针对目前国内谐波监测分析装置的使用情况，以及装置在运行过程中出现的问题，保定国电中科电气有限公司在原有产品的基础上成功改进、开发出了最新一代高性能、多功能的GDDN-500C型谐波在线监测装置。

• 中文名称 谐波监测仪
• 外文名称 Harmonic Monitor 
• 主要功能 测量分析非平稳时变信号谐波
• 标准 GB/T14549-93

谐波监测仪产生的背景

　　随着我国国民经济的蓬勃发展，电力负荷急剧加大，换流装置在各领域广泛应用，各种冲击性和非线性负荷日益增加例如:水和食盐电解的硅整流装置、电气化铁路中的电力机车、拖动用硅整流电源、电弧炉、直流输电换流站及各种广泛应用的变频调速装置、交流调压装置等等，这些非线性负荷造成电力系统电流波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题，给电力系统安全运行造成严重危害例如:引起保护及安全自动装置误动、引起旋转电机附加损耗、发热和机械振动，从而导致电容器过热，给电能计量及常及仪表带来误差，对通讯线路产生干扰等。我国为加强对电力谐波的监测、管理及治理，于1994年正式颁布了GB/T14549-93国家标准《电能质量--公用电网谐波》。

主要用途

　　☆ 可以实时监测显示系统频率、电网2-50次谐波电压和谐波电流、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差、电压基波有效值和真有效值、电流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波视在功率、真功率因数等国标规定的全部电能质量参数。

　　☆ 应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。

　　☆ 测量分析公用电网供到用户端的交流电能质量。

　　☆ 测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。

　　☆ 负荷波动监视:定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。

　　☆ 电力设备调整及运行过程动态监视，帮用户解决电力设备调整及投运过程中出现的问题。

　　☆ 测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。

　　☆ 测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数，并对其功能和技术指标作出定量评

　　价。

　　☆实时监测功能

　　实时接收显示现场测试数据、波形、频谱，并具有数据打印、位图存储功能;

　　自动存储瞬时分析值。

　　☆远程参数设置功能

　　可远程读取并修改下位机各种参数设置，如电压变比、电流变比、额定电压、接线方式、通讯速率以及其他各种测量参数定值。

　　☆数据接收、处理功能

　　将仪器内部存储的任意时间段的历史数据自动或手动接收至后台监控管理机;

　　存贮发送来的数据，并根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理;

　　对现场发来的数据，按照统计、分析条件形成综合统计报表。

　　☆图形输出功能

　　输出各参数的趋势曲线，可对曲线进行对比、缩放、平移操作，并可将图片导出为BMP格式，其项目包括:

　　基波电压、基波电流长期趋势曲线;

　　电压、电流总畸变率长期趋势曲线;

　　电压、电流各次谐波长期趋势曲线;

　　电网频率趋势曲线;

　　长期闪变值(Plt)、短期闪变值(Pst)趋势曲线;

　　电压三相不平衡度以及电压、电流序分量趋势曲线;

　　功率及功率因数趋势曲线;

　　波形图

　　频谱图

　　☆报表输出功能

　　报表软件为您定制了多种格式的报表，并且您可利用报表编辑器任意生成您需要的报表格式，编辑器操作简单，使用方便，可另您随心所欲的自由设计报表;

　　按月、日、时或任意时间段生成电能质量综合统计报表，包括各参数的最大值、最小值、平均值，95%概率值;

　　基本数据报表;

　　电压谐波、电流谐波报表;

　　电网频率、电压偏差报表;

　　电压三相不平衡度，电压、电流序分量报表;

　　长期闪变值(Plt)、短期闪变值(Pst)报表。

主要功能及特点

　　☆ 采用DSP+ARM+CPLD 内核，数据处理快速准确，功能强大，大大提高了测试效率和水平， 使得系统集成度更高，稳定性更强，并配备专门的看门狗复位电路，装置在强干扰环境下可自动复位，保证正常工作。

　　☆ 测试通道多，配置灵活，最多可测量8路×3相电压信号，8路×3相电流信号;

　　☆ 可提供多路报警、 跳闸继电器接点;

　　☆ 电压输入采用高电压隔离模块,电流输入采用高精度电流变器使输入信号和测量系统安全隔离，大大提高了装置的抗干扰能力和安性。

　　☆ 采用大屏幕液晶显示屏，具有友好全中文界面和菜单系统，操作简洁方便，可以实时显示电能质量等参数及电压电流谐波分析图形、表格等。

　　☆ 采用基准算法对谐波、三相不平衡度、闪变和波动均无近似计算，采用高精度A/D(16 位)，同时采样，采集速率12.8 kHz，符合国标A 级仪器要求。

　　☆ 在线式电能质量监测装置内置512M 内存，以5分钟为单位存储数据，每通道可以连续存储4个月的历史数据。

　　☆ 支持Modem、TCP/IP、RS232、485等多种通讯方式，支持部颁103、MUDBUS-RTU规约,可以实现数据上传功能.

　　☆ 单台或多台GDDN-500C装置可以组屏，屏体上可配置工控机、LED显示器和后台分析软件组成现场工作站，也可以将所有数据远传至监控中心。

　　☆ 多台GDDN-500C装置可以组成远程谐波监控网络，将所有数据通讯传输到各个工作站或监控中心，通过后台分析软件实现远程多级监控和分级管理。

　　☆ 后台监测分析系统支持:远程设置站点参数;可切换至被监测的任一变电站的任一线路显示实时数据、波形、频谱;输出各种功能曲线并可对曲线进行缩放、平移、对比; 生成电能质量饼形、柱形分布图;自动输出电能质量统计报表、统计最大值、95%概率值、最小值、平均值。

　　☆ 该装置根据客户需求可加装打印机功能，也可以在后台分析软件中添加其它数据、功能。

主要技术指标

　　☆ 测量通道:1-8路通道，可根据实际情况选配。

　　☆ 测量范围:

　　输入电压量程:AC0.5~120V

　　输入电流量程:0-6A

　　☆ 测量条件:信号基波分量不小于80%F.S.

　　☆ 测量误差: ≤0.02Hz

　　☆ 基波电压允许误差≤0.5%F.S.;基波电流允许误差≤1%F.S.

　　☆ 基波电压和电流之间相位差的测量误差:≤0.5°

　　☆ 谐波电压含有率测量误差:≤0.1%

　　☆ 谐波电流含有率测量误差:≤0.2%

　　☆ 三相电压不平衡度误差:≤0.2%

　　☆ 电压偏差误差:≤0.2%

　　☆ 电压变动误差:≤0.2%

　　☆ 功率偏差:≤5%

　　☆ 闪变误差:≤5%

　　☆ 功耗:10VA

　　☆ 工作电源:AC/DC220V±20%,频率45~55Hz

灵活而可靠的硬件配置

　　为保证系统和仪器的安全可靠运行，所有电压、电流输入通道均采取隔离措施，电流采用电流钳或内置式传感器，电压采用光电隔离模块。每通道的绝缘电阻≥20MΩ，耐电压≥1.5KV。仪器采用免维护设计，采用标准工业控制计算机，性能可靠，自带看门狗(反应时间小于1.6S)。平均无故障时间(MTBF)大于10小时。

　　网络化方式

　　仪器支持RS232、RS485、TCP/IP等多种通讯方式，仪器配备工控级10/100M自适应网卡或符合V90协议的56K调制解调器，连接可靠，长期运行稳定性好。

　　·电压测量范围:10~100V

　　·电流测量范围:0.05~6A

　　·电网频率误差:≤0.01Hz

　　·谐波电压(电流)含有率测量误差:≤0.1%

　　·电压偏差误差:≤0.2%

　　·三相电压不平衡度误差:≤0.2%

　　·基波电压(电流)相位误差:≤0.5º

　　·闪变误差:≤5%

　　·电源:AC/DC 220±15%,50Hz

　　数据通讯

　　·通讯接口:RJ45,RS232、RS485

安装开孔

　　安装开孔尺寸为标准4U机箱。

产品主要用途

　　测量分析公用电网供到用户受电端的交流电能质量，其测量分析的指标:供电频率偏差、供电电压偏差、供电电压波动和闪变、供电三相电压允许不平衡度、电网谐波 应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。 测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量的影响。 负荷波动监视:定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。 电力设备调整及运行过程动态监视，帮助用户解决电力设备调整及投运过程中出现的问题。 测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。 测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价