電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

安科瑞 耿敏花

　　1 裝置介紹

　　1.1 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(tái)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(biāo)的測量方法進(jìn)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(biāo)參數(shù)測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測量精度以及時(shí)鐘同步、事件告警功能等各個(gè)方面均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn) A 級(jí)要求，能夠滿足通過 0.4-35kV 電壓等級(jí)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(jī)場交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監(jiān)測。

　　1.2 特點(diǎn)

　　1.2.1 高性能的硬件平臺(tái)

　　電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采用基于 Xilinx SoC 構(gòu)架的雙 ARM 內(nèi)核處理器，ARM1 運(yùn)行嵌入式 Linux、TCP/IP協(xié)議、Http 協(xié)議、Web 服務(wù)器、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析，ARM2 用來數(shù)據(jù)采樣、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算。裝置每周波采樣高達(dá) 1024 點(diǎn)，具備高測量精度能準(zhǔn)確記錄故障波形。采用 eMMC 進(jìn)口高速存儲(chǔ)芯片容量達(dá)到 32GB，可以長期存儲(chǔ)事件記錄與故障波形等數(shù)據(jù)。具備友好的人機(jī)界面，800*480 像素點(diǎn)陣彩色大尺寸液晶可就地查看實(shí)時(shí)波形與故障波形，方便用戶故障分析。

　　1.2.2 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(gè)支持 Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，1 個(gè)支持裝置升

　　級(jí)維護(hù)；

　　1 路 GPS 對(duì)時(shí)接口，支持 IRIG-B 對(duì)時(shí)方式；

　　1 路 USB 接口，可用于裝置維護(hù)。

　　1.2.3 可靠性設(shè)計(jì)

　　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(xiàng)電磁兼容檢測認(rèn)證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.3 功能對(duì)照表

　　1.4 裝置型號(hào)命名及選型

　　1.5 功能簡介

　　1.5.1 人機(jī)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(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。可對(duì)裝置硬件時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置，并可對(duì)監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改，對(duì)裝置進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)置、密碼設(shè)置等操作。

　　1.5.2 記錄存儲(chǔ)功能：

　　可對(duì)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存，1min 數(shù)據(jù)(最大值、最小值、平均值、95%概率大值、均方根值)在裝置上最長保存時(shí)間為 90 天，之后按"先進(jìn)先出"原則更新。

　　1.5.3 通訊功能

　　2 個(gè) 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(gè)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(gè)以太網(wǎng)維護(hù)口，用于頁、裝置軟件升級(jí)；

　　1.5.4 GPS 對(duì)時(shí)功能

　　裝置具有 GPS 硬對(duì)時(shí)接口，支持 IRIG-B 碼對(duì)時(shí)。

　　1.5.5 告警功能

　　可根據(jù)用戶設(shè)定的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)的限值，啟動(dòng)告警功能。當(dāng)某一告警觸發(fā)時(shí)，裝置會(huì)記錄事件記錄并觸發(fā)錄波。

　　1.5.6 錄波功能

　　裝置對(duì)每個(gè)告警事件都能觸發(fā)錄波，并提供手動(dòng)觸發(fā)錄波、定時(shí)觸發(fā)錄波和上位機(jī)觸發(fā)錄波功能。

　　1.5.7 本地 PQDIF 文件生成功能

　　統(tǒng)計(jì)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(jì)的“最大值"“最小值"“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)“最大值"“最小值"“平均值"“均方根值"“95%概率值"生成一個(gè)記錄數(shù)據(jù)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)整 2 小時(shí)形成一個(gè)存儲(chǔ)文件，可通過查看軟件觀察線路變化趨勢。

　　1.5.8Web 功能

　　集成嵌入式 Web Server 功能，支持不同權(quán)限等級(jí)的用戶登錄訪問。不同等級(jí)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(shí)時(shí)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(jìn)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(duì)應(yīng) 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。如圖 1.1 所示。

　　此時(shí)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)