iPQ311系列电能质量在线监测装置说明书20130618

iPQ311系列电能质量在线监测装置技术和使用说明书iPQ311系列电能质量在线监测装置技术和使用说明书V1.00编 写:审 核: 批 准: 目 录iPQ311 电能质量监测装置技术和使用说明书i第1章 概述11.1 iPQ311电能质量在线监测装置定义及应用范围11.2 功能配置11.3 功能特点3第2章 技术参数52.1 技术参数52.2 直流电源62.3 开关量输入62.4 开关量输出62.5 48V辅助光耦电源输出72.6 机械结构72.7 环境条件参数72.8 通信端口72.9 型式试验82.10 引用标准9第3章 工作原理113.1 电能质量在线监测装置的计算方法11第4章 硬件原理124.1 概述124.2 插件描述13第5章 参数整定195.1 装置参数19第6章 人机接口216.1 人机接口概述216.2 菜单树226.3 液晶显示及操作指南23第7章 通信297.1 概述297.2 以太网通信接口297.3 以太网IEC60870-5-103规约307.4 IEC61850规约30第8章 安装与调试328.1 概述328.2 外观检查338.3 安装338.4 检查外部回路348.5 装置上电358.6 配置装置358.7 通信测试368.8 交流测量校验368.9 开入检查368.10 开出检查368.11 最终检查36第9章 维护389.1 维护日程安排389.2 常规检查389.3 故障跟踪和修复389.4 更换故障插件389.5 清洁409.6 存储40第10章 退役和处置4110.1 退役4110.2 处置41附录 产品订货信息4243 第1章 概述 第 1 章 概述1.1 iPQ311系列电能质量在线监测装置定义及应用范围iPQ311电能质量在线监测装置是整个电能质量监测系统的基础部分，其实时性能、监测精度和装置可靠性对整个系统的运行有重要影响。该装置安置在需要进行电能质量监测的现场用于实时数据的采集，可对电压和电流基波、谐波、电压总谐波畸变率、电压偏差、电压波动、电压闪变、三相电压不平衡度、负序电流、频率等进行长时间的实时监测、分析及存储，并能保证数据的真实性。装置采用较高的采样频率以保障精确测量电网中谐波与间谐波，以及对暂态电能质量进行实时监测与分析。为确保不同监测点的监测数据的同步性，提高数据的横向可比性，在现场监测单元中增加同步采样模块，利用广域同步技术实现同步采样，将对应的测量数据打上“时间标签”。将采集到的电压电流信号进行实时计算分析处理，可在装置的显示器上显示电能质量各项指标，将这些指标数据循环存储在监测装置上，同时将实时数据、分析数据向当地或主站监测系统传输。iPQ311电能质量在线监测装置的设计和生产环节都严格遵循相关的中华人民共和国国家标准和中华人民共和国电力行业标准；具有完整的生产资料，配置了先进的、大规模的自动化生产加工线和系统调试、自检设备；所有生产、调试、投运、维护全过程严格按ISO9001的质量管理体系执行。iPQ311电能质量在线监测装置主要适用于变电站、配电网、电动汽车充换电站、新能源接入、大型工矿企业等场合进行监测，具备多通道同步采集、大容量数据存储、高精度实时计算等功能，测量通道配置灵活，可扩展强，支持模拟量采样，可对最多两段母线的12条线路电能质量数据进行采样监测、分析。1.2 功能配置iPQ311因应用场合、监测线路和功能细分不同，分为A、B两类产品：A类表示电能质量全指标监测，B类表示电能质量基础指标监测，各子型号命名及其配置详细信息见表1和表2。87654321iPQ311-表1：选型表项目型号描述1 线路数2/4/6/8/10/12可分为2、4条监测线路（4U半层机箱），6、8、10、12条监测线路（4U整层机箱）2 监测功能A/B具体详见表23 电流输入C0/C1C0额定输入1A，C1额定输入5A4 电压输入U0/U1U0额定输入57.74V，U1额定输入220V5 工作电源Y0/Y1Y0额定工作电源220VDC，Y1额定工作电源110VDC6 通讯协议T0/T1T0为IEC103规约，T1为IEC61850规约7 I/O数量N/EN为开出数量8、开入数量0，E为开出数量8、开入数量238 开入电压 A/B/C/D分别代表DC220/110/48/24V表2：监测功能功能描述AB概述电流精度0.2%0.2%电压精度0.2%0.2%功率精度0.5%0.5%电能质量测量频率偏差电压偏差零/负序不平衡度波动长/短闪变电压/电流谐波2-502-50总畸变率电压/电流间谐波电压/电流有效值有功/无功，功率因数/相移功率因数暂态数据暂升可选暂降可选短时中断可选波形数据可选统计数据最大值最小值平均值95概率值（例如： iPQ311-4AC0U0Y0T0EA 代表4条线路监测指标A类CT：1A PT：57.7V 电源：DC220V 通讯协议：IEC103I/O数量：开入23，开出8开入电压：DC220V）。1.3 功能特点1.3.1 主要功能(1) 监测指标功能 频率偏差； 电压、电流有效值； 有功、无功和视在功率； 功率因数； 电压偏差； 三相电压、电流不平衡度及各序分量； 谐波电压，包括电压总谐波畸变率、各次谐波电压含有率； 谐波电流，包括电流总谐波畸变率、各次谐波电流含有率； 间谐波，包括电压、电流间谐波含量； 闪变，包括短时间闪变和长时间闪变； 有效值触发的短时电压变动，包括电压暂降、暂升、短时中断； 事件记录和事件发生时的波形记录。(2) 设置功能 监测点基本参数，如电压等级、PT、CT变比等； 需监测的电能质量指标； 电网电压、电流有效值（运行水平）的限值； 各项电能质量指标的限值，如：谐波、电压偏差、闪变的限值； 电能质量参数阈值，如：电压暂降、电压暂升、短时中断等； 权限管理。(3) 记录存储功能 稳态触发波形记录； 电能质量事件波形记录； 电压幅值、三相不平衡度、谐波监测的基本周期为3s； 频率偏差的基本周期为10s； 短时闪变的基本记录周期为10min，长时闪变的基本记录周期为2h； 监测装置存储的稳态测量数据至少应保存一月； 记录按先进先出的原则更新；(4) 指标越限启动功能 电网电压、电流有效值和电能质量指标越限启动告警； 暂态事件（包括电压暂升、电压暂降、电压短时中断等）触发功能；(5) 统计功能 最大值、最小值、平均值、95%概率值的统计功能； 电压、电流越限次数和越限率统计功能； 各电能质量指标的超标次数和合格率统计功能。(6) 数据上送功能 电能质量指标数据上传功能，并能够按照定时和召唤方式上传；(7) 通讯接口 以太网。1.3.2 技术特点(1) 丰富的电能质量参数监测；(2) 采用优化快速FFT算法检测谐波与间谐波；(3) 采样数字滤波测频技术；(4) 高性能浮点DSP处理器16位高分辨率高速、4通道独立的AD转换器，使测量精度达到0.2级；测量动态范围大，提高了电能质量监测装置的鲁棒性；(5) 标准PQDIF格式打包历史数据，极大的方便数据共享；(6) 支持以太网、RS232等通信网络；(7) 系统采用高度模块化设计，方便灵活的扩展功能支持多达12条线路；(8) 机箱采用4U标准机箱，安装方便；(9) 操作简单、可维护性高。 第2章 技术参数 第 2 章 技术参数2.1 技术参数额定参数电源电压220V或110V；允许偏差+15和-15输入交流电压100V/或100V、220V输入交流电流5A或1A输入交流频率50Hz功率消耗电源回路静态：25W，动态：30W交流电压回路0.5VA/相交流电流回路1.0VA/相(In=5A)0.5VA/相(In=1A)过载能力直流回路80110额定电压连续运行交流电压回路1.2倍额定电压连续运行交流电流回路2倍额定电流连续运行10倍额定电流允许工作10s40倍额定电流允许工作1s环境要求运行温度范围-30+65存储温度范围-40+80相对湿度小于85%（205）大气压力60140KPa抗地震能力水平加速度0.2g，垂直加速度0.1g物理性能外形尺寸（mm）高宽深=274.3148.5240.2重量8kg绝缘性能绝缘电阻符合DL/T478-2001 4.10.2规定介质强度符合DL/T478-2001 4.10.3规定冲击电压符合DL/T478-2001 4.10.4规定机械性能振动符合IEC255-21-1最严酷级标准冲击符合IEC255-21-2最严酷级标准碰撞符合IEC255-21-3最严酷级标准电磁兼容性能辐射电磁场干扰试验符合IEC61000-4-3最严酷级级标准快速瞬变干扰试验符合IEC61000-4-4最严酷级级标准1M脉冲群干扰试验符合IEC61000-4-12最严酷级级标准静电放电试验符合IEC61000-4-2最严酷级级标准浪涌（冲击）抗扰度符合IEC61000-4-5最严酷级级标准工频磁场抗扰度符合IEC61000-4-8最严酷级标准射频场感应的传导骚扰抗扰度符合IEC61000-4-6最严酷级级标准电压突降、短时中断抗扰度符合IEC61000-4-11最严酷级标准2.2 直流电源额定电压110VDC,220VDC输入范围80%120%纹波按GB/T17626.17-2005（IEC61000-4-17:2002），最大为直流电压值的15%电压跌落及直流中断按GB/T7261-2008中10.4的规定，直流电源中断50ms、电压缓升缓降符合标准验收准则。跌落60%可保证500ms装置不会重启静态功耗25W动作时功耗1000VAC rms接通电流8A8A5A8A过载能力(200ms)50A动作时间(典型/最大)5ms/10ms10ms/15ms5ms/10ms10ms/15ms返回时间(典型/最大)8ms/10ms8ms/10ms8ms/10ms8ms/10ms接点抖动时间1ms1ms1ms1ms断弧能力(at 250Vdc) 0.4A 纯阻性0.2A 阻抗性(L/R=40ms)0.4A 纯阻性0.2A 阻抗性(L/R=40ms)0.2A 纯阻性0.05A 阻抗性(L/R=40ms)0.4A 纯阻性0.2A 阻抗性(L/R=40ms)带载机械寿命空载机械寿命100,000次10,000,000次100,000次10,000,000次100,000次10,000,000次100,000次10,000,000次2.5 48V辅助光耦电源输出额定电压48VDC额定电流70mA最大电流300mA2.6 机械结构机械尺寸(宽高深)241.3mm177mm291mm (4U高/19英寸，1/2整层宽机箱)安装方式嵌入式安装开孔尺寸(宽高)450mm179mm, M6螺丝颜色银灰机箱材料铝合金接线端子位置装置背面重量大约15kg防护等级：按GB 4208-2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529：1989）前面板IP40装置侧面IP51后面板IP20 确保具有电击防护功能上下底板IP402.7 环境条件参数遵循标准GB/T 14047-1993（IEC 60255-6:1988）、GB/T 15145-2001工作温度范围-25C+55C贮存运输温度范围-40C+70C正常工作相对湿度5%95%, 设备内部既不凝露，也不结冰大气压力70kPa106kPa海拔3000米2.8 通信端口通信端口 (与RTU/SCADA)以太网电介质端口个数3接口形式RJ-45传输速率100Mbps传输标准100Base-TX传输距离100m通信规约IEC 60870-5-103: 1997 或 IEC 61850调试端口 (通过辅助软件与PC)以太网电口端口个数1接口形式RJ-45传输速率100Mbps对时端口IRIG-B电口/RS-485(EIA)端口个数1传输距离500m最大负载容量32对时标准PPS,PPM, IRIG-BIEC61588对时端口个数1（最大3）接口形式ST传输速率100Mbps传输标准100BASE-FX传输距离2000m2.9 型式试验2.9.1 环境试验低温试验GB/T 2423.1-2001电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法试验A：低温（IEC 60068-2-1:1990） -25C下16小时高温试验GB/T 2423.2-2001电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法试验B：高温（IEC 60068-2-2:1974）+55C下16小时交变湿热试验GB/T 2423.4-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法（IEC 60068-2-30:1980）高温55C，低温-25C，相对湿度95%，试验时间 (12h +12h)的两个循环2.9.2 机械试验振动试验GB/T 11287-2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）（IEC60255-21-1：1998）：1级振动响应试验及振动耐久试验冲击试验GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（IEC60255-21-2：1988）：1级冲击响应试验及冲击耐久试验碰撞试验GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（IEC60255-21-2：1988）：1级2.9.3 电气绝缘试验绝缘电阻GB/T 14598.3-2006（IEC 60255-5：2000）：用500V兆欧表测试，绝缘电阻不小于100M各独立电路与外露的可导电部件之间，每个独立电路的所有引出端子连接在一起各独立电路之间，每个独立电路的所有引出端子连接在一起耐压GB/T 14598.3-2006（IEC 60255-5：2000）：测试电压： 2kVAC， 50Hz或2.8kVDC， 持续1min 无击穿和闪络，泄漏电流小于10mA试验部位同绝缘电阻冲击电压GB/T 14598.3-2006（IEC 60255-5：2000）：冲击试验电压5kV，无击穿和闪络试验部位同绝缘电阻2.9.4 电磁兼容试验1MHz脉冲群干扰试验(包含1MHz和100kHz)按GB/T 14598.13-2008（IEC 60255-22-1）辅助电源、开入开出、交流端口：共模：2.5kV差模：1.0kV通信端口：共模：1kV静电放电试验按GB/T 14598.14-1998（IEC60255-22-2）4级接触放电：8kV空气放电：15kV辐射电磁场干扰试验按GB/T 14598.9-2002（IEC 60255-22-3）扫频发射幅值10V/m (rms)，f=801000MHz点频发射幅值10V/m(rms)，f=80MHz/160MHz/450MHz/900MHz脉冲调制10V/m(rms), f=900MHz快速瞬变干扰试验按GB/T 14598.10-2007（IEC 60255-22-4）4级施加端口：电源、开入、开出、交流回路干扰等级：4kV，2.5 kHz（5kHz、100kHz）通信端口：2kV，5kHz（100kHz）浪涌试验按GB/T 14598.18-2007（IEC 60255-22-5）施加端口：电源、开入、开出、交流回路干扰等级：线对地4kV，线对线2kV射频传导干扰试验通信端口：按GB/T 14598.17-2005（IEC 60255-22-6）工频磁场抗扰度试验施加端口：电源、开入、开出、交流回路、通信端口10Vrms，频率范围为150kHz80MHz按GB/T 17626.8-1998（IEC 61000-4-8：1993），5级脉冲磁场试验稳定磁场：100A/m持续1min，短时磁场：1000A/m持续3s按GB/T 17626.9-1998（IEC 61000-4-9：1993），5级阻尼振荡磁场试验试验磁场波形为6.4/16s，场强1000A/m按GB/T 17626.10-1998（IEC 61000-4-10：1993），5级2.10 引用标准1. GB/T 12325-2008电能质量 供电电压偏差2. GB/T 15945-2008电能质量 电力系统频率偏差3. GB/T 15543-2008电能质量 三相电压不平衡度4. GB/T 12326-2008电能质量 电压波动和闪变5. GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波6. GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波7. GB/T 19862-2005 电能质量 电能质量监测设备通用要求8. IEC529 防护等级9. IEC61000-4-2 静电放电试验10. IEC61000-4-3 辐射静电试验11. IEC61000-4-4 快速瞬变干扰试验12. IEC61000-4-5 浪涌抗扰性试验13. GB/T 1453793量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验14. GB616285静态继电器和保护装置的电气干扰试验15. GB2423 电工电子产品基本环境试验规程 第3章 工作原理第 3 章 工作原理3.1 电能质量在线监测装置的计算方法(1) 电压偏差测量电压有效值使用热效应计算，采用10个周波基本时间窗口，且每个测量时间窗口连续不重叠，连续测量并计算电压有效值的平均值，最终计算获得供电电压偏差值。计算公式如下：U=Ure-UNUN100%式中：U电压偏差，Ure电压测量值，UN系统标称电压。(2) 频率偏差对电网基波频率测量，每次取10s间隔内计到的整数周期与整数周期累计时间之比，测量时间间隔不重叠。计算公式如下：f=f-fN式中：f为频率偏差，f为系统的实际频率，fN为系统的额定频率，即5OHz。(3) 三相不平衡度测量获得三相电量的幅值和相位，应用对称分量法计算出正序分量、负序分量、零序分量，再计算不平衡度。计算公式如下:=U2U1100%式中：U2为电压的负序分量均方根值，U1为电压的正序分量均方根值。正序分量和负序分量可以按对称分量法分解后求得。(4) 谐波与间谐波谐波与间谐波测量的基本时间窗宽为200ms，DFT的频谱分辨率为5Hz。计算采用子组算法。电力系统中，通常用某次谐波幅值相对于基波幅值的百分数来反映该次谐波的分量。计算公式如下:第h次谐波电压含有率为：HRUh=Uh/U1100%电压总谐波畸变率为：THDu=UH/U1100%式中： UH=h=2Uh2 (5) 电压波动闪变电压波动是一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化，在一段时间内累计效果成为闪变。电压波动值常以电压均方根值的相邻两个极值Umax和Umin之差相对于额定电压UN的百分数表示。计算公式如下:U=(Umax-Umin)/UN100%闪变可用下式表示：U=af2Vf2式中：af为电压调幅波中频率为f的正弦分量的视感度加权系数，它用来反映人眼对电压调幅波中各种频率成分的敏感程度。Vf为电压调幅波中频率为f的正弦分量的幅值。 第4章 硬件原理第 4 章 硬件原理4.1 概述iPQ311电能质量在线监测装置为4U半层机箱（6条线路以上的为4U整层机箱）。装置前面板配有一块320240点阵的液晶显示器，一个9键的键盘，6个信号指示灯，一个用于和PC机通信用的百兆以太网接口。装置前面板插件配有独立的微处理器来完成显示、通信和人机接口等功能。如图4.1所示。图4.1 iPQ311电能质量在线监测装置前视图6个信号指示灯从上到下依次为：“运行”，“告警”，“过压”，“欠压”，“不平衡”，“畸变”，键盘包括：4个方向键、“确定”、“取消”、“区号”、“+”号、“-”号键。装置插件可根据不同工程需求灵活配置，满足传统、数字化的不同需求，装置背面的插件有：电源插件、交流插件、低通滤波及ADC插件，CPU插件、BI220V（BI110V）开入插件（表4.1）。对于选配插件应根据工程的实际需要在订货时注明。表4.1 硬件配置插件名称功能描述DC220V/DC110V(RP1751A)直流电源插件ADC (RP1102A)AD采样插件(12路)CT/PT（RP140A6M2）1A/5A交流头（5U+4I）CPU(RP1001A)中央处理及通信插件BIO220V/BIO110V(RP1314A/B)开入开出混合插件iPQ311电能质量在线监测装置配置背视图如图4.2所示。 图4.2 iPQ311电能质量在线监测装置背面板视图4.2 插件描述4.2.1 直流电源插件（DC220V RP1705A、DC110V RP1705B）从直流屏来的直流电源应分别与装置直流电源插件的04端子（DC）和05端子（DC）。根据工程需要，直流电压等级可以是220VDC和110VDC，订货时请注明，投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。直流屏来的直流电源正、负可以分别直接接到DC插件的端子04、05，也可以通过滤波装置、空开后再接到电源插件的输入端。电源插件输出5V、24V给装置其它插件供电；另外经01端子和02端子输出一组48V电源，其中01端子为48V，02端子为48V。各端子定义如4.2表所示： 图4.3 iPQ311电能质量在线监测装置电源插件端子定义表4.2 直流电源插件端子定义端子号端子定义01（101）48V光耦正极02（102）48V光耦负极03（103）空端子04（104）直流电源正极05（105）直流电源负极06（106）接地注意!直流电源插件背后有装置机壳接地端子，应将该端子经不小于4平方毫米的导线接至屏上接地铜排。4.2.2 交流输入插件1（AC RP1402B3M2） 交流输入插件背视图如图4.4所示。 图4.4 交流输入插件背视图交流输入插件按额定电压分为220V、57.74V两种，按额定电流可分为1A、5A两种。订货时请注明，投运时请注意检查。奇数编号的端子为CT的极性端。表4.3 AC5A插件端子定义（RP1402A6M2）端子号端子定义端子号端子定义01Ua， A相电压输入端02Ua， A相电压N端03Ub， B相电压输入端04Ub， B相电压N端05Uc， C相电压输入端06Uc， C相电压N端07Ua， A相电压输入端08Ua， A相电压N端09Ub， B相电压输入端10Ub， B相电压N端11Uc， C相电压输入端12Uc， C相电压N端13Ia， A相测量电流极性端14Ia， A相测量电流非极性端15Ib， B相测量电流极性端16Ib， B相测量电流非极性端17Ic， C相测量电流极性端18Ic， C相测量电流非极性端19Ia， A相测量电流极性端20Ia， A相测量电流非极性端21Ib， B相测量电流极性端22Ib， B相测量电流非极性端23Ic， C相测量电流极性端24Ic， C相测量电流非极性端4.2.3 低通滤波及ADC插件（ADC RP1102A）本插件无外部连线。其主要作用是：滤除高频信号、调整模拟信号电平、接入本公司的专用测试仪。图4.5 低通滤波原理图由图4.5可见，CPU与DSP采样从有源元件开始就完全独立，因此保证了任一器件损坏不致于引起保护误动。测试仪的输入由ADC插件面板的48芯HARMIK接口引入。4.2.4 中央处理单元（DSP&PowerPC）该插件是装置核心部分，由高性能数字信号处理器(DSP)和PowerPC处理器组成，PowerPC实现装置的通用元件和人机界面及后台通信功能，DSP完成所有的算法和逻辑功能。装置在每个采样点对所有算法和逻辑进行并行实时计算，使得装置具有很高的精度和固有可靠性及安全性。插件有2种型号，示意图见图4.6。图4.6 CPU插件背视图本插件具备以下接口：（1）3路独立MAC的百兆全速以太网，光电口可选（对应RP1001A，RP1002A）。支持网络103规约，以及IEC61850规约。以太网基本配置为电口，可选配为光口，订货时需要予以说明；（2）1路厂家专用调试口，RS-232串口；（3）1路RS-485差分对时输入接口：该接口可以接收1PPS、1PPM、IRIG-B对时输入信号装置可以通过以下三种方式实现GPS对时：（1）无源的1PPS秒脉冲对时和1PPM分脉冲对时，经48V的光耦插件的“对时”开入接收；（2）RS485差分信号的1PPS秒脉冲对时、1PPM分脉冲对时或IRIG-B码信号，经CPU板IRIG-B+，IRIG-B - 端子接入；（3）经监控系统网络接口接收来自监控系统的对时报文。4.2.5 DC220V/110V开入开出混合插件（BIO RP1314A1）端子列表表4.4 开入开出混合插件（RP1314A1）端子定义端子号端子定义端子号端子定义01BSJ102BJJ103COM104BSJ205BJJ206COM207BO1A+08BO1A-09BO1B+10BO1B-11BO2A+12BO2A-13BO2B+14BO2B-15BO3A+16BO3A-17BO3B+18BO3B-19BO4A+20BO4A-21BO4B+22BO4B-232425BI126BI227BI328BI429BI530BI631BI732BI-COM端子描述1. 装置闭锁信号BSJ 为装置故障告警继电器，其输出接点BSJ1、BSJ2均为常闭接点，装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。2. 装置告警信号BJJ为装置异常告警继电器，其输出接点BJJ1、BJJ2为常开接点，装置异常如PT断线、CT 断线等，发告警信号，BJJ 继电器动作，接点闭合。3. 信号公共端1/2信号公共端1为BSJ1、BJJ1的公共端，信号公共端2为BSJ2、BJJ2的公共端。4. 远方/就地为“0”表示远方，为“1”表示就地。5. 强电开入公共端直流220/110V负端与该端子相连 第5章 参数整定第 5 章 参数整定参数整定包括装置参数、同期参数、直流参数、遥信参数、遥控参数、遥测参数等，以下分别介绍。注意! 所有的电流电压定值都基于二次值整定。5.1 装置参数5.1.1 参数列表表5.1 装置参数序号定值名称参数范围5.2 002输出一二次切换1，25.3 003语种0，1，25.4 004时区-12135.5 005A网IP地址006A网子网掩码007B网IP地址008B网子网掩码009C网IP地址010C网子网掩码011A网使用0，1012B网使用0，1013C网使用0，1014装置地址065535015厂站地址065535016103协议时标格式5.5.1 参数描述1. A网口IP地址、A网口子网掩码、B网口IP地址、B网口子网掩码、C网口IP地址、C网口子网掩码分别对应设定3个独立网卡的IP地址和子网掩码。2. A网使用、B网使用、C网使用分别对应设定3个独立网口是否允许使用。3. 103协议时标格式当整定为“0”时，IEC103通信报文采用4字节时标，即所有变位、状态、告警、动作信号均采用时、分、秒、毫秒的报文格式上送；当整定为“1”时，IEC103通信报文均采用7字节时标，即时标中包含年、月、日、时、分、秒及毫秒。4. 装置地址、厂站地址装置地址为装置的通信地址，每个变电站内装置地址必须保持唯一，不能重复。厂站地址为装置所在厂站的地址，同一个变电站内，所有装置的厂站地址相同。5. 厂站名称厂站名称为装置所在厂站的名称。这两个参数可整定的16位汉字区位码，可整定为8个汉字或16个字母（或数字），汉字和字母（或数字）也可混合整定，仅用于报文打印。6. 语种当整定为“0”时，菜单为汉语显示。当整定为“1”时，菜单为英语显示。 第6章 人机接口第 6 章 人机接口用户可以通过装置的键盘操作进入装置获取各种信息，也可以通过装置前面板的串行口将PC机与装置相连，借助于辅助软件ARPTools可以浏览装置内的信息和监视装置的运行状态。本章将介绍人机接口，菜单树结构，液晶显示等相关功能，以及如何通过键盘操作实现定值输入，浏览报文等相关操作。6.1 人机接口概述6.1.1 设计人机接口功能由专门的人机接口模块实现。人机接口模块将用户需要重点关注的信息提取出来，并通过点亮或者熄灭指示灯，或者把信息在液晶屏幕上显示等手段提供给用户。同时，用户可以通过键盘操作去查找需要了解的信息。人机接口模块主要包括以下几个部分：n 液晶显示iPQ311系列电能质量在线监测装置采用单色显示液晶，分辨率为320*240，用于显示本间隔主接线图、运行状态、参数、定值、调试操作菜单、故障报文数据等。提供液晶背光电源控制功能，有键按下或有新信息显示时点亮，否则5分钟后自动关闭背光电源。n 键盘6.1.2 装置键盘装置使用8个标准键，分别为(1) 左行键（）、(2) 上行键（）、(3) 右行键（）、(4) 下行键（）、(5) +键、 (6) -键、 (7) 确认键、 (8) 取消键，和一个功能键， 区号键；。显示屏右侧按键排列如图6.1。图6.1 装置键盘序号项目功能1 和 在各目标之间上下移动光标2 和 在各目标之间左右移动光标3+ 和 -数字的加减操作；翻页操作4确认确定/执行5取消退出当前菜单或返回上层菜单；取消当前操作6区号功能键注意! 在任何定值修改操作后，必须输入密码。否则，定值修改无效。6.1.3 LED信号指示灯装置前面板指示定义如下表： 表6.1指示灯说明指示灯状态说明运行绿色装置正常运行时点亮，装置异常时灭告警黄色装置有告警时点亮。过压红色任意线路出现过压时点亮欠压红色任意线路出现欠压时点亮不平衡红色任意线路出现不平衡时点亮畸变红色任意线路出现畸变时点亮6.1.4 通信网口图6.2 前面板通信口装置前面板有一RJ-45网络接口（图6.2），用作通过辅助软件和本地PC通信。6.2 菜单树6.2.1 概述下图6.3给出了装置菜单树的全部子菜单和结构。在正常运行画面或弹出报告下按 出取消”消键进入菜单，通过 “” 和 “”键在各子菜单之间滚动，按“确定”键或”右行键（）进入所选的子菜单，按“取消”键或左行键（）返回上一级菜单。图6.3 iPQ311系列电能质量在线监测装置菜单树6.3 液晶显示及操作指南6.3.1 正常运行界面装置在正常运行时，LCD显示“主画面”，其中动态滚动各线路重要电能质量指标，包括：A、B、C相电压短、长闪变，A、B、C相电压偏差，频率偏差，电压不平衡度，谐波总畸变率。按“取消”键进入主菜单。当有装置运行故障时，告警灯会亮起，当有“过压”，“欠压”，“不平衡”，“畸变”等事件发生，相应告警灯会点亮。6.3.2 基波数据：测量显示Ua、Ub、Uc、Ua相角、Ub相角、Uc相角、Ia、Ib、Ic、Ia相角、Ib相角、Ic相角、频率、三相总有功、三相总无功、功率因数、零序电压、正序电压、负序电压、电压不平衡度、零序电流、正序电流、负序电流、电流不平衡度、Ua真有效值、Ub真有效值、Uc真有效值、Ia真有效值、Ib真有效值、Ic真有效值。液晶界面一屏共显示9个遥测量，按，键可翻页查看其余遥测。格式为：序号 名称 值。6.3.3 电压谐波：Ua谐波总畸变率，2-50次谐波含有率；Ub谐波总畸变率，2-50次谐波含有率；Uc谐波总畸变率，2-50次谐波含有率。6.3.4 电流谐波：Ia谐波总畸变率，2-50次谐波含有率；Ib谐波总畸变率，2-50次谐波含有率；Ic谐波总畸变率，2-50次谐波含有率。6.3.5 电压间谐波：Ua间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）；Ub间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）；Uc间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）。6.3.6 电流间谐波：Ia间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）；Ib间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）；Ic间谐波25-2475Hz（间隔25Hz）。6.3.7 统计数据：电压不平衡度，A、B、C相电压偏差，A、B、C相电压波动值，频率偏差，A、B、C相电压短闪变，A、B、C电压长闪变，95%概率值统计，A、B、C相电压最大值、最小值、平均值，A、B、C相电流最大值、最小值、平均值。液晶界面一屏共显示9个遥测量，按，键可翻页查看其余遥测。格式为：序号 名称 值。6.3.8 整租报告在显示画面上，可以使用 键和 键移动光标和滚屏，使用 或 - 键向上翻页，使用 或 + 键移向下翻页。按 取消 键返回上一级菜单。6.3.9 自检报告:当装置检测到有硬件故障时，或者系统有自检报告发生时，装置液晶上会自动显示出相应的自检信息。在显示画面上，可以使用 键和 键移动光标和滚屏，使用 或 - 键向上翻页，使用 或 + 键移向下翻页。按 取消 键返回上一级菜单。6.3.10 运行报告：运行报告显示装置运行相关记录，清除报告不能清除运行报告。在显示画面上，可以使用 键和 键移动光标和滚屏，使用 或 - 键向上翻页，使用 或 + 键移向下翻页。按 取消 键返回上一级菜单。6.3.11 动作报告：在显示画面上，可以使用 键和 键移动光标和滚屏，使用 或 - 键向上翻页，使用 或 + 键移向下翻页。按 取消 键返回上一级菜单。6.3.12 装置参数：装置参数菜单内容可通过配置工具和界面整定，装置参数根据实际现场需求整定，整定后参数可自动导出，保存为工程参数。参数内容参见5.1.如果对定值进行批量修改，在最推出装置参数时会弹出提示界面：点击“确定”键：使用 键和 键进行选择，“+”，“-”键进行修改，最后按“确认”键。6.3.13 设备参数定值：如果对参数定值进行修改，操作同对“装置参数”修改。6.3.14 信号复归：点击“确定”进行信号复归操作。用于复归自动弹出画面。6.3.15 手动录波：点击“确定”进行信号录波操作。6.3.16 清除报告：清除报告需要密码确认，按“确认”键输入密码，按“取消”键取消操作。可以使用 键和 键移动光标和滚屏。6.3.17 清除统计：点击“确定”进行清除统计操作。6.3.18 语言选择：6.3.19 修改时钟：注：时钟设置显示当前时间，可重新设置系统时间按“确认”键确认选择，按“取消”键取消操作。可以使用 键和 键移动光标，用“+”，“-”键进行修改。6.3.20 密码设定密码设定用于设定用户密码，每个用户可以设置不同的密码。6.3.21 帮助内容：显示本机版本信息，效验码，版本日期等信息。6.3.22 程序版本：显示装置型号，装置名称，功能描述，生产厂家，实例名称，版本，二次开发单，程序时间，校验码，管理序号信息。注意!本章节所提供的液晶显示界面仅提供一个参考，用于解释液晶显示的具体含义。实际装置的显示界面可能与之有所出入，请以实际装置为准。 第8章 安装与调试第 7 章 通信7.1 概述本章节主要介绍iPQ311电能质量在线监控系统通信采用的接口和协议。本装置可选择采用常规电口以太网或光纤以太网通信，通信协议可选用IEC60870-5-103或IEC61850。可通过设置相关的定值来选择对应的通信协议。需要注意本章节不是重点讨论规约本身，如果需要了解规约相关信息，请参考相关通信协议标准。本章节重点描述本装置所用通信协议的特别之处。7.2 以太网通信接口本装置最多可提供3个以太网接口，用于和监控系统通信。对于和以太网相关的参数，可在定值菜单 “通信参数” 中分别进行设置，详细请参考第7章中相关内容。当采用常规以太网通信时，通信电缆推荐使用带屏蔽层的双绞线超五类电缆（见下图7.1），提高通信的可靠性；当采用光纤以太网通信时，使用多模光纤作为通信物理媒介。图7.1 带屏蔽层双绞线超五类以太网电缆每个装置都连接到一个网络交换机，因此而形成一个星形结构。为了保证通信的可靠性，推荐采用多网冗余通信结构方式；即使一个网络发生通信中断，其它网络仍能正常通信。同时监控系统也连接到该网络交换机，装置经网络交换机和监控系统通信。下图7.2为双网冗余结构以太网通信的典型连接图。图7.2 双网冗余结