上海电厂培训PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/9/21,#,电能质量知识讲座,南京灿能电力自动化股份有限公司,演讲人,：王巍,时间,：,2016,年,09,月,26,日,基础电能质量知识,1,电能质量监测终端介绍,2,电能质量监测系统介绍,3,典型电厂系统应用方案,4,1,基础电能质量知识,Part,电能质量的定义,-,优质供电,完美的,正弦波,畸变的,正弦波,优质,供电,电能质量问题,电能质量遵循的国家标准（,1,）,GB/T 14549-1993,电能质量 公用,电网,谐波,GB/T 15543-2008,电能质量 三相电压不平衡,GB/T 12325-2008,电能,质量 供电,电压偏差,GB/T12326-2008,电能质量 电压波动和闪变,GB/T,15945-2008,电能,质量 电力,系统频率偏差,GB/T,24337,2009,电能质量 公用电网间谐波,已发布,国家标准,电能质量遵循的国家标准（,2,）,GB/T 17626.302012,电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法,GB/T 30137,2013,电能质量 电压暂降与短时中断,GB/T 325072016,电能质量术语,已发布,国家标准,电能质量基础知识,-,电压偏差,定义,供电系统在正常运行方式下，某一节点的电压测量值与系统标称电压之差对系统标称电压的百分数称为该节点的电压偏差,。,限值,35kV,及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的,10,；,20kV,及以下三相供电电压偏差为标称电压的,7,；,220V,单相供电电压偏差为标称电压,+7, -10,；,对供电点短路容量较小、供电距离较长及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。,电压偏差以最大值作判定依据。,电能质量基础知识,-,电压偏差,照明设备的发光和寿命,电动机的力矩、转速、发热、功效以及产品质量,变压器的发热、温升、损耗,并联电容器的无功出力、寿命,家用电器如电视机的试感、寿命,电子计算机和控制设备不正常,工业设备（如电解、电热）效率降低,电力系统稳定性降低、线损增加,超标影响,电能质量基础知识,-,三相电压不平衡,定义,指三相电力系统中不平衡的程度，用电压负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示,。,限值,电网正常运行时，电力系统公共连接点负序电压不平衡度不超过,2%,，短时不得超过,4,%,。,与,公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度的允许值一般为,1.3%,短时不超过,2.6%,。,负序电压不平衡度以,95,概率值作判定依据,。,电能质量基础知识,-,三相电压不平衡,电机附加发热，并引起二倍频的附加振动力矩,引起负序分量为启动元件的多种保护误动作,换,流设备产生附加的谐波电流（非特征谐波）,变压器负载能力下降,在低压配电线路中，引起照明灯的寿命缩短或烧损，电器损坏,引起线损及线路电压损失增大,影响正常通信质量,超标影响,电能质量基础知识,-,频率偏差,定义,频率偏差是指电力系统在正常运行条件下，系统频率的实际值与标称值之差。,限值,电力系统正常运行条件下频率偏差限值为,0.2Hz,当,系统容量较小时，偏差限值可以放宽到,0.5Hz,。,频率偏差以最大值作判定依据。,电能质量基础知识,-,频率偏差,电动机转速变化，影响纺织、造纸等产品质量,传动,机械出力变化，影响生产效率,对测量、控制和计时等电子设备精度和性能影响,使感应式电能表计量误差加大,影响发电机和电力系统安全,冲击负荷对近区电网的危害,超标影响,电能质量基础知识,-,电压波动闪变,定义,亮度或频谱分布随时间变化的光刺激引起的不稳定视觉效果。,短时闪变为,10,分钟计算值。,长时闪变为,2,小时计算值。,限值,电力系统公共连接点，在系统正常运行的较小方式下，所有长时间闪变限值为,：,Plt,110kV,110kV,1,0.8,电能质量基础知识,-,电压波动闪变,照明灯光闪烁，造成人视觉疲劳,电视机屏幕失真、亮度发生变化,电动机转速不均匀、振动、异响，影响产品质量,电子计算机、监测和监控设备等工作不正常,超标影响,电能质量基础知识,-,谐波和间谐波,定义,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的,电量。,间谐波是指电流中所含有的频率为基波的非整数倍的电量。,限值,谐波电压限值按照谐波电压含有率判断,谐波电流限值按照谐波电流幅值判断,谐波采用,95,概率大值作为判定依据,电能质量基础知识,-,谐波和间谐波,降低电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电机、电容器、变压器）以及导线过载运行（发热、振动、异常声响等）,，,缩短使用寿命、增加线损,降低断路器遮断容量,干扰继电保护、自动装置和计算机系统,使电子设备工作不正常,使测量和计量仪器（感应式电度表）、仪表误差加大,降低信号传输质量，干扰通信系统,增加电力网中谐振可能性，诱发过电压或过电流,超标影响,电能质量基础知识,-,电压暂降、暂升、中断,定义,暂降：,指供电电压骤然下降到,0.10.9,倍额定电压，且持续时间为工频下的,0.5,周波,1,分钟,暂,升：,指供电电压,骤然上升到,1.1-1.8,倍,额定电压，且持续时间为工频下的,0.5,周波,1,分钟,中断：,指供电电压,骤然下降到,0.1,倍,额定电压，且持续时间为工频下的,0.5,周波,1,分钟,限值,暂降限值为额定电压的,90%,暂升限值为额定电压的,110%,中断限值为额定电压的,10%,电能质量基础知识,-,暂降、暂升、中断,使设备绝缘破坏，引发事故,引起变速驱动装置（,ASD,）跳闸、程序逻辑控制器（,PLC,）损坏、各种数字式自动控制装置误动、计算机系统失常，数据丢失,导致相关加工生产线停顿，出现产品质量问题,危害,电能质量基础知识,-,短路容量,定义,短路容量是指电力系统在规定的运行方式下,，三相,短路时的视在功率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。,取值,电能质量考核点若明确为用户高压进线侧时，应采用用户高压进线侧的短路容量,。,一般,情况下采用系统侧线路所接入母线的短路容量；,短路,容量应每年从调度部门获取当年变电所母线短路容量，填写所测线路所接入母线的短路容量，同时有大、小方式短路容量的情况下，应采用小方式下的短路容量。,电能质量基础知识,-,用电协议容量,定义,指供电部门许可并在供用电合同中的用户受电设备总容量,。,取值,测试用户（测专线或在用户高压进线侧测试），用户的协议容量为供用电协议上的该用户总用电容量，也可采用该用户高压变压器容量之和；,测试,变电所主变出线，协议容量取该侧主变容量；测试变电所线路，协议容量为该线路所供所有系统变电所和用户变电容量总和。,电能质量基础知识,-,供电容量,定义,是,计算范围内安装的所有用电设备的额定容量或额定功率（设备铭牌上的数据）之和（但应剔除不同时使用的负荷,）。,取值,所测线路为馈供线路时（线路接入的母线电压等级不是该变电所的最高电压等级），供电容量为该线路接入母线的供电,容量,（,线路接入母线接有一台主变，供电容量为该主变该电压等级侧,容量,线路,接入母线接有多台主变，供电容量为接入主变该电压等级侧容量之,和,电能质量基础知识,-,电能,质量指标数据类型,10,周波数据为电能质量指标的基本测量间隔,。按照,10,周波长度计算出有效值,10,周波数据,又叫,3,秒数据，将,15,个,10,周波数据进行方均根值计算得到的数据。计算中所包含的,10,周波数据需要无缝连续。,150,周波数据,将,150,周波数据以分钟为间隔进行最大、最小、平均、,95,概率大值统计后得到的数据。分钟间隔一般为（,1-10,分钟），常用为,3,分钟。,分钟统计数据,电能质量基础知识,-95,概率大值,将数据按照从小到大进行排列，排列完成后第,95%,个位置的值就是,95,概率大值。,例如：,1,到,100,按照从小到大进行排列，那么排列完成后,95,概率大值就是,95.,95,概率大值的意义在于可以剔除一些异常情况（如暂态、采样错误）等造成的异常大值。,定义,2,电能质量监测终端介绍,Part,项目进度安排,2016,年,7,月,2016,年,9,月,2016,年,12,月,2017,年,3,月,2017,年,10,月,试制长录波设备,建立仿真模型,发表文章，完成专利申请,整理验收材料,现场实测,规划建立专项检测系统,电能质量评估体系,项目进度安排,试制一套具有长时间录波功能的专用电能质量测试设备。测试设备录制的波形数据可以通过专用工具导出，为电气化铁路牵引站负荷模型建立、传递规律研究，测试分析与评估提供实测数据。设备具有丰富完整的触发判据，可检测到电力机车负荷产生的电压波动和快速谐波变化事件，满足电气化铁路牵引站供电回路专项电能质量测试的需要。,1,合同签订,-2016,年,9,月,项目进度安排,调研牵引负荷接入,的,供,电网,结构、系统短路容量、线缆参数、以及背景电能质量等内容；调研牵引负荷运行区间经过的电铁机车类型、整流单元参数、机车工作密度等内容。海南电网环岛铁路,供电网,牵引负荷测点进行现场数据实测，对实测数据进行收集、整理。,2016,年,9,月,-2016,年,11,月,2,专用电能质量测试设备和专项监测系统软件的开发；终端设备的安装调试和系统主站软硬件的布置，构建专项电能质量监测系统；通过数据分析，评价综合治理方案的有效性。,3,2016,年,9,月,-2017,年,9,月,项目进度安排,结合调研报告和实测数据，建立电气化铁路供配电系统模型合牵引负荷仿真模型；提供相关研究报告。,2016,年,12,月,-2017,年,2,月,4,项目进度安排,建立,电气化铁路,供,电网,的电能质量评估体系；设计电能质量综合解决方案，并对治理方案的治理效果进行仿真计算,。,5,2017,年,3,月,-2017,年,5,月,项目进度安排,结合调研报告和实测数据，建立电气化铁路供配电系统模型合牵引负荷仿真模型；提供相关研究报告。,2017,年,10,月,-2017,年,12,月,6,项目人员安排,职责分工,姓名,现职务,专业工龄,联系电话,长录波设备研发,俞友谊,研发工程师,10,年,13645185573,环岛铁路专项系统研发,王巍,研发部副主任,13,年,13951024945,环岛铁路专项系统研发,叶细宝,研发工程师,5,年,15951923617,环岛铁路专项系统研发,孙伟,研发工程师,3,年,13914443373,仿真模型建立,高敏,研发工程师,7,年,17756031760,现场协调,刘鸿,销售经理,6,年,15852932662,现场调试及培训人员,李海涛,技术支持,5,年,15298369053,徐伟豪,技术支持,2,年,18914731793,3,项目经费、技术路线、项目难点,Part,项目经费,研究开发费支出科目,金额（万元）,备注,研究开发费,1,、人工费,12.00,2,、材料费,3,、现有仪器设备使用费,6.00,4,、测试化验加工费,4.00,5,、燃料动力费,6,、差旅费,16.00,7,、会议费,3.00,8,、国际合作与交流费,9,、出版印刷,/,文献,/,信息传播,/,知识产权事务费,3.00,负担所有专利的申请费，以及,3,年的专利维护费,10,、技术培训费,3.00,11,、劳务费,6.00,12,、专家咨询费,2.00,支付中期、验收、阶段性评审专家评审费用,13,、管理费,支出合计,55.00,项目技术路线,接入,供,电网,及牵引负荷参数调研,典型牵引站供电网的电能质量测试,典型牵引站供电网的电能质量测试,供电系统及负荷（整流单元）建模,建立电能质量评估体系,各影响因子对供电网电能质量的影响程度,整流单元电能质量发射特性研究,电能质量评估及评估报告的编制,项目技术路线,电能质量评估及评估报告的编制,电能质量综合治理方案,环岛电铁电能质量在线监测系统的规划与实施,项目创新点,技术难点：,对待,特定电气化铁路负荷，实现定制算法电能质量测试设备的研发,技术难点：,牵引,负荷及电气化铁路配电系统的建模与仿真,解决方案：,研发高采样率的瞬时值波形数据记录设备,解决方案：,合理的规划监测点,，通过,实验室模拟和系统监测，建立和验证牵引负荷仿真模型,4,PQS9000,系统介绍,Part,PQS9000,系统组成,采用磁盘阵列，保证数据存储,稳定、安全,。,采用,Oracle,数据库，保证数据存取的高效率。,数据存储,支持标准的,PQDIF,文件。,支持,IEC61850,标准。,数据传输,采用标准的,B/S,系统架构，兼容各种浏览器和操作系统,。,操作简单，界面友好。,数据展示,PQS9000,系统支持的网络架构,三层式网络,三层式网络结构由主站监测网、子站级监测网、变电站监测网构成,。,PQS9000,系统网络架构,二层式网络,二层,式网络结构由主站,监测网、变电站,监测网构成,。,PQS9000,系统网络架构,混合式网络,混合式网络结合三层式和两层式网络的传输特点。,。,PQS9000,系统数据传输,其 他 系 统 平 台,SOAP,主站数据库,IEC,61970,主,站,监,测,网,子,站,监,测,网,PQDIF,子站数据库,PQDIF,变,电,站,监,测,网,IEC61850,自定义协议,FTP,FTP,MMS,FTP,MMS,TCP/IP,PQS9000,系统功能,-,整体框架,PQS9000,系统功能,-GIS,导航,PQS9000,系统功能,-,多图对比,PQS9000,系统功能,-,谐波频谱,PQS9000,系统功能,-,实时数据,PQS9000,系统功能,-,实时数据,PQS9000,系统功能,-,稳态越限统计,PQS9000,系统功能,-,暂态越限统计,PQS9000,系统功能,-,稳态越限记录,PQS9000,系统功能,-,设备运行状态,PQS9000,系统功能,-,在线率统计,PQS9000,系统功能,-,数据合格率统计,PQS9000,系统功能,-,监测点台账,5,PQS691,长录波设备介绍,Part,PQS-691,长录波设备,PQS-691,关键技术,数据采样率,1,长时间,/,大容量数据存储,2,数据压缩算法,3,数据快速检索、分析,4,数据传输和远程控制,5,PQS-691,主要功能,一个监测点的数据记录,1,嵌入式（,PQS-690,）,/,便携式（,PQV-500,）,2,，,外置大容量存储设备，可记录一年数据,3,触发记录,/,长期记录模式选择,4,多种触发方式选择,5,内置,WEB,模块，可实现设备的远程操作,6,配置,USB,、,100M,以太网,7,PQS-691,主要特点,只记录原始波形数据,1,高采样率，完整记录事件细节,2,超长记录时间,3,无损的数据压缩算法,4,丰富的触发判据,5,长期记录模式下的“数据标记”功能,6,长期记录模式下的“片段记录”功能,7,强大的数据分析软件,8,PQS-6900,数据分析软件,谢谢！,Thanks,