Yüksek Hassasiyetli Elektrik Parametreleri İzleme Sistemi Çözümü

1. Giriş

Hassas üretim, tıbbi tanı ve veri merkezleri gibi yüksek kaliteli tesislerde elektrik arz kalitesi için giderek daha sıkı olan gereksinimler karşısında, düşük örnekleme doğruluğu ve zayıf veri analiz yetenekleri nedeniyle geleneksel elektrik izleme sistemleri, güç kalitesinin derinlemesine anlayışını ve hassas yönetimini sağlama talebine artık cevap veremiyor. Bu bağlamda, yeni nesil Yüksek Hassasiyetli Elektrik Parametre İzleme Sistemini sunuyoruz. Bu sistem, elektrik parametrelerinin milisaniye düzeyinde toplanması ve analizi etrafında inşa edilmiş olup, kritik elektrik yükleri için önceden görülmemiş bir görünüşlülük, kontrol ve güvenliği sağlamaya odaklanmıştır.

2. Sistem Çekirdek Pozisyonu

Bu sistemin çekirdek pozisyonu, milisaniye düzeyinde doğrulukta elektrik parametre toplama ve analiz platformu oluşturmak. Sadece gerilim, akım ve güç gibi temel parametre ölçümlerini gerçekleştirmekle kalmaz, aynı zamanda güç ağı içindeki incelikli, geçici bozulmaların yakalanmasına da odaklanır. Bu, "CT benzeri" hassas güç kalitesi tanıyan, arızaların öngörülü bakım ve kök neden analizi için sağlam bir veri temeli sağlar.

3. Sistem Teknik Mimarisi

Çekirdek pozisyonunun gerçekleştirilmesini sağlamak için bu sistem, öncü donanım tasarımı ile gelişmiş yazılım algoritmalarını birleştiren bir teknik mimariyi benimsemiştir.

• Yüksek Performanslı Donanım Toplama Katmanı:
• Çekirdek Chip: Endüstriyel sınıf 24-bit yüksek hassasiyetli ADC'ler (Analog-Dijital Dönüştürücüler) kullanılarak, son derece yüksek dinamik aralığı ve ölçüm doğruluğu sağlanır.
• Örnekleme Hızı: En fazla 1 MS/s (saniyede 1 Milyon Örnek) eş zamanlı örnekleme desteği, güç dalga formu detaylarının doğru yeniden oluşturulmasını sağlar ve yüksek frekans harmonik ve geçici olay analizinin temelini atar.
• Sensörler: Yüksek hassasiyetli Akım Dönüşümçüler (CT) ve gerilim sensörleri ile birleştirilerek, sinyal toplamanın kaynağındaki orijinallik sağlanır.
• Akıllı Veri İşleme ve Analiz Katmanı:
• Görgü Kirliliği Filtreleme Algoritması: Gelişmiş dijital filtreleme algoritmaları entegre edilerek, karmaşık endüstriyel elektromanyetik ortamlardaki yüksek frekanslı gürültü kirliliğini etkili bir şekilde baskılar, toplanan verilerin aşırı güvenilirliğini ve orijinalliğini sağlar.
• Gerçek Zamanlı Edge Hesaplama: Veri toplama terminalinde ön hazırlık olarak gerçek zamanlı hesaplama ve analiz gerçekleştirerek, merkezi sunucunun yükünü azaltır ve kritik olayların hemen tetiklenmesini ve kaydedilmesini sağlar.

4. Ayrıntılı Tipik Fonksiyonlar

Güçlü teknik mimarisine dayanarak, sistem aşağıdaki derinlemesine analiz fonksiyonlarını sağlar:

1. Harmonik Kaynak Analizi (Harmonik İzleme)
• Tanım: Akım ve gerilim dalga formlarının yüksek hızlı spektral ayrıştırılması yoluyla, 50. mertebe ve ötesine kadar harmonik bileşenleri hassas bir şekilde ölçer. Sistem toplam harmonik distorsiyonu (THD) göstermekle kalmaz, aynı zamanda trend karşılaştırma ve desen tanıma yoluyla, harmonik kirliliğe neden olan doğrusal olmayan yükleri (örneğin değişken frekans sürücüleri, UPS'ler, hassas tıbbi görüntüleme ekipmanları vb.) hassas bir şekilde belirler.
• Değer: Kullanıcıların "ağ kirliliğinin kaynağı"nı belirlemelerine yardımcı olur, hedefli harmonik azaltma için doğrudan kanıt sağlar ve harmonikler nedeniyle hassas ekipmanlarda hasara engel olur.
2. Geçici Süreç Kaydı
• Tanım: Milisaniye hızlarında sürekli ağ izleme yaparak, gerilim düşüşü, gerilim yükselmesi, gerilim kesintisi ve geçici darbeler gibi çok kısa süren olayları tamamen kaydedebilir. Sistem olayın meydana geldiği zamanı, büyüklüğünü, süresini ve olaydan önce ve sonra tam dalga formunu kaydeder.
• Değer: Anahtarlama işlemlerinden, yıldırım çarpmalarından, hat arızalarından kaynaklanan geçici güç kalitesi sorunlarına etkili bir şekilde müdahale eder, üretim ekipmanlarında "gizemli" kapanış veya operasyonel anormalliklere olan etkilerini analiz etmeye yardımcı olur, "reaktif yanıt"tan "proaktif uyarı"ya geçiş sağlar.
3. Güç Kalitesi Değerlendirmesi & Uyumluluk Raporlama
• Tanım: Sistem, güç kalitesi parametrelerinin (örneğin, besleme gerilimi, frekans, titreme, dengesizlik) ölçüm yöntemlerini IEC 61000-4-30 Sınıf A standartına uygun olarak değerlendirir.
• Değer: Uluslararası standartlara uygun profesyonel değerlendirme raporları otomatik olarak oluşturur, güç arz sözleşmeleri uyumluluğu, enerji verimliliği yönetimi ve endüstri düzenlemelerine uyma konularında güvenilir veri desteği sağlar.

5. Çekirdek Uygulama Senaryoları

Bu sistem, güç kalitesi üzerinde sıkı gereksinimler olan uygulamalar için özellikle uygundur:

• Hassas Üretim: Vafi üretim hatları, hassas test ekipmanları vb. gibi tesisleri ağ pertürbasyonlarından korur, güç kalitesi sorunlarından kaynaklanan atık oranlarını ve üretim kesintilerini azaltır.
• Tıbbi Görüntüleme Ekipmanları Güç Sağlaması: MRI (Manyetik Rezonans Görüntüleme) ve CT tarayıcıları gibi değerli büyük ölçekli tıbbi ekipmanların istikrarlı, yüksek kaliteli çalışmasını sağlar, görüntü bozulmasını ve erken ekipman aşınmasını önler.
• Veri Merkezleri & Kritik Altyapı: Sunucular ve ağ ekipmanları için "temiz" bir güç ortamı sağlar, iş sürekliliğini ve veri güvenliğini garanti eder.
• Yenilenebilir Enerji Ağ Entegrasyon Noktaları: Dağıtık enerji kaynakları (örneğin, fotovoltaik, rüzgar gücü) bağlantı noktalarının genel ağın güç kalitesine olan etkisini izler.