Sisteme extinse de analiză a calității energiei electrice
ing. Mihai Sârb – Director Compartiment Sisteme de Telegestiune și Analiza Calității Energiei Electrice
Necesitatea acordării unei atenții sporite stării rețelelor electrice, calității energiei electrice și fiabilității rețelelor este într-o continuă creștere. Odată cu conectarea la rețea a noi sarcini care utilizează cele mai noi tehnologii, distorsiunea armonică totală (THD-ul) a sistemului este în creștere, cauzând degradarea prematură a echipamentelor industriale și casnice. Întreruperile în alimentarea cu energie electrică și perturbațiile care afectează calitatea energiei electrice cauzează pierderi economice semnificative. Există de asemenea probleme la menținerea nivelului de tensiune.
Pentru a crește gradul de fiabilitate a rețelelor electrice și pentru a îmbunătății calitatea energiei electrice în cadrul rețelelor electrice trebuie cunoscută și înțeleasă în primul rând starea actuală a acestora. În vederea colectării informațiilor necesare în acest sens se impune utilizarea de Sisteme Extinse de Analiză a Calității Energiei Electrice, care utilizează analizoare de calitate distribuite în întreaga rețea pentru a monitoriza și înregistra parametrii rețelei în cauză.
Având în vedere că în România nu există Sisteme Extinse de Analiză a Calității Energiei Electrice însă există un interes major pentru astfel de sisteme în cadrul companiilor de transport și distribuție a energiei electrice, cu intenția de a le implementa în viitorul apropiat, lucrarea de față se dorește a fi un ghid, un ajutor, la proiectarea acestora.
Sunt prezentate etapele recomandate a fi urmate, obiectivele posibile, componentele necesare, facilitățile pe care le pot avea componentele, precum și analiza posibilității utilizării echipamentelor existente deja în cadrul companiei de electricitate.
Avantajele unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice
- Informații din întreaga rețea;
- Integrarea sistemelor existente;
- Creșterea gradului de satisfacție a consumatorului;
- Îmbunătățirea calității energiei electrice;
- Conformitate cu noile standarde;
- Avantaj competitiv pe piața de energie.
Etape de proiectare a unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice
Principalele etape în proiectarea unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice sunt:
a. Definirea obiectivelor;
b. Inventarierea echipamentelor/componentelor existente și a posibililor beneficiari;
c. Stabilirea cerințelor pentru componentele sistemului;
- Analizoarele de calitate a energiei electrice,
- Infrastructura de comunicație,
- Aplicația software;
d. Revizuirea și ajustarea sistemului
a. Definirea obiectivelor
Unul dintre obiectivele cel mai des întîlnite la proiectarea unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice este realizarea de rapoarte despre conformitatea cu standardele de calitate. În acest sens se vor stabili parametrii de calitate care se vor urmări, precum și standardul de calitate față de care se verifică conformitatea, de ex. EN50160, IEEE, etc.
b. Inventarierea echipamentelor/componentelor existente și a posibililor beneficiari
În etapa următoare de proiectare a unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice se vor inventaria echipamentele existente în cadrul companiei, pentru a analiza care dintre aceste echipamente se pot integra, utiliza în cadrul viitorului sistem, cu scopul de a reduce valoarea investiției necesare sau de a extinde obiectivele sistemului. În acest sens se vor analiza următoarele:
- ce fel de analizoare de calitate există deja în rețea, ce fel de alte echipamente – frecvențmetre, osciloperturbografe digitale, relee, traductoare de tensiune, analizoare de armonice etc.;
- ce fel de căi de comunicație se utilizează în prezent;
- ce fel de program de analiză se utilizează în prezent;
- ce fel de rapoarte se generează în prezent și cine le uti–lizează;
- care departamente pot beneficia de informațiile oferite de un Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice.
c. Stabilirea cerințelor pentru componentele sistemului
Analizoarele de calitate a energiei electrice
Alegerea corectă a analizorului de calitate va asigura conformitatea Sistemului Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice chiar și cu posibilele cerințe din viitor.
La alegerea analizorului se recomandă a avea în vedere următoarele facilități:
- Conformitate cu standardele în vigoare;
- Posibilitate de “upgradare” pe teren;
- Procesare date în aparat;
- Adaptabilitate la particularitățile punctului de măsurare;
- Parametri de calitate măsurați;
- Memorarea datelor în analizor pentru analiza evoluției parametrilor;
- Alarmare;
- Server Web;
- Analize post-eveniment.
Infrastructura de comunicație
Pentru transmiterea datelor de la analizoarele de calitate există mai multe opțiuni care se pot alege la proiectarea unui Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice:
- Ethernet pe fibră – este soluția cea mai avansată dar și cea mai costisitoare;
- Ethernet pe cablu de rețea;
- Comunicație serială;
- Dial-back Modem – este o tehnologie “push”, adică analizorul de calitate sună la serverul central în urma unui eveniment;
- Dial-up Modem – datele sunt citite din analizorul de calitate pe baza unui orar. Acest mod de comunicație nu poate fi utilizat dacă se dorește comunicație în timp real sau alarmare în timp real.
Rapoartele realizate de sistem se pot transmite utilizând funcția de server Web al analizorului, prin email sau în format excel, word, pdf, PQDIF.
Aplicația software
La selectarea aplicației software aferentă Sistemului Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice se recomandă a se avea în vedere următoarele facilități:
- Scalabilitate. Această facilitate permite extinderea sistemului în viitor cu numărul necesar de analizoare de calitate.
- Agregarea datelor. Agregarea evenimentelor este o metodă automată care reduce numărul de evenimente care trebuie analizate prin interconectarea în baza de date a evenimentelor înrudite și prin reprezentarea vizuală a unui grup de evenimente printr-un singur eveniment reprezentativ.
- Clasificarea evenimentelor. Sistemul Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice este recomandat să permită clasificarea evenimentelor funcție de criteriile stabilite de utilizator. În acest sens sistemul permite stabilirea unor reguli de clasificare în urma cărora anumite evenimente pot fi excluse sau incluse în anumite rapoarte. De exemplu, se poate defini ca într-un anumit raport să apară doar evenimentele care afectează un anumit consumator
- Hartă de propagare a perturbațiilor. Această facilitate permite observarea efectelor unei perturbații în urma propagării acesteia în cadrul rețelei.
- Generare rapoarte. Se vor stabili rapoartele care se doresc a fi generate de sistem.
Fig. 3. Agregarea evenimentelor. Un volum mare de evenimente este reprezentat de un numar redus de evenimente reprezentative.
d. Revizuirea sistemului și ajustarea cerințelor
După stabilirea facilităților componentelor sistemului astfel încât să se poată realiza obiectivele inițiale stabilite pentru Sistemul Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice este posibil să se observe aplicații complementare ale sistemului. Este indicat a se examina toate posibilele utilizări ale Sistemului Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice încă din stadiul de proiectare. În acest moment crucial, o creștere minimală a investiției poate aduce avantaje economice semnificative
Concluzii
Creșterea numărului de sarcini perturbatoare precum și a numărului de echipamente sensibile va duce în viitor la creșterea impactului calității energiei electrice. Primul pas în tratarea problemelor legate de calitatea energiei electrice este cunoașterea stării rețelei utilizând un Sistem Extins de Analiză a Calității Energiei Electrice permanent instalat. Un astfel de sistem poate oferi informații prețioase pentru multiple departamente din cadrul companiilor de electricitate. Indiferent dacă obiectivul inițial pentru implementarea unui astfel de sistem este urmărirea conformității cu anumite standarde, creșterea fiabilității rețelei sau creșterea gradului de satisfacție a consumatorilor, multe dintre costurile infrastructurii și informațiile oferite pot fi compensate de aplicații complementare, ajutând astfel la justificarea economică a investiției.
Pentru informații suplimentare vă rugăm să ne contactați.
telefon: 0264 207 516
email: mihai.sarb@energobit.com
