《供电系统中电能质量测量第1部分电能质量监测设备（pqi）gbt39853.1-2021》详细解读

《供电系统中的电能质量测量第1部分：电能质量监测设备（pqi）gb/t39853.1-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、符号和缩略语3.1一般定义3.2环境相关术语和定义3.3不确定度相关定义3.4符号4环境条件contents目录4.1概述4.2环境FI1、FI2、FI1-H、FI2-H、FO和FO-H4.3环境PI、PI-H、PO和PO-H4.4环境空气温度和相对湿度的关系5额定值5.1额定输入激励电压5.2额定频率contents目录6设计与结构6.1概述6.2基本架构6.3PQI-A和PQI-S的功能6.4对IEC61000-4-30补充的附加要求6.5安全要求6.6电磁兼容要求6.7PQI的气候要求contents目录6.8机械结构要求6.9外壳防护等级6.10启动要求7标志和操作说明7.1概述7.2标志7.3操作说明8功能、环境和安全型式试验8.1概述contents目录8.2型式试验参比条件8.3安全试验8.4电磁兼容试验8.5气候试验8.6机械试验8.7功能和不确定度试验9例行试验9.1概述9.2保护接地试验contents目录9.3绝缘强度试验9.4固有不确定度试验10认证和声明11再校准和再验证附录A(资料性附录)EMCG环境和EMCH环境信息参考文献011范围03电能质量监测设备的技术要求包括设备的准确度、稳定性、可靠性等关键性能指标，确保设备能够满足实际应用需求。01电能质量监测设备的术语和定义确保了行业内对电能质量监测设备的统一理解和描述。02电能质量监测设备的监测项目详细列出了设备应能监测的电能质量参数，为设备的研发和生产提供了明确指导。1范围022规范性引用文件03此外，还引用了国内外相关的安全标准和电磁兼容性标准，确保设备在运行过程中不会对电网造成不良影响。01本标准主要引用了相关的电能质量监测设备的基本性能和功能要求的标准，确保监测设备的准确性和可靠性。02引用了相关的数据处理和信息交换的标准，以保证监测数据的准确性和兼容性。2规范性引用文件033术语、定义、符号和缩略语123供电系统中电压、电流、频率等参数的允许偏差及允许波动范围，以及供电连续性等特性的总称。电能质量用于监测、记录、分析电能质量参数，并具有数据通信功能的设备或系统。电能质量监测设备（PQI）供电系统中发生的，导致电能质量参数超出规定限值的短期扰动或长期偏差。电能质量事件3术语、定义、符号和缩略语043.1一般定义电能质量定义电能质量是指供电系统中电压、电流、频率等参数的允许偏差，以及供电连续性和可靠性等指标的综合体现。电能质量监测设备（PQI）定义指安装在供电系统中，用于监测、记录、分析电能质量相关参数的设备，其性能应符合本标准的规定。电能质量监测目的电能质量监测旨在准确掌握供电系统的电能质量状况，及时发现并处理电能质量问题，保障供电系统的安全、稳定、经济运行。3.1一般定义053.2环境相关术语和定义环境温度指设备周围空气的温度，应保持在设备正常运行的允许范围内。相对湿度指空气中水蒸气的含量，对设备的绝缘性能和散热性能有影响。海拔高度指设备安装位置的海拔高度，会影响设备的散热性能和电气性能。3.2环境相关术语和定义063.3不确定度相关定义测量不确定度表征被测量值分散性的非负参数，反映测量结果的可靠性。标准不确定度以标准偏差表示的测量不确定度，包括A类标准不确定度和B类标准不确定度。扩展不确定度确定测量结果区间的量，合理赋予被测量值分布的大部分可望含于此区间。3.3不确定度相关定义073.4符号指在本标准中具有特定含义的符号，用于表示电能质量监测设备（pqi）的相关参数和性能。标准符号术语符号自定义符号与电能质量监测相关的专业术语所对应的符号，便于读者理解和使用本标准。根据实际需要，在标准中自行定义的符号，用于辅助说明和计算。0302013.4符号084环境条件温度范围规定了设备正常工作的温度范围，确保在各种气候条件下设备的稳定性和可靠性。湿度范围明确了设备正常工作的湿度范围，防止因湿度过大或过小对设备造成损害。大气压力考虑了不同地区大气压力的差异，确保设备在不同海拔地区均能正常工作。4环境条件094.1概述电能质量监测的重要性电能质量是供电系统安全、稳定、经济运行的重要指标，直接关系到用电设备的正常运行和使用寿命。因此，对电能质量进行实时监测和评估具有重要意义。电能质量监测设备的作用电能质量监测设备（pqi）是实施电能质量监测的关键工具，能够实时采集、分析、处理电能质量数据，为供电系统和用电设备提供准确的电能质量信息。4.1概述104.2环境FI1、FI2、FI1-H、FI2-H、FO和FO-H在FI1环境下，电能质量监测设备应能准确测量并记录稳态频率偏差。稳态频率偏差该环境还要求设备能够监测电压偏差，确保供电系统电压在允许范围内波动。电压偏差FI1环境对谐波与间谐波的监测提出了明确要求，以评估其对电能质量的影响。谐波与间谐波4.2环境FI1、FI2、FI1-H、FI2-H、FO和FO-H114.3环境PI、PI-H、PO和PO-H影响因素环境PI受电源、输电线路、负载等多种因素影响，是衡量供电系统性能的重要指标。标准要求国标GB/T39853.1-2021规定了环境PI的测量方法和评价准则，确保供电系统在不同环境下的稳定运行。定义环境PI是指供电系统中电能质量的整体性能指标，主要反映电力信号的稳态和暂态特性。4.3环境PI、PI-H、PO和PO-H124.4环境空气温度和相对湿度的关系温度上升，空气能容纳的水汽增多，相对湿度降低。温度下降，空气容纳水汽的能力减弱，相对湿度升高。在某一温度下，空气达到饱和状态时的相对湿度为100%。4.4环境空气温度和相对湿度的关系135额定值指设备在正常运行时所能承受的电压值，通常与电网的额定电压相对应。标称电压设备在规定的电压范围内能正常工作，超出该范围可能会影响其性能和准确性。电压范围根据实际应用场景和电网条件，选择适合的额定电压以确保设备的可靠运行。额定电压的选择5额定值145.1额定输入激励电压定义与说明01额定输入激励电压是指电能质量监测设备（PQI）在正常工作条件下所规定的输入电压值，该值是设备设计、测试及使用的基准。重要作用02额定输入激励电压是确保PQI设备准确测量的关键因素，它直接影响到设备的测量精度和稳定性。同时，合适的额定输入激励电压还可以保护设备免受过高或过低电压的损害。选定原则03在选择额定输入激励电压时，应综合考虑供电系统的额定电压、设备的测量范围以及实际应用需求。确保所选额定输入激励电压既符合相关标准规定，又能满足实际使用要求。5.1额定输入激励电压155.2额定频率额定频率定义指供电系统正常运行时，电网标定的标准频率，通常为50Hz或60Hz。频率偏差允许范围标准中规定了频率偏差的允许范围，以确保供电系统的稳定运行。5.2额定频率166设计与结构模块化设计电能质量监测设备的整体架构应采用模块化设计，便于扩展、维护和升级。可靠性考虑设备设计应充分考虑可靠性，确保长时间稳定运行，减少故障率。兼容性要求设备应具有良好的兼容性，能够支持多种通信协议和数据格式。6设计与结构176.1概述VS该标准主要规定了电能质量监测设备（pqi）的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等要求。适用于供电系统中对电能质量进行监测的设备，包括但不限于电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变等电能质量指标的监测。标准实施意义该标准的实施将有助于规范电能质量监测设备的市场秩序，提高设备的质量和可靠性，为供电系统提供准确的电能质量数据，从而保障电力系统的安全稳定运行，满足用户对电能质量的需求。标准主要内容6.1概述186.2基本架构6.2基本架构核心处理器采用高性能处理器，负责数据处理和控制逻辑的执行。数据采集模块具备多通道、高精度的数据采集能力，确保准确获取各项电能质量指标。通信接口支持多种通信协议，实现与其他设备或系统的数据交互。196.3PQI-A和PQI-S的功能具备对供电系统各项电能质量指标进行实时监测的功能。电能质量监测能够自动处理和分析监测数据，生成电能质量报告。数据处理与分析在电能质量异常时及时报警，并记录异常事件的相关信息。报警与记录6.3PQI-A和PQI-S的功能206.4对IEC61000-4-30补充的附加要求气候环境适应性测试提出了对设备在极端气候条件下的性能测试要求，验证设备在不同温度、湿度等环境条件下的可靠性。安全性测试针对电能质量监测设备的安全性能进行补充测试，包括电气安全、机械安全等方面，确保设备使用过程中的安全性。电磁兼容性测试补充了对电能质量监测设备在电磁干扰环境下的性能评估要求，确保设备在复杂电磁环境中的稳定运行。6.4对IEC61000-4-30补充的附加要求216.5安全要求设备应具有良好的绝缘性能，以确保操作人员的人身安全。绝缘电阻设备应能承受规定的耐电压试验，不出现击穿或闪络现象。耐电压强度设备的金属外壳应可靠接地，以防止触电事故的发生。接地保护6.5安全要求226.6电磁兼容要求

6.6电磁兼容要求电磁兼容定义电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容重要性确保供电系统中各设备间互不干扰，保障电能质量稳定可靠。电磁兼容标准体系包括基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准等。236.7PQI的气候要求温度范围规定PQI能够承受的环境温度变化的速率，以评估设备对温度突变的适应能力。温度变化率温度稳定性描述PQI在长期稳定运行过程中，工作环境温度对其性能影响的允许范围。应明确PQI能够正常工作的环境温度范围，确保在不同地域和季节均能可靠运行。6.7PQI的气候要求246.8机械结构要求设备应具有良好的机械稳定性，以确保在正常运行条件下不会发生意外移动或损坏。稳定性设备的外壳应具备一定的防护等级，以防止外部物体侵入对内部电路造成损害。防护等级设备的机械结构应有利于散热，确保即使在长时间运行过程中也不会出现温度过高的情况。散热性能6.8机械结构要求256.9外壳防护等级防尘等级范围防尘等级从0到6，表示设备对于不同直径的尘埃颗粒的防护能力。IP代码组成IP代码由两个数字组成，第一个数字表示防尘等级，第二个数字表示防水等级。防水等级范围防水等级从0到9，表示设备在不同条件下的防水能力。6.9外壳防护等级266.10启动要求供电电源设备应能在规定的供电电源条件下正常启动，并保持稳定运行。环境温度设备应在规定的温度范围内启动，以确保内部元件的正常工作。操作权限启动设备应具有相应的操作权限，确保只有授权人员能够进行操作。6.10启动要求277标志和操作说明清晰易读设备标志应清晰、易读，不易模糊或脱落，以确保用户能够准确识别设备信息。标识内容准确标志上的内容应准确无误，包括设备型号、制造厂名、生产日期等关键信息，便于用户了解设备详情。符合标准规定设备标志应符合相关国家或地区标准规定，以确保标志的统一性和规范性。7标志和操作说明287.1概述该标准适用于供电系统中电能质量监测设备的选型、设计、生产、试验和验收等环节，为供电企业、电力用户、设备制造商等提供了统一的技术规范。标准适用范围该标准与国内外相关电能质量标准相衔接，既符合国际先进技术水平，又充分考虑了我国供电系统的实际情况和需求，具有很强的实用性和可操作性。与其他标准的关系7.1概述297.2标志制造厂商名称或商标每个电能质量监测设备都应明确标注制造厂商的名称或商标，以确保设备来源的可靠性。产品型号与规格设备上应清晰标注产品型号与规格，便于用户根据实际需求进行选购和使用。生产日期与编号设备在出厂时应标注生产日期和唯一编号，以便进行质量追溯和设备管理。7.2标志030201307.3操作说明按照设备说明书正确连接电源线，确保电源稳定。打开设备电源开关，观察设备指示灯状态，确认设备正常启动。进入设备初始化界面，设置必要的参数，如时间、日期、设备编号等。7.3操作说明318功能、环境和安全型式试验验证电能质量监测设备的测量准确度是否符合标准要求。准确度试验检查设备在短时间内对同一信号进行多次测量的结果是否一致。重复性试验测试设备从接收到信号到给出稳定测量结果的反应速度。响应时间试验8功能、环境和安全型式试验328.1概述标准范围与适用性明确该标准适用于供电系统中的电能质量监测设备，规定其术语和定义、技术要求、试验方法等。与其他标准的关系阐述该标准与其他电能质量相关标准之间的联系与区别，为使用者提供清晰的指导。标准制定背景介绍电能质量监测设备在供电系统中的重要性，以及制定该标准的必要性和紧迫性。8.1概述338.2型式试验参比条件电压波形型式试验应使用具有正弦波形的电源，以确保试验结果的准确性和可靠性。电源稳定性试验电源的稳定性应满足相关要求，以确保试验过程中电压和频率的稳定输出。电压和频率偏差试验电源的电压和频率应符合国家标准规定，其偏差应在允许范围内。8.2型式试验参比条件348.3安全试验检查设备完整性确保被测试的电能质量监测设备外观无损，内部元件齐全。阅读试验规范详细阅读并理解本部分所规定的安全试验要求和方法。校验测量工具对用于测试的测量工具进行校准，确保其准确性。8.3安全试验358.4电磁兼容试验8.4电磁兼容试验电磁兼容试验能够模拟出设备可能遇到的各种电磁干扰，帮助设备制造商发现和解决潜在的电磁干扰问题，提高设备的抗干扰能力。提高设备抗干扰能力通过电磁兼容试验，检验电能质量监测设备在复杂的电磁环境下是否能正常工作，各项性能指标是否满足要求。验证设备在电磁环境中的性能电能质量监测设备是电力系统中的重要组成部分，其电磁兼容性直接关系到电力系统的安全稳定运行。保障电力系统安全稳定运行368.5气候试验验证设备在不同气候条件下的性能稳定性。确保设备能够在规定的气候范围内正常工作。评估设备对气候变化的适应能力。8.5气候试验378.6机械试验通过机械试验，检验设备在承受外力作用时的结构稳定性。验证设备结构的牢固性模拟设备在运输过程中可能遇到的振动和冲击，确保设备在运输中不会受损。评估设备运输安全性通过模拟地震等极端情况下的机械应力，测试设备的抗震能力。检测设备抗震性能8.6机械试验388.7功能和不确定度试验8.7功能和不确定度试验确认设备启动正常，自检程序能够准确检测各项功能模块。数据采集与处理验证设备能否正确采集电能质量数据，并对数据进行准确处理和分析。通讯接口与协议测试设备与上位机或其他设备之间的通讯功能，确保数据传输的稳定性和可靠性。监测设备启动与自检399例行试验通过例行试验，检验电能质量监测设备是否符合相关标准和规定，确保其性能达到要求。验证设备性能在试验过程中，发现设备可能存在的潜在问题，以便及时采取改进措施，提高设备的可靠性和稳定性。暴露潜在问题例行试验是对设备质量的全面评估，有助于确保投入使用的设备能够准确监测电能质量。评估设备质量0102039例行试验409.1概述电能质量监测设备的重要性电能质量监测设备是供电系统中不可或缺的组成部分，用于实时监测电能质量参数，为电力系统的稳定运行提供有力支持。标准制定的背景与意义随着电力电子技术的快速发展和用电负荷的多样化，电能质量问题日益突出。本标准的制定旨在规范电能质量监测设备的技术要求，提高电能质量监测的准确性和可靠性。本部分与系列标准的关系本部分是《供电系统中的电能质量测量》系列标准的第1部分，为后续各部分提供了基础性的技术要求和指导。9.1概述419.2保护接地试验符合标准要求该试验是依据相关国家标准进行的，旨在确保电能质量监测设备在接地保护方面达到规定的技术指标。保障人身安全接地是防止电气设备外壳带电的重要措施，通过试验可确保设备在接地不良或故障时不会对人身造成危害。确保设备安全通过保护接地试验，验证供电系统中电能质量监测设备的接地保护措施是否有效，以确保设备在异常情况下能够安全运行。9.2保护接地试验429.3绝缘强度试验验证设备绝缘性能通过绝缘强度试验，检验电能质量监测设备在正常工作条件下和故障条件下，各电路与外壳之间、隔离电路之间的绝缘是否达到规定要求。保障操作安全确保设备在规定的绝缘强度下能够安全运行，防止因绝缘损坏而导致触电等安全事故。评估设备可靠性通过试验发现设备在绝缘方面的潜在缺陷，以便及时采取措施进行改进，提高设备的可靠性。9.3绝缘强度试验439.4固有不确定度试验验证设备的测量准确性通过固有不确定度试验，可以评估电能质量监测设备在测量电能质量参数时的准确程度。确定设备性能指标固有不确定度是反映设备性能的关键指标，通过该试验可以确定设备在实际使用中的性能表现。提供改进依据针对试验结果，可以对设备进行有针对性的优化和改进，提高设备的测量精度和稳定性。9.4固有不确定度试验4410认证和