一. 電能質量監測在各行業的現狀

1.1 風力發電: 諧波(發電機匹配電力電子器件)，電壓偏差(風力發電組啟動、切除)小型孤立電網，會有頻率偏差 ；

1.2太陽能發電:  諧波（逆變器）; 電壓波動、閃變（輸出功率隨機波動）;直流分量（逆變器）；

1.3 數據中心: 諧波(開關電源、UPS、變頻設備) ；

1.4 石化行業: 電壓波動敏感“晃電"（石化裝置停車）;電壓暫降（大型電動機和電動機群）；

1.5 冶金行業: 諧波（軋機、大型鼓風機調速裝置）;電壓波動（電弧爐）；

1.6 半導體行業:  設備敏感度高 。

二. 電能質量監測需求分析

隨著電氣環境中自動化程度的提高，以電力電子技術為代表的各種整流、逆變、變頻等非線性負載比重不斷增大，加之調控手段不完善及外來干擾等原因，使得電能質量下降。基于計算機、微處理器控制的精密電子儀器在國民經濟企業中大量使用，對供電質量的敏感程度越來越高，對電能質量提出了更高的要求，從而使電能質量問題及其解決措施逐漸成為研究的熱點。

《電能質量管理辦法（暫行）》指出電能質量管理應當遵循“標準指引、預防為主、綜合治理"的方針，發電、供電和用電各方應在工程項目規劃、設計、建設、運行的全過程貫徹電能質量主動防治的理念，共同維護電氣安全使用環境。

要對電網的電能質量進行改善，首先要對電能質量做出精確的檢測和分析，測量電網的電能質量水平，并分析和判斷造成各種電能質量問題的原因，為電能質量的改善提供依據。

三. 電能質量在線監測裝置-APView系列

實物安裝照片：

3.1 APView系列-功能特點：

3.2 監測功能-穩態監測

電壓電流功率電能等測量、電壓偏差、電壓不平衡、電流不平衡、諧波電壓/諧波電流、間諧波電壓/間諧波電流、諧波功率、諧波相角、諧波畸變率、高頻諧波、電壓波動與閃變、快速電壓變化、監測數據在裝置界面上呈現、可查看實時波形和故障波形。

3.3 監測功能-暫態監測

主要監測：暫升、暫降、短時中斷、暫降源定位、容忍度曲線分析

短時中斷：電力系統中某點工頻電壓方均根值突然降低至0.1 p.u.以下，并在短暫持續10ms-1min后恢復正常的現象。

電壓暫降：電力系統中某點工頻電壓方均根值突然降低至0.1 p.u.~0.9p.u.，并在短暫持續10ms-1min后恢復正常的現象。

電壓暫升：電力系統中某點工頻電壓方均根值暫時升高至1.1 p.u~1.8p.u.，并在短暫持續10ms-1min后恢復正常的現象。

通過調用事故發生以及結束期間的波形、電參量等數據，利用等效阻抗法對阻抗突變位置進行判別分析，以確定暫降源位于線路側或母線側。

3.3 監測功能-瞬態監測

電壓瞬變監測、電流瞬變監測。可在裝置界面和web端查看故障時刻事件記錄和故障錄波。

瞬態：是指電壓和或電流在穩態條件下的一次變化，其持續時間小于數周期。一般包括兩類現象，即沖擊性瞬態和振蕩性瞬態。

3.4 監測功能-故障波形

電壓偏差、頻率偏差、電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷、電壓瞬態。

COMTRADE 是一種適用于電力系統模型獲得的暫態波形及事件的數據文件格式。

3.5 監測功能-統計分析

Q/GDW 10650.8國網標準，日統計值，符合性評估報告，水平性評估報告。

根據Q/GDW 10650.8國網標準要求統計電能質量日統計值，包括穩態數據最大值、最小值、平均值、95%概率大值統計，諧波電壓、諧波電流和間諧波統計及暫態統計，日統計數據應能存儲5年。日統計值結果可在裝置的Websever界面查看并可支持下載到保存至本地。

3.6 監測功能-記錄存儲

PQDIF數據儲存，數據導出，事件記錄保存PQDIF格式文件，2小時內穩態數據壓縮文件。

存儲芯片容量達到32G，對監測點數據實時保存，1min數據(保存均值、最大值、最小值、95%概率大值、均方根值)在裝置上最長保存時間為3個月，之后按"先進先出"原則更新。

PQDIF數據類型滿足DL/T 1608電能質量數據交換格式規范中規定，PQDIF數據應能存儲90天；裝置記錄的PQDIF數據和故障錄波數據可通過FTP方式保存至本地。

3.7 監測功能-Web Sever

穩態監測、暫態監測、瞬態監測、故障錄波、合格率統計等。

四. 電能質量在線監測應用案例

4.1 半導體行業-上海某半導體·····硅片研發與制造項目

項目需求：客戶單位主要從事高品質半導體硅片的研發，生產和銷售，從事貨物及技術的進出口業務。安裝電能質量在線監測裝置可以重點監測電壓暫升/暫降、電壓閃變、電壓諧波/間諧波、電流諧波/間諧波等。通過監測的電參量數據，科學地對配電系統的電壓、電流進行分析，更及時、準確、靈敏地反映出當前電能質量情況，保證整個廠區的穩定可靠運行，降低因電壓質量造成的設備及財產損失。

方案配置：本工程配電工程包括1個開閉所、3個10kV變電所，每個配電系統都采用兩進線一母聯的供電系統，分別在每個變電所的兩段進線處安裝一臺電能質量在線監測裝置APView500，共安裝8臺，用來監控各進線回路的電能質量。為實時監視整個供電系統運行以及數據采集，該項目配置一套AcrelEMS企業微電網能效管理平臺，實現了從35kV到0.4kV用電側的整體監控。

4.2 半導體行業-某電子材料制造項目

半導體制造行業主要電能質量問題有：

1、諧波問題：IC測試臺、PLC控制的機械手、芯片制造用的晶圓機或變頻控制的半導體機臺都會產生大量的諧波，它們不但會造成機臺設備自身的壞機現象，回流進電網的諧波電流還會引起其他回路的發熱、電子開關誤動作、供電電壓不穩，甚至引起生產線停線、半成品的報廢。而且高能設備如：外延設備、擴散設備、離子注入設備的頻繁加卸載，更加重了用電環境的惡化。

2、電壓暫降及中斷：現代化的半導體生產設備對電力品質問題非常敏感，相對于傳統工業來說，半導體、LCD制造對電壓暫降非常敏感，持續16ms的幅值為額定值85%-90%電壓暫降即可能導致設備停機。短時中斷時負載一般與供電系統基本斷開（幅值低于額定值的10%）。

對于半導體行業而言，兩者均會造成設備停機。但是電壓暫降發生的幾率遠高于短時中斷會發生的幾率。有調查顯示：在所有配電系統事故中，電壓暫降引起的事故占了70%-80%；而在輸電系統事故中，電壓暫降引起的事故所占的比例超過了90%。

配置方案：在本項目的高壓配電進線柜處裝設一臺電能質量監測裝置APView500，同時為了保證整個配電系統日常安全穩定運行，在每面高壓開關柜裝設一臺AM5系列微機保護裝置和一臺ASD200智能操控裝置。并將所有監測數據上傳到Acrel-2000電力監控系統。

4.3 半導體行業-某半導體制造企業項目

現場事故分析：自裝設電能質量監測裝置后，APView500裝置監測到系統多次電壓暫降事故，給現場運維人員事故分析提供重要數據來源。

4.4 半導體行業--新疆霍爾果斯某硅業

現場事故分析：

2024年4月30日10:52:08在其中一路進線A相和C相同時發生了電壓暫降，電壓下降深度達到了12.92%，電壓暫降持續時間0.033s。

2024年5月19日13:40:15，三路進線同時發生了一次暫降事故，此次暫降事故電壓下降了1KV，下降了標稱電壓的18%,持續時間0.053s。

根據現場反饋的故障記錄以及導出的波形，為客戶提供事故分析報告。

4.5 新能源光伏行業-中衛亞馬遜項目

項目概況：光伏發電系統的不確定性，造成輸出功率的隨機波動，導致電網頻率偏差、電壓波動與閃變等問題。亞馬遜主要有兩類業務：物流、網站，本項目為寧夏中衛亞馬遜物流園分布式光伏項目，在低壓并網柜安裝電能質量在線監測裝置。

方案配置：該項目下單20臺電能質量APView500，9臺AM3-I實現防逆流功能以及光伏監控系統Acrel-1000DP。

該項目對電能質量監測要求高，對現場逆變器、儲能、并網柜都提出需求

4.6 新能源光伏行業-特斯拉工廠0.4k光伏并網工程

10kV并網系統

光伏發電項目，使用交直流逆變器，由于逆變器通過半導體功率開關的開通和關斷作用，把直流電轉變成交流電，在此環節會產生諧波問題。光伏發電系統的不確定性，造成輸出功率的隨機波動，導致電網頻率偏差、電壓波動與閃變等問題。

風力發電項目，風力發電機配備的電力電子設備，會產生諧波和間諧波問題；還有發電機組的啟停會產生沖擊電流導致電壓暫降；小型電網的風電發電的穩定性和頻率偏差問題。

0.4kV并網系統圖 0.4kV并網系統圖

現場照片：

4.7 鐵路行業-鄭州鐵路供電段某電所項目

項目需求：通過加裝電能質量在線監測系統實現對鐵路供電段鄭州北駝峰配電所實時電能質量監測，包括：2-63次諧波、簡諧波、超高次諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、不平衡度；實現暫降源定位、三相不對稱分析等異常信息捕捉與分析，保障供配電系統的安全可靠運行。

配置方案：本鐵路配電所10kV供電系統為單母線分段系統，對每路10kV回路配置1臺APView500電能質量監測裝置，共計30臺。

電能質量現場與分析: 本項目通過在鐵路變電站10kV總進線安裝APView500電能質量監測裝置，經過現場勘察發現裝置近期發生多次電流瞬態現象，結合鐵路行業的負荷特點，后續和客戶溝通持續關注諧波、波動、不平衡等指標。

電能質量監測裝置-資質證書

五. 總 結

各行業存在多樣電能質量問題，如風電、光伏的諧波與電壓波動，數據中心、冶金等行業的諧波問題等。因設備對供電質量要求提高及政策要求，電能質量監測需求迫切。安科瑞APView系列電能質量在線監測裝置具備穩態、暫態等全維度監測功能，支持數據存儲與分析，在半導體、新能源、鐵路等行業案例中，有效助力監測與改善電能質量，保障系統穩定運行 。