Каковы стандарты для калибровки устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии

Основные стандарты для калибровки устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии

Калибровка устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии следует комплексной системе стандартов, включающей обязательные национальные стандарты, технические спецификации отрасли, международные руководства и требования к методам калибровки и оборудованию. Ниже приведен структурированный обзор с практическими рекомендациями для реальных приложений.

I. Основные внутренние стандарты

1. DL/T 1228-2023 – Технические требования и методы испытаний для устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии

Статус: Обязательный стандарт в энергетической отрасли Китая, заменяющий издание 2013 года, полностью охватывающий технические требования, методы калибровки и процедуры испытаний.

Основные положения:

• Интервал калибровки: ≤3 года в нормальных условиях; сокращается до 1–2 лет в суровых условиях (например, высокое ЭМП, высокая температура/влажность) или при нестабильной работе устройства.

• Параметры калибровки: Напряжение, ток, частота, гармоники (2-50), межгармоники, мерцание, трехфазное несоответствие, провалы/всплески/прерывания напряжения. Оборудование для калибровки должно иметь точность лучше, чем 1/3 допустимой погрешности проверяемого устройства (например, использование источника 0,05-го класса).

• Проверка функциональности: Цикл сбора данных, стабильность связи (например, совместимость с IEC 61850) и точность пороговых значений тревоги должны быть подтверждены.

• Применение: Калибровка устройств в сетевых компаниях, электростанциях и точках подключения возобновляемой энергии к сети.

2. GB/T 19862-2016 – Общие требования к оборудованию для мониторинга качества электроэнергии

Роль: Национальный стандарт, определяющий общие технические требования, включая методы калибровки, пределы погрешности и адаптивность к окружающей среде.

Основные требования:

• Точность измерений: Погрешность RMS напряжения/тока ≤ ±0,5%, погрешность частоты ≤ ±0,01 Гц, погрешность амплитуды гармоник ≤ ±2% (устройства класса A).

• Метод калибровки: "Метод инъекции стандартного источника" – сравнение выходных данных калиброванного источника с показаниями устройства.

• Применение: Справочник для выбора и калибровки оборудования в промышленных предприятиях и научно-исследовательских учреждениях.

3. GB/T 14549-1993 – Качество электроэнергии: Гармоники в общественных электрических сетях

Роль: Определяет допустимые уровни гармонических напряжений и токов в общественных сетях, а также устанавливает требования к точности измерительных приборов гармоник.

Фокус калибровки:

• Точность гармоник: Приборы класса A требуют погрешности гармонического напряжения ≤ ±0,05% UN, погрешности тока ≤ ±0,15% IN. Должны покрывать гармоники от 2-й до 50-й.

• Испытания на устойчивость: Подтвердить стабильность устройства в условиях, богатых гармониками, чтобы обеспечить устойчивость к полевым помехам.

• Применение: Проекты по снижению гармоник и мониторинг промышленных источников гармоник.

4. Серия GB/T 17626 – Испытания на электромагнитную совместимость (ЭМС)

Устойчивость к окружающей среде:

• GB/T 17626.2-2018: Устойчивость к электростатическому разряду (контакт ±6 кВ, воздух ±8 кВ).

• GB/T 17626.5-2019: Устойчивость к импульсным помехам (между линиями ±2 кВ, между линией и землей ±4 кВ).

• GB/T 17626.6-2008: Устойчивость к проводимым радиочастотным помехам (0,15–80 МГц).

Значение калибровки: Обеспечивает стабильность измерений в условиях высоких ЭМП, предотвращая дрейф данных из-за помех.

Применение: Калибровка устройств в подстанциях и промышленных средах с сильными электромагнитными помехами.

II. Международные стандарты

1. Серия IEC 61000-4 – Испытания на электромагнитную совместимость (ЭМС)

Глобальная актуальность:

• IEC 61000-4-2:2025: Устойчивость к электростатическим разрядам, включая руководство для носимых устройств.

• IEC 61000-4-6:2013: Устойчивость к проводимым радиочастотным помехам (0,15–80 МГц), стандартизированная инъекция помех.

Преимущество: Позволяет международное признание результатов калибровки.

Применение: Экспортируемое оборудование и трансграничные энергетические проекты.

2. IEC 62053-21:2020 – Оборудование для учета электроэнергии – Часть 21: Статические активные счетчики энергии (классы 0,2S и 0,5S)

Высокоточный справочник:

• Пределы погрешности: Класс 0,2S ≤ ±0,2%, класс 0,5S ≤ ±0,5%.

• Метод калибровки: "Метод стандартного счетчика" – сравнение показаний высокоточного эталонного счетчика и проверяемого устройства.

• Применение: Расчеты за электроэнергию и высокоточные исследовательские приложения.

3. IEEE Std 1159-2019 – Руководство по мониторингу качества электроэнергии

Техническое руководство:

• Определяет методы измерения и требования к записи данных для провалов, гармоник, мерцания и т.д.

• Рекомендует "метод сравнения двух стандартных источников" для взаимной проверки точности устройства.

• Применение: Справочник для устройств мониторинга в Северной Америке и международных инженерных проектах.

III. Методы и стандарты оборудования для калибровки

1. JJF 1848-2020 – Технические условия для калибровки оборудования для мониторинга качества электроэнергии

Метрологическая прослеживаемость: Национальный технический стандарт, требующий неопределенность оборудования для калибровки ≤ 1/3 допустимой погрешности устройства.

Основные этапы:

• Визуальный осмотр (маркировка, соединители).

• Предварительный прогрев (30 минут) и сброс на заводские настройки.

• Ввод стандартных сигналов согласно DL/T 1228-2023.

• Расчет расширенной неопределенности и выдача свидетельства о калибровке.

Применение: Основа для калибровки в метрологических институтах и сторонних лабораториях.

2. JJG 597-2016 – Правила верификации оборудования для испытания счетчиков переменного электрического тока

Бенчмарк оборудования:

• Источник 0,05-го класса: погрешность напряжения/тока ≤ ±0,05%, погрешность мощности ≤ ±0,05%.

• Должен поддерживать инъекцию гармоник и регулировку фаз.

Применение: Выбор и прослеживаемость стандартных источников в калибровочных лабораториях.

IV. Дополнительные стандарты для специальных сценариев

1. GB/T 24337-2009 – Качество электроэнергии: Межгармоники в общественных электрических сетях

• Определяет пределы межгармонического напряжения (например, ≤1,5% для 19-й межгармоники в сетях 10 кВ+).

• Подтверждает точность измерений для нецелых гармоник (>50 Гц).

• Применение: Интеграция возобновляемых источников энергии и промышленные объекты с преобразователями частоты.

2. Q/GDW 10 J393-2009 – Технические условия для устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии

• Стандарт предприятия State Grid.

• Требует хранение данных ≥31 дня, поддержку формата PQDIF.

• Подтверждает точность передачи данных (например, отклонение напряжения ≤ ±0,5%).

• Применение: Калибровка в системах State Grid.

V. Процесс калибровки и рекомендации по соблюдению

Требования к квалификации: Лаборатории калибровки должны иметь аккредитацию CNAS или региональное метрологическое разрешение для получения юридически действительных результатов.

Динамическая стратегия калибровки:

• Стандартный интервал: 3 года (по DL/T 1228-2023).

• Сокращается до 1 года в суровых условиях (например, химические, металлургические предприятия) или если исторический дрейф > ±5%.

Ведение записей:

• Требуется: свидетельство о калибровке, исходные данные, журналы обслуживания.

• Юридическая ценность: Используется для соблюдения нормативных требований и расследования инцидентов.

VI. Приоритизация стандартов и стратегия применения

• Внутренние проекты: DL/T 1228-2023 + GB/T 19862-2016 + GB/T 14549-1993.

• Международные проекты: Серия IEC 61000 + IEEE Std 1159-2019.

• Специальные случаи:

• Гармоники: GB/T 14549-1993 + GB/T 24337-2009.

• ЭМС: GB/T 17626 + IEC 61000-4.

Заключение

Калибровка устройств онлайн-мониторинга качества электроэнергии должна следовать трем принципам: соблюдение нормативных требований, техническая стандартизация и адаптация к конкретным сценариям. Основная структура должна базироваться на DL/T 1228-2023 и GB/T 19862-2016, усиленная GB/T 14549-1993 и IEC 61000 для устойчивости к окружающей среде, и прослеживаемая через JJF 1848-2020. Для специализированных отраслей (например, возобновляемая энергия, здравоохранение) должны применяться дополнительные стандарты, такие как GB/T 24337-2009. Конечная цель – точные данные, соблюдение нормативных требований и международное признание.