《T CPSS 1004-2019-智能變電站電能質(zhì)量測量方法》

ICS01.040.29

中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號K46

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CPSS1004—2019

智能變電站電能質(zhì)量測量方法

Methodofpowerqualitymeasurementforsmart

substation

2019-07-31發(fā)布2019-08-01實(shí)施

中國電源學(xué)會發(fā)布

T/CPSS1004—2019

智能變電站電能質(zhì)量測量方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能變電站合并單元輸出的數(shù)字信號的頻率、電壓電流幅值、電壓偏差、閃變、電壓

暫降、短時(shí)中斷和暫升、諧波、間諧波、不平衡度等電能質(zhì)量指標(biāo)的測量方法、測量誤差和測量范圍。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于智能變電站等間隔同步采樣的數(shù)字信號電能質(zhì)量參數(shù)的測量，其它等間隔同步采樣的

數(shù)字信號電能質(zhì)量參數(shù)的測量，亦可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T17626.7—2017電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、間諧波的測量和測

量儀器導(dǎo)則

GB/T17626.15—2011電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)閃爍儀功能和設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T17626.30—2012電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電能質(zhì)量測量方法

GB/T18039.4—2017電磁兼容環(huán)境工廠低頻傳導(dǎo)騷擾的兼容水平

GB/T20840.1—2010互感器第1部分:通用技術(shù)要求

GB/T20840.2—2014互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB/T20840.3—2013互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB/T20840.5—2013互感器第5部分：電容式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

GB/T20840.7—2007互感器第7部分：電子式電壓互感器

GB/T20840.8—2007互感器第8部分：電子式電流互感器

GB/T19862—2016電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求

GB/T30155—2013智能變電站技術(shù)導(dǎo)則

DL/T282—2012合并單元技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

GB/T12326—2008、GB/T14549—1993、GB/T17626.30—2012、GB/T24337—2009、GB/T30137—

2013、GB/T32507—2016、GB/T30155—2013和DL/T282—2012界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本

文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T12326—2008、GB/T14549—1993、GB/T17626.30—2012、

GB/T24337—2009、GB/T30137—2013、GB/T32507—2016、GB/T30155—2013和DL/T282—2012

中的一些術(shù)語和定義。

3.1

智能變電站smartsubstation

1

T/CPSS1004—2019

采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、節(jié)能、環(huán)保的智能與設(shè)計(jì)，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共

享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等為基礎(chǔ)要求，能夠

支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策，進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性的變電站。

[GB/T30155—2013，定義3.1.1]

3.2

電能質(zhì)量powerquality

評估電氣系統(tǒng)某一給定點(diǎn)的電氣性能時(shí)，與一系列參考技術(shù)參數(shù)相比所得的電特性參數(shù)。

[GB/T17626.30—2012，定義3.21]

3.3

合并單元mergingunit（MU）

用以對來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和（或）電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物理單元。合并單元可以是互

感器的一個(gè)組件，也可以是一個(gè)分立單元，例如裝在控制室內(nèi)。

[DL/T282—2012，定義3.1]

3.4

實(shí)時(shí)時(shí)鐘real-timeclock（RTC）

用于實(shí)施本部分某些方法的當(dāng)?shù)赜洉r(shí)裝置。

[GB/T17626.30—2012，定義3.22]

3.5

時(shí)間積累timeaggregation

為得到某一較長時(shí)間段上的值，對某一給定參數(shù)（在相同時(shí)間間隔）的順序值進(jìn)行累加。

注：本部分中，累積總是指時(shí)間累積。

[GB/T17626.30—2012，定義3.31]

3.6

影響量influencequantity

任何可能會影響測量設(shè)備工作性能的量。

[GB/T17626.30—2012，定義3.13]

3.7

測量誤差measurementerror

測量測得的量值與參考量值的差值。

3.8

方均根值r.m.s.（root-mean-square）value

在規(guī)定時(shí)間間隔和規(guī)定帶寬內(nèi)一個(gè)量的各瞬時(shí)值的平方的算術(shù)平均值的平方根。

[GB/T17626.30—2012，定義3.23]

3.9

每半周波檢測更新一次的r.m.s電壓r.m.s.voltagerefreshedeachhalf-cycle

2

T/CPSS1004—2019

Ur.m.s.(1/2)

從基波的過零點(diǎn)開始，在一個(gè)周波內(nèi)測量得到的r.m.s.電壓值，每半個(gè)周波更新一次。

注1：每個(gè)通道都是獨(dú)立的，對于多相系統(tǒng)的不同通道可以產(chǎn)生連續(xù)的r.m.s.值。

注2：該值僅適用于A類方法中的電壓暫降、暫升和短時(shí)中斷的檢測及評估。

注3：該r.m.s.電壓值可以是相間電壓值，也可以是相與中性點(diǎn)之間的電壓值。

注4：計(jì)算過零點(diǎn)需要考慮諧波和直流分量的影響。

注5：以最靠近零點(diǎn)的采樣點(diǎn)作為過零點(diǎn)。

[GB/T17626.30—2012，定義3.24]

3.10

每周波檢測更新一次的r.m.s.電壓r.m.s.voltagerefreshedeachcycle

Ur.m.s.(1)

在一個(gè)周波內(nèi)測量得到的r.m.s.電壓值。每一個(gè)周波更新一次。

注1：和Ur.m.s（1/2）相比，該參數(shù)測量時(shí)不需要規(guī)定周波的開始時(shí)間。

注2：該值僅適用于S類方法中的電壓暫降、暫升和短時(shí)中斷的檢測及評估。

注3：該r.m.s.電壓值可以是相間電壓值，也可以是相與中性點(diǎn)之間的電壓值。

[GB/T17626.30—2012，定義3.25]

3.11

公稱輸入電壓declaredinputvoltage

Udin

由傳感器變比確定的公稱供電電壓。

[GB/T17626.30—2012，定義3.3]

3.12

基波分量fundamentalcomponent

對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到的頻率與工頻相同的分量。

注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為基波。

[GB/T14549—1993，定義3.3]

3.13

諧波分量harmoniccomponent

對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。

注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為諧波。

[GB/T14549—1993，定義3.4]

3.14

間諧波分量interharmoniccomponent

對周期性交流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，得到頻率不等于基波頻率整數(shù)倍的分量。

注：該值通常使用r.m.s.值來表示。為簡單起見，可將該類分量簡稱為間諧波。

[GB/T24337—2009，定義3.6]

3

T/CPSS1004—2019

3.15

閃變flicker

人對于視覺不穩(wěn)定的感受，這種視覺不穩(wěn)定是由于供電電壓波動引起光源的照度或頻率隨時(shí)間變化

而導(dǎo)致的。

[GB/T32507—2016，定義2.5.7]

3.16

短時(shí)間閃變值short-termflickseverity

Pst

衡量短時(shí)間（若干分鐘）內(nèi)閃變強(qiáng)弱的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量值，短時(shí)間閃變的基本記錄周期為10min。

[GB/T12326—2008,定義3.8]

3.17

長時(shí)間閃變值long-termflickseverity

Plt

由短時(shí)間閃變值Pst推算出，反應(yīng)長時(shí)間（若干小時(shí)）閃變強(qiáng)弱的量值，長時(shí)間閃變的基本記錄周

期為2h。

[GB/T12326—2008,定義3.9]

3.18

不平衡度unbalancefactor

三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度。用電壓、電流負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的

值百分比表示。電壓、電流的負(fù)序不平衡度和零序不平衡度分別用、和、表示。

r.m.s.20I2I0

????????

[GB/T32507—2016，定義2.4.4]????????????????

3.19

正偏離overdeviation

僅當(dāng)一個(gè)參數(shù)的測量值大于標(biāo)稱值時(shí)，參數(shù)的測量值和標(biāo)稱值之間差值的絕對值。

[GB/T17626.30—2012，定義3.20]

3.20

負(fù)偏離underdeviation

僅當(dāng)一個(gè)參數(shù)的測量值小于標(biāo)稱值時(shí)，參數(shù)的測量值和標(biāo)稱值之間差值的絕對值。

[GB/T17626.30—2012，定義3.32]

3.21

短時(shí)中斷temporaryinterruption

電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然降低至0.1p.u.以下，并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)正常

的現(xiàn)象。

[GB/T30137—2013，定義3.2]

4

T/CPSS1004—2019

3.22

電壓暫降voltagedip

電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然降低至0.1p.u.～0.9p.u.，并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)

正常的現(xiàn)象。

[GB/T30137—2013，定義3.1]

3.23

電壓暫升voltageswell

電力系統(tǒng)中某點(diǎn)工頻電壓r.m.s.值突然升高至1.1～1.8p.u.，并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)正常

的現(xiàn)象。

[GB/T32507—2016，定義2.8.2]

4總則

4.1測量方法分類

4.1.1智能變電站電能質(zhì)量測量方法參照GB/T17626.30—2012規(guī)定，分為A類和S類。

4.1.2A類用于需要精確測量的場合。在測量同一信號時(shí)，采用兩種都符合A類要求的不同的測量裝

置對任一電能質(zhì)量參數(shù)的測量，都應(yīng)在所規(guī)定的誤差范圍內(nèi)得出一致的結(jié)果。

4.1.3S類用于調(diào)查或評估等統(tǒng)計(jì)性的場合，測量的電能質(zhì)量參數(shù)可能是所有參數(shù)的子集。S類的處

理過程相對于A類要求較低。

4.2測量環(huán)節(jié)

智能變電站被測量的電氣量通過電壓/電流互感器進(jìn)入合并單元，經(jīng)合并單元處理后，輸出數(shù)字信

號送入測量單元進(jìn)行電能質(zhì)量參數(shù)計(jì)算，整個(gè)測量環(huán)節(jié)如圖1所示。本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于應(yīng)用在測量單元內(nèi)的

電能質(zhì)量測量方法。

待測輸入信號電壓/電流互感器合并單元測量單元測量結(jié)果

可測量輸入信號數(shù)字量輸出信號

圖1測量環(huán)節(jié)

4.3對電壓/電流互感器的要求

本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測量誤差不考慮電壓/電流互感器引入的誤差，但其測量的幅值誤差和相位誤差限

值應(yīng)滿足GB/T20840系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，詳見表1。

表1測量用互感器幅值誤差和相位誤差限值

交流采樣模式互感器名稱引用標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)號表號

電流互感器GB/T20840.2—20145.6.201.4表201和表202

TMU模式電磁式電壓互感器GB/T20840.3—20135.6.301.3表301

電容式電壓互感器GB/T20840.5—20135.6.501.3表501

電子式電壓互感器GB/T20840.7—200712.5表9

ETMU模式

電子式電流互感器GB/T20840.8—200712.2表17和表18

5

T/CPSS1004—2019

關(guān)于智能變電站交流采樣模式以及電壓/電流互感器頻響特性對測量的影響，附錄A提供了相關(guān)說

明。

4.4對合并單元的要求

4.4.1同步采樣

對于多通道合并單元應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)采集器間的采樣同步功能，采樣的同步誤差不應(yīng)大于±1μs。在外

部同步信號消失后，至少能在10min內(nèi)繼續(xù)滿足4μs同步精度要求。

4.4.2抗混疊濾波器

抗混疊濾波器的截止頻率和衰減特性對諧波分析精度會產(chǎn)生影響，為滿足諧波測量精度要求，采樣

頻率需要遠(yuǎn)高于測量的諧波頻率。參照GB/T17626.7—2017規(guī)定，要保證測量范圍內(nèi)的諧波衰減量不

超過3dB，采樣頻率與截止頻率差值頻率處濾波器的衰減應(yīng)大于50dB。

推薦使用二階及以上抗混疊（低通）濾波器，其截止頻率為采樣頻率的1/4。

4.4.3采樣頻率

4.4.3.1合并單元采樣頻率決定了諧波分析的最高次數(shù)，在需要分析到50次諧波的應(yīng)用場景，合并

單元采樣頻率不應(yīng)低于12.8kHz。

4.4.3.2對于合并單元采樣頻率為4kHz的智能變電站，建議其諧波分析次數(shù)不超過20。

4.4.3.3對于合并單元采樣頻率為10kHz的智能變電站，建議其諧波分析次數(shù)不超過40。

注1：諧波分析時(shí)，推薦采用離散傅里葉變換（DFT），若采用快速傅里葉變換（FFT），則需考慮插值算法帶來的

誤差影響，具體誤差要求可見10.2。

注2：特別注意，對于采樣頻率為4kHz的合并單元，當(dāng)該智能變電站存在40次及以上諧波時(shí)，不可以通過該合并單

元測量諧波。

4.4.4其他

合并單元其他技術(shù)要求應(yīng)滿足DL/T282—2012的規(guī)定。

4.5測量累積時(shí)間和方法

4.5.1要求

除閃變和頻率外，電能質(zhì)量指標(biāo)的累積應(yīng)使用輸入值的r.m.s.值進(jìn)行計(jì)算。

4.5.210周波數(shù)據(jù)

4.5.2.1在頻率計(jì)算時(shí)間間隔內(nèi)，根據(jù)等間隔同步采樣周期和實(shí)時(shí)頻率計(jì)算值，計(jì)算10周波數(shù)字量

信號長度，計(jì)算公式如式（1）所示：

10

N=fix················································（1）

fT×S

式中：

N——10周波數(shù)字量信號長度（采樣點(diǎn)數(shù)）；

fix——函數(shù)表示“截尾取整”；

f——實(shí)時(shí)頻率計(jì)算值；

6

T/CPSS1004—2019

TS——合并單元等間隔同步采樣周期。

4.5.2.2在頻率計(jì)算時(shí)間間隔內(nèi)，數(shù)字量信號長度不足10周波時(shí)，從下一個(gè)頻率計(jì)算間隔內(nèi)補(bǔ)充數(shù)

據(jù)至10個(gè)周波，見圖2和圖3。

4.5.3測量累積方法

4.5.3.1A類測量

幅值參數(shù)測量的基本測量時(shí)間間隔對50Hz電力系統(tǒng)應(yīng)為10個(gè)周波。每隔10minRTC計(jì)時(shí)點(diǎn)，10周

波測量應(yīng)重新同步一次（見圖2）。

注：智能變電站的10minRTC可通過站用時(shí)間同步系統(tǒng)獲得。

RTC

10分鐘標(biāo)記

頻率計(jì)算間隔（fm）頻率計(jì)算間隔（fm+1）

10分鐘間隔（x+1）

10分鐘間隔（x）

ijk

123

10周波（fm）10周波（fm）10周波（fm）

重疊1

111213

10周波（fm+1）10周波（fm+1）10周波（fm+1）

1411523

150周波時(shí)間間隔（n）

150周波時(shí)間間隔（n+1）

重疊2（150）

圖2A類累積時(shí)間間隔的同步

隨后在另外4個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)對10周波值進(jìn)行累積：

——150周波的間隔；

——1min間隔；

——10min間隔；

——2h間隔。

即10周波測量應(yīng)在實(shí)時(shí)時(shí)鐘的每個(gè)10min標(biāo)記處進(jìn)行連續(xù)、無間隙、可重疊的同步，然后再在以下

時(shí)間間隔內(nèi)累積：150周波，10min（也可選擇1min、3min或其他間隔），2h。

4.5.3.2S類測量

累積時(shí)間間隔與A類相同。10周波測量應(yīng)按圖3的方式進(jìn)行再同步。

7

T/CPSS1004—2019

即10周波測量按10min間隔進(jìn)行連續(xù)、無間隙、不重疊的同步然后再在以下時(shí)間間隔內(nèi)累積：150

周波，10min（也可選擇1min、3min或其他間隔），2h。

RTC

10分鐘標(biāo)記

頻率計(jì)算間隔（fm+1）

頻率計(jì)算間隔（fm）

10分鐘間隔（x+1）

10分鐘間隔（x）

ijk

123

10周波（fm）10周波（fm）10周波（fm）

111213

10周波（fm+1）10周波（fm+1）10周波（fm+1）

14151

150周波時(shí)間間隔（n）

150周波時(shí)間

間隔（n+1）

圖3S類累積時(shí)間間隔的同步

4.5.4150周波累積

參照GB/T17626.30—2012的4.5.2。

4.5.510min累積

參照GB/T17626.30—2012的4.5.3。

4.5.62小時(shí)累積

參照GB/T17626.30—2012的4.5.4。

4.6標(biāo)記

4.6.1在電壓發(fā)生暫降、短時(shí)中斷和暫升，亦或電流幅值超過量程時(shí)，其他一些參數(shù)的測量算法可能

產(chǎn)生一個(gè)不可靠的結(jié)果。因此，使用標(biāo)記可避免將同一信號事件在不同參數(shù)測量中被重復(fù)使用，并表

明累積值可能是不可靠的。

4.6.2標(biāo)記在電壓發(fā)生暫降、短時(shí)中斷和暫升時(shí)觸發(fā)，其檢測取決于用戶所選擇的閾值，該選擇將決

定哪些數(shù)據(jù)會被標(biāo)記。

4.6.3在對電網(wǎng)頻率、電壓電流幅值、電壓偏差、閃變、諧波、間諧波以及不平衡度使用A類和S類

方法進(jìn)行測量時(shí)均適用標(biāo)記的概念。

4.6.4如果在給定時(shí)間間隔內(nèi)，有任一值被標(biāo)記，則包括該值的累積值也應(yīng)被標(biāo)記。被標(biāo)記的值應(yīng)存

儲并包括在累積過程中。例如，如果在一個(gè)給定時(shí)間間隔內(nèi)，有任一值被標(biāo)記，則包括該值的累積值

也應(yīng)標(biāo)記并存儲。

8

T/CPSS1004—2019

5頻率

5.1測量方法

5.1.1A類測量

5.1.1.1測量時(shí)間間隔分1s、3s、5s或10s，推薦值1s。

5.1.1.2頻率計(jì)算應(yīng)選擇數(shù)字量電壓信號，并應(yīng)衰減信號中的直流分量以及大于90Hz的諧波和間諧

波，以降低多次越零的影響。

5.1.1.3根據(jù)計(jì)算時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)得的整數(shù)周期數(shù)與該整數(shù)周期數(shù)累計(jì)時(shí)間之比計(jì)算頻率，整數(shù)周期數(shù)

累計(jì)時(shí)間由整數(shù)周期數(shù)內(nèi)的等間隔同步采樣點(diǎn)數(shù)確定。

5.1.1.4頻率測量時(shí)間間隔應(yīng)該是非重疊的。每個(gè)計(jì)算時(shí)間間隔應(yīng)從絕對的計(jì)算時(shí)間時(shí)鐘開始，與計(jì)

算時(shí)間間隔交疊的單個(gè)周波應(yīng)丟棄。

5.1.2S類測量

同A類。

5.2測量范圍和誤差

5.2.1A類測量

在13.1所述的條件下，測量范圍42.5～57.5Hz，測量誤差不應(yīng)超過±0.01Hz。

5.2.2S類測量

在13.1所述的條件下，測量范圍42.5～57.5Hz，測量誤差不應(yīng)超過±0.05Hz。

5.3累積

不要求進(jìn)行累積。

6電壓電流幅值

6.1測量方法

6.1.1A類測量

6.1.1.1電壓或電流幅值的測量值，應(yīng)是10周波時(shí)間間隔內(nèi)的r.m.s.值，計(jì)算方法如式（2）所示：

N

12（2）

AAr.m.s._10cycle=∑i············································

Ni=1

式中：

N——10周波時(shí)間間隔內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)；

Ai——第i個(gè)采樣點(diǎn)的電壓或電流值。

6.1.1.2每個(gè)10周波時(shí)間間隔應(yīng)是連續(xù)、不重疊（在10min實(shí)時(shí)時(shí)鐘同步時(shí)導(dǎo)致的重疊除外），如

圖2所示。

6.1.1.3對于電流幅值，制造商或用戶應(yīng)規(guī)定滿量程的電流幅值以及最大波峰系數(shù)值。

9

T/CPSS1004—2019

6.1.2S類測量

10周波時(shí)間間隔按S類選?。▓D3），測量方法同A類。

6.2測量范圍和誤差

6.2.1A類測量

6.2.1.1在13.1所述的條件下，電壓幅值測量范圍為Udin的10%～150%，測量誤差不應(yīng)超過Udin的

±0.1%。

6.2.1.2在13.1所述的條件下，電流幅值測量范圍為滿量程In的0～120%，且10倍In在1s時(shí)間內(nèi)

不應(yīng)導(dǎo)致任何損壞。

6.2.1.3當(dāng)測量電流幅值在I≥5%In范圍內(nèi)，測量誤差不應(yīng)超過In的±0.5%；當(dāng)測量電流幅值在

1%In≤I<5%In范圍內(nèi)，測量的誤差不應(yīng)超過In的±1.0%。

6.2.2S類測量

6.2.2.1在13.1所述的條件下，電壓幅值測量范圍為Udin的20%～150%，測量誤差不應(yīng)超過Udin的

±0.5%。

6.2.2.2電流幅值同A類。

6.3累積

根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行累積。

7電壓偏差

7.1測量方法

7.1.1A類測量

7.1.1.1應(yīng)使用電壓幅值來計(jì)算負(fù)偏離和正偏離參數(shù)相對于Udin的百分比。

7.1.1.2負(fù)偏離和正偏離參照GB/T17626.30—2012的5.12.1確定。

7.1.2S類測量

同A類。

7.2測量范圍和誤差

同電壓幅值測量范圍和誤差要求。

7.3累積

7.3.1A類測量

參照GB/T17626.30—2012的5.12.3。

累計(jì)時(shí)間分150周波、10min（也可選擇1min、3min或其他間隔）、2h（可選）。其中150周波

的累計(jì)值作為實(shí)時(shí)值，推薦采用10min的累計(jì)值做記錄值。

10

T/CPSS1004—2019

7.3.2S類測量

不做要求。

8閃變

8.1測量方法

8.1.1A類測量

參照GB/T17626.15—2011。

8.1.2S類測量

同A類。

8.2測量范圍和誤差

8.2.1A類測量

在13.1所述的條件下，當(dāng)測量范圍在（0.2～10）Pst時(shí)，Pst允許的測量誤差不超過±5%。

8.2.2S類測量

在13.1所述的條件下，當(dāng)測量范圍在（0.4～4）Pst時(shí)，應(yīng)滿足A類中允許測量誤差2倍的要求，即

±10%。

8.3累積

8.3.1A類測量

應(yīng)根據(jù)GB/T17626.15—2011進(jìn)行積累。對于長時(shí)間閃變值Plt，應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的要求，在2h的時(shí)間

段內(nèi)進(jìn)行累積，2h間隔應(yīng)無間隙、無交疊。

8.3.2S類測量

同A類。

9電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升

9.1測量方法

9.1.1A類測量

9.1.1.1電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升的基本測量值應(yīng)為每個(gè)測量通道上的Ur.m.s.（1/2）值。

9.1.1.2電壓暫降和短時(shí)中斷由兩個(gè)數(shù)據(jù)描述其特征：殘余電壓和持續(xù)時(shí)間。

9.1.1.3最大暫升電壓幅值是指電壓暫升過程中任一通道上測量的Ur.m.s.（1/2）的最大值，是除持續(xù)時(shí)間

外描述電壓暫升的特征參數(shù)。

11

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9.1.2S類測量

電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升的基本測量值應(yīng)為每個(gè)測量通道上的Ur.m.s.（1/2）值或每個(gè)測量通道上

Ur.m.s.（1）值。

9.2測量范圍和誤差

9.2.1殘余電壓和最大暫升電壓幅值的測量誤差

9.2.1.1A類測量

誤差不應(yīng)超過Udin的±0.2%。

9.2.1.2S類測量

誤差不應(yīng)超過Udin的±1.0%。

9.2.2持續(xù)時(shí)間的測量誤差

9.2.2.1A類測量

電壓暫降、短時(shí)中斷或暫升持續(xù)時(shí)間的測量誤差等于暫降、短時(shí)中斷或暫升起始點(diǎn)誤差（半個(gè)周波）

加上結(jié)束點(diǎn)誤差（半個(gè)周波）。

9.2.2.2S類測量

如果使用Ur.m.s.（1/2），電壓暫降、短時(shí)中斷或暫升持續(xù)時(shí)間的測量誤差同A類。

如果使用Ur.m.s.（1），則電壓暫降、短時(shí)中斷或暫升持續(xù)時(shí)間的測量誤差等于暫降、短時(shí)中斷或暫升

起始點(diǎn)誤差（一個(gè)周波）加上結(jié)束點(diǎn)誤差（一個(gè)周波）。

9.3累積

累積不適用于電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升。

10諧波

10.1測量方法

10.1.1A類測量

10.1.1.1可采用離散傅里葉變換（DFT）和快速傅里葉變換（FFT）進(jìn)行諧波分析，采用FFT時(shí)應(yīng)考

慮插值對諧波測量準(zhǔn)確度的影響。

10.1.1.2應(yīng)按照GB/T17626.7—2017規(guī)定的10周波無縫諧波子群算法進(jìn)行諧波測量。

10.1.1.3參照GB/T17626.7—2017計(jì)算子群總諧波畸變率（THDS）。

10.1.1.4諧波測量的次數(shù)應(yīng)結(jié)合合并單元輸出信號采樣頻率，按照采樣定理進(jìn)行考慮。當(dāng)合并單元

輸出信號采樣頻率足夠時(shí)，諧波測量范圍至少達(dá)到50次。

10.1.2S類測量

10.1.2.1諧波分析方法同A類。

10.1.2.2應(yīng)按照GB/T17626.7—2017的規(guī)定，可選擇10周波無縫諧波群算法或者10周波無縫諧波

子群算法進(jìn)行諧波測量。

12

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10.1.2.3計(jì)算總諧波畸變率，若選擇諧波群，計(jì)算結(jié)果應(yīng)視為總諧波畸變率（THD），選擇諧波子

群，計(jì)算結(jié)果應(yīng)視為子群總諧波畸變率（THDS），這兩種情況在標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626.7—2017中有明確

規(guī)定。

10.1.2.4諧波測量的次數(shù)應(yīng)根據(jù)合并單元輸出信號采樣頻率進(jìn)行考慮。當(dāng)合并單元輸出信號采樣頻

率足夠時(shí)，諧波測量范圍至少達(dá)到50次。

10.2測量范圍和誤差

10.2.1A類測量

10.2.1.1諧波電壓的測量范圍應(yīng)為GB/T18039.4中第3類兼容水平的10%～200%。

10.2.1.2當(dāng)測量諧波電壓Uh≥1%Udin時(shí)，測量誤差為±5%Uh；當(dāng)測量諧波電壓Uh<1%Udin時(shí)，測

量誤差為±0.05%Udin。

10.2.1.3當(dāng)測量諧波電流Ih≥3%In時(shí)，測量誤差為±5%Ih；當(dāng)測量諧波電流Ih<3%In時(shí)，測量誤差

為±0.15%In。

10.2.2S類測量

10.2.2.1諧波電壓的測量范圍應(yīng)為GB/T18039.4中第3類兼容水平的10%～100%。

10.2.2.2當(dāng)測量諧波電壓Uh≥3%Udin時(shí)，測量誤差為±5%Uh；當(dāng)測量諧波電壓Uh＜3%Udin時(shí)，

測量誤差為±0.15%Udin。

10.2.2.3當(dāng)測量諧波電流Ih≥10%In時(shí)，測量誤差為±5%Ih；當(dāng)測量諧波電流Ih<10%In時(shí)，測量誤

差為±0.5%In。

10.3累積

根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。

11間諧波

11.1測量方法

11.1.1A類測量

11.1.1.1可采用離散傅里葉變換（DFT）算法和快速傅里葉變換（FFT）算法進(jìn)行間諧波分析，采用

FFT算法時(shí)應(yīng)考慮插值對間諧波測量準(zhǔn)確度的影響。

11.1.1.2應(yīng)按照GB/T17626.7—2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的10周波間諧波中心子群算法進(jìn)行間諧波測量。

11.1.1.3間諧波測量的次數(shù)應(yīng)根據(jù)合并單元輸出信號采樣頻率進(jìn)行考慮。當(dāng)合并單元輸出信號采樣

頻率足夠時(shí)，間諧波測量范圍至少達(dá)到50次。

11.1.2S類測量

由制造商或用戶規(guī)定測量方法。

11.2測量范圍和誤差

同諧波測量范圍和誤差要求。

13

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11.3累積

根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。

12不平衡度

12.1測量方法

12.1.1A類測量

12.1.1.1測量10周波時(shí)間間隔內(nèi)輸入電壓或電流的基波分量，使用對稱分量法計(jì)算電壓或電流不平

衡度。

12.1.1.2負(fù)序不平衡度ε2可用百分比表示，由式（6）計(jì)算：

A2

ε2=×100%·················································（6）

A1

式中：

基波負(fù)序分量；

A2——

基波正序分量。

A1——

12.1.1.3零序不平衡度可用百分比表示，由式（）計(jì)算：

ε07

A0

ε0=×100%

A················································（7）

1

式中：

基波零序分量。

A0——

注：不平衡測量僅適用于三相系統(tǒng)。

12.1.2S類測量

測量負(fù)序不平衡度的方法與A類相同，可對零序不平衡度進(jìn)行測量，但不作為強(qiáng)制性規(guī)定。

12.2測量范圍和誤差

12.2.1A類測量

12.2.1.1負(fù)序電壓和零序電壓不平衡度測量范圍為0.5%～5%時(shí)，測量誤差應(yīng)小于±0.15%。

12.2.1.2負(fù)序電流和零序電流不平衡度測量誤差應(yīng)小于±1%。

12.2.2S類測量

12.2.2.1負(fù)序電壓和零序電壓不平衡度測量范圍為1%～5%時(shí)，測量誤差應(yīng)小于±0.2%。

12.2.2.2負(fù)序電流和零序電流不平衡度同A類。

12.3累積

根據(jù)4.5規(guī)定的方法進(jìn)行積累。

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T/CPSS1004—2019

13影響量范圍和誤差試驗(yàn)

13.1影響量范圍

13.1.1由于輸入信號存在干擾（影響量），所以在測量特定參數(shù)時(shí)可能會產(chǎn)生不利影響。

13.1.2當(dāng)所有其他參數(shù)都在各自規(guī)定的影響量范圍內(nèi)（見表2)，參數(shù)測量結(jié)果也應(yīng)在上述各電能質(zhì)

量參數(shù)規(guī)定的測量誤差范圍內(nèi)。

表2影響量范圍

章節(jié)和參數(shù)類別影響量范圍

5A42.5～57.5Hz

頻率S42.5～57.5Hz

6A（10%～200%）Udin

電壓幅值S（10%～150%）Udin

6A（0～120%）In

電流幅值S（0～120%）In

7AN/A

電壓偏差SN/A

8A（0～20）Pst

閃變S（0～10）Pst

9AN/A

電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升SN/A

10AGB/T18039.4中第3類的200%

諧波（電壓）SGB/T18039.4中第3類的200%

11AGB/T18039.4中第3類的200%

間諧波（電壓）SGB/T18039.4中第3類的200%

12A負(fù)序電壓不平衡度：0%～5%；零序電壓不平衡度：0%～5%

三相不平衡（電壓）S負(fù)序電壓不平衡度：0%～5%

注1：對于安全要求、電磁兼容要求或氣候要求，參見參評標(biāo)準(zhǔn)，例如IEC61557-12。

注2：N/R—不做要求，N/A—不適用。

13.1.3所用測量裝置應(yīng)能適應(yīng)影響量范圍內(nèi)的信號，且不會導(dǎo)致其他測量參數(shù)的結(jié)果超出誤差范

圍，也不會造成測量裝置受損。

13.2測量誤差試驗(yàn)

13.2.1通則

13.2.1.1以下試驗(yàn)應(yīng)確保是在施加影響量的條件下，在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)進(jìn)行測量。為了便于用戶

能夠清楚、快捷地了解本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于電能質(zhì)量測量誤差范圍的規(guī)定，可參見附錄B。

13.2.1.2這些試驗(yàn)是必要的，但并不足以證明測量裝置符合本部分的要求。要充分驗(yàn)證上述章節(jié)中

的電能質(zhì)量測量方法是否正確實(shí)施，還應(yīng)進(jìn)行其他一些試驗(yàn)或驗(yàn)證。

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T/CPSS1004—2019

13.2.2穩(wěn)態(tài)電壓質(zhì)量測量誤差試驗(yàn)

13.2.2.1要確認(rèn)使用A類或S類測量方法的測量裝置的穩(wěn)態(tài)測量誤差是否滿足要求，需要按照表3

規(guī)定的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：

——步驟1：選擇一個(gè)被測量；

——步驟2：保持所有其他量處于試驗(yàn)狀態(tài)1,對待試驗(yàn)的被測量，在整個(gè)測量范圍內(nèi)5個(gè)大致分布

均勻的點(diǎn)上（包括上限和下限）分別驗(yàn)證該量的誤差；

——步驟3：保持所有其他量處于試驗(yàn)狀態(tài)2，重復(fù)試驗(yàn)；

——步驟4：保持所有其他量處于試驗(yàn)狀態(tài)3，重復(fù)試驗(yàn)。

表3A類和S類穩(wěn)態(tài)電壓質(zhì)量測量誤差試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

影響量試驗(yàn)狀態(tài)1試驗(yàn)狀態(tài)2試驗(yàn)狀態(tài)3

頻率fnom±0.5Hzfnom-1Hz±0.5Hzfnom+1Hz±0.5Hz

由閃變、不平衡度、諧波和由閃變、不平衡度、諧波和間諧

電壓幅值±1%Udin

間諧波確定（如下所示）波確定（如下所示）

Pst=1±0.1-矩形調(diào)制，Pst=4±0.1-矩形調(diào)制，

閃變Pst<0.1

39次/min110次/min

通道1：（73%±0.5%）Udin；通道1：（152%±0.5%）Udin；

在所有通道上均為

通道2：（80%±0.5%）Udin；通道2：（140%±0.5%）Udin；

（100%±0.5%）Udin；

不平衡度（電壓）通道3：（87%±0.5%）Udin；通道3：（128%±0.5%）Udin；

所有相位角均為120°（相當(dāng)

所有相位角均為120°（等效所有相位角均為120°（等效于

于u0=0%，u2=0%）

于u0=5.05%，u2=5.05%）u0=4.95%，u2=4.95%）

0°時(shí)3次諧波為10%±3%；180°時(shí)7次諧波為10%±3%；

諧波（電壓）（0%～3%）Udin0°時(shí)5次諧波為5%±3%；0°時(shí)13次諧波為5%±3%；

0°時(shí)29次諧波為5%±3%0°時(shí)25次諧波為5%±3%

間諧波（電壓）（0%～0.5%）Udin7.5fnom時(shí)為（1%±0.5%）Udin3.5fnom時(shí)為（1%±0.5%）Udin

注：這些試驗(yàn)可作為型式試驗(yàn)，而不是常規(guī)試驗(yàn)。

13.2.2.2除了表2所規(guī)定的試驗(yàn)條件外，還可選用其他一些試驗(yàn)條件。此時(shí)，各影響量的選擇值應(yīng)

在該影響量的變化范圍內(nèi)。

13.2.3諧波電流測量誤差試驗(yàn)

對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，根據(jù)測量裝置的標(biāo)稱電流，基波頻率設(shè)為50Hz，依次對

3、5、7、11、13、25次諧波根據(jù)表4要求分別單獨(dú)設(shè)置，誤差應(yīng)符合10.2中諧波電流的要求。

表4諧波電流誤差測量試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

分類被測量參數(shù)設(shè)置值

A電流1%、3%、20%

S電流3%、10%、20%

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T/CPSS1004—2019

13.2.4電壓暫降、短時(shí)中斷和暫升測量誤差試驗(yàn)

13.2.4.1電壓暫降

對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫降閾值為90%Udin，按矩形電壓暫降特征根據(jù)

表5分別設(shè)置電壓暫降幅度，其殘余電壓幅值及持續(xù)時(shí)間應(yīng)滿足9.2.1要求。

表5電壓暫降測量誤差試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

電壓降低到額定電壓的（%）80604020

持續(xù)時(shí)間（周波）2.567.510

13.2.4.2電壓短時(shí)中斷

對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫降閾值為10%Udin，按矩形電壓暫降特征根據(jù)

表6分別設(shè)置電壓短時(shí)中斷幅度，其殘余電壓幅值及持續(xù)時(shí)間應(yīng)滿足9.2.1要求

表6電壓短時(shí)中斷測量誤差試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

電壓降低到額定電壓的（%）0369

持續(xù)時(shí)間（周波）2.567.510

13.2.4.3電壓暫升

對于使用A類或S類測量方法的測量裝置，選取電壓暫升閾值為110%Udin，按矩形電壓暫升特征根

據(jù)表7分別設(shè)置電壓暫升幅度，其最大暫升電壓幅值及持續(xù)時(shí)間應(yīng)滿足9.2.1要求。

表7電壓暫升測量誤差試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

電壓升高到額定電壓的（%）115120125130180

持續(xù)時(shí)間（周波）2.567.51012.5

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T/CPSS1004—2019

附錄A

（資料性附錄）

智能變電站互感器

A.1智能變電站交流采樣模式

智能變電站交流采樣模式主要有2種，分別是ETMU模式和TMU模式。

A.1.1ETMU模式

ETMU模式為電子式互感器+合并單元（Electronictransformers&Mergingunit），此時(shí)電子式互感

器作為變電站的模擬量采樣系統(tǒng)，合并單元作為電子式互感器與變電站二次設(shè)備之間的數(shù)據(jù)接口主要設(shè)

備。電子式互感器將一次電壓/電流轉(zhuǎn)換為弱信號的數(shù)字量，經(jīng)光纖送入合并單元。送達(dá)合并單元的多

路電子式互感器采樣數(shù)值量信號經(jīng)有其同步和合并處理后，按IEC61850-9-2協(xié)議通過光纖直傳或網(wǎng)絡(luò)

方式傳送給保護(hù)、測控等智能設(shè)備。

ETMU模式中合并單元是電子式互感器數(shù)字接口的主要組成部分，也是變電站整個(gè)自動化系統(tǒng)的關(guān)

鍵設(shè)備，其采樣原理如圖A.l所示。

數(shù)字量

電流

A/DCPULED

線圈

一

次測控

電流交……

A/DCPULED

電線圈換

流機(jī)

電流SV計(jì)量

A/DCPULED

線圈

合并

單元

分壓器A/DCPULEDSV保護(hù)

一裝置

次

分壓器A/DCPULED

電

壓

分壓器A/DCPULED

數(shù)字量

斷

智能GOOST

路

終端

器