一.需求分析

隨著電氣環境中自動化程度的提高，以電力電子技術為代表的各種整流、逆變、變頻等非線性負載比重不斷增大，加之調控手段不完善及外來干擾等原因，使得電能質量下降。基于計算機、微處理器控制的精密電子儀器在國民經濟企業中大量使用，對供電質量的敏感程度越來越高，對電能質量提出了更高的要求，從而使電能質量問題及其解決措施逐漸成為研究的熱點。

要對電網的電能質量進行改善，首先要對電能質量做出精確的檢測和分析，測量電網的電能質量水平，并分析和判斷造成各種電能質量問題的原因，為電能質量的改善提供依據。

二.新能源并網配電工程的痛點分析

1.電壓波動與閃變光伏發電受天氣影響較大，輸出功率波動頻繁，導致并網點電壓不穩定，可能影響電網和其他用電設備的正常運行。

2.諧波污染光伏逆變器、風機變流器等電力電子設備在運行中會產生大量諧波，污染電網，導致設備過熱、效率降低甚至損壞。

3.頻率偏差新能源發電的不穩定性可能導致電網頻率波動，影響電力系統的穩定運行。

4.三相不平衡分布式光伏發電接入可能導致局部電網三相電流不平衡，影響變壓器和線路的運行效率。

5.數據監測與管理不足傳統監測手段難以實現實時、全面的電能質量數據采集和分析，無法快速定位問題，導致故障處理滯后。

6.并網標準符合性
新能源并網需要滿足嚴格的電能質量標準，缺乏有效的監測手段可能導致并網失敗或面臨罰款。

三.新能源發電需求

一般光伏發電等新能源并網配電工程，在并網點要求配置電能質量監測裝置。

四.電能質量在線監測裝置的解決方案

電能質量在線監測裝置通過高精度數據采集、實時分析和智能管理，為新能源并網配電工程提供了一套完整的解決方案，具體如下：

功能簡述

1. 人機界面功能

裝置面板上帶有 5 寸彩色 LCD 顯示器，以圖形方式顯示主要電能質量監測指標的實時 數據。可對裝置硬件時鐘進行設置，對監測參數進行設置、修改和查看，并設有密碼保護。

2. 記錄存儲功能：

可對監測點數據實時保存，3min 數據(保存最大值)在裝置上最長保存時間為 3 個月， 之后按”先進先出”原則更新。

3. 統計功能

裝置具有對主要監測指標的在線統計功能，可統計一天內監測指標的最大值、最小值、 平均值等。

4.通訊功能

裝置提供多種通訊接口方式，實現監測數據的實時傳輸或定時提取存儲記錄，可通過工 業以太網接口與遠方電能質量管理中心通訊，也可通過 RS232/RS485 接口，以 Modem 或 GPRS 方式與遠方通訊。裝置支持 Modbus-TCP/RTU 通訊協議、IEC 61850 MMS 協議。

5.GPS 對時功能

裝置具有 GPS 硬對時接口，可以接受 IRIG-B 碼對時或者秒脈沖對時信號，保持與遠方 管理中心的時鐘一致。

6. 告警功能

可根據用戶設定的電能質量指標的限值，啟動指標報警功能。

7. 錄波功能

裝置對每個告警事件都進行錄波，并提供手動錄波功能。

本地 PQDIF 文件生成功能

統計數據及事件記錄可以 PQDIF 文件格式保存。

五.項目案例：

通過加裝電能質量在線監測系統實現對醫院配電系統內電能質量的分析和告警。提高安全管理效率與質量，變人工例行的巡檢為系統在線實時監測，對于配電系統內發生的電壓波動可以及時捕捉和處理。科學地對配電系統的電壓、電流進行分析，更及時、準確、靈敏地反映出當前電能質量情況，減少因電網波動造成的損失。

6.結論

電能質量在線監測裝置是解決光伏發電等新能源并網配電工程電能質量問題的關鍵工具。通過實時監測、數據分析、智能管理和優化控制，它不僅能夠有效解決電壓波動、諧波污染、頻率偏差等痛點，還能提升電網穩定性、降低運維成本，為新能源并網提供可靠保障。在能源轉型的背景下，電能質量在線監測裝置將成為新能源并網配電工程的“守護者”。