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

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

2 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 2 Elspec Ltd.ПроизводствоПредставитель-сервисныйцентрПредставитель Elspec Engineering, Ltd. Caesarea Industrial Zone, Israel Elspec North America Freeport, IL, USA Elspec Technologies Beit Shean, Israel Elspec Portugal Porto, Portugal Основана в 1988 (Разработка с 1979), Акции компании на TASE с 2004 ООО «Промсервис»

3 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 3 Темы презентации: Оборудование для контроля качества э/эОборудование для контроля качества э/э Структура системы контроля качества э/эСтруктура системы контроля качества э/э Энергосбытовая компания как арбитр между потребителем и сетевой компаниейЭнергосбытовая компания как арбитр между потребителем и сетевой компанией Система компенсации реактивной мощности EQUALIZERСистема компенсации реактивной мощности EQUALIZER

4 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 4 Достоверность информации Информация Достоверность Сегодня 09:00 20% Падение напряжения Трансформатор Т1 Пуск двигателей Регулирование пуска Контроллеры Приборы Предположение 0% 100% КогдаЧтоГде Почему Что делать ? Источник информации Предположение

5 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 5 Идеальный вариант анализа Проведение измерений перед и во время события Большее количество точек измерений улучшает анализ

6 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 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

7 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 7 Нет пробела в данных– ВСЕ данные Событие, которое приводило к авариям оборудования, подключенного к сети высокого напряжения (конфигурация – треугольник)Событие, которое приводило к авариям оборудования, подключенного к сети высокого напряжения (конфигурация – треугольник) Отсутствие анализа состояния линейного напряжения не позволяло обнаружить это событиеОтсутствие анализа состояния линейного напряжения не позволяло обнаружить это событие Резолюция - 3 периода /деление, всего 60 периодов L-L Межфазное [kV] L-N Линейное [kV]

8 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 8 Нет пробела в данных – разные методики измерений Этот объект был подвержен «аномальным» явлениям более 4-х лет –убытки M$Этот объект был подвержен «аномальным» явлениям более 4-х лет –убытки M$ Никто не мог выявить проблемуНикто не мог выявить проблему Проблема- кратковременный резонансПроблема- кратковременный резонанс Не может быть обнаружен используя стандарт измерений IEC Не может быть обнаружен используя стандарт измерений IEC Elspec G4400 измеряет 2-мя методами параллельноElspec G4400 измеряет 2-мя методами параллельно

9 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 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 Voltage -100% 100%

10 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 10 Нет пробела в данных – Непрерывность данных Графики 3-х фаз напряжения, тока (RMS и форма волн) и частотаГрафики 3-х фаз напряжения, тока (RMS и форма волн) и частота Событие влекло ущерб в десятки тысяч долларовСобытие влекло ущерб в десятки тысяч долларов Правило «правой руки»:Правило «правой руки»: Падение напряжения + увеличение тока => событие внутри энергосистемы

11 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 11 Сожмём шкалу Изменение частоты – высокая вероятность внешнего источника проблемы

12 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

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

14 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 14 Достоверность информации Информация Достоверность Elspec G4k и PQSCADA 0% 100% Источник информации КогдаЧтоГде Почему Что делать ?

15 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 15 Что мы предлагаем Центр сбора и обработки данных качества электроэнергии электроэнергии Анализ качества База данных параметров электрической сети Анализ качества электроэнергии Управление качеством электроэнергии Накопление данных Измерения 1е1е 2е2е 3е3е 4е4е Поколение приборов Уровень работы

16 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 16 Elspec G4400 Некоторые данные Запись всех измеряемых параметров за каждый период в течении года во внутреннюю память прибораЗапись всех измеряемых параметров за каждый период в течении года во внутреннюю память прибора Запатентованный алгоритм сжатия PQZIP с коэффициентом 1000:1Запатентованный алгоритм сжатия PQZIP с коэффициентом 1000:1 Точность – не менее 0,1 %Точность – не менее 0,1 % Действующие значения всех параметров электрической сети за каждый периодДействующие значения всех параметров электрической сети за каждый период Два параллельных процесса вычисления гармонических составляющих:Два параллельных процесса вычисления гармонических составляющих: 1. Согласно стандарту IEC , 2. Каждый период, до 511-ой гармоники 1. Согласно стандарту IEC , 2. Каждый период, до 511-ой гармоники Высокоточное чтение всей шкалы токов и напряжений в диапазоне х 10 от номинальногоВысокоточное чтение всей шкалы токов и напряжений в диапазоне х 10 от номинального Соответствие стандартам ГОСТ 13109, EN 50160, IEC и другимСоответствие стандартам ГОСТ 13109, EN 50160, IEC и другим Вычисление фликера в реальном времени – 2,10 и 60 секундные периодыВычисление фликера в реальном времени – 2,10 и 60 секундные периоды Периодическая запись 4 квадрантов энергии (активной и реактивной) для 16 параметровПериодическая запись 4 квадрантов энергии (активной и реактивной) для 16 параметров Одновременная дискретизация 12 каналов с частотой 250 кГц (4 мксек)Одновременная дискретизация 12 каналов с частотой 250 кГц (4 мксек) Два порта Ethernet (10/100 MBit) с питанием (PoE- Power over Ethernet )Два порта Ethernet (10/100 MBit) с питанием (PoE- Power over Ethernet ) Встроенный web сервер для удаленного мониторинга через стандартный web browserВстроенный web сервер для удаленного мониторинга через стандартный web browser Встроенный сервер ОРС для интеграции с системами SCADAВстроенный 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)Удобная настройка и отображение через дисплей (один для нескольких приборов, несколько для одного, или несколько для нескольких приборов G4400) Возможность установки съемной памятиВозможность установки съемной памяти Порты USB и RS-485Порты USB и RS секунд автономной работы после прекращения питания25 секунд автономной работы после прекращения питания

17 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 17 Elspec G4400 Указатель Real-time MeasurementsELSPEC G4410ELSPEC G4420ELSPEC G4430 Скорость квантования за период (20 мсек) Гармоники Действующие значения за каждый период, частота, гармоники -++ Измерения при превышении номинального значенияx2x10 Тип АЦП12 бит16/20* бит Накопление занных и форм волн Объём внутренней памяти64MБ2ГБ8ГБ Продолжительность накопления1 день1 месяцнеогрничено Анализ качества электроэнергии Обнаружение переходного процесса, мксек(50 ГЦ) Фликер (IEC )-++ Быстрый фликер--+ Тестирование на соответствие EN EN50160 Временные интервалы-++ Некратные гармоники--+ Порты связи и I/O (вход/выход) Порт Ethernet122 Питание через Ethernet (PoE) - in, out-++ RS-485/422 порт+++ USB порт-++ Съёмный диск Compact Flash (CF) расширение-++ Работособность после прекращения питания10 сек25 сек Встроенный сервер OPC (Open Connectivity) Server-++ OPC Gateway: other RS-485/422 accessible via OPC-++

18 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 18 АналоговыеСигналыНапряжениеТок Центральныйпроцессор Опреративнаяпамять Диск АЦП ЦифроваяОбработкаСигнала Какие проблемы без сжатия данных 8каналов × выборок × 16бит/выборка × 50 (60)периодов/сек 7,864,320бит/сек => 679,477,248,000 бит/день => 28.2 терра байт/год Объём памяти в компьютере Скорость связи Объём памяти в приборе Скорость записи

19 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 19 АналоговыеСигналыНапряжениеТок ЦентральныйПроцессор Сжатие данных Память АЦП ЦифроваяОбработкаСигнала С сжатием данных Сжатые данные в базе данных Сжатые данные Диск Сжатие регулирует скорость 8каналов × выборок × 16бит/выборка × 50 (60)периодов/сек / 1,000Коэф сжатия Обычно 1,966бит/сек => 7.75 Гигабайт в год

20 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 20 Концепция сжатия Если значение не изменилось нет необходимости записи в памятьЕсли значение не изменилось нет необходимости записи в память «Значение не изменилось» т.е. осталось в рамках заданной точности (или другое условие)«Значение не изменилось» т.е. осталось в рамках заданной точности (или другое условие)

21 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 21 Elspec G4100 экраны Графики PQZIP Накопитель Действующие значения Фликер

22 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 22 Доступ через интернет и безопасность 3 уровня доступа3 уровня доступа Применим как для доступа через интернет так и для удаленного дисплеяПрименим как для доступа через интернет так и для удаленного дисплея

23 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 23 Экраны интернет сервера Напряжение/Ток Мощность Каждый период / IEC

24 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 24 Графические экраны через интернет сервер Векторы Форма волн

25 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 25 Энергия через интернет сервер Общая информация Потребление & Потребность

26 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 26 PQSCADA – Программа управления качеством электроэнергии Управление, накопление, анализ и отображение параметров электрической сети. Работа с данными от разных приборов и протоколовРабота с данными от разных приборов и протоколов Разнообразные способы представления (графики, таблицы)Разнообразные способы представления (графики, таблицы) Уникальные инструменты анализаУникальные инструменты анализа Иерархическая структура – удобно для пользователяИерархическая структура – удобно для пользователя Рассредоточенная архитектура для оптимальной работы и повышенной надёжностиРассредоточенная архитектура для оптимальной работы и повышенной надёжности Возможность согласования с оборудованием других производителейВозможность согласования с оборудованием других производителей Модульность позволяет добавлять модули во время работы системыМодульность позволяет добавлять модули во время работы системы

27 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 27 Передовой анализ Параметры из разных точек измерений отображаются на одной синхронизированной шкале времени Параметры из разных точек измерений отображаются на одной синхронизированной шкале времени Выбирай и анализируй : Разные синхронизированные точки измерений Разные синхронизированные точки измерений Временное окно Временное окно Широкий выбор параметров Широкий выбор параметров Действующие значения тока и напряженияДействующие значения тока и напряжения Коэффициент нелинейных искаженийКоэффициент нелинейных искажений МощностьМощность Форма волнФорма волн ГармоникиГармоники ЧастотаЧастота И ещё...И ещё...

28 Сортировка по параметрам Фильтр по любому параметру Multi level grouping Многоуровневая группировка Одновременный графический и табличный вид Определите временной интервал

29 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 29 Передача данных Direct LAN / InternetDirect LAN / Internet Cellular (GPRS, Edge,UMTS) Dial-up Modem/Router ISDN Modem/Router DSL Modem/Router WIFI Router

30 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 30 Применение G4000 для ЭНЕРГОСБЫТОВЫХ компаний

31 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 31 Структура отношений Выполнение условий на потребление электроэнергии, договора на подключение потребителя Контроль ПКЭ потребителей Контроль объемов поставляемой электроэнергии Активной Реактивной Сетевая компания Потребитель Гарантированная бесперебойная поставка электроэнергии Контроль ПКЭ поставляемой э/э Удовлетворение необходимых объемов поставки электроэнергии: Активной Реактивной ЭНЕРГОСБЫТ Мониторинг Контроль Арбитраж

32 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 32 Точки контроля и движения информации Интернет Энергоаудит потребитель 1 Граница балансового разграничения Мониторинг, Анализ, Контроль PQScada Сервер – Мониторинг, Анализ, Контроль Энергосбытовая компания Интернет Энергоаудит потребитель 3 Энергоаудит Сетевая компания 1 Энергоаудит Сетевая компания 2 Энергоаудит потребитель 2 GSM Маршрутизатор Потребитель 1 Маршрутизатор Потребитель 2 CD Почтой Потребитель 3

33 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 33 Особенности системы Полная картина происходящих событий в энергосетях потребителей в режиме реального времениПолная картина происходящих событий в энергосетях потребителей в режиме реального времени Автоматический доступ к данным измерений заинтересованных сторонАвтоматический доступ к данным измерений заинтересованных сторон Защищенные каналы передачи данныхЗащищенные каналы передачи данных Обратная связь с измерительным оборудованием, возможность удаленного конфигурирования G4420Обратная связь с измерительным оборудованием, возможность удаленного конфигурирования G4420 Предпроектный мониторинг состояния энергосетей, возможность предоставления доступа заинтересованным проектным организациямПредпроектный мониторинг состояния энергосетей, возможность предоставления доступа заинтересованным проектным организациям Контроль в режиме реального времени проводимых пусконаладочных работ Контроль в режиме реального времени проводимых пусконаладочных работ

34 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 34 Порядок работы Запрос/Жалоба клиентаЗапрос/Жалоба сетевой компании Энергосбытовая компания Запрос в базу данных Отчет технического центра энергосбытовой компании Энергосбытовая компания - арбитр

35 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 35 Интегрированное решение Система компенсации реактивной мощности EQUALIZERСистема компенсации реактивной мощности EQUALIZER

36 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Применение ФКУ позволяет обеспечить благоприятный режим эксплуатации электроустановок предприятия: токовая нагрузка на токоведущие части и коммутационную аппаратуру (выключатели автоматические, контакторы) снижается на 20-60%, токовая нагрузка на токоведущие части и коммутационную аппаратуру (выключатели автоматические, контакторы) снижается на 20-60%, снижаются потери на проводниках за счет уменьшения их нагрева, снижаются потери на проводниках за счет уменьшения их нагрева, увеличивается срок службы проводов и кабелей, увеличивается срок службы проводов и кабелей, высвобождается трансформаторная мощность, увеличивается срок службы трансформаторного масла, 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, возрастает качество напряжения у электроприемников, как следствие улучшается освещенность на рабочих местах, увеличивается производительность оборудования, улучшается качество изделий, уменьшается уровень гармоник в сети. уменьшается уровень гармоник в сети. Цели и задачи компенсации реактивной мощности

37 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Новые аспекты при применении ФКУ в России + + Преобразователь частоты Источник бесперебойного питания Промышленный инвертор тока

38 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Проблема: отсутствие компенсации реактивной мощности! Массовое увеличением применения в производственных процессах предприятий устройств, являющихся потребителями реактивной мощности и источниками гармоник приводит : 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;

39 Copyright © 2007 Elspec Ltd. 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

40 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Конструкция ФКУ «Эквалайзера» Индуктивные дроссели Модуль управления Тиристорный модуль переключения

41 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Габаритные и присоединительные размеры ФКУ «Эквалайзера»

42 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Масштабируемость ФКУ «Эквалайзера»

43 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Особенности ФКУ «Эквалайзера» Переключение конденсаторной группы без переходного процесса с использованием электронных элементов переключенияПереключение конденсаторной группы без переходного процесса с использованием электронных элементов переключения Фильтрация гармоникФильтрация гармоник Точный контроль за коэффициентом мощности, даже при наличии гармоник.Точный контроль за коэффициентом мощности, даже при наличии гармоник. Понижение температурного режима конденсаторов и реакторов благодаря уникальной особенности включения конденсаторных батарейПонижение температурного режима конденсаторов и реакторов благодаря уникальной особенности включения конденсаторных батарей Встроенный 3-х фазный анализатор сети, измеряющий все сетевые параметры, включая гармоникиВстроенный 3-х фазный анализатор сети, измеряющий все сетевые параметры, включая гармоники Уникальные возможности автоматического контроля за работой системы и формирование отчета о состоянии электросетиУникальные 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 электродвигателейСглаживание 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 генераторыОбеспечение повышения производительности для таких локальных энергосистем как дизель генераторы и ветряные генераторы

44 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Штат Вашингтон, США: Использование Эквалазера в ветровых генераторах энергии

45 Copyright © 2007 Elspec Ltd. Тел: 8 (812) Факс: 8 (812) Санкт-Петербург, Колпино, ул.Павловская 42- А ООО «ПРОМСЕРВИС» Представитель компании ELSPEC ELSPEC в северо-западном округе.