量指標。

表4.2 面板指示燈功能說明

快速導航

圖4.2 快速導航示意圖

5檢測報告





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