PQM09-6监测装置说明书手册要点

PQM09-6系列多回路电能质量在线监测装置产品手册江苏中凌高科技有限公司1.概述PQM09-6系列电能质量在线监测装置是对电力系统进行实时、高精度、综合监测的关键设备，是真正的数字式、实时、在线、多功能、多回路、网络化、高精度电能质量在线监测装置，它具有各项电力参数和电能质量指标的测量、统计、分析、存储、显示、上传、越限报警、触发录波等功能，与同类产品相比，其主要特点是：（1）按IEC61000-4-30A级标准研发，并通过国家权威部门测试；（2）既有500个频点的谐波和间谐波，又有50个谐波子群和50个间谐波子群，谐波精度非常高；（3）电压波动頻率从0.00833Hz到33.33Hz的宽广范围——闪变（Pst）精度都很高，而且闪变精度无需校准或补偿；（4）由监测装置（终端）直接生成PQDIF文件，PQDIF文件符合国际标准；（5）1台PQM09-6可同时监测6个回路（6×3电压、6×3电流），且6个回路的额定电压和额定电流均可独立设定。PQM09-6系列电能质量在线监测装置的研发从算法到装置历经十余年，其间得到多项政府基金的支持，包括2009年江苏省创新基金项目——数字化网络化电力参数实时高精度测量模块的研发与产业化，科技部2010年创新基金项目——基于IEC61000-4-30A级标准的电能质量在线监测终端。PQM09-6系列电能质量在线监测装置还拥有两项已授权的国家发明专利：①一种基于非同步采样的谐波分析方法（专利号：200810194747.X——已授权）②基于包络分解的间谐波测量仪（专利号：201010154555.3——已授权）PQM09-6型多回路电能质量在线监测装置（简称PQM09-6监测装置）可以同时监测1~6个回路（或监测点）的电能质量，每个回路都可以实时监测3相电压、3相电流、3相功率等数百个参数（包括：谐波、间谐波、闪变、不平衡度、频率偏差、电压偏差、暂态指标等）。PQM09-6监测装置有以太网接口、RS485接口、RS232接口，专用管理软件可实现数据远程传送、存储、显示、分析。后台软件的使用请参阅《PQM09管理软件使用说明》。在网络尚未建立的变电站，可以用手提电脑抄收PQM09-6监测装置存储的历史数据和报表，手提电脑抄收数据推荐用以太网接口，也可用RS232、RS485接口，安装在手提电脑上的专用抄收数据软件可方便地抄收、存储、显示监测装置的数据和报表。2．结构PQM09-6监测装置是安装在监测现场的监测终端，PQM09-6监测装置可同时监测变电站1~6个回路的电能质量。PQM09-6监测装置主要由1~6个独立的测量模块、ARM模块、彩色LCD（触摸屏）模块、开关量输入输出模块、电源模块组成——参见图1。测量模块的数目取决于回路（或监测点）的数目，1个测量模块对应1个回路（或监测点）。ARM模块由ARM9微控器、实时时钟、Flash存储器（2×2GB）、以太网控制器、模块通讯总线、电源馈线等部件构成，ARM9带嵌入式操作系统。每个测量模块都由1片32位DSP（主频150MHz）、1片16位∑-⊿型ADC、3对高精度微型PT、CT等部件构成，每个测量模块的硬件、软件是相同的。图1PQM09-6监测装置结构图PQM09-6多回路电能质量在线监测装置开入开出ARM模块测量模块1测量模块2aubucuaibiciaubucuaibici测量模块6cuaubuaibici以太网接口RS485接口RS232接口电源模块触摸屏LCD模块开关量输入输出模块AC220V．．．每个测量模块独立测量1个回路的三相U、I、P、Q、PF、谐波、闪变、不平衡度、电压暂态．．．．．．。每台PQM09-6监测装置对外提供1个以太网接口、1个RS485接口、1个RS232接口，它们可同时使用。一般情况下，每个测量模块的输入量都是三相电压和与之对应的三相电流——这样保证每个回路的每一相电压和电流都同时采样——这是精确测量功率所必须的。3.主要功能PQM09-6监测装置是一台多回路、多功能监测仪器，‘多功能’主要体现在两个方面，一是：监测的参数有数百个——涵盖了几乎所有的电能质量指标和电力参数，二是：除了精确测量电能质量指标和电力参数——还要对测量结果进行统计、分析、存储、显示、上传、越限报警、触发录波等等。PQM09-6监测装置的主要功能有：3.1测量每个测量模块实时测量对应回路的各种电力参数和电能质量指标，这些电力参数和电能质量指标列于表1。表1每个测量模块实时测量的电力参数和电能质量指标A相B相C相合相电压有效值√√√电流有效值√√√有功功率√√√√无功功率√√√√视在功率√√√√功率因素√√√√基波有功功率、无功功率√√√√谐波有功功率、无功功率√√√√正、反向有功电能√√√√正、反向无功电能√√√√电压畸变率（THD）√√√电流畸变率、畸变电流√√√电压基波有效值、相角√√√电流基波有效值、相角√√√电压2~50次谐波有效值、含有率、相角及谐波子群√√√电流2~50次谐波有效值、含有率、相角及谐波子群√√√电压0.1~49.9次间谐波含有率、相角及间谐波子群√√√电流0.1~49.9次间谐波有效值、相角及间谐波子群√√√短时闪变、长时闪变√√√电压暂态（暂升、暂降、中断）√√√电压不平衡度√√√电压正序、负序、零序分量√√√电流不平衡度√√√电流正序、负序、零序分量√√√3.2事件与波形PQM09-6监测装置每半个周波判别半周有效值是否越限，每10分钟判别短时闪变是否越限，每2小时判别长时闪变是否越限，每3秒钟判别其它参数是否越限。PQM09-6监测装置可存储最近500次以上越限事件记录，每个越限事件记录包括：开始时刻、持续时间、相别、事件类别、极值。后台可存储最近三年的越限事件记录。PQM09-6监测装置还可存储最近500次以上触发录波的波形记录，触发录波的触发源是：电压暂态事件、各项电能质量指标越限事件、外部开关量（开关量输入）。后台可存储最近三年的波形记录。每次触发录波记录6路波形（三相电压、三相电流），所录波形可以上传、回放。6路波形同步记录事件发生前2个周波、事件发生后14个周波、事件结束前14个周波、事件结束后2个周波。波形记录的采样点数是2048点/10周波(50Hz时)。3.3统计3.3.1日、周、月报表日、周、月报表主要统计各项电能质量指标的最大值、最小值、平均值、95%概率值、越限次数、合格率。参与统计的变量有：电压偏差（ABC相）、频率偏差、电压不平衡度、电流不平衡度、短时闪变（ABC相）、长时闪变（ABC相）、电压THD（ABC相）、电流THD（ABC相）、电压2~50次谐波含有率（ABC相）、电流2~50次谐波含有率（ABC相）。每天结束时产生日报表、每周结束时产生周报表、每月结束时产生月报表。日报表至少每天上传到后台一次，周报表至少每周上传到后台一次，月表报表至少每月上传到后台一次。在PQM09-6监测装置（终端）中，日报表保存32天，周报表保存32周，月报表保存32个月。在后台，日、周、月报表均可保存3年以上。3.3.2PQDIF文件按一定时间周期（文件周期）生成PQDIF文件，并定时向后台发送PQDIF文件，文件周期可设定。在PQM09-6监测装置（终端）中，至少保留最近1000个PQDIF文件。3.4通信每台PQM09-6监测装置提供1个以太网接口、1个RS485接口、1个RS232接口，它们可同时使用。FTP定时传输PQDIF数据，TCP/IP和WEB服务方式提供设备状态查询、设备信息查询和远程对时。PQM09-6监测装置具备经远方时钟服务器网络对时功能，网络对时报文符合标准网络时间协议NTP或简单网络时间协议SNTP。PQM09-6监测装置具有就地或远方设置功能，设置参数包括：IP地址、掩码、网关、密码，各项电能质量指标的限值，事件触发条件,PT、CT变比等。在网络尚未建立的变电站，可用手提电脑抄收监测装置存储的历史数据和报表，手提电脑抄收数据推荐用以太网接口，也可用RS232、RS485接口，安装在手提电脑上的专用抄收数据软件可方便地抄收、存储、显示监测装置的数据和报表。3.5报警电能质量指标越限时，及时发出报警信号——输出8路继电器触点，每路触点的定义见“6.外部接线”。3.6LCD显示图2PQM09-6监测装置的面板LCD显示选用7吋800×480分辨率的彩色LCD，带触摸屏。LCD主界面有一个‘监测点’选择，LCD显示的是‘当前监测点（回路）’的实时数据和状态，主要内容有：实时数据（表1的所有变量），向量图、频谱图、事件记录等。为了降低功耗，LCD显示数分种后会自动熄灭，用手触摸LCD屏后LCD显示将变亮。图2是面板照片，面板左边是LCD，右边下方有2个指示灯：绿色的是电源指示灯，红色的是越限报警灯，报警灯亮后可在LCD上查到是哪个回路、何种原因报警。4.技术指标4.1主要电气性能1）电源电压AC220V±20％，频率50Hz±0.5Hz，谐波畸变率≤8％；DC220V±20％，纹波系数≤5％；DC110V±20％，纹波系数≤5％；2）电压信号输入回路互感器接入：额定电压57.74V直接接入：额定电压220V过载能力：1.2倍额定电压连续注意：1台PQM09-6可同时监测6个回路（6×3电压、6×3电流），6个回路的额定电压和额定电流可以不同，每个回路的额定电压和额定电流看LCD显示的‘主页’或机箱背面接线端子的标记！3）电流信号输入回路互感器接入：额定：1A或5A过载能力：1.2倍额定电流连续，2倍额定电流持续10秒，10倍额定电流持续1秒4.2测量精度PQM09-6监测装置的测量精度指标如表2。表2PQM09-6监测装置的精度指标类别参数精度（国标）备注FUIPQ频率±0.01Hz电压有效值±0.2%可定制±0.1%电流有效值±0.2%有功功率±0.2%无功功率±0.5%可定制±0.2%不平衡度电压不平衡度±0.2%可定制±0.15%电压序量±0.5%电流不平衡度±1.0%4.3主要引用标准IEC61000-4-30:2008ElectromagneticCompatibility:TestingandMeasurementTechniques-powerqualitymeasurementmethodsIEC61000-4-7:2002ElectromagneticCompatibility:Testingandmeasurementtechniques-Generalguideonharmonicsandinterharmonicsmeasurementsandinstrumentation,forpowersupplysystemsandequipmentconnectedtheretoIEC61000-4-15:2003FlickermeterFunctionalanddesignspecificationsGB/T19862-2005电能质量监测设备通用要求DL/T1028-2006电能质量测试分析仪检定规程GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T14549-2009电能质量公用电网谐波GBT24337-2009电能质量公用电网间谐波GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡度GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T17626.7-2008电磁兼容试验和测量技术谐波间谐波GB/T17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断GB/T17626.27-2006电磁兼容试验和测量技术三相电压不平衡电流序量±0.5%暂升、暂降中断幅值±0.5%持续时间＜10ms闪变短时闪变±5%可定制±3%长时闪变谐波和间谐波谐波电压有效值5%Uh0.05%U1可定制±0.5%谐波电流有效值5%Ih0.15%I1可定制±0.5%注：U1为基波电压，Uh为谐波电压；I1为基波电流，Ih为谐波电流。5