Анализ Качества Электроэнергии


The Presentation inside:

Slide 0

Анализ Качества Электроэнергии Июнь 2009 ООО «ПРОМСЕРВИС» - представитель компании «ELSPEC» в северо-западном округе.


Slide 1

2 Elspec Ltd. Основана в 1988 (Разработка с 1979), Акции компании на TASE с 2004 ООО «Промсервис»


Slide 2

3 Темы презентации: Оборудование для контроля качества э/э Структура системы контроля качества э/э Энергосбытовая компания как арбитр между потребителем и сетевой компанией Система компенсации реактивной мощности EQUALIZER


Slide 3

4 Достоверность информации Информация Достоверность Сегодня 09:00” 20% Падение напряжения Трансформатор Т1 Пуск двигателей Регулирование пуска Контроллеры Приборы Предположение 0% 100% Когда Что Где Почему Что делать ? Источник информации Предположение


Slide 4

5 Идеальный вариант анализа Проведение измерений перед и во время события Большее количество точек измерений улучшает анализ


Slide 5

6 Практический анализ событий 8 каналов, неогрaниченная запись данных с частотой 250 кГц Временная синхронизация (с точностью до дискретного сигнала) Удаленный дисплей ПО Анализа качества Непрерывная запись 1024 значения каждые 20 мсек для каждого канала используя запатентованный алгоритм сжатия PQZIP


Slide 6

7 Нет пробела в данных– ВСЕ данные Событие, которое приводило к авариям оборудования, подключенного к сети высокого напряжения (конфигурация – треугольник) Отсутствие анализа состояния линейного напряжения не позволяло обнаружить это событие Резолюция - 3 периода /деление, всего 60 периодов L-L Межфазное [kV] L-N Линейное [kV]


Slide 7

8 Нет пробела в данных – разные методики измерений Этот объект был подвержен «аномальным» явлениям более 4-х лет –убытки M$ Никто не мог выявить проблему Проблема- кратковременный резонанс Не может быть обнаружен используя стандарт измерений IEC 61000-4-30 Elspec G4400 измеряет 2-мя методами параллельно


Slide 8

9 Нет пробела в данных – Резолюция дискретизации -100% Voltage 100% 64 кванта в период 20 мсек – ничего не видно Тоже самое событие при частоте квантования 1024 – Виден переходный процесс


Slide 9

10 Нет пробела в данных – Непрерывность данных Графики 3-х фаз напряжения, тока (RMS и форма волн) и частота Событие влекло ущерб в десятки тысяч долларов Правило «правой руки»: Падение напряжения + увеличение тока => событие внутри энергосистемы


Slide 10

11 Сожмём шкалу Изменение частоты – высокая вероятность внешнего источника проблемы


Slide 11

Нет пробела в данных – Несколько точек Два несвязных события могут быть ошибочно отнесены к событиям с общей причиной Решив проблему на одном трансформаторе не предотвратит на другом и может быть рассмотрено как неправильный анализ Voltage 30 Сек/Деление


Slide 12

Увеличим событие Синхронизация приборов – анализ задержек Voltage 0,1 Сек/Деление


Slide 13

14 Достоверность информации Информация Достоверность Elspec G4k и PQSCADA 0% 100% Источник информации Когда Что Где Почему Что делать ?


Slide 14

15 Что мы предлагаем Центр сбора и обработки данных качества электроэнергии Анализ качества База данных параметров электрической сети Анализ качества электроэнергии Управление качеством электроэнергии Накопление данных Измерения 1е 2е 3е 4е Поколение приборов Уровень работы


Slide 15

16 Elspec G4400 Некоторые данные Запись всех измеряемых параметров за каждый период в течении года во внутреннюю память прибора Запатентованный алгоритм сжатия PQZIP с коэффициентом 1000:1 Точность – не менее 0,1 % Действующие значения всех параметров электрической сети за каждый период Два параллельных процесса вычисления гармонических составляющих: 1. Согласно стандарту IEC 61000-4-30 , 2. Каждый период, до 511-ой гармоники Высокоточное чтение всей шкалы токов и напряжений в диапазоне х 10 от номинального Соответствие стандартам ГОСТ 13109, EN 50160, IEC 61000-4-15 и другим Вычисление фликера в реальном времени – 2,10 и 60 секундные периоды Периодическая запись 4 квадрантов энергии (активной и реактивной) для 16 параметров Одновременная дискретизация 12 каналов с частотой 250 кГц (4 мксек) Два порта Ethernet (10/100 MBit) с питанием (PoE- Power over Ethernet ) Встроенный web сервер для удаленного мониторинга через стандартный web browser Встроенный сервер ОРС для интеграции с системами SCADA Удобная настройка и отображение через дисплей (один для нескольких приборов, несколько для одного, или несколько для нескольких приборов G4400) Возможность установки съемной памяти Порты USB и RS-485 25 секунд автономной работы после прекращения питания


Slide 16

17 Elspec G4400 Указатель


Slide 17

18 Аналоговые Сигналы Напряжение Ток Центральный процессор Опреративная память Диск АЦП Цифровая Обработка Сигнала Какие проблемы без сжатия данных 8 каналов ? 256-1024 выборок ? 16 бит/выборка ? 50 (60) периодов/сек 7,864,320 бит/сек => 679,477,248,000 бит/день => 28.2 терра байт/год


Slide 18

19 Аналоговые Сигналы Напряжение Ток Центральный Процессор Сжатие данных Память АЦП Цифровая Обработка Сигнала С сжатием данных Сжатие регулирует скорость 8 каналов ? 256-1024 выборок ? 16 бит/выборка ? 50 (60) периодов/сек / 1,000 Коэф сжатия Обычно 1,966 бит/сек => 7.75 Гигабайт в год


Slide 19

20 Концепция сжатия Если значение не изменилось нет необходимости записи в память «Значение не изменилось» т.е. осталось в рамках заданной точности (или другое условие)


Slide 20

21 Elspec G4100 экраны Графики PQZIP Накопитель Действующие значения Фликер


Slide 21

22 Доступ через интернет и безопасность 3 уровня доступа Применим как для доступа через интернет так и для удаленного дисплея


Slide 22

23 Экраны интернет сервера Напряжение/Ток Мощность Каждый период / IEC 61000-4-30


Slide 23

24 Графические экраны через интернет сервер Векторы Форма волн


Slide 24

25 Энергия через интернет сервер Общая информация Потребление & Потребность


Slide 25

26 PQSCADA – Программа управления качеством электроэнергии Управление, накопление, анализ и отображение параметров электрической сети. Работа с данными от разных приборов и протоколов Разнообразные способы представления (графики, таблицы) Уникальные инструменты анализа Иерархическая структура – удобно для пользователя Рассредоточенная архитектура для оптимальной работы и повышенной надёжности Возможность согласования с оборудованием других производителей Модульность позволяет добавлять модули во время работы системы


Slide 26

27 Передовой анализ Параметры из разных точек измерений отображаются на одной синхронизированной шкале времени Выбирай и анализируй: Разные синхронизированные точки измерений Временное окно Широкий выбор параметров Действующие значения тока и напряжения Коэффициент нелинейных искажений Мощность Форма волн Гармоники Частота И ещё...


Slide 27

Сортировка по параметрам Фильтр по любому параметру Одновременный графический и табличный вид Определите временной интервал


Slide 28

29 Передача данных Direct LAN / Internet Cellular (GPRS, Edge ,UMTS) Dial-up Modem/Router ISDN Modem/Router DSL Modem/Router WIFI Router


Slide 29

30 Применение G4000 для ЭНЕРГОСБЫТОВЫХ компаний


Slide 30

31 Структура отношений


Slide 31

32 Точки контроля и движения информации Интернет Энергоаудит потребитель № 1 Интернет Энергоаудит потребитель № 3 Энергоаудит Сетевая компания № 1 Энергоаудит Сетевая компания № 2 Энергоаудит потребитель № 2


Slide 32

33 Особенности системы Полная картина происходящих событий в энергосетях потребителей в режиме реального времени Автоматический доступ к данным измерений заинтересованных сторон Защищенные каналы передачи данных Обратная связь с измерительным оборудованием, возможность удаленного конфигурирования G4420 Предпроектный мониторинг состояния энергосетей, возможность предоставления доступа заинтересованным проектным организациям Контроль в режиме реального времени проводимых пусконаладочных работ


Slide 33

34 Порядок работы


Slide 34

35 Интегрированное решение Система компенсации реактивной мощности EQUALIZER


Slide 35

Применение ФКУ позволяет обеспечить благоприятный режим эксплуатации электроустановок предприятия: токовая нагрузка на токоведущие части и коммутационную аппаратуру (выключатели автоматические, контакторы) снижается на 20-60%, снижаются потери на проводниках за счет уменьшения их нагрева, увеличивается срок службы проводов и кабелей, высвобождается трансформаторная мощность, увеличивается срок службы трансформаторного масла, возрастает качество напряжения у электроприемников, как следствие улучшается освещенность на рабочих местах, увеличивается производительность оборудования, улучшается качество изделий, уменьшается уровень гармоник в сети. Цели и задачи компенсации реактивной мощности


Slide 36

Новые аспекты при применении ФКУ в России + + Преобразователь частоты Источник бесперебойного питания Промышленный инвертор тока


Slide 37

Проблема: отсутствие компенсации реактивной мощности! Массовое увеличением применения в производственных процессах предприятий устройств, являющихся потребителями реактивной мощности и источниками гармоник приводит : возрастанию потоков реактивной мощности в сетях всех классов напряжения, в том числе в электрических сетях энергокомпаний ; к возникновению дефицита реактивной мощности в узлах нагрузки и, как следствие, к снижению напряжения на шинах нагрузок и подстанций и снижению запаса статической устойчивости нагрузки по напряжению; к увеличению до предельно допустимых значений загрузки трансформаторов и подстанций токами полной нагрузки и ограничению их пропускной способности по активной мощности из-за необоснованной загрузки реактивной мощностью; к существенному рост потерь активной мощности в электрических сетях и системах электроснабжения потребителей и значительному ухудшению технико-экономических показателей работы;


Slide 38

Критерии выбора конденсаторных установок Нелинейные переходные процессы, наличие тиристорных преобразователей в схеме питания сварочных аппаратов, вызывает наличие широкого спектра гармоник На графиках прослеживается характерная особенность работы сварочного оборудования - резкое нарастание (порядка 5-10 мс) уровня нелинейного токопотребления, и как следствие среднего значения реактивной мощности


Slide 39

Конструкция ФКУ «Эквалайзера» Индуктивные дроссели Модуль управления Тиристорный модуль переключения


Slide 40

Габаритные и присоединительные размеры ФКУ «Эквалайзера»


Slide 41

Масштабируемость ФКУ «Эквалайзера»


Slide 42

Особенности ФКУ «Эквалайзера» Переключение конденсаторной группы без переходного процесса с использованием электронных элементов переключения Фильтрация гармоник Точный контроль за коэффициентом мощности, даже при наличии гармоник. Понижение температурного режима конденсаторов и реакторов благодаря уникальной особенности включения конденсаторных батарей Встроенный 3-х фазный анализатор сети, измеряющий все сетевые параметры, включая гармоники Уникальные возможности автоматического контроля за работой системы и формирование отчета о состоянии электросети Сглаживание падения напряжения в случае резко меняющихся нагрузок, например точечная сварка или запуск электродвигателей Обеспечение повышения производительности для таких локальных энергосистем как дизель генераторы и ветряные генераторы


Slide 43

Штат Вашингтон, США: Использование Эквалазера в ветровых генераторах энергии


Slide 44

Тел: 8 (812) 945 44 93 www.psllc.ru Факс: 8 (812) 368 90 31 [email protected] Санкт-Петербург, Колпино, ул.Павловская 42- А ООО «ПРОМСЕРВИС» Представитель компании ELSPEC в северо-западном округе.


×

HTML:





Ссылка: