破解各行业电能质量痛点！APView电能质量在线监测装置守护供电稳定

一. 电能质量监测在各行业的现状

1.1 风力发电: 谐波(发电机匹配电力电子器件)，电压偏差(风力发电组启动、切除)小型孤立电网，会有频率偏差 ；

1.2太阳能发电:  谐波（逆变器）; 电压波动、闪变（输出功率随机波动）;直流分量（逆变器）；

1.3 数据中心: 谐波(开关电源、UPS、变频设备) ；

1.4 石化行业: 电压波动敏感“晃电"（石化装置停车）;电压暂降（大型电动机和电动机群）；

1.5 冶金行业: 谐波（轧机、大型鼓风机调速装置）;电压波动（电弧炉）；

1.6 半导体行业:  设备敏感度高 。

二. 电能质量监测需求分析

随着电气环境中自动化程度的提高，以电力电子技术为代表的各种整流、逆变、变频等非线性负载比重不断增大，加之调控手段不完善及外来干扰等原因，使得电能质量下降。基于计算机、微处理器控制的精密电子仪器在国民经济企业中大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，对电能质量提出了更高的要求，从而使电能质量问题及其解决措施逐渐成为研究的热点。

《电能质量管理办法（暂行）》指出电能质量管理应当遵循“标准指引、预防为主、综合治理"的方针，发电、供电和用电各方应在工程项目规划、设计、建设、运行的全过程贯彻电能质量主动防治的理念，共同维护电气安全使用环境。

要对电网的电能质量进行改善，首先要对电能质量做出精确的检测和分析，测量电网的电能质量水平，并分析和判断造成各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据。

三. 电能质量在线监测装置-APView系列

实物安装照片：

3.1 APView系列-功能特点：

3.2 监测功能-稳态监测

电压电流功率电能等测量、电压偏差、电压不平衡、电流不平衡、谐波电压/谐波电流、间谐波电压/间谐波电流、谐波功率、谐波相角、谐波畸变率、高频谐波、电压波动与闪变、快速电压变化、监测数据在装置界面上呈现、可查看实时波形和故障波形。

3.3 监测功能-暂态监测

主要监测：暂升、暂降、短时中断、暂降源定位、容忍度曲线分析

短时中断：电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1 p.u.以下，并在短暂持续10ms-1min后恢复正常的现象。

电压暂降：电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1 p.u.~0.9p.u.，并在短暂持续10ms-1min后恢复正常的现象。

电压暂升：电力系统中某点工频电压方均根值暂时升高至1.1 p.u~1.8p.u.，并在短暂持续10ms-1min后恢复正常的现象。

通过调用事故发生以及结束期间的波形、电参量等数据，利用等效阻抗法对阻抗突变位置进行判别分析，以确定暂降源位于线路侧或母线侧。

3.3 监测功能-瞬态监测

电压瞬变监测、电流瞬变监测。可在装置界面和web端查看故障时刻事件记录和故障录波。

瞬态：是指电压和或电流在稳态条件下的一次变化，其持续时间小于数周期。一般包括两类现象，即冲击性瞬态和振荡性瞬态。

3.4 监测功能-故障波形

电压偏差、频率偏差、电压暂升、电压暂降、电压短时中断、电压瞬态。

COMTRADE 是一种适用于电力系统模型获得的暂态波形及事件的数据文件格式。

3.5 监测功能-统计分析

Q/GDW 10650.8国网标准，日统计值，符合性评估报告，水平性评估报告。

根据Q/GDW 10650.8国网标准要求统计电能质量日统计值，包括稳态数据最大值、最小值、平均值、95%概率大值统计，谐波电压、谐波电流和间谐波统计及暂态统计，日统计数据应能存储5年。日统计值结果可在装置的Websever界面查看并可支持下载到保存至本地。

3.6 监测功能-记录存储

PQDIF数据储存，数据导出，事件记录保存PQDIF格式文件，2小时内稳态数据压缩文件。

存储芯片容量达到32G，对监测点数据实时保存，1min数据(保存均值、最大值、最小值、95%概率大值、均方根值)在装置上最长保存时间为3个月，之后按"先进先出"原则更新。

PQDIF数据类型满足DL/T 1608电能质量数据交换格式规范中规定，PQDIF数据应能存储90天；装置记录的PQDIF数据和故障录波数据可通过FTP方式保存至本地。

3.7 监测功能-Web Sever

稳态监测、暂态监测、瞬态监测、故障录波、合格率统计等。

四. 电能质量在线监测应用案例

4.1 半导体行业-上海某半导体·····硅片研发与制造项目

项目需求：客户单位主要从事高品质半导体硅片的研发，生产和销售，从事货物及技术的进出口业务。安装电能质量在线监测装置可以重点监测电压暂升/暂降、电压闪变、电压谐波/间谐波、电流谐波/间谐波等。通过监测的电参量数据，科学地对配电系统的电压、电流进行分析，更及时、准确、灵敏地反映出当前电能质量情况，保证整个厂区的稳定可靠运行，降低因电压质量造成的设备及财产损失。

方案配置：本工程配电工程包括1个开闭所、3个10kV变电所，每个配电系统都采用两进线一母联的供电系统，分别在每个变电所的两段进线处安装一台电能质量在线监测装置APView500，共安装8台，用来监控各进线回路的电能质量。为实时监视整个供电系统运行以及数据采集，该项目配置一套AcrelEMS企业微电网能效管理平台，实现了从35kV到0.4kV用电侧的整体监控。

4.2 半导体行业-某电子材料制造项目

半导体制造行业主要电能质量问题有：

1、谐波问题：IC测试台、PLC控制的机械手、芯片制造用的晶圆机或变频控制的半导体机台都会产生大量的谐波，它们不但会造成机台设备自身的坏机现象，回流进电网的谐波电流还会引起其他回路的发热、电子开关误动作、供电电压不稳，甚至引起生产线停线、半成品的报废。而且高能设备如：外延设备、扩散设备、离子注入设备的频繁加卸载，更加重了用电环境的恶化。

2、电压暂降及中断：现代化的半导体生产设备对电力品质问题非常敏感，相对于传统工业来说，半导体、LCD制造对电压暂降非常敏感，持续16ms的幅值为额定值85%-90%电压暂降即可能导致设备停机。短时中断时负载一般与供电系统基本断开（幅值低于额定值的10%）。

对于半导体行业而言，两者均会造成设备停机。但是电压暂降发生的几率远高于短时中断会发生的几率。有调查显示：在所有配电系统事故中，电压暂降引起的事故占了70%-80%；而在输电系统事故中，电压暂降引起的事故所占的比例超过了90%。

配置方案：在本项目的高压配电进线柜处装设一台电能质量监测装置APView500，同时为了保证整个配电系统日常安全稳定运行，在每面高压开关柜装设一台AM5系列微机保护装置和一台ASD200智能操控装置。并将所有监测数据上传到Acrel-2000电力监控系统。

4.3 半导体行业-某半导体制造企业项目

现场事故分析：自装设电能质量监测装置后，APView500装置监测到系统多次电压暂降事故，给现场运维人员事故分析提供重要数据来源。

4.4 半导体行业--新疆霍尔果斯某硅业

现场事故分析：

2024年4月30日10:52:08在其中一路进线A相和C相同时发生了电压暂降，电压下降深度达到了12.92%，电压暂降持续时间0.033s。

2024年5月19日13:40:15，三路进线同时发生了一次暂降事故，此次暂降事故电压下降了1KV，下降了标称电压的18%,持续时间0.053s。

根据现场反馈的故障记录以及导出的波形，为客户提供事故分析报告。

4.5 新能源光伏行业-中卫亚马逊项目

项目概况：光伏发电系统的不确定性，造成输出功率的随机波动，导致电网频率偏差、电压波动与闪变等问题。亚马逊主要有两类业务：物流、网站，本项目为宁夏中卫亚马逊物流园分布式光伏项目，在低压并网柜安装电能质量在线监测装置。

方案配置：该项目下单20台电能质量APView500，9台AM3-I实现防逆流功能以及光伏监控系统Acrel-1000DP。

该项目对电能质量监测要求高，对现场逆变器、储能、并网柜都提出需求

4.6 新能源光伏行业-特斯拉工厂0.4k光伏并网工程

10kV并网系统

光伏发电项目，使用交直流逆变器，由于逆变器通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电转变成交流电，在此环节会产生谐波问题。光伏发电系统的不确定性，造成输出功率的随机波动，导致电网频率偏差、电压波动与闪变等问题。

风力发电项目，风力发电机配备的电力电子设备，会产生谐波和间谐波问题；还有发电机组的启停会产生冲击电流导致电压暂降；小型电网的风电发电的稳定性和频率偏差问题。

0.4kV并网系统图 0.4kV并网系统图

现场照片：

4.7 铁路行业-郑州铁路供电段某电所项目

项目需求：通过加装电能质量在线监测系统实现对铁路供电段郑州北驼峰配电所实时电能质量监测，包括：2-63次谐波、简谐波、超高次谐波、电压偏差、电压波动和闪变、不平衡度；实现暂降源定位、三相不对称分析等异常信息捕捉与分析，保障供配电系统的安全可靠运行。

配置方案：本铁路配电所10kV供电系统为单母线分段系统，对每路10kV回路配置1台APView500电能质量监测装置，共计30台。

电能质量现场与分析: 本项目通过在铁路变电站10kV总进线安装APView500电能质量监测装置，经过现场勘察发现装置近期发生多次电流瞬态现象，结合铁路行业的负荷特点，后续和客户沟通持续关注谐波、波动、不平衡等指标。

电能质量监测装置-资质证书

五. 总 结

各行业存在多样电能质量问题，如风电、光伏的谐波与电压波动，数据中心、冶金等行业的谐波问题等。因设备对供电质量要求提高及政策要求，电能质量监测需求迫切。安科瑞APView系列电能质量在线监测装置具备稳态、暂态等全维度监测功能，支持数据存储与分析，在半导体、新能源、铁路等行业案例中，有效助力监测与改善电能质量，保障系统稳定运行 。