سیستم جدید بررسی كیفیت برقi-Grid

سیستم جدید بررسی كیفیت برق i-Grid مجله PEI : ژوئن ۲۰۰۳ یك سیستم جدید مشاهده توزیع برق مبتنی بر web در ایالات متحده تحت آزمایش قرار دارد. این سیستم نوید مدیریت بانك اطلاعاتی شركتهای برق به شكلی آسانتر و كم هزینهتر را میدهد . با افزایش نصب پردازشگرها و بارهای دیجیتال حساس نیاز به درك كیفیت برق و ویژگیهای آن در سیستم های نیروی برق افزایش یافته است طرح شركت EPRI در اوایل دهه ۱۹۹۰ موسوم به پروژه كیفیت برق توزیعی (DPQ) منتهی به مفهوم نصب سیستمهای دارای مونیتورهای گسترده كیفیت برق با یك بانك اطلاعاتی مركزی قابل دسترسی برای كارشناسان شد. طی دهه گذشته فروشندگان سیستمهای جدیدتر مونتیور كیفیت برق را عرضه كردند و كارخانههای وابسته به EPRI سیستم مونتیورهای گسترده كیفیت برق را به كار گرفتند. اما در هنگامی كه EPRI سیستم DPQ خود را تحت بررسی قرار داد و برمبنای آن بازار را دگرگون ساخت، در عمل نتیجه آن شد كه سیستمهای مونتیورینگ PQ با مشكلاتی چون هزینه بالای نصب، نگهداری، بارگذاری و مدیریت بانك اطلاعاتی مواجه و این مشكلات به تنگناهایی برای استقرار سیستم هایی از این نوع شد .

سیستم i-Grid جدیدترین توسعه توسط شركت “ سافت سوییچینگ تكنولوجیز ” سبب شده تا یك مدل مبتنی بر خدمت برای سیستمهای مشاهده كیفیت برق پدید آمده و شركتهای برق را قادر به نصب و تعبیه حساسگرهای یك و سه مرحله ای PQ با بخشی از هزینههای سیستمهای سنتی كند. این سیستم به نام i-Grid شناخته می شود .
i-Grid یك سیستم Web پایه نوآورانه مشاهده كیفیت برق توزیعی قابل اتكاء و همچنین یك سیستم هشداردهندهای است كه نیاز بارگذاری واداره بانك اطلاعاتی فردی را حذف كرده. از آنجا كه دادههای هر حساسگر در یك سرو SERVER مركزی جمع میشود تحلیل دادهها و عرضه آن از طریق Web امكانپذیر میگردد. این مدل توان كاهش كل هزینه سیستم به میزانی قابل توجه (از نصب گرفته تا اداره برق) را دارد. اگر بتوان نصب و تعبیه این حساسگرها را در مقیاس بزرگ انجام داد به این ترتیب می توان دادههای جمعآوری شده را در سطح ملی برای بررسی كیفی برق مورد استفاده قرار داد و از قابلیت اتكاء آن مطمئن شد . سیستم i-Grid از حساسگرهای(Sensors) ارزان قیمت برای گردآوری دادهها استفاده میكند. این حساسگرها به دونوع تك فاز و سه فاز تقسیم می شود .
اختلالهای بــــرق و دادههای وضعیت ثابت توسط مونتیورهای Isense ثبت و بااستفاده از مودم به اینترنت و بانك اطلاعات مركزی منتقل میكند و در پایگاه Web موسوم به i-Grid به نمایش میگذارد كه این تواناییها را دارد : · ثبت سوابق ، گزارش زمان و وضعیت ولتاژ اتفاقات شامل افت و خیز، قطع، خاموشی با مدت زمانهای متفاوت · ارائه خودكار هشدار خاموشی ،برقراری مجدد، اتفاقات مربوط به كیفیت از جمله اطلاعات مربوط به اتفاق و زمان آن · نمایش ولتاژ RMS و دادههای موجی شكل برروی پایگاه i-Grid · تولید گزارش خلاصه رویدادها و وضعیت ثابت ولتاژ ثبت شده توسط مونیتورهای Isense شامل اتفاقاتی مثل تجمع، بخش شدن، تنظیم ولتاژ وعدم تعادل ولتاژ · استفاده از خط تلفن مشترك معمولاً از طریق ISP محلی این سیستم، گذشته از اطلاعات تك اتفاق ظرفیت وقدرت تجمع اطلاعات در چند مونیتور Isense در سیستم i-Grid را دارد.
اگر چه دادهها از تمام پایگاهها قابل دسترسی است اما محل داده ها از دسترس بازدیدكنندگان اتفاقی مصون میماند. در واقع تنها راه دیدن دادههای یك پایگاه چه برای صاحب Isense كه دادهها را ضبط كرده یا اجازه دیدن را دارد ، مربوط به مالك است. فرصتهای پروژه EPRI درسال ۲۰۰۳ EPRI یك پروژه مناسب مشترك به تمام شركتهای برق نماینده خود در زمینه تجربه میدانی و نمایش توجیهی این سیستمهای ارزان قیمت مشاهده پیشنهاد كرد . هدف ثانوی مشاركت در تحلیل دادهها و طراحی شكل عرضه داده هاست كه اینك در مراحل اولیه توسعه خود است . این پروژه پنج هدف اصلی را دنبال می كند :
۱- بهبود ظرفیت و قابلیت سیستمهای فعلی مونتیورینگ تامیزان مناسب بدون تلف كردن كل هزینه برهرحساسگر
۲- متناسبسازی تحلیل دادهها و عرضه آن مبتنی بر نیاز شركتكننده به شكل محدود
۳- توسعه طرحی برای ارزیابی مشخصه های پایگاه
۴- تعبیه حساسگرهای تك و سه فاز در محلهای كلیدی مشتری ( این كار توسط اعضاء انجام میشود )
۵- كسب تجربه میدانی یك ساله با توجه به عملكرد مونتیورها و مدیریت داده ها و كاركردهای تحلیلی اعضاء EPRI كه در پروژه شركت می كنند از چندین مزیت بهره مند خواهند شد ،از جمله : *تجربه عملیاتی دست اول یك تكنولوژی نو برای مشاهده PQ * توانایی تاثیرگذاری برروش طراحی و تحلیل دادهها در مراحل اولیه توسعه تكنولوژی *روش ارزان قیمت تعبیه تعداد زیادی از حساسگرهای پرتعداد برای ارزیابی سطح كیفیت برق بر سیستمهای خود و در حساب های كلیدی *توان هشدار به بخشهای مختلف شركتها و مشتریان برای خاموشی و استقرار مجدد برق در زمان بلادرنگ *فرصت مشاركت در هر فعالیت تعقیبی كیفیت برق به شكل سراسری و كوششهای بهینهسازی پس از نفوذ عمده این حساسگرها *فرصت دیدن دادهها از سایر حساسگرها اندازهگیرهایی كه توسط اشخاص دیگر – نظیر مشتریان – در منطقه سرویس تعبیه شده است .
مالكیت داده ها سیستم Igrid دادههای تمام مونتیورهای Isense را در بانكهای اطلاعاتی مشترك ذخیره میكند. دسترسی web به داده های تفصیلی با حساب كاربرمحدود می شود ناشناخته ماندن پایگاههای مشاهده فردی حاصل شده بانك اطلاعاتی می تواند برای استخراج مالكیت دادهها سیستم i-Grid دادههای تمام مونیتورهایIsense را در بانكهای اطلاعاتی مشترك ذخیره میكند. دسترسی Web به دادههای تفصیلی با حساب كاربر محدود میشود. ناشناخته ماندن پایگاههای مشاهده فردی حاصل شده بانك اطلاعات میتواند برای استخراج دادهها در دسترس باشد . ” سافت سوییچینگ “ همچنین امكان عرضه خصوصی سیستمهای i-Grid را دارد كه در اینجا مالكیت داده ها وامنیت آن میتواند مستقیماً توسط شركت برق كنترل شود . مزیت مستقیم سیستم مركزی دادهها توان یكپارچهسازی دادههای مرتبط با شماری فرایندهای كاری شركت است . یك نمونه بهینهسازی منطقهای در جدول زیر یعنی ثبت های ۲۲ مونتیور در یك ایالت جنوب شرقی ایالات متحده میتوان دید. این دادهها در صد خاموشیها در مقابل افت ولتاژ در این منطقه را نشان میدهد كه تقریباً در یك ماه تا شش ماه تغییر چندانی ندارد . جدول II اطلاعات خاص افت ولتاژ خاص را از یك پایگاه ساخت چند مگاواتی نشان میدهد. نمودارهای صفحه نمایشگر علت افت ولتاژ را پس از چند سیكل نشان میدهند و به همین شكل كاردوباره موتورهای بزرگ سیستم كه ولتاژ را پایین نگه میدارد به نمایش در میآید . برگشت ناگهانی به میزان ولتاژ اسمی پس از افت ولتاژ آثاری خسارت بار بربسیاری ازدستگاهها و موتورها و سیستمهای عرضه برق میگذارد . توانمندی بررسی تاریخی دادهها موردی روی مهم در ارزیابی راهحلهای مربوط به مسایل كیفیت برق است .
در صفحه نمایشگر برای هر تك رویداد در بدترین فاز ولتاژ نقش میبندد ( حتی اگر این اثر تك فاز باشد ) و به همین شكل تجمیع رویدادهای بین ۹/۰تا ۰/۱ بر واحد نشان داده میشود. كل رویدادهای ثبت شده دوره خاص منطقه ۵۷ مورد است كه از دو مونیتور پایگاه به دست آمده است . باید توجه داشت كه هیچ قطع برق عمده ای در طول شش ماه مورد بررسی رخ نداده است و افت ولتاژ گذرنده كمتر از s۵۰۲ توسط مونتیورها ثبت نشده است . نیاز برای حفاظت هماهنگ تامین شده است . نیاز برای حفظ در برابر افت ولتاژ متكی به خود پایگاه است و در بسیاری مناطق صنعتی دستگاه تعدیل افت ولتاژ حفاظت مناسب را تامین می كند . نتیجه گیری : سیستم i-Grid دوسالی است كه درحال كار است و تاحال ۷۰ مونتیور نصب شده است. با بهربرداری از اینترنت برای ارتباطات دادهها i-Grid تا مكانهای بینالمللی ـ در كانادا، برزیل، استرالیا، مالزی و سنگاپور ـ توسعه یافته است. یك بررسی پیشین EPRI (یعنی TR۱۰۰۱۶۵۱ ) تصدیقكننده دقت و عملكرد مونیتورهای Isense و سیستم i-Grid است. مونیتورهای كمهزینه در نهایت امكان تعبیه در مقیاس گسترده را برای بررسی كیفیت برق در سطح شبكهها فراهم كرده و قابلیت اطمینان این مشاهده – با توجه به خزانه مركزی اطلاعات - امكان تحلیلهای پیشرفته، روندگذاری و یكپارچهسازی فرایند بسیاری از بنگاههای برق را فراهم میكند. EPRI به توسعه این فناوری نوید بخش كمك میكنند .
منبع:

مجله پی.ای.آی ژوئن ۲۰۰۳
مترجم‌:مهرداد غروی
انتخابی از منابع گوناگون

سیستم جدید بررسی كیفیت برقi-Grid