2022智能變電站電能質(zhì)量測量方法

智能變電站電能質(zhì)量測量方法II目 次112范引文件 13語定義 145測方分類 5測環(huán)節(jié) 5對壓/流感的要求 5對并元要求 6測累時和64.6標(biāo)記 859測方法 9測范和95.3累積 96壓流9測方法 9測范和106.3累積 107壓107.1測方法 107.2測范和107.3累積 108118.1測方法 118.2測范和118.3累積 119壓降短中暫升 119.1測方法 119.2測范和129.3累積 12101210.1測方法 1210.2測范和1310.3累積 1311諧波 1311.1測方法 13IIII11.2測范和1311.3累積 1412平1412.1測方法 1412.2測范和1412.3累積 1413響范和差15影量15測誤試驗(yàn) 15附錄A（資性錄智能電互器 18附錄B（資性錄電能量數(shù)量圍誤差 20圖1測環(huán)節(jié) 5圖2A類積間的同步 7圖3S累時間同步 8圖A.1ETMU樣式 18圖A.2TMU采模式 19表1測用感幅誤差相誤限值 5表2影量14表3A類和S穩(wěn)壓質(zhì)測誤試參設(shè)置 15表4諧電誤測試驗(yàn)數(shù)置 16表5電暫測誤試驗(yàn)數(shù)置 16表6電短中測誤差驗(yàn)數(shù)16表7電暫測誤試驗(yàn)數(shù)置 17表B.1電質(zhì)參量范及差求覽表 2011智能變電站電能質(zhì)量測量方法范圍GB/T17626.7—2017GB/T17626.15—2011電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)閃爍儀功能和設(shè)計規(guī)范GB/T17626.30—2012電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電能質(zhì)量測量方法GB/T18039.4—2017電磁兼容環(huán)境工廠低頻傳導(dǎo)騷擾的兼容水平GB/T20840.1—2010互感器第1部分:通用技術(shù)要求GB/T20840.2—2014互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求GB/T20840.3—2013互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求GB/T20840.5—2013互感器第5部分：電容式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求GB/T20840.7—2007互感器第7部分：電子式電壓互感器GB/T20840.8—2007互感器第8部分：電子式電流互感器GB/T19862—2016電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求GB/T30155—2013智能變電站技術(shù)導(dǎo)則DL/T282—2012合并單元技術(shù)條件GB/T12326—2008GB/T14549—1993GB/T17626.30—2012GB/T24337—2009GB/T30137—2013GB/T32507—2016、GB/T30155—2013DL/T282—2012GB/T12326—2008GB/T14549—1993GB/T17626.30—2012、GB/T24337—2009、GB/T30137—2013、GB/T32507—2016、GB/T30155—2013和DL/T282—2012中的一些術(shù)語和定義。3.1智能變電站smartsubstation22[GB/T30155—2013，定義3.1.1]3.2電能量 powerquality評估電氣系統(tǒng)某一給定點(diǎn)的電氣性能時，與一系列參考技術(shù)參數(shù)相比所得的電特性參數(shù)。[GB/T17626.30—2012，定義3.21]3.3合并元 mergingunit（MU）[DL/T282—2012，定義3.1]3.4實(shí)時鐘 real-timeclock（RTC）[GB/T17626.30—2012，定義3.22]3.5時間累 timeaggregation為得到某一較長時間段上的值，對某一給定參數(shù)（在相同時間間隔）的順序值進(jìn)行累加。注：本部分中，累積總是指時間累積。[GB/T17626.30—2012，定義3.31]3.6影響量 influencequantity任何可能會影響測量設(shè)備工作性能的量。[GB/T17626.30—2012，定義3.13]3.7測量差 measurementerror測量測得的量值與參考量值的差值。3.8方均值 r.m.s.（root-mean-square）value在規(guī)定時間間隔和規(guī)定帶寬內(nèi)一個量的各瞬時值的平方的算術(shù)平均值的平方根。[GB/T17626.30—2012，定義3.23]3.9每半波測新的r.m.s電壓 r.m.s.voltagerefreshedeachhalf-cycle33Ur.m.s.(1/2)從基波的過零點(diǎn)開始，在一個周波內(nèi)測量得到的r.m.s.電壓值，每半個周波更新一次。注1：每個通道都是獨(dú)立的，對于多相系統(tǒng)的不同通道可以產(chǎn)生連續(xù)的r.m.s.值。注2：A注3：r.m.s.電壓值可以是相間電壓值，也可以是相與中性點(diǎn)之間的電壓值。注4：計算過零點(diǎn)需要考慮諧波和直流分量的影響。注5：以最靠近零點(diǎn)的采樣點(diǎn)作為過零點(diǎn)。[GB/T17626.30—2012，定義3.24]3.10每周檢更一的r.m.s.電壓 r.m.s.voltagerefreshedeachcycleUr.m.s.(1)在一個周波內(nèi)測量得到的r.m.s.電壓值。每一個周波更新一次。注1：和Ur.m.s（1/2）相比，該參數(shù)測量時不需要規(guī)定周波的開始時間。注2：S注3：r.m.s.電壓值可以是相間電壓值，也可以是相與中性點(diǎn)之間的電壓值。[GB/T17626.30—2012，定義3.25]3.11公稱入壓 declaredinputvoltageUdin由傳感器變比確定的公稱供電電壓。[GB/T17626.30—2012，定義3.3]3.12基波量 fundamentalcomponent對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到的頻率與工頻相同的分量。注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為基波。[GB/T14549—1993，定義3.3]3.13諧波量 harmoniccomponent對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為諧波。[GB/T14549—1993，定義3.4]3.14間諧分量 interharmoniccomponent對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率不等于基波頻率整數(shù)倍的分量。注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為間諧波。[GB/T24337—2009，定義3.6]443.15閃變 flicker[GB/T32507—2016，定義2.5.7]3.16短時閃值 short-termflickseverityPst衡量短時間（若干分鐘）內(nèi)閃變強(qiáng)弱的一個統(tǒng)計量值，短時間閃變的基本記錄周期為10min。[GB/T12326—2008,定義3.8]3.17長時閃值 long-termflickseverityPlt由短時間閃變值Pst推算出，反應(yīng)長時間（若干小時）閃變強(qiáng)弱的量值，長時間閃變的基本記錄周期為2h[GB/T12326—2008,定義3.9]3.18不平度 unbalancefactor三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度。用電壓、電流負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的0r.m.s.值百分比表示。電壓、電流的負(fù)序不平衡度和零序不平衡度分別用????????2、????????0和????I2、????I表示。[GB/T32507—2016，定義2.4.4]03.19正偏離 overdeviation僅當(dāng)一個參數(shù)的測量值大于標(biāo)稱值時，參數(shù)的測量值和標(biāo)稱值之間差值的絕對值。[GB/T17626.30—2012，定義3.20]3.20負(fù)偏離 underdeviation僅當(dāng)一個參數(shù)的測量值小于標(biāo)稱值時，參數(shù)的測量值和標(biāo)稱值之間差值的絕對值。[GB/T17626.30—2012，定義3.32]3.21短時斷 temporaryinterruption電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然降低至0.1p.u.以下，并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)正常[GB/T30137—2013，定義3.2]553.22電壓降 voltagedip電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然降低至0.1p.u.～0.9p.u.，并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)[GB/T30137—2013，定義3.1]3.23電壓升 voltageswell電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然升高至1.1～1.8p.u.，并在短暫持續(xù)10ms～1[GB/T32507—2016，定義2.8.2]總則GB/T17626.30—2012ASAASSA智能變電站被測量的電氣量通過電壓/電流互感器進(jìn)入合并單元，經(jīng)合并單元處理后，輸出數(shù)字信號送入測量單元進(jìn)行電能質(zhì)量參數(shù)計算，整個測量環(huán)節(jié)如圖1所示。本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于應(yīng)用在測量單元內(nèi)的電能質(zhì)量測量方法。電壓/電流互感器測量單元合并單元待測輸入信號 測量結(jié)果電壓/電流互感器測量單元合并單元可測量輸入信號 數(shù)字量輸出信號圖1 測量/本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測量誤差不考慮電壓/電流互感器引入的誤差，但其測量的幅值誤差和相位誤差限值應(yīng)滿足GB/T20840系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，詳見表1。表1 測量互器值差相位差交流采樣模式互感器名稱引用標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)號表號TMU模式電流互感器GB/T20840.2—20145.6.201.4表201和表202電磁式電壓互感器GB/T20840.3—20135.6.301.3表301電容式電壓互感器GB/T20840.5—20135.6.501.3表501ETMU模式電子式電壓互感器GB/T20840.7—200712.5表9電子式電流互感器GB/T20840.8—200712.2表17和表1866關(guān)于智能變電站交流采樣模式以及電壓/電流互感器頻響特性對測量的影響，附錄A提供了相關(guān)說明。對于多通道合并單元應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)采集器間的采樣同步功能，采樣的同步誤差不應(yīng)大于±1μs。在外104μs頻率需要遠(yuǎn)高于測量的諧波頻率。參照GB/T17626.7—2017規(guī)定，要保證測量范圍內(nèi)的諧波衰減量不超過3dB50dB推薦使用二階及以上抗混疊（低通）濾波器，其截止頻率為采樣頻率的1/4。5012.8kHz4kHz。10kHz40注1：諧波分析時，推薦采用離散傅里葉變換（DFT），若采用快速傅里葉變換（FFT），則需考慮插值算法帶來的誤差影響，具體誤差要求可見10.2。注2：特別注意，對于采樣頻率為4kHz的合并單元，當(dāng)該智能變電站存在40次及以上諧波時，不可以通過該合并單元測量諧波。其他合并單元其他技術(shù)要求應(yīng)滿足DL/T282—2012的規(guī)定。要求除閃變和頻率外，電能質(zhì)量指標(biāo)的累積應(yīng)使用輸入值的r.m.s.值進(jìn)行計算。1010（1）10Nfix

················································（1）fT S式中：N ——10（fix ——f ——77TS ——101023A50Hz1010RTC，10周見圖2）注：智能變電站的10minRTC可通過站用時間同步系統(tǒng)獲得。頻率計算間隔（頻率計算間隔（fm）頻率計算間隔（fm+1）10分鐘間隔（x+1）10分鐘間隔（x）ijk123重疊1111213141153150周波時間間隔（n））重疊2（150）150周波時間間隔210周波（fm+1）10周波（fm+1）10周波（fm+1）10周波（fm）10周波（fm）10周波（fm）RTC10分鐘標(biāo)記圖2 A累時間的步隨后在另外4個時間間隔內(nèi)對10周波值進(jìn)行累積：——150周波的間隔；——1min間隔；——10間隔；——2h即1010150，10min（1min、3），2。S累積時間間隔與A類相同。10周波測量應(yīng)按圖3的方式進(jìn)行再同步。88即10周波測量按10min間隔進(jìn)行連續(xù)、無間隙、不重疊的同步然后再在以下時間間隔內(nèi)累積：150周波，10min（1、3min），2。RTCRTC10分鐘標(biāo)記頻率計算間隔（fm+1）頻率計算間隔（fm）10分鐘間隔（x+1）10分鐘間隔（頻率計算間隔（fm+1）頻率計算間隔（fm）10分鐘間隔（x+1）10分鐘間隔（x）i311141150周波時間間隔（n）150周波時間間隔（n+1）1510周波（fm+1）10周波（fm+1）10周波（fm+1）131210周波（fm）10周波（fm）10周波（fm）kj21150參照GB/T17626.30—2012的4.5.2。10累積參照GB/T17626.30—2012的4.5.3。2參照GB/T17626.30—2012的4.5.4。標(biāo)記AS類99頻率A1s3s5s10s1s90HzS同A類。A在13.142.5～57.5Hz±0.01Hz。S在13.142.5～57.5Hz±0.05Hz。累積不要求進(jìn)行累積。A10r.m.s.（2）N1NN1NA2ii1

············································（2）式中：N ——10Ai——第i個采樣點(diǎn)的電壓或電流值。1010）21010S10周波時間間隔按S類選取（圖3），測量方法同A類。A13.1Udin10%～150%Udin的±0.1%。13.1In0～120%10In1s當(dāng)測量電流幅值在I≥5%In范圍內(nèi)，測量誤差不應(yīng)超過In的±0.5%；當(dāng)測量電流幅值在1%In≤I<5%In范圍內(nèi)，測量的誤差不應(yīng)超過In的±1.0%。S13.1Udin20%～150%Udin的±0.5%。電流幅值同A累積根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行累積。AUdin7.1.1.2 GB/T17626.30—20125.12.1S同A類。同電壓幅值測量范圍和誤差要求。累積A參照GB/T17626.30—2012的5.12.3。150101、3min2150101111S閃變A參照GB/T17626.15—2011。S同A類。A在13.1所述的條件下，當(dāng)測量范圍在（0.2～10）Pst時，Pst允許的測量誤差不超過±5%。S在13.1所述的條件下，當(dāng)測量范圍在（0.4～4）Pst時，應(yīng)滿足A類中允許測量誤差2倍的要求，即±10%。累積AGB/T17626.15—20112h2S同A類。AUr.m.s.（1/2）值。1212S電壓暫降、短時中斷和暫升的基本測量值應(yīng)為每個測量通道上的Ur.m.s.（1/2）值或每個測量通道上Ur.m.s.（1）值。A誤差不應(yīng)超過Udin的±0.2%。S誤差不應(yīng)超過Udin的±1.0%。A）（）S如果使用Ur.m.s.（1/2），電壓暫降、短時中斷或暫升持續(xù)時間的測量誤差同A類。（（）累積累積不適用于電壓暫降、短時中斷和暫升。諧波AFFT時應(yīng)考GB/T17626.7—201710參照GB/T17626.7—2017（THDS）。50SAGB/T17626.7—201710101313（THD）（THDS），GB/T17626.7—201750AGB/T18039.4310%～200%Uh≥1%Udin±5%UhUh<1%Udin時，測±0.05%Udin。Ih≥3%In±5%IhIh<3%InSGB/T18039.4310%～100%Uh≥3%Udin±5UhUh＜3%Udin時，±0.15Udin。Ih≥10%In±5%IhIh<10%In累積根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。間諧波AFFT算法時應(yīng)考慮插值對間諧波測量準(zhǔn)確度的影響。GB/T17626.7—20171050S由制造商或用戶規(guī)定測量方法。1414累積根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。A10ε2（6）2A2100% （6）A1式中：A2——A1——ε0（7）式中：A0——基波零序分量。注：不平衡測量僅適用于三相系統(tǒng)。S

0

A0100%A1

················································（7）測量負(fù)序不平衡度的方法與A類相同，可對零序不平衡度進(jìn)行測量，但不作為強(qiáng)制性規(guī)定。A0.5%～5%±0.15%±1%。S1%～5%±0.2%A累積根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。1515）（2表2 影響范圍章節(jié)和參數(shù)類別影響量范圍5頻率A42.5～57.5HzS42.5～57.5Hz6電壓幅值A(chǔ)（10%～200%）UdinS（10%～150%）Udin6電流幅值A(chǔ)（0～120%）InS（0～120%）In7電壓偏差A(yù)N/ASN/A8閃變A（0～20）PstS（0～10）Pst9電壓暫降、短時中斷和暫升AN/ASN/A10諧波（電壓）AGB/T18039.4中第3類的200%SGB/T18039.4中第3類的200%11間諧波（電壓）AGB/T18039.4中第3類的200%SGB/T18039.4中第3類的200%12三相不平衡（電壓）A負(fù)序電壓不平衡度：0%～5%；零序電壓不平衡度：0%～5%S負(fù)序電壓不平衡度：0%～5%注1：對于安全要求、電磁兼容要求或氣候要求，參見參評標(biāo)準(zhǔn)，例如IEC61557-12。注2：N/R—不做要求，N/A—不適用。通則B1616要確認(rèn)使用AS3規(guī)定的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：——步驟1：選擇一個被測量；——15（——32——43表3 A和S類態(tài)壓測量差驗(yàn)數(shù)置影響量試驗(yàn)狀態(tài)1試驗(yàn)狀態(tài)2試驗(yàn)狀態(tài)3頻率fnom±0.5Hzfnom-1Hz±0.5Hzfnom+1Hz±0.5Hz電壓幅值±1%Udin由閃變、不平衡度、諧波和間諧波確定（如下所示）由閃變、不平衡度、諧波和間諧波確定（如下所示）閃變Pst<0.1Pst=1±0.1-矩形調(diào)制，39次/minPst=4±0.1-矩形調(diào)制，110次/min不平衡度（電壓）在所有通道上均為（100%±0.5%）Udin；120°（于u0=0%，u2=0%）1：（73%±0.5%）Udin；2：（80%±0.5%）Udin；3：（87%±0.5%）Udin；120°（等效u0=5.05%，u2=5.05%）1：（152%±0.5%）Udin；2：（140%±0.5%）Udin；3：（128%±0.5%）Udin；120°（等效于u0=4.95%，u2=4.95%）諧波（電壓）（0%～3%）Udin0°時3次諧波為10%±3%；0°時5次諧波為5%±3%；0°時29次諧波為5%±3%180°時7次諧波為10%±3%；0°時13次諧波為5%±3%；0°時25次諧波為5%±3%間諧波（電壓）（0%～0.5%）Udin7.5fom（10.5d3.5fnom時為（1%±0.5%）Udin注：這些試驗(yàn)可作為型式試驗(yàn)，而不是常規(guī)試驗(yàn)。2A50Hz3、5、7、11、13、25次諧波根據(jù)表4要求分別單獨(dú)設(shè)置，誤差應(yīng)符合10.2中諧波電流的要求。表4 諧波流差量驗(yàn)數(shù)設(shè)置分類被測量參數(shù)設(shè)置值A(chǔ)電流1%、3%、20%S電流3%、10%、20%1717對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫降閾值為90%Udin，按矩形電壓暫降特征根據(jù)表5分別設(shè)置電壓暫降幅度，其殘余電壓幅值及持續(xù)時間應(yīng)滿足9.2.1要求。表5 電壓降量差驗(yàn)數(shù)設(shè)置電壓降低到額定電壓的（%）80604020持續(xù)時間（周波）2.567.510對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫降閾值為10%Udin，按矩形電壓暫降特征根據(jù)表6分別設(shè)置電壓短時中斷幅度，其殘余電壓幅值及持續(xù)時間應(yīng)滿足9.2.1要求表6 電壓時斷量差驗(yàn)參設(shè)置電壓降低到額定電壓的（%）0369持續(xù)時間（周波）2.567.510對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫升閾值為110%Udin，按矩形電壓暫升特征根據(jù)表7分別設(shè)置電壓暫升幅度，其最大暫升電壓幅值及持續(xù)時間應(yīng)滿足9.2.1要求。表7 電壓升量差驗(yàn)數(shù)設(shè)置電壓升高到額定電壓的（%）115120125130180持續(xù)時間（周波）2.567.51012.51818附 錄 A（）智能變電站交流采樣模式主要有2種，分別是ETMU模式和TMU模式。ETMUETMU+（Electronictransformers&Mergingunit），備。電子式互感器將一次電壓/61850-9-2ETMUA.l數(shù)字量SV數(shù)字量智能數(shù)字量SV數(shù)字量智能終端GOOST開關(guān)場繼保室LEDCPUA/D電流線圈LEDCPUA/D電流線圈保護(hù)裝置計量測控SV合并單元交換機(jī)SV合并單元交換機(jī)……次 ……電流線圈A/DCPU電流線圈A/DCPULED 分壓器A/DCPULED一分壓器A/DCPULED次分壓器A/DCPULED電分壓器A/DCPULED壓分壓