عالی درجہ کے برقی پیرامیٹرز کے نگرانی نظام کا حل

1. تعارف

بالنسبة للمرافق عالية المستوى مثل التصنيع الدقيق، التشخيص الطبي، ومراكز البيانات، أصبحت المتطلبات الصارمة لجودة التغذية الكهربائية أكثر صرامة. بسبب دقة العينة المنخفضة وقدرة التحليل الضعيفة لنظم الرصد التقليدية، لم تعد قادرة على استيفاء الحاجة إلى فهم عميق وإدارة دقيقة لجودة الطاقة. في هذا السياق، نقدم نظام الجيل الجديد لرصد المعلمات الكهربائية عالية الدقة. مع التركيز على دقة الألف من الثانية في جمع وتحليل المعلمات الكهربائية، يهدف هذا النظام إلى تقديم رؤية غير مسبوقة، السيطرة، والأمان للأحمال الكهربائية الحرجة.

2. وضعية النواة النظامية

يتمحور النظام حول بناء منصة لجمع وتحليل المعلمات الكهربائية بدقة ألف من الثانية. لا يقوم فقط بقياس المعلمات الأساسية مثل الجهد، التيار، والقوة، بل يعمق أيضاً في التقاط الاضطرابات الدقيقة والمؤقتة داخل الشبكة الكهربائية. وهذا يسمح بتشخيص دقيق "كالتصوير بالرنين المغناطيسي" لجودة الطاقة، مما يوفر أساس بيانات صلب للصيانة التنبؤية وتتبع أسباب الأخطاء.

3. البنية التقنية للنظام

لتوفير الوضعية الأساسية، يعتمد النظام على بنية تقنية تجمع بين تصميم الأجهزة الممتاز والخوارزميات البرمجية المتقدمة.

• طبقة الاستحواذ على الأجهزة عالية الأداء:
• الرقاقة الأساسية: يستخدم محولًا تناظريًا-رقميًا (ADC) عالي الدقة بـ 24 بت صناعي، مما يقدم نطاقًا ديناميكيًا ودقة قياساً شديدة.
• معدل الاستعيان: يدعم الاستعيان المتزامن بمعدل يصل إلى 1 مليون عينة في الثانية، مما يمكن من إعادة إنتاج تفاصيل موجة الطاقة بدقة ويساعد في تحليل التوافقيات ذات التردد العالي والأحداث المؤقتة.
• المستشعرات: يتم تزويدها بمحولات تيار عالية الدقة (CTs) وأجهزة استشعار الجهد لضمان صحة مصدر الاستحواذ على الإشارة.
• طبقة المعالجة والتحليل الذكي للبيانات:
• خوارزمية التصفية ضد التداخل: تتضمن خوارزميات تصفية رقمية متقدمة لقمع التداخل الضوضائي عالي التردد في البيئات الكهرومغناطيسية الصناعية المعقدة، مما يضمن موثوقية وصحة البيانات المستحصل عليها بشكل شديد.
• الحوسبة الحافة في الوقت الفعلي: تقوم بإجراء حساب أولي وتحليل في الوقت الفعلي عند نقطة استحواذ البيانات، مما يقلل من العبء على الخادم المركزي ويسمح بتفعيل وتسجيل الأحداث الحرجة على الفور.

4. الوظائف النموذجية المفصلة

بناءً على بنية تقنية قوية، يقدم النظام الوظائف التالية للتحليل العميق:

1. تحليل مصدر التوافقيات (تعقب التوافقيات)
• الوصف: من خلال التحليل الطيفي عالي السرعة للموجات الحالية والجهد، يقوم بقياس دقيق للمركبات التوافقيات حتى الترتيب الخمسين وما فوق. يستطيع النظام ليس فقط عرض تشوه التوافقي الكلي (THD)، ولكن أيضًا، عبر مقارنة الاتجاهات والتعرف على الأنماط، تحديد بدقة الأحمال اللاخطية التي تسبب تلوث التوافقيات (مثل محركات التردد المتغير، UPSs، معدات التصوير الطبي الدقيق، إلخ).
• القيمة: يساعد المستخدمين في تحديد "مصدر تلوث الشبكة"، مما يوفر دليلًا مباشرًا للتخفيف المستهدف من التوافقيات وتجنب الأضرار التي تلحق بالمعدات الحساسة بسبب التوافقيات.
2. تسجيل العملية المؤقتة
• الوصف: يراقب الشبكة بسرعة آلاف من الثانية، قادر على التقاط وتسجيل الأحداث القصيرة الأمد كإخفاقات الجهد، ارتفاعات الجهد، انقطاعات الجهد، والنبضات المؤقتة بشكل كامل. يقوم النظام بتسجيل وقت حدوث الحدث، حجمه، مدته، وحفظ الموجة الكاملة قبل وبعد الحدث.
• القيمة: يعالج بكفاءة مشاكل جودة الطاقة المؤقتة الناجمة عن عمليات التحويل، ضربات البرق، أعطال الخطوط، إلخ، مما يساعد في تحليل تأثيرها على المعدات الإنتاجية - مثل الإغلاق "الغامض" أو التشوهات التشغيلية - مما يمكّن من التحول من "الرد الفعال" إلى "التنبيهات المسبقة".
3. تقييم جودة الطاقة وإعداد التقارير المطابقة
• الوصف: يلتزم النظام بطرق القياس المحددة لمعايير جودة الطاقة (مثل الجهد الم alimentado, la frecuencia, el parpadeo, el desequilibrio) según la norma IEC 61000-4-30 Clase A para la evaluación.
• القيمة: يولد تلقائيًا تقارير تقييم احترافية متوافقة مع المعايير الدولية، مما يوفر دعمًا بيانات موثوقًا به لامتثال عقود التغذية الكهربائية، إدارة الكفاءة الطاقوية، ومقابلة متطلبات التنظيم الصناعي.

5. سيناريوهات التطبيق الأساسية

يتميز هذا النظام بشكل خاص بالتطبيقات ذات المتطلبات الصارمة لجودة الطاقة:

• التصنيع الدقيق: يحمي خطوط إنتاج الأشرطة، والمعدات الاختبارية الدقيقة، إلخ، من الاضطرابات الشبكية، مما يقلل من معدلات الهدر والفواصل الإنتاجية الناجمة عن مشاكل جودة الطاقة.
• ضمان التغذية الكهربائية للمعدات الطبية للتصوير: يضمن التشغيل المستقر والجودة العالية للمعدات الطبية الكبيرة الثمينة مثل آلات الرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي (CT)، مما يمنع تشويه الصورة وارتداء المعدات المبكر.
• مراكز البيانات والبنية التحتية الحرجة: يوفر بيئة طاقة "نظيفة" لأجهزة الخادم والمعدات الشبكية، مما يضمن استمرارية الأعمال والأمانة المعلوماتية.
• نقاط دمج الطاقة المتجددة في الشبكة: يراقب تأثير نقاط الاتصال للطاقة الموزعة (مثل الطاقة الشمسية، طاقة الرياح) على جودة الطاقة العامة للشبكة.