T／CPSS 1004-2019 智能变电站电能质量测量方法
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4.1.1智能变电站电能质量测量方法参照GB/T17626.30一2012规定，分为A类和S类。 4.1.2A类用于需要精确测量的场合。在测量同一信号时，采用两种都符合A类要求的不同的测量装 置对任一电能质量参数的测量，都应在所规定的误差范围内得出一致的结果。 4.1.3S类用于调查或评估等统计性的场合，测量的电能质量参数可能是所有参数的子集。S类的处 理过程相对于A类要求较低，
智能变电站被测量的电气量通过电压/电流互感器进入合并单元，经合并单元处理后，输出数 送入测量单元进行电能质量参数计算，整个测量环节如图1所示。本标准侧重于应用在测量单元 能质量测量方法
4.3对电压/电流互感器的要求
本标准中规定的测量误差不考虑电压/电流互感器引入的误差，但其测量的幅值误差和相位误差限 值应满足GB/T20840系列标准的规定，详见表1
表1测量用互感器幅值误差和相位误差限值
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关于智能变电站交流采样模式以及电压/电流互感器频响特性对测量的影响，附录A提供了相关说 明。
4.4对合并单元的要求
对于多通道合并单元应能够实现采集器间的采样同步功能，采样的同步误差不应大于±1 部同步信号消失后，至少能在10min内继续满足4us同步精度要求
4.4.2抗混叠滤波器
抗混叠滤波器的截止频率和衰减特性对谐波分析精度会产生影响，为满足谐波测量精度要求，采 需要远高于测量的谐波频率。参照GB/T17626.7一2017规定，要保证测量范围内的谐波衰减量 3dB，采样频率与截止频率差值频率处滤波器的衰减应大于50dB。 推荐使用二阶及以上抗混叠（低通）滤波器，其截止频率为采样频率的1/4
4.4.3.1合并单元采样频率决定了谐波分析的最高次数，在需要分析到50次谐波的应用场景，合并 单元采样频率不应低于12.8kHz。 4.4.3.2对于合并单元采样频率为4kHz的智能变电站，建议其谐波分析次数不超过20。 .4.3.3对于合并单元采样频率为10kHz的智能变电站，建议其谐波分析次数不超过40. 注1：谐波分析时，推荐采用离散傅里叶变换（DFT），若采用快速傅里叶变换（FFT），则需考虑插值算法带来的 吴差影响，具体误差要求可见10.2。 注2：特别注意，对于采样频率为4kHz的合并单元，当该智能变电站存在40次及以上谐波时，不可以通过该合并单 元测量谐波。
合并单元其他技术要求应满足DL/T282—2012的规定
4.5测量累积时间和方法
率外，电能质量指标的累积应使用输入值的r.m.s
4.5.210周波数据
4.5.2.1在频率计算时间间隔内，根据等间隔同步采样周期和实时频率计算值，计算10周波数字量 信号长度，计算公式如式（1）所示：
式中： N —10周波数字量信号长度（采样点数） 实时频率计算值：
N = fix 10 fxT
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Ts一一合并单元等间隔同步采样周期。 4.5.2.2在频率计算时间间隔内，数字量信号长度不足10周波时，从下一个频率计算间隔内补充数 据至10个周波，见图2和图3
4.5.3测量累积方法
4. 5. 3.1 A 类测量
幅值参数测量的基本测量时间间隔对50Hz电力系统应为10个周波。每隔10minRTC计时点，10周 皮测量应重新同步一次（见图2） 注：智能变电站的10minRTC可通过站用时间同步系统获得。
图2A类累积时间间隔的同步
4.5.3.2S类测量
富与A类相同。10周波测量应按图3的方式进行再
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即10周波测量按10min间隔进行连续、无间隙、不重叠的同步然后再在以下时间间隔内累积：150 周波，10min（也可选择1min、3min或其他间隔），2h。
4.5.4150周波累积
4.5.510min累积
参照GB/T17626.30—2012的4.5.3。
参照GB/T17626.30—2012的4.5.3。
参照GB/T17626.302012的4.5.4
图3S类累积时间间隔的同步
4.6.1在电压发生暂降、短时中断和暂升，亦或电流幅值超过量程时，其他一些参数的测量算法可能 产生一个不可靠的结果。因此，使用标记可避免将同一信号事件在不同参数测量中被重复使用，并表 明累积值可能是不可靠的。 4.6.2标记在电压发生暂降、短时中断和暂升时触发，其检测取决于用户所选择的阈值，该选择将决 定哪些数据会被标记。 4.6.3在对电网频率、电压电流幅值、电压偏差、闪变、谐波、间谐波以及不平衡度使用A类和S类 方法进行测量时均适用标记的概念。 4.6.4如果在给定时间间隔内，有任一值被标记，则包括该值的累积值也应被标记。被标记的值应存 储并包括在累积过程中。例如，如果在一个给定时间间隔内，有任一值被标记，则包括该值的累积值 也应标记并存储。
5. 1.1 A 类测量
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5.1.1.1测量时间间隔分1S、3S、5S或10S，推荐值1S。 5.1.1.2频率计算应选择数字量电压信号，并应衰减信号中的直流分量以及大于90Hz的谐波和间谐 波，以降低多次越零的影响。 5.1.1.3根据计算时间间隔内计得的整数周期数与该整数周期数累计时间之比计算频率，整数周期数 累计时间由整数周期数内的等间隔同步采样点数确定。 5.1.1.4频率测量时间间隔应该是非重叠的。每个计算时间间隔应从绝对的计算时间时钟开始，与计 算时间间隔交叠的单个周波应丢弃。
5. 1. 2 S 类测量
5. 2. 1 A 类测量
在13.1所述的条件下，测量范围42.5～57.5Hz，测量误差不应超过±0.01Hz
5. 2. 2 S 类测量
在13.1所述的条件下，测量范围42.5～57.5Hz，测量误差不应超过±0.05Hz
6. 1. 1A 类测量
1.1.1电压或电流幅值的测量值，应是10周波时间间隔内的r.m.s.值，计算方法如式（2）所
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6. 1. 2± S 类测量
皮时间间隔按S类选取（图3），测量方法同A类
6. 2测量范围和误差
6. 2. 1A 类测量
6.2.1.1在13.1所述的条件下，电压幅值测量范围为Uain的10%～150%，测量误差不应超过Udin的 ±0.1%。 6.2.1.2在13.1所述的条件下，电流幅值测量范围为满量程I的0～120%，且10倍I在1s时间内 不应导致任何损坏。 5.2.1.3当测量电流幅值在≥5%ln范围内，测量误差不应超过I的±0.5%；当测量电流幅值在 1%l，≤【<5%l，范围内，测量的误差不应超过I，的±1.0%。
6. 2. 2±S 类测量
6.2.2.1在13.1所述的条件下，电压幅值测量范围为Uadin的20%～150%，测量误差不应超 ±0.5% 6. 2. 2. 2电流幅值同 A 类。
6.2.2.2电流幅值同A类
.5规定的方法进行累积
7. 1. 1 A 类测量
7.1.1.1应使用电压幅值来计算负偏离和正偏离参数相对于Uain的百分比。 7.1.1.2负偏离和正偏离参照GB/T17626.30—2012的5.12.1确定。
：1.1.1应使用电压陷值来计
Z. 1. 2 S 类测量
同电压幅值测量范围和误差要求。
参照GB/T17626.302012的5.12.3。 累计时间分150周波、10min（也可选择1min、3min或其他间隔）、2h（可选）。其中150周波 的累计值作为实时值，推荐采用10min的累计值做记录值
7. 3. 2±S 类测量
参照GB/T17626.15—2011。
照GB/T17626.152011
8. 1. 2 S 类测量
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在13.1所述的条件下，当测量范围在（0.2～10）Ps时，Pst允许的测量误差不超过±5%
8. 2. 2 ± S 类测量
在13.1所述的条件下，当测量范围在（0.4～4）Pst时，应满足A类中允许测量误差2倍的要 0%。
8. 3. 1 A 类测量
应根据GB/T17626.15一2011进行积累。对于长时间闪变值Pi，应根据本标准的要求，在2h的时间 段内进行累积，2h间隔应无间隙、无交叠。
8. 3. 2 S 类测量
9电压暂降、短时中断和暂升
9. 1. 1A 类测量
9.1.1.1电压暂降、短时中断和暂升的基本测量值应为每个测量通道上的Ur.m.s.(1/2）值。 9.1.1.2电压暂降和短时中断由两个数据描述其特征：残余电压和持续时间。 9.1.1.3最大暂升电压幅值是指电压暂升过程中任一通道上测量的U.m.s.（(1/2)的最大值，是除持续时间 外描述电压暂升的特征参数。
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9. 1. 2± S 类测量
9.2.1残余电压和最大暂升电压幅值的测量误差
9. 2. 1. 1A 类测量
■误差不应超过Uaim的±0.2%
9. 2. 1. 2±S 类测量
误差不应超过Uain的±1.0%。
9.2.2持续时间的测量误差
9. 2. 2. 1A 类测量
9. 2. 2. 2S 类测量
如果使用Ur.m.s.(1/2>，电压暂降、 持续时间的测量误差同A类。 如果使用Ur.ms.(1)，则电压暂降、短时中断或暂升持续时间的测量误差等于暂降、短时中 起始点误差（一个周波）加上结束点误差（一个周波）
累积不适用于电压暂降、短时中断和暂升。
10. 1. 1A 类测量
10.1.1.1可采用离散傅单叶变换（DFT）和快速傅单叶变换（FFT）进行谐波分析，采用FFT时应考 虑插值对谐波测量准确度的影响。 10.1.1.2应按照GB/T17626.7一2017规定的10周波无缝谐波子群算法进行谐波测量。 10.1.1.3参照GB/T17626.7一2017计算子群总谐波畸变率（THDS）。 10.1.1.4谐波测量的次数应结合合并单元输出信号采样频率，按照采样定理进行考虑。当合并单元 输出信号采样频率足够时，谐波测量范围至少达到50次。
10.1.1.1可采用离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）进行谐波分析，采用FFT时应考 虑插值对谐波测量准确度的影响。 0.1.1.2应按照GB/T17626.7一2017规定的10周波无缝谐波子群算法进行谐波测量。 10.1.1.3参照GB/T17626.7一2017计算子群总谐波畸变率（THDS）。 0.1.1.4谐波测量的次数应结合合并单元输出信号采样频率，按照采样定理进行考虑。当合并单元 输出信号采样频率足够时，谐波测量范围至少达到50次。
10.1.2.1谐波分析方法同A类。 10.1.2.2应按照GB/T17626.7一2017的规定，可选择10周波无缝谐波群算法或者10周波无缝谐波 子群算法进行谐波测量。
10.1.2.1谐波分析方法同A类。 0.1.2.2应按照GB/T17626.7一2017的规定，可选择10周波无缝谐波群算法或者10周波无缝谐波 子群算法进行谐波测量。
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10.1.2.3计算总谐波畸变率，若选择谐波群，计算结果应视为总谐波畸变率（THD），选择谐波子 群，计算结果应视为子群总谐波畸变率（THDS），这两种情况在标准GB/T17626.7一2017中有明确 定。 0.1.2.4谐波测量的次数应根据合并单元输出信号采样频率进行考虑。当合并单元输出信号采样频 率足够时，谐波测量范围至少达到50次。
10.2测量范围和误差
10.2. 1A类测量
10.2.1.1谐波电压的测量范围应为GB/T18039.4中第3类兼容水平的10%～200% 10.2.1.2当测量谐波电压U≥1%Udin时，测量误差为±5%Uh；当测量谐波电压Uh<1%Udin时，测 量误差为±0.05%Udin 10.2.1.3当测量谐波电流Ih≥3%ln时，测量误差为±5%lh；当测量谐波电流Ih<3%ln时，测量误差 为±0.15%l
10.2.2.1谐波电压的测量范围应为GB/T18039.4中第3类兼容水平的10%～100%。 10.2.2.2当测量谐波电压Uh≥3%Udin时，测量误差为±5%Uh；当测量谐波电压Uh<3%Uain时， 测量误差为±0.15%Udin 10.2.2.3当测量谐波电流Ih≥10%ln时，测量误差为±5%lh；当测量谐波电流Ih<10%l时，测量误 差为±0.5%lm
根据4.5规定的方法进行积累
根据4.5规定的方法进行积累。
11. 1. 1 A 类测量
11.1.1.1可采用离散傅里叶变换（DFT）算法和快速傅里叶变换（FFT）算法进行间谐波分析，采用 FFT算法时应考虑插值对间谐波测量准确度的影响。 11.1.1.2应按照GB/T17626.7一2017标准规定的10周波间谐波中心子群算法进行间谐波测量。 11.1.1.3间谐波测量的次数应根据合并单元输出信号采样频率进行考虑。当合并单元输出信号采样 频率足够时，间谐波测量范围至少达到50次，
11. 1. 2 ±S 类测量
造商或用户规定测量方
11. 2测量范围和误差
同谐波测量范围和误差要求
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根据4.5规定的方法进行积累
12. 1.1 A 类测量
12.1.1.1测量10周波时间间隔内输入电压或电流的基波分量，使用对称分量法计算电压或电流不平 衡度。
负序不平衡度可用百分比表 (6)
序不平衡度可用百分比表示，由式（6）计算
式中： A——基波负序分量； 基波正序分量。
一基波零序分量。 注：不平衡测量仅适用于三相系统
12. 1. 2 ±S 类测量
测量负序不平衡度的方法与A类相同，可对零序不平衡度进行测量，但不作为强制性规定 2.2测量范围和误差
12.2测量范围和误差
12. 2. 1A 类测量
12.2.1.1负序电压和零序电压不平衡度测 范围为0.5%～5%时，测量误差应小于±0.15% 12.2.1.2负序电流和零序电流不平衡度测量误差应小于±1%
12. 2. 2±S 类测量
12.2.2.1负序电压和零序电压不平衡度测量范围为1%～5%时，测量误差应小
2.2.2.1负序电压和零序电压不平衡度测量范围为1%～5%时，测量误差应小于±0.2%。 2.2.2.2负序电流和零序电流不平衡度同A类
根据4.5规定的方法进行积累，
13影响量范围和误差试验
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13.1.1由于输入信号存在干扰（影响量） ，所以在测量特定参数时可能会产生不利影响。 3.1.2当所有其他参数都在各自规定的影响量范围内（见表2），参数测量结果也应在上述各电能质 量参数规定的测量误差范围内，
13.1.3所用测量装置应能适应影响量范围内的信号，且不会导致其他测量参数的结果超 围，也不会造成测量装置受损，
所用测量装置应能适应影响量范围内的信号，且不会导致其他测量参数的结果超出误差范 会造成测量装置受损。
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