Високоточна система моніторингу електричних параметрів

1.Вступ

Зі зростанням вимог до якості електропостачання у високотехнологічних об'єктах, таких як точне виробництво, медична діагностика та центри обробки даних, традиційні системи моніторингу електроенергії, через низьку точність відліків та слабкі аналітичні можливості, більше не можуть задовольнити потребу у глибокому аналізі та точному управлінні якістю електроенергії. Відповідно, ми представляємо нове покоління Системи Моніторингу Електротехнічних Параметрів Високої Точності. Ця система, заснована на мілісекундній точності збору та аналізу електротехнічних параметрів, присвячена наданню безprecedentного перегляду, контролю та безпеки для критичних електричних навантажень.

2. Ключова позиція системи

Ключова позиція цієї системи полягає в створенні платформи збору та аналізу електротехнічних параметрів із мілісекундною точністю. Вона не лише виконує базові вимірювання параметрів, таких як напруга, струм та потужність, але також детально фіксує незначні, трансієнтні збурення в електросеті. Це дозволяє "томографічно-точну" діагностику якості електроенергії, надаючи надійну основу для прогнозного обслуговування та аналізу причин виникнення аварій.

3. Технічна архітектура системи

Для забезпечення реалізації своєї ключової позиції, ця система використовує технічну архітектуру, що поєднує передовий дизайн обладнання з розумними програмними алгоритмами.

• Шар високопродуктивного апаратного збору даних:
• Основний чип: Використовується промислового класу 24-бітні АЦП (Аналого-цифрові конвертери) з надзвичайно високим динамічним діапазоном та точністю вимірювань.
• Частота дискретизації: Підтримує синхронний збір даних з частотою до 1 MS/s (1 мільйон відліків за секунду), що дозволяє точно відтворювати деталі форми сигналу електроенергії та створює основу для аналізу високочастотних гармонік та трансієнтних подій.
• Датчики: Комплектуються високоточними трансформаторами струму (CT) та датчиками напруги, що забезпечує достовірність отриманих даних на початковому етапі.
• Інтелектуальний шар обробки та аналізу даних:
• Алгоритм цифрового фільтрування: Включає передові цифрові фільтри для ефективного приглушування високочастотних електромагнітних завад у складних промислових середовищах, забезпечуючи надзвичайну надійність та достовірність зібраних даних.
• Реальність обчислень на периферії: Виконує попередній реальний час обчислення та аналіз на терміналі збору даних, зменшуючи навантаження центрального сервера та дозволяючи моментальне виявлення та запис критичних подій.

4. Детальні типові функції

На основі своєї потужної технічної архітектури, система надає наступні функції глибокого аналізу:

1. Аналіз джерел гармонік (Трасування гармонік)
• Опис: Шляхом високоскоростного спектрального розкладу форм струму та напруги, вона точно вимірює гармонічні компоненти до 50-го порядку та вище. Система не тільки відображає загальну гармонічну деструкцію (THD), але також, через порівняння трендів та розпізнавання моделей, точно локалізує нелінійні навантаження, що викликають гармонічне забруднення (такі як регулятори частоти, UPS, точне медичне обладнання для зображення тощо).
• Цінність: Допомагає користувачам ідентифікувати "джерело забруднення мережі", надаючи пряме доказове підстави для цілями зниження гармонік та уникнення пошкодження чутливого обладнання, спричиненого гармоніками.
2. Запис трансієнтних процесів
• Опис: Неперервно моніторить мережу з мілісекундною швидкістю, здатна захоплювати та повністю записувати події дуже короткої тривалості, такі як провал напруги, підвищення напруги, перерви напруги та трансієнтні імпульси. Система записує час виникнення події, величину, тривалість та зберігає повну форму сигналу перед та після події.
• Цінність: Ефективно вирішує проблеми тимчасової якості електроенергії, викликані операціями комутації, ударом блискавки, дефектами ліній тощо, допомагаючи аналізувати їх вплив на виробниче обладнання — такі як "таємничі" зупинки або аномалії в роботі, що дозволяє перейти від "реактивного відгуку" до "прогностичного попередження".
3. Оцінка якості електроенергії та звітність про відповідність
• Опис: Система строго дотримується методів вимірювання параметрів якості електроенергії (наприклад, напруга живлення, частота, мерехтіння, несправедливість), викладених в стандарті IEC 61000-4-30 Клас A для оцінки.
• Цінність: Автоматично генерує професійні звіти про оцінку, відповідні міжнародним стандартам, що надає надійні дані для виконання контрактів на постачання електроенергії, управління енергоефективністю та відповідності до вимог регуляторів галузі.

5. Основні сценарії застосування

Ця система особливо підходить для застосування з жорсткими вимогами до якості електроенергії:

• Точне виробництво: Захищає лінії виробництва пластиночних підложок, точне обладнання для тестування тощо, від збурень електросеті, зменшуючи кількість браку та переривань виробництва, спричинених проблемами якості електроенергії.
• Гарантія електропостачання медичного обладнання для зображення: Забезпечує стабільну, високоякісну роботу цінного великого медичного обладнання, такого як МРТ (Магнітно-резонансна томографія) та КТ-сканери, запобігаючи дисторсії зображення та ранньому зносу обладнання.
• Центри обробки даних та критична інфраструктура: Надає "чисте" електропостачання для серверів та мережевого обладнання, забезпечуючи безперервність бізнесу та безпеку даних.
• Інтеграційні точки відновлюваних джерел енергії в електросеті: Моніторить вплив підключення розподілених джерел енергії (наприклад, фотоелементи, вітрові установки) на якість електроенергії в громадській мережі.