פתרון מערכת מעקב פרמטרים חשמליים בעלת דיוק גבוה

1.הצג​

עם הדרישות הגוברות לאיכות אספקת חשמל במתקנים מתקדמים כמו ייצור מדויק, אבחון רפואי ומרכזים נתונים, מערכות ניטור חשמל מסורתיות, בשל דיוק מדידה נמוך ויכולת ניתוח נתונים חלשה, כבר אינם יכולים לעמוד בדרישה לתבונת-פנימית וניהול מדויק של איכות החשמל. בתגובה, אנו מציגים את הדור החדש ​מערכת ניטור פרמטרים חשמליים בעוצמה גבוהה. עם ​דיוק ברמת מילישניות באיסוף וניתוח פרמטרים חשמליים​ כבסיס, המערכת מוקדשת לספק תראות, שליטה ואבטחה בלתי-נשכחות עבור מטענים חשמליים קריטיים.

​2. מיקום ליבה של המערכת​

המיקום המרכזי של המערכת הוא לבנות ​פלטפורמה לאיסוף וניתוח פרמטרים חשמליים בעוצמה גבוהה ברמת מילישניות. היא מבצעת לא רק מדידות פרמטרים בסיסיות כמו מתח, זרם וכוח, אלא גם מתמקדת בשיכלול הפרעות עדינות ובראשוניות בתוך הרשת החשמלית. זה מאפשר אבחון מדויק "כמו טומוגרפיה מחשבית" של איכות החשמל, ומספק בסיס נתונים יציב לשימור מונע וניתוח סיבה עיקרית של תקלות.

​3. הארכיטקטורה הטכנולוגית של המערכת​

כדי להבטיח את המימוש של מיקומה המרכזי, המערכת מקובעת בארכיטקטורה טכנולוגית שמשלבת עיצוב חומרה מוביל עם אלגוריתמים תוכנה מתקדמים.

• ​שכבת איסוף חומרה בעלת ביצועים גבוהים:​​
• ​מעבד מרכזי:​​ משתמש ב-Microcontrollers תעשייתיים ​ADCS (ממיר אנלוגי-דיגיטלי) בעוצמה גבוהה של 24 ביט​, המספקים טווח דינמי ומדידות דיוק גבוה מאוד.
• ​קצב איסוף:​​ תומך באיסוף סינכרוני עד ​1 MS/s (מיליון מדידות לשנייה)​, המאפשר שחזור מדויק של פרטים של גלי מתח וזרם ומאפשר את הבסיס לנתח הרמוניות תדר גבוה והתרחשויות קצרות-טווח.
• ​חיישנים:​​ משולבים עם חיישני זרם (CTs) ומתח בעוצמה גבוהה כדי להבטיח אוטנטיות במקור איסוף אותות.
• ​שכבת עיבוד וניתוח נתונים חכמה:​​
• ​אלגוריתם סינון אנטי-פרעה:​​ משלב אלגוריתמים סינון דיגיטליים מתקדמים כדי לדכא באופן יעיל הפרעות רעש תדר גבוה בסביבות אלקטרומגנטיות תעשייתיות מורכבות, ומחזק את אמינות ואותנטיות הנתונים שנאספו.
• ​חישוב קצה בזמן אמת:​​ מבצע חישוב וניתוח ראשוני בזמן אמת בהתקן איסוף הנתונים, מפחית את העומס על השרת המרכזי ומאפשר השראה מיידית ותיעוד של אירועים קריטיים.

​4. פונקציות טיפוסיות מפורטות​

מבוססת על הארכיטקטורה הטכנולוגית העוצמתית שלה, המערכת מספקת את הפונקציות הבאות לנתח מעמיק:

1. ​ניתוח מקור הרמוניות (עקירת הרמוניות)​​
• ​תיאור:​​ באמצעות פירוק ספקטרלי מהיר של גלי זרם ומתח, מודד באופן מדויק רכיבים הרמוניות עד סדר 50 ומעבר. המערכת יכולה לא רק להציג את ההרמוניות המ Gundel Total Harmonic Distortion (THD), אלא גם, באמצעות השוואת מגמות זיהוי דפוסים, ​ממוקד מדויק​ את המטענים הלא-ליניאריים שגורמים לזיהום הרמוניות (כמו מנועים משתנים, UPS, ציוד הדמיה רפואית מדויק, וכו').
• ​ערך:​​ עוזר למשתמשים לזהות את "מקור הזיהום ברשת", מספק תעודות ישירות לעילוי הרמוניות ממוקד ומנצל את הנזק לציוד רגיש שנגרם על ידי הרמוניות.
2. ​הקלטת תהליך קצר-טווח​
• ​תיאור:​​ מוניטור רציף לרשת במהירות מילישניות, מסוגל ​לקלוט​ ולהקליט באופן מלא אירועים קצרי-טווח מאוד כגון ירידות מתח, עליות מתח, הפסקות מתח, ופולסים קצרי-טווח. המערכת מקליטה את זמן האירוע, גודלו, משך הזמן, והופכת את גלי המתח לפני ואחרי האירוע.
• ​ערך:​​ מטפל בצורה יעילה בבעיות איכות חשמל קצרות-טווח שנגרמות כתוצאה מפעולות החלפה, פגיעות ברק, תקלות קו, וכו', ומסייע לנתח את השפעתם על ציוד ייצור - כמו "התנתקויות מסתוריות" או חריגות פעולה - ומאפשר מעבר מ"תגובה ריאקטיבית" ל"התראה פרו-אקטיבית".
3. ​הערכת איכות חשמל ודיווח תואם​
• ​תיאור:​​ המערכת מצייתת באופן מדויק לשיטות מדידה של פרמטרי איכות חשמל (כמו מתח אספקה, תדר, נרגיזות, אי-איזון) המתוארות בתקן ​IEC 61000-4-30 Class A​ להערכת איכות.
• ​ערך:​​ מפיק באופן אוטומטי דוחות הערכה מקצועיים תואמים לסטנדרטים בינלאומיים, ומספק תמיכה בנתונים אמינים לחוזי אספקת חשמל, ניהול יעילות אנרגיה והתאמה לדרישות תקן תעשייתיות.

​5. סצנאריות שימוש ליבה​

המערכת מתאימה במיוחד ליישומים עם דרישות חזקות לאיכות חשמל:

• ​ייצור מדויק:​​ מגן על קווי ייצור וואפרים, ציוד בדיקה מדויק, וכו' מפרעות ברשת, ומצטמצם את שיעורי הפסולת וההפסקות בייצור שנגרמות כתוצאה מבעיות איכות חשמל.
• ​הספק חשמל בטוח לעובדות הדמיה רפואית:​​ מבטיח את הפעלה יציבה ובעלות איכות גבוהה של ציוד רפואי גדול ויקר כמו MRI (מגנטית רזוננס) ו-CT, למנוע את עיוות התמונה ואת אובדן הציוד מוקדם.
• ​מרכזים נתונים ותשתית קריטית:​​ מספק סביבת חשמל "נקיה" לשרתים ולציוד רשת, ומבטיח המשך עסק, ואבטחת מידע.
• ​נקודות אינטגרציה של אנרגיה מתחדשת לרשת:​​ מוניטור את השפעת מקורות אנרגיה מבוזרים (כמו פוטו-וולטאי, אנרגיה רוח) על איכות החשמל של הרשת הציבורית.