一、背景介紹

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

二、電能質量在線監(jiān)控裝置的功能和作用

為了確保光伏系統(tǒng)并網發(fā)電時不會引發(fā)上述電能質量問題，并且能夠在出現問題時及時采取補救措施，電能質量在線監(jiān)控裝置被廣泛應用。以下是這類裝置的一些關鍵功能和作用：

實時監(jiān)測：電能質量在線監(jiān)控裝置能夠實時監(jiān)測電網的各種參數，包括電壓、電流、頻率、功率因數等。通過連續(xù)的數據采集和分析，這些裝置能夠及時發(fā)現潛在問題，如電壓波動、諧波畸變、頻率偏移等，從而防止這些問題對電網的正常運行造成影響。

數據處理和存儲：這些裝置通常配備先進的數據處理系統(tǒng)，能夠將采集到的電信號數字化，并進行詳細的分析和診斷。數據會被存儲在裝置內的介質中，便于后續(xù)的查詢和分析。例如，一些高端裝置可以生成詳細的報告和圖表，幫助技術人員更好地理解電網的運行狀況。

報警和通知：當檢測到異常情況時，電能質量在線監(jiān)控裝置會立即發(fā)出報警信號，通知運維人員采取相應措施。報警形式多樣，可以是語音、短信或電子郵件等。這樣可以確保問題在萌芽階段就被發(fā)現和處理，大大減少故障帶來的損失。

無間斷監(jiān)測：這些裝置能夠長時間持續(xù)運行，提供不間斷的監(jiān)測服務，確保電網的穩(wěn)定運行。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，確保沒有監(jiān)測盲區(qū)。

綜合分析：除了基本的電能質量參數監(jiān)測，許多高級裝置還能進行綜合分析，包括諧波分析、電壓暫升/暫降/中斷記錄、電壓波動和閃變監(jiān)測等。這些功能有助于全面評估電網的質量狀況，為未來的改進和優(yōu)化提供科學依據。

三、安科瑞電能質量在線監(jiān)控裝置

APView500PV電能質量在線監(jiān)測裝置

APView500PV電能質量在線監(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-電能質量測量方法》中規(guī)定的各電能質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。裝置在電能質量指標參數測量方法的標準化和指標參數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A級要求，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級并網的分布式光伏發(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)的分布式光伏并網點電能質量監(jiān)測。

1.高性能的硬件平臺

裝置采用基于Xilinx SoC構架的雙ARM內核處理器，ARM1運行嵌入式Linux、TCP/IP協(xié)議、Http協(xié)議、Web服務器、電能質量數據的存儲、統(tǒng)計、分析，ARM2用來數據采樣、電能質量數據計算。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據。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路有源開關量輸入；

2路RS485串行通訊接口，支持Modbus-RTU規(guī)約；

4路以太網接口，其中3個支持Modbus-TCP、IEC61850MMS、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。

波形界面

四、結論

綜上所述，光伏系統(tǒng)安裝電能質量在線監(jiān)控裝置不僅是必要的，更是確保光伏系統(tǒng)和電網安全、穩(wěn)定運行的基本前提。這些裝置通過實時監(jiān)測、數據分析、報警和綜合評估，能夠及時發(fā)現并解決各種電能質量問題，從而提高光伏系統(tǒng)的整體效率和可靠性。在未來，隨著可再生能源的快速發(fā)展和電網技術的進步，電能質量在線監(jiān)控裝置的應用將變得更加普遍和重要，為實現更加可靠的光伏發(fā)電系統(tǒng)和推進綠色能源的發(fā)展作出更大貢獻。

審核編輯 黃宇