一、背景介紹

光伏系統(tǒng)作為一種清潔、可再生的能源，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。然而，盡管光伏發(fā)電本身是清潔的，但其電能質(zhì)量卻可能存在諸多問(wèn)題。由于光伏發(fā)電依賴太陽(yáng)輻射，其輸出功率會(huì)隨日照條件的變化而波動(dòng)，這種不穩(wěn)定性可能導(dǎo)致電網(wǎng)中的電壓波動(dòng)、頻率偏移、諧波污染等問(wèn)題。

二、電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置的功能和作用

為了確保光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)不會(huì)引發(fā)上述電能質(zhì)量問(wèn)題，并且能夠在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置被廣泛應(yīng)用。以下是這類裝置的一些關(guān)鍵功能和作用：

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的各種參數(shù)，包括電壓、電流、頻率、功率因數(shù)等。通過(guò)連續(xù)的數(shù)據(jù)采集和分析，這些裝置能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，如電壓波動(dòng)、諧波畸變、頻率偏移等，從而防止這些問(wèn)題對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行造成影響。

2. 數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)：這些裝置通常配備先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠?qū)⒉杉降碾娦盘?hào)數(shù)字化，并進(jìn)行詳細(xì)的分析和診斷。數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)在裝置內(nèi)的介質(zhì)中，便于后續(xù)的查詢和分析。例如，一些裝置可以生成詳細(xì)的報(bào)告和圖表，幫助技術(shù)人員更好地理解電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。

3. 報(bào)警和通知：當(dāng)檢測(cè)到異常情況時(shí)，電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知運(yùn)維人員采取相應(yīng)措施。報(bào)警形式多樣，可以是語(yǔ)音、短信或電子郵件等。這樣可以確保問(wèn)題在萌芽階段就被發(fā)現(xiàn)和處理，大大減少故障帶來(lái)的損失。

4. 無(wú)間斷監(jiān)測(cè)：這些裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行，提供不間斷的監(jiān)測(cè)服務(wù)，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。即使在惡劣天氣或其他不利條件下，這些裝置也能繼續(xù)工作，確保沒(méi)有監(jiān)測(cè)盲區(qū)。

5. 綜合分析：除了基本的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)，許多高級(jí)裝置還能進(jìn)行綜合分析，包括諧波分析、電壓暫升/暫降/中斷記錄、電壓波動(dòng)和閃變監(jiān)測(cè)等。這些功能有助于全面評(píng)估電網(wǎng)的質(zhì)量狀況，為未來(lái)的改進(jìn)和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

三、安科瑞電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置

APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置

APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)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(cè)試和測(cè)量技術(shù)-電能質(zhì)量測(cè)量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體。裝置在電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足通過(guò)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(chǎng)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(cè)。

1.高性能的硬件平臺(tái)

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(lái)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(cè)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(zhǎng)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。

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(wú)源繼電器出口；

22路有源開(kāi)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)。

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(guò)多項(xiàng)電磁兼容檢測(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

波形界面

四、結(jié)論

綜上所述，光伏系統(tǒng)安裝電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置不僅是必要的，更是確保光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基本前提。這些裝置通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警和綜合評(píng)估，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決各種電能質(zhì)量問(wèn)題，從而提高光伏系統(tǒng)的整體效率和可靠性。在未來(lái)，隨著可再生能源的快速發(fā)展和電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置的應(yīng)用將變得更加普遍和重要，為實(shí)現(xiàn)更加可靠的光伏發(fā)電系統(tǒng)和推進(jìn)綠色能源的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。