سیستم راه‌حل نظارت دقیق بر پارامترهای برق

1. مقدمه

با افزایش نیاز به کیفیت تامین برق در تسهیلات پرکیفیت مانند تولید دقیق، تشخیص پزشکی و مراکز داده، سیستم‌های معمولی نظارت بر برق به دلیل دقت نمونه‌برداری پایین و قدرت ضعیف تحلیل داده‌ها، دیگر قادر به ارائه دید عمیق و مدیریت دقیق کیفیت برق نیستند. در پاسخ به این نیاز، ما یک نسل جدید سیستم نظارت بر پارامترهای الکتریکی با دقت بالا را معرفی می‌کنیم. با دقت میلی‌ثانیه‌ای در جمع‌آوری و تحلیل پارامترهای الکتریکی به عنوان هسته آن، این سیستم متعهد به ارائه دیدگاه، کنترل و امنیت بدون سابقه برای بارهای الکتریکی حیاتی است.

2. موقعیت هسته‌ای سیستم

موقعیت هسته‌ای این سیستم ساخت یک پلتفرم جمع‌آوری و تحلیل پارامترهای الکتریکی با دقت میلی‌ثانیه‌ای است. این سیستم نه تنها اندازه‌گیری پارامترهای اساسی مانند ولتاژ، جریان و توان را انجام می‌دهد، بلکه به ثبت اختلالات زودگذر و ناچیز در شبکه برق نیز می‌پردازد. این امر امکان تشخیص دقیق "مانند CT" کیفیت برق را فراهم می‌کند و پایه داده‌ای محکم برای نگهداری پیش‌بینی شده و تحلیل علت اصلی خرابی‌ها ارائه می‌دهد.

3. معماری فنی سیستم

برای تضمین عملکرد هسته‌ای خود، این سیستم از یک معماری فنی ترکیبی شامل طراحی سخت‌افزاری پیشرفته و الگوریتم‌های نرم‌افزاری پیشرفته استفاده می‌کند.

• لایه جمع‌آوری سخت‌افزاری با عملکرد بالا:
• چیپ هسته‌ای: از مبدل‌های آنالوگ-دیجیتال (ADC) صنعتی 24 بیتی با دقت بالا استفاده می‌کند که دامنه دینامیکی و دقت اندازه‌گیری بسیار بالایی را ارائه می‌دهند.
• نرخ نمونه‌برداری: نمونه‌برداری همزمان تا 1 MS/s (1 میلیون نمونه در ثانیه) را پشتیبانی می‌کند که امکان بازسازی دقیق جزئیات موج برق و پایه‌گذاری برای تحلیل هارمونیک‌های فرکانس بالا و رویدادهای زودگذر را فراهم می‌کند.
• سنسورها: با ترانسفورماتورهای جریان (CT) و سنسورهای ولتاژ با دقت بالا ترکیب می‌شوند تا اصالت در منبع جمع‌آوری سیگنال تضمین شود.
• لایه پردازش و تحلیل داده‌های هوشمند:
• الگوریتم فیلتر ضد تداخل: از الگوریتم‌های فیلتر دیجیتال پیشرفته استفاده می‌کند تا تداخلات نویز فرکانس بالا در محیط‌های الکترومغناطیسی پیچیده صنعتی را مؤثرانه کاهش دهد و اطمینان از قابلیت اطمینان و اصالت داده‌های جمع‌آوری شده را تضمین کند.
• محاسبات لبه‌ای در زمان حقیقی: محاسبات و تحلیل اولیه در زمان حقیقی در انتهای جمع‌آوری داده‌ها انجام می‌شود، که بار مرکز سرور را کاهش می‌دهد و امکان فعال‌سازی و ثبت فوری رویدادهای مهم را فراهم می‌کند.

4. عملکردهای نمونه جزئی

بر اساس معماری فنی قدرتمند خود، سیستم عملکردهای تحلیلی زیر را ارائه می‌دهد:

1. تحلیل منبع هارمونیک (پیگیری هارمونیک)
• توضیح: از طریق تجزیه طیفی سریع موج جریان و ولتاژ، مولفه‌های هارمونیک تا مرتبه ۵۰ و بیشتر را با دقت اندازه‌گیری می‌کند. سیستم نه تنها می‌تواند تحریف هارمونیک کل (THD) را نمایش دهد، بلکه از طریق مقایسه روند و شناسایی الگو، منابع غیرخطی موجب آلودگی هارمونیک (مانند مبدل‌های فرکانس متغیر، UPS‌ها، تجهیزات تصویربرداری پزشکی دقیق و غیره) را با دقت موضعی می‌کند.
• ارزش: به کاربران کمک می‌کند تا "منبع آلودگی شبکه" را شناسایی کنند و مدارک مستقیم برای کاهش هدفمند هارمونیک و جلوگیری از خسارت به تجهیزات حساس ناشی از هارمونیک‌ها ارائه می‌دهد.
2. ضبط فرآیند زودگذر
• توضیح: به طور مداوم شبکه را با سرعت میلی‌ثانیه‌ای نظارت می‌کند و قادر به ضبط و ثبت کامل رویدادهای کوتاه‌مدت مانند سقوط ولتاژ، افزایش ولتاژ، قطع ولتاژ و پالس‌های زودگذر است. سیستم زمان وقوع، مقدار، مدت زمان و موج کامل قبل و بعد از رویداد را ذخیره می‌کند.
• ارزش: به طور موثر مشکلات کیفیت برق زودگذر ناشی از عملیات تغییر وضعیت، ضربه‌های رعد و برق، خطاها در خطوط و غیره را حل می‌کند و به تحلیل تأثیر آن‌ها بر تجهیزات تولیدی - مانند خاموشی‌های "مرموز" یا ناهماهنگی‌های عملیاتی - کمک می‌کند و امکان تغییر از "پاسخ‌دهی واکنشی" به "هشدار پیشگیرانه" را فراهم می‌کند.
3. ارزیابی کیفیت برق و گزارش‌دهی مطابق با استاندارد
• توضیح: سیستم به طور دقیق به روش‌های اندازه‌گیری پارامترهای کیفیت برق (مانند ولتاژ تأمین، فرکانس، تروتل، عدم تعادل) مطابق با استاندارد IEC 61000-4-30 Class A ارزیابی می‌کند.
• ارزش: به طور خودکار گزارش‌های ارزیابی حرفه‌ای مطابق با استانداردهای بین‌المللی را تولید می‌کند که داده‌های معتبری برای رعایت قراردادهای تأمین برق، مدیریت کارایی انرژی و رعایت الزامات نظارتی صنعتی ارائه می‌دهد.

5. سناریوهای کاربردی هسته‌ای

این سیستم به ویژه برای کاربردهایی با نیازهای سختگیرانه به کیفیت برق مناسب است:

• تولید دقیق: خطوط تولید وافر، تجهیزات تست دقیق و غیره را از اختلالات شبکه محافظت می‌کند و نرخ ضایعات و وقفه‌های تولید ناشی از مشکلات کیفیت برق را کاهش می‌دهد.
• تضمین تأمین برق تجهیزات تصویربرداری پزشکی: عملکرد پایدار و با کیفیت بالا تجهیزات پزشکی بزرگ و با ارزش مانند MRI (تصویربرداری رزونانس مغناطیسی) و CT را تضمین می‌کند و از تحریف تصویر و ارسال زودرس تجهیزات جلوگیری می‌کند.
• مراکز داده و زیرساخت‌های حیاتی: محیط برق "پاک" برای سرورها و تجهیزات شبکه ارائه می‌دهد و ادامه کسب و کار و امنیت داده را تضمین می‌کند.
• نقاط ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر: تأثیر نقاط اتصال منابع انرژی توزیع شده (مانند فتوولتائیک و بادی) بر کیفیت برق شبکه عمومی را نظارت می‌کند.