一.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。

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。

二.新能源并网配电工程的痛点分析

1.电压波动与闪变光伏发电受天气影响较大，输出功率波动频繁，导致并网点电压不稳定，可能影响电网和其他用电设备的正常运行。

2.谐波污染光伏逆变器、风机变流器等电力电子设备在运行中会产生大量谐波，污染电网，导致设备过热、效率降低甚至损坏。

3.频率偏差新能源发电的不稳定性可能导致电网频率波动，影响电力系统的稳定运行。

4.三相不平衡分布式光伏发电接入可能导致局部电网三相电流不平衡，影响变压器和线路的运行效率。

5.数据监测与管理不足传统监测手段难以实现实时、全面的电能质量数据采集和分析，无法快速定位问题，导致故障处理滞后。

6.并网标准符合性
新能源并网需要满足严格的电能质量标准，缺乏有效的监测手段可能导致并网失败或面临罚款。

三.新能源发电需求

一般光伏发电等新能源并网配电工程，在并网点要求配置电能质量监测装置。

四.电能质量在线监测装置的解决方案

电能质量在线监测装置通过高精度数据采集、实时分析和智能管理，为新能源并网配电工程提供了一套完整的解决方案，具体如下：

功能简述

1. 人机界面功能

装置面板上带有 5 寸彩色 LCD 显示器，以图形方式显示主要电能质量监测指标的实时 数据。可对装置硬件时钟进行设置，对监测参数进行设置、修改和查看，并设有密码保护。

2. 记录存储功能：

可对监测点数据实时保存，3min 数据(保存最大值)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。

3. 统计功能

装置具有对主要监测指标的在线统计功能，可统计一天内监测指标的最大值、最小值、 平均值等。

4.通讯功能

装置提供多种通讯接口方式，实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录，可通过工 业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯，也可通过 RS232/RS485 接口，以 Modem 或 GPRS 方式与远方通讯。装置支持 Modbus-TCP/RTU 通讯协议、IEC 61850 MMS 协议。

5.GPS 对时功能

装置具有 GPS 硬对时接口，可以接受 IRIG-B 码对时或者秒脉冲对时信号，保持与远方 管理中心的时钟一致。

6. 告警功能

可根据用户设定的电能质量指标的限值，启动指标报警功能。

7. 录波功能

装置对每个告警事件都进行录波，并提供手动录波功能。

本地 PQDIF 文件生成功能

统计数据及事件记录可以 PQDIF 文件格式保存。

五.项目案例：

通过加装电能质量在线监测系统实现对医院配电系统内电能质量的分析和告警。提高安全管理效率与质量，变人工例行的巡检为系统在线实时监测，对于配电系统内发生的电压波动可以及时捕捉和处理。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，减少因电网波动造成的损失。

6.结论

电能质量在线监测装置是解决光伏发电等新能源并网配电工程电能质量问题的关键工具。通过实时监测、数据分析、智能管理和优化控制，它不仅能够有效解决电压波动、谐波污染、频率偏差等痛点，还能提升电网稳定性、降低运维成本，为新能源并网提供可靠保障。在能源转型的背景下，电能质量在线监测装置将成为新能源并网配电工程的“守护者”。