Solução de Sistema de Monitorização de Parâmetros Elétricos de Alta Precisão

1.Introdução

Com os requisitos cada vez mais rigorosos para a qualidade do fornecimento de energia em instalações de alta gama, como fabricação de precisão, diagnóstico médico e centros de dados, os sistemas tradicionais de monitorização de energia, devido à sua baixa precisão de amostragem e capacidades fracas de análise de dados, já não conseguem satisfazer a necessidade de uma visão profunda e gestão precisa da qualidade da energia. Em resposta, estamos a introduzir uma nova geração de Sistema de Monitorização de Parâmetros Elétricos de Alta Precisão. Com a precisão de milissegundos na aquisição e análise de parâmetros elétricos no seu cerne, este sistema dedica-se a fornecer uma visibilidade, controlo e segurança sem precedentes para cargas elétricas críticas.

2. Posicionamento Central do Sistema

O posicionamento central deste sistema é construir uma plataforma de aquisição e análise de parâmetros elétricos com precisão de milissegundos. Não só realiza medições básicas de parâmetros como tensão, corrente e potência, mas também se aprofunda na captura de perturbações sutis e transitórias dentro da rede elétrica. Isto permite um diagnóstico preciso "tipo TC" da qualidade da energia, fornecendo uma base de dados sólida para manutenção preditiva e análise da causa raiz de falhas.

3. Arquitetura Técnica do Sistema

Para assegurar a realização do seu posicionamento central, este sistema adota uma arquitetura técnica que combina design de hardware avançado com algoritmos de software inovadores.

• Camada de Aquisição de Hardware de Alto Desempenho:
• Circuito Integrado Central: Utiliza conversores analógico-digitais (ADCs) de 24 bits de alta precisão de grau industrial, proporcionando uma faixa dinâmica extremamente elevada e precisão de medição.
• Taxa de Amostragem: Suporta amostragem síncrona de até 1 MS/s (1 Milhão de Amostras por segundo), permitindo uma reprodução precisa dos detalhes da forma de onda da energia e estabelecendo as bases para a análise de harmônicos de alta frequência e eventos transitórios.
• Sensores: Associados a transformadores de corrente (CTs) e sensores de tensão de alta precisão para garantir a autenticidade na aquisição de sinais.
• Camada de Processamento e Análise de Dados Inteligente:
• Algoritmo de Filtro Anti-Interferência: Incorpora algoritmos avançados de filtragem digital para suprimir eficazmente a interferência de ruído de alta frequência em ambientes eletromagnéticos industriais complexos, assegurando uma confiabilidade e autenticidade extremas dos dados adquiridos.
• Computação de Borda em Tempo Real: Realiza cálculos e análises preliminares em tempo real no terminal de aquisição de dados, reduzindo a carga do servidor central e permitindo o acionamento e registo imediatos de eventos críticos.

4. Funções Típicas Detalhadas

Baseado na sua poderosa arquitetura técnica, o sistema fornece as seguintes funções de análise aprofundada:

1. Análise de Fonte Harmônica (Rastreamento Harmônico)
• Descrição: Através da decomposição espectral de alta velocidade das formas de onda de corrente e tensão, mede com precisão componentes harmônicos até a 50ª ordem e além. O sistema não só pode exibir a Distorção Harmônica Total (THD), mas também, através da comparação de tendências e reconhecimento de padrões, localizar com precisão as cargas não-lineares causadoras de poluição harmônica (como drives de frequência variável, UPSs, equipamentos de imagem médica de precisão, etc.).
• Valor: Ajuda os utilizadores a identificar a "fonte de poluição da rede", fornecendo evidências diretas para mitigação direcionada de harmônicos e evitando danos a equipamentos sensíveis causados por harmônicos.
2. Gravação de Processos Transitórios
• Descrição: Monitoriza continuamente a rede a velocidades de milissegundos, capaz de capturar e gravar completamente eventos de duração muito curta, como afundamentos de tensão, sobretensões, interrupções de tensão e pulsos transitórios. O sistema registra o momento de ocorrência do evento, magnitude, duração e guarda a forma de onda completa antes e depois do evento.
• Valor: Aborda eficazmente problemas de qualidade de energia transitórios causados por operações de comutação, descargas atmosféricas, falhas de linha, etc., ajudando a analisar o seu impacto em equipamentos de produção, como paragens "misteriosas" ou anomalias operacionais, permitindo uma transição de "resposta reativa" para "alerta proativo".
3. Avaliação de Qualidade de Energia & Relatórios de Conformidade
• Descrição: O sistema segue estritamente os métodos de medição de parâmetros de qualidade de energia (por exemplo, tensão de alimentação, frequência, tremulação, desequilíbrio) conforme estabelecido no padrão IEC 61000-4-30 Classe A para avaliação.
• Valor: Gera automaticamente relatórios de avaliação profissionais em conformidade com padrões internacionais, fornecendo suporte de dados credível para a conformidade de contratos de fornecimento de energia, gestão de eficiência energética e cumprimento de requisitos regulamentares da indústria.

5. Cenários de Aplicação Central

Este sistema é particularmente adequado para aplicações com requisitos rigorosos de qualidade de energia:

• Fabricação de Precisão: Protege linhas de produção de wafers, equipamentos de teste de precisão, etc., contra perturbações da rede, reduzindo taxas de refugo e interrupções de produção causadas por problemas de qualidade de energia.
• Garantia de Fornecimento de Energia para Equipamentos de Imagem Médica: Assegura o funcionamento estável e de alta qualidade de valiosos equipamentos médicos de grande escala, como Ressonância Magnética (MRI) e tomógrafos, prevenindo distorção de imagens e desgaste prematuro do equipamento.
• Centros de Dados & Infraestrutura Crítica: Fornece um ambiente de energia "limpo" para servidores e equipamentos de rede, assegurando a continuidade do negócio e a segurança dos dados.
• Pontos de Integração de Energia Renovável na Rede: Monitoriza o impacto dos pontos de ligação de fontes de energia distribuídas (por exemplo, fotovoltaica, eólica) na qualidade da energia da rede pública.