IEC 62586-22017AMD12021 修改件1.供电系统中的电能质量测量.第2部分功能试验和不确定度要求标准立项发展报告

修改件1.供电系统中的电能质量测量.第2部分：功能试验和不确定度要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1-PowerQualityMeasurementinPowerSupplySystems-Part2:FunctionalTestsandUncertaintyRequirements摘要随着新能源发电、电力电子设备及非线性负荷在电力系统中的大规模接入，电能质量问题日益突出，对电能质量测量设备的性能要求和不确定度评定方法提出了更高标准。IEC62586-2:2017规定了供电系统中电能质量测量设备的功能试验方法和不确定度要求，是电能质量监测领域的基础性技术标准。国际电工委员会（IEC）于2021年9月15日正式发布IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件，针对原标准在应用实践中暴露出的技术问题进行修订完善。本报告系统梳理了该修改件的立项背景、修订过程、主要技术变化内容及其对电能质量测量技术发展的影响，并对其在我国的转化实施与应用前景进行了深入分析。报告指出，该修改件在测量不确定度评定方法、功能试验条件设定以及特殊工况适应性等方面进行了重要补充，为可再生能源并网、智能电网建设及工业电能质量治理提供了更加科学严谨的技术依据。建议我国相关标准化技术组织加快对该国际标准的跟踪研究和转化采用进程，同步完善国内电能质量测量标准体系。关键词：电能质量测量；功能试验；不确定度；IEC标准；修改件；供电系统；标准修订Keywords:PowerQualityMeasurement;FunctionalTests;Uncertainty;IECStandard;Amendment;PowerSupplySystems;StandardRevision一、引言电能质量是衡量供电系统运行状态的重要技术指标，直接关系到电力设备的安全运行、用户用电的可靠性和经济性。随着我国“双碳”目标的推进和新型电力系统的建设，风力发电、光伏发电等可再生能源的大规模并网，以及电动汽车充电设施、变频调速设备等电力电子装置的广泛应用，电网中的谐波污染、电压波动与闪变、三相不平衡等电能质量问题日趋复杂。电能质量测量设备作为电能质量监测、评估与治理的基础工具，其测量结果的准确性和可靠性至关重要。国际电工委员会（IEC）作为电气和电子工程领域最具权威的国际标准化组织，其第85技术委员会（TC85，测量设备）负责电能质量测量设备相关标准的制定与维护工作。IEC62586-2:2017《供电系统中的电能质量测量第2部分：功能试验和不确定度要求》是IEC62586系列标准的重要组成部分，规定了电能质量测量设备的功能试验方法和测量不确定度评定要求。该标准自发布以来，在全球范围内得到了广泛应用，但在实际应用过程中也暴露出一些需要进一步明确和完善的技术细节。为此，IEC/TC85启动了对该标准的修订工作，并于2021年9月15日正式发布了IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件。本报告对该修改件的立项背景、修订原则、主要技术内容及其影响进行系统分析，旨在为相关行业技术人员、标准化工作者和设备制造商提供全面的技术参考。二、标准立项背景（一）电能质量测量技术的发展需求近年来，电能质量测量技术经历了从传统的谐波分析仪向智能化、网络化电能质量监测装置的深刻转变。现代电能质量监测装置不仅需要完成基本的电气参量测量，还应具备暂态事件捕获、波形记录、趋势分析、远程通信等复合功能。测量对象也从单一的电压电流扩展到包括频率偏差、电压偏差、谐波畸变率、间谐波、电压暂降与暂升、闪变、三相不平衡度等全系列电能质量参数。与此同时，测量设备的应用场景日益多样化，从传统的输变电站扩展至新能源场站、电动汽车充电站、轨道交通牵引供电系统、数据中心等重要用电场所。不同应用场景对测量设备的精度等级、频率响应范围、环境适应能力等提出了差异化要求，这客观上要求标准在不确定度评定和功能试验方面提供更加具体和可操作的技术规范。（二）原标准实施中存在的问题IEC62586-2:2017自发布以来，在国际范围内得到了广泛采用。然而，在标准的实际应用过程中，各国标准用户和设备制造商反馈了若干技术问题，主要包括以下几方面：第一，关于测量不确定度评定方法的一致性不足。原标准中一些不确定度分量的评定方法规定得较为笼统，导致不同实验室对同一设备的评定结果存在较大差异，影响了测试结果的可比性。第二，针对可再生能源并网等特殊应用场景的适应性有待增强。新能源发电系统中电压和电流的波动特性与传统电力系统存在显著差异，需要补充相应的试验条件和评价方法。第三，部分功能试验的试验条件和判定准则需要进一步明确。例如，暂态事件捕获功能的触发条件设置、事件记录的时间标签精度验证等细节问题，原标准的表述不够充分。（三）标准修订的紧迫性随着IEC61000-4-30《电磁兼容（EMC）—第4-30部分：试验和测量技术—电能质量测量方法》第三版（IEC61000-4-30:2015）的发布实施，电能质量测量的基本方法框架已进行了重要调整。IEC62586-2与IEC61000-4-30之间存在紧密的引用和衔接关系，为了保持标准体系的内在一致性，有必要对IEC62586-2进行相应的修订和补充。此外，国际法制计量组织和各区域标准化组织也在持续关注电能质量测量设备的标准化工作。欧盟、北美等主要经济体正积极推进智能电网标准化路线图，电能质量测量作为智能电网的重要支撑技术，其标准体系的完善对于促进国际贸易和技术互认具有重要意义。在此背景下，IEC/TC85于2019年正式启动了对IEC62586-2:2017的修订程序，经过系统地收集意见、起草草案、技术评审和最终投票等标准化工作程序，于2021年9月15日正式发布了IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件。三、标准修订过程（一）修订工作组织IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件的修订工作由IEC/TC85技术委员会归口管理，具体由IEC/TC85下设的工作组负责起草。在修订过程中，来自各成员国的技术专家积极参与，覆盖了电能质量测量设备制造商、第三方检测机构、电力公司、科研院校等相关方。（二）修订工作阶段按照IEC导则规定的标准制定程序，该修改件的修订工作经历了以下主要阶段：1.提案阶段（NP阶段）：IEC/TC85根据成员国提交的建议和意见，评估修订的必要性和可行性，形成新工作项目提案。2019年，委员会完成了对修改内容的初步识别和优先级排序，确定了修订的技术方向和范围。2.工作草案阶段（WD阶段）：工作组在首席起草人的组织下，围绕各技术议题展开深入讨论，形成了工作草案。此阶段重点讨论了修改的总体构架、需要修订的技术条款以及修改深度等原则性问题。3.委员会草案阶段（CD阶段）：工作草案提交至IEC/TC85各国家委员会征求意见，各成员国在规定的期限内提交了本国意见。工作组对反馈意见逐条审议处理，修改完善草案文本。4.国际标准最终草案阶段（FDIS阶段）：经过多轮修改完善的最终草案提交各成员国进行正式投票表决，获得通过后提交IEC中央办公室进行出版。5.发布阶段：2021年9月15日，IEC正式发布了IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件。四、标准主要技术内容IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件在维持IEC62586-2:2017总体结构框架的基础上，对以下技术内容进行了修改和补充：（一）测量不确定度评定方法的完善修改件对测量不确定度的来源分析和合成方法进行了细化和补充。在原有不确定度评定框架的基础上，明确了多个不确定度分量的量化方法和估算途径，包括：-传感器变换误差引入的不确定度分量；-采样和量化过程引入的不确定度分量；-测量算法（如傅里叶变换、滤波算法）引入的不确定度分量；-环境因素（温度、湿度、电磁干扰）引起的附加不确定度。修改件强调了各不确定度分量评定方法的一致性问题，对于难以通过统计方法评定的分量，提供了可参考的估算模型和数值范围。同时，修改件明确了功能试验中测量不确定度的验证方法和合格判定准则，提高了标准在实际测试操作中的可执行性。（二）功能试验条件的补充与调整针对不同应用场景的需求，修改件对部分功能试验的试验条件和试验程序进行了补充调整。具体包括：1.谐波测量功能试验：补充了在非稳态谐波条件下的试验方法，完善了谐波测量准确度验证的试验点数要求和判断准则。2.电压暂降与暂升检测功能试验：细化了暂降特征参数的检测验证要求，明确了对暂降深度、持续时间、发生时刻等参数验证的容差要求，增强了对事件检测功能的考核完整性。3.闪变测量功能试验：对闪变测量的试验条件进行了补充说明，对不同调制频率下的试验点设置进行了优化。4.频率测量功能试验：补充了频率变化速率对测量准确度影响的试验方法，增加了对频率动态变化条件下的测量性能考核。（三）特殊应用场景适应性的增强修改件针对新能源并网系统、电动汽车充电设施等特殊应用场景的特点，引入了更加灵活的试验和评定条款：1.增加了对高次谐波（100次及以上）测量性能的试验要求，以适应当前电力电子装置高频开关特性的测量需求；2.补充了对宽频带波动信号的测量适应性的试验指导；3.对间谐波测量功能提出补充试验要求，为新能源场站等间谐波污染较重场景下的准确测量提供指导。五、标准修订的预期影响（一）对电能质量测量设备行业的影响该修改件的发布实施，对电能质量测量设备的设计、制造、检验和认证工作产生着直接而深远的影响。在设备设计层面，修改件明确了各不确定度分量的评定方法和量化途径，对传感器选型、采样电路设计、算法实现以及结构工艺等方面均提出了更加精细化的要求，推动着设备制造商不断优化产品设计。在检测认证层面，修改件细化了功能试验的试验条件和合格判定准则，提高了型式试验结果的重复性和可比性。（二）对电能质量监测与管理工作的促进电能质量监测数据的准确性直接关系着电能质量评估结论的可靠性和治理措施的有效性。该修改件通过完善不确定度评定方法，使电能质量测量结果的可信度得到量化保障，为电能质量评估、分级管理和治理效果验证提供了更加坚实的技术基础。（三）对标准体系协调发展的推动IEC62586-2:2017/AMD1:2021与IEC61000-4-30:2015、IEC62586-1:2017等标准共同构成了电能质量测量设备的标准体系。修改件的发布进一步增强了这些标准之间的技术衔接和逻辑一致性，形成了更加协调统一的标准体系架构。六、主要参与单位介绍IEC/TC85技术委员会IEC/TC85（测量设备技术委员会）是IEC下设的负责电气和电子测量设备标准制定的专业技术委员会，其工作范围涵盖工业过程测量控制和自动化领域中各类测量设备的标准制定与维护。TC85的秘书处由法国国家标准机构AFNOR承担，委员会主席及秘书处团队负责协调各工作组的标准化活动。TC85下设多个工作组和项目组，分别负责不同类别测量设备的标准制修订工作。与电能质量测量设备直接相关的工作主要包括IEC62586系列标准（电能质量测量设备）、IEC61000-4-30（电能质量测量方法）等。这些标准通常由TC85与IEC/TC77（电磁兼容技术委员会）共同维护或保持密切的技术协调关系。在IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件的编制过程中，TC85组织了多轮技术讨论和意见征集，协调各成员国在关键技术问题上的立场差异，确保了修改件在技术上的先进性和应用上的可行性。各成员国国家委员会通过本国技术专家积极参与到工作组的起草和评审工作中，为修改件的技术内容贡献了丰富的实践经验和专业知识。七、结论与展望IEC62586-2:2017/AMD1:2021修改件的发布，是电能质量测量领域标准化工作的一项重要成果。该修改件在测量不确定度评定方法、功能试验条件和特殊应用场景适应性等方面进行了系统性补充和完善，有效回应了新能源时代电能质量测量面临的新挑战，提升了标准的可操作性和适用性。展望未来，随着新型电力系统建设的深入推进，电能质量测量技术将持续向高精度、宽频带、智能化方向发展。一方面，碳化硅等宽禁带半导体器件的广泛应用将使电力电子装置的开头频率进一步提升，对电能质量测量设备的频率响应范围提出更宽的要求；另一方面，人工智能和大数据分析技术在电能质量监测领域的深入应用，将使测量设备具备更强的暂态事件识别和趋势预测能力。这些技术发展新趋势将推动IEC62586系列标准的持续演进。建议我国相关标准化主管部门和技术组织加快对该修改件的跟踪研究和转化采用进程，适时将其纳入国家标准或行业标准修订计划，同步完善国内电能质量测量标准体系。同时，鼓励国内电能质量监测设备制造企业密切关注国际标准的技术动向，提前开展产品技术升级和试验能力建设，以更好地适应国际市场竞争的需要。参考文献[1]IEC62586-2:2017/AMD1:2021,Amendment1-Powerqualitymeasurementinpowersupplysystems-Part2:F