Pourquoi la précision de la surveillance est importante dans les systèmes de qualité de l'énergie

Le rôle crucial de la précision de surveillance dans les dispositifs de qualité de l'énergie en ligne

La précision de mesure des dispositifs de surveillance de la qualité de l'énergie en ligne est le cœur de la « capacité de perception » du système électrique, déterminant directement la sécurité, l'économie, la stabilité et la fiabilité de l'approvisionnement en électricité pour les utilisateurs. Une précision insuffisante conduit à des erreurs de jugement, un contrôle incorrect et des décisions erronées - potentiellement causant des dommages aux équipements, des pertes économiques ou même des pannes de réseau. En revanche, une haute précision permet une identification précise des pannes, une gestion optimisée et un approvisionnement fiable en électricité, formant ainsi la base pour une opération et maintenance intelligentes.

Voici une analyse approfondie de son impact sur cinq dimensions clés :

1. Impact sur la dispatching du réseau : Détermine la « capacité de maintenir l'équilibre du système »

La dispatching du réseau repose sur des données en temps réel provenant des dispositifs de surveillance pour équilibrer la production, la transmission et la distribution - assurant un équilibre triphasé, une stabilité de fréquence et des niveaux de tension acceptables. Des données inexactes conduisent directement à des décisions de dispatching erronées.

• Risques d'une faible précision

• Erreur de jugement de l'équilibre triphasé : Si l'erreur de mesure d'un dispositif pour la tension négative déséquilibrée dépasse ±0,5% (par exemple, ε₂% réel = 2,5%, mesuré comme 1,8%), le centre de contrôle peut supposer à tort un équilibre, ne pas ajuster les charges monophasées ou les sorties d'onduleurs. Cela permet à l'imbalancede s'aggraver, causant un surchauffage des transformateurs (pertes augmentées de 10 à 20%), des courants zéro séquence élevés et même des déclenchements de protection.

• Manque de détection des dépassements harmoniques : Si l'erreur de mesure du 5ème harmonique dépasse ±1% (réel 5%, mesuré comme 4,2%), le système peut manquer une violation harmonique (limite GB : 4%), permettant une accumulation harmonique qui perturbe la protection par relais (mauvaise opération) et déforme les signaux de communication.

• Valeur d'une haute précision

• Dispatching précis : Les dispositifs de classe A (erreur de déséquilibre de tension ≤ ±0,1%) peuvent détecter des changements aussi petits que 0,1%, permettant aux dispatchers d'ajuster proactivement l'excitation des générateurs ou de commutateur des dispositifs de compensation, gardant ε₂% dans la norme nationale de 2%.

• Intégration efficace des renouvelables : Une précision de ±0,5% dans la surveillance harmonique (ordres 2–50) pour l'éolien et le solaire assure une connexion conforme au réseau, réduisant les fluctuations du réseau et améliorant l'utilisation des renouvelables (par exemple, réduisant la limitation de 2 à 3%).

2. Impact sur la protection des équipements : Détermine la « capacité de prévenir l'escalade des pannes »

Les dispositifs de protection (par exemple, disjoncteurs, parafoudres) dépendent des paramètres transitoires (par exemple, amplitude et durée de la chute de tension) des systèmes de surveillance. Des données inexactes provoquent des mauvaises opérations (déclenchement faux) ou des échecs de fonctionnement (non-déclenchement), risquant des dommages aux équipements.

• Risques d'une faible précision

• Mesure incorrecte de la durée de la chute : Une erreur de ±40 ms (réelle 100 ms, mesurée comme 140 ms) peut causer un sur-déclenchement - déconnectant des lignes saines au lieu de seulement la branche en panne - entraînant des coupures généralisées (coûtant des dizaines de milliers de yuans par incident aux utilisateurs industriels).

• Mauvais jugement du courant de court-circuit : Une erreur de mesure de courant de ±1% (réel 20 kA, mesuré comme 19,8 kA) peut empêcher le déclenchement du disjoncteur, permettant aux pannes de persister et de détruire des transformateurs ou des câbles (coût de remplacement d'un transformateur 110 kV dépassant un million de yuans).

• Valeur d'une haute précision

• Protection précise : Les dispositifs de classe A (erreur de durée de chute ≤ ±20 ms) capturent avec précision les transitoires de 10 ms, permettant aux systèmes de protection d'isoler uniquement le point de panne - minimisant la portée des coupures et réduisant les dommages aux équipements de plus de 80%.

• Localisation des pannes : Des données de phase et d'amplitude de haute précision (erreur de phase ≤ ±0,5°) aident à localiser les pannes (par exemple, positions de court-circuit), réduisant le temps de réparation de 4 heures à moins d'une heure.

3. Impact sur la comptabilisation de l'énergie : Détermine la « justice économique entre producteurs et consommateurs »

La facturation de l'énergie repose sur des mesures précises de tension, de courant et de puissance - en particulier aux points d'interconnexion du réseau (centrale-réseau, réseau-utilisateur). Des erreurs de mesure provoquent directement un déséquilibre financier.

• Risques d'une faible précision

• Déviation de comptage aux points de passage : Un dispositif de classe A avec une erreur de tension >±0,1% (réelle 220 V, mesurée comme 220,22 V) pour une unité de 1000 MW à ¥0,3/kWh surchargerait d'environ ¥51 840 par mois - menant à des litiges financiers à long terme.

• Surfacturation des utilisateurs industriels : Un dispositif de classe S avec une erreur de courant >±0,5% (réel 1000 A, mesuré comme 1005 A) pourrait faire payer à une aciérie environ ¥142 000 par mois, augmentant les coûts opérationnels.

• Valeur d'une haute précision

• Settlements équitables : Les dispositifs de classe A (erreur de tension/courant ≤ ±0,1%) garantissent une précision de comptage aux points de passage dans ±0,2% (selon GB/T 19862-2016), évitant les litiges et assurant l'équité entre producteurs, opérateurs de réseau et consommateurs.

• Optimisation des coûts : La surveillance de haute précision (erreur de facteur de puissance ≤ ±0,001) permet aux utilisateurs industriels d'ajuster finement la compensation réactive, améliorant le facteur de puissance de 0,85 à 0,95 et réduisant les frais de pénalité de 5 à 10% par mois.

4. Impact sur l'intégration des renouvelables : Détermine la « capacité d'absorber en toute sécurité l'énergie propre »

La variabilité de l'énergie éolienne et solaire introduit des harmoniques, un décalage continu et des fluctuations de tension. Une faible précision de surveillance permet à des dispositifs non conformes de se connecter, menaçant la sécurité du réseau. Une haute précision assure une « intégration amicale au réseau ».

• Risques d'une faible précision

• Connexion en dépassement harmonique : Une erreur de ±0,5% dans la mesure du 5ème harmonique d'un onduleur photovoltaïque (réel 5%, mesuré comme 4,3%) peut passer à tort la conformité (limite GB : 4%), injectant des harmoniques nuisibles qui perturbent les équipements sensibles (par exemple, machines IRM, outils de lithographie) ou déclenchent une résonance.

• Manque de détection du décalage continu : Une erreur de mesure de ±0,1% dans le contenu continu d'un convertisseur éolien (réel : 0,3%, mesuré : 0,18%) peut ne pas détecter un décalage continu excessif, entraînant un biais continu du transformateur, une augmentation de 30% des pertes et une réduction de 50% de la durée de vie.

• Valeur d'une haute précision

• Connexion conforme : Les dispositifs de classe A (erreur harmonique ≤ ±0,1%, erreur de décalage continu ≤ ±0,05%) identifient avec précision les renouvelables non conformes, exigeant des corrections avant la connexion - réduisant les pannes de réseau dues à l'intégration des renouvelables de plus de 30%.

• Gestion optimisée : Des données de fluctuation de puissance de haute précision (erreur de 1 minute ≤ ±0,5%) aident à prédire la production renouvelable, permettant une meilleure coordination avec les unités thermiques ou de stockage et réduisant la limitation (par exemple, augmentant l'utilisation photovoltaïque à plus de 98%).

5. Impact sur l'approvisionnement en électricité aux utilisateurs : Détermine la « capacité de répondre aux besoins des charges sensibles »

Les industries modernes (par exemple, semi-conducteurs, électronique, pharmaceutique) exigent une haute qualité d'énergie (par exemple, fluctuation de tension ≤ ±0,5%, durée de chute ≤ 50 ms). Une faible précision de surveillance conduit à des problèmes de qualité non détectés et des pertes de production.

• Risques d'une faible précision

• Accidents de production : Une erreur de ±0,3% dans la mesure de la fluctuation de tension (réelle : 0,8%, mesurée : 0,4%) peut ne pas détecter des fluctuations excessives, conduisant à la perte de plaquettes (valant des dizaines de milliers de yuans par pièce) ou à l'arrêt de la ligne de production (pertes quotidiennes dépassant un million de yuans).

• Alertes de chutes manquées : Une erreur de ±1% dans l'amplitude de la chute (réelle 70% Un, mesurée comme 71,2% Un) peut mal classer une chute de niveau B comme de niveau A, ne déclenchant pas le basculement UPS - entraînant la perte de vaccins ou l'arrêt de la production.

• Valeur d'une haute précision

• Alerte précoce : Les dispositifs de classe A (erreur de fluctuation de tension ≤ ±0,1%) détectent des changements de 0,2%, fournissant 10 à 30 secondes d'avertissement anticipé - permettant aux utilisateurs de basculer vers l'alimentation de secours et d'éviter les pertes (réduisant les incidents de plus de 90%).

• Fourniture d'électricité personnalisée : Des données de charge utilisateur de haute précision permettent des services sur mesure (par exemple, lignes dédiées, filtrage harmonique), améliorant le rendement du produit (par exemple, de 95% à 99% dans les usines électroniques).

Conclusion : La précision de surveillance est le « système nerveux » du réseau électrique

La précision des dispositifs de surveillance de la qualité de l'énergie en ligne reflète la « capacité de perception » du système électrique. Une faible précision aveugle le système, le rendant incapable de détecter les risques ou de prendre des décisions judicieuses. Une haute précision permet une « maintenance prédictive, une gestion précise, une intégration amicale et un approvisionnement de qualité supérieure ».

À long terme, la surveillance de haute précision soutient une planification réseau fiable (par exemple, mise à niveau des lignes, construction de postes électriques), évitant les investissements aveugles et réduisant les coûts de rétrofit redondants de 20 à 30%. C'est la pierre angulaire pour construire un système électrique moderne dominé par les renouvelables et servant des utilisateurs hautement sensibles.