Eng Ru
Отправить письмо

Системы мониторинга и контроля параметров электросети предприятия. Мониторинг электросети


Мониторинг электросети

Большинство пользователей электроэнергии рано или поздно сталкиваются с проблемами в своей сети. Они могут быть обусловлены разными факторами и условиями эксплуатации. Но прежде чем принимать решение о выборе схемы и подборе оборудования, надо чётко понимать и представлять себе какие проблемы с электроснабжением у Вас уже есть, или какие проблемы могут возникнуть в будущем. Мы можем смело утверждать, нет технических проблем электроснабжения загородного дома или коттеджа, которые нельзя решить тем или иным способом. Всегда можно найти решение и выбрать оборудование, которое позволит исправить качество электроснабжения в соответствии с требованиями заказчика. Но, какое бы решение не принималось, нужна основа, база для принятия решения, точная информация о конкретном состоянии электрической сети в конкретном месте. Только такой подход позволит выбрать технически правильное решение и состав электрического оборудования, поэтому первым шагом для создания качественной электрической сети клиента должен быть шаг - получение полной информации об электрической системе объекта с помощью мониторинга всех ключевых параметров. При мониторинге качества электроэнергии, измеряются и записываются следующие данные:
  • напряжение и токи по каждой фазе;
  • величина активной и полной мощности по каждой фазе;
  • мощность активную, реактивную, полную;
  • коэффициент мощности;
  • частоту сети
  • гармоники тока и напряжения до 21-ой.
  • и другие необходимые параметры.
Данные записываются каждую секунду на протяжении всего необходимого времени наблюдения, которое может быть сутки, неделя и более. Этот способ мониторинга электрической сети позволяет получить полную картину состояния с данными токов и напряжения, точный слепок со всех электрических процессов, которые протекают в электрической системе наблюдаемого объекта. Измерения делаются при помощи приборов, которые называются анализаторы качества электроэнергии. Эти приборы имеют встроенную память, в которую записываются данные измерений, после окончания измерений эти данные можно перенести на компьютер. После обработки полученных данных проводится анализ, строятся различные графики. По графикам можно увидеть перепады и скачки напряжения в электрической сети, время и длительность перерывов в электроснабжении, можно определить максимальное и минимальное значение напряжения в электрической сети за время измерений. В результате полученных данных измерений делаются выводы о проблемах электрической сети и уже на основе этих выводов, выбирается техническое решение для нормализации электрической системы производства или коттеджа.

kilowatnik.ru

Системы мониторинга и контроля параметров электросети предприятия

15 мая 2013 г. в 17:24, 2174

Компания «JANITZA GbmH» предлагает комплексное решение для анализа эффективности энергопотребления предприятия на базе анализаторов мощности компании Janitza.

Анализаторы мощности

Анализ энергопотребления невозможен без постоянного мониторинга потоков энергии в системе электроснабжения. В системах энергоменеджмента и управления себестоимостью, а так же в системах контроля качества электросети не обойтись без универсальных измерительных устройств. Решение компании «Инжэлектрокомплект» на базе приборов UMG96RM компании Janitza предназначено для решения подобных задач.

  • Энергоэффективность в компактном корпусе.

UMG 96RM очень компактный и мощный анализатор электроэнергии. Устройство оборудовано мощным инновационным микропроцессором.

Частота сканирования всех каналов измерения в 20 кГц позволяет производить непрерывное измерение и сбор нескольких сотен измеряемых значений с высокой точностью.

Современная микропроцессорная технология, компоненты со строгими допусками, опыт производства, проектирования и собственного программирования в несколько десятков лет гарантируют высокую точность измерения и надежность UMG 96RM.

Малая глубина монтажа позволяет произвести интеграцию даже там, где пространство сильно ограничено, например, в распределительных шкафах. Монтаж и затраты на подключение могут быть существенно уменьшены благодаря простой конструкции.

  • Считывание и запись параметров энергии и профиля нагрузки

С помощью UMG 96RM детализация потребления энергии и профиля нагрузки становиться простой задачей в рамках исследования энергии. Данный анализ необходим для контроля энергоэффективности и безопасности систем распределения энергии.

Анализаторы мощности
  • Анализ стоимости электроэнергии в общей себестоимости продукта предприятия

Всё более и более важным для промышленных предприятий является привязка стоимости энергии к специфическим продуктам, а также возможность определения спадов и распределения стоимости за электроэнергию (отклонение от тренда), чтобы учитывать их в индивидуальных процессах и потребителях.

Анализаторы мощности

  • Автоматизированные системы управления

Автоматизированные системы управления производством и потреблением энергии по стандарту EN16001 являются необходимыми для непрерывного достижения энергоэффективности и уменьшения затрат. Универсальные измерительные приборы серии UMG 96RM — важная составная часть автоматизированных систем управления производством и потреблением энергии, которая позволит добиться уменьшения штрафов наряду с другими преимуществами.

Анализаторы мощности
  • Прозрачность систем распределения электроэнергии.

Более высокая степень прозрачности может быть достигнута посредством внедрения многоступенчатой и масштабируемой системы измерения. Только посредством непрерывного измерения приборами с высокой точностью, возможно, провести анализ временно возникающих событий и найти правильное решение.

Анализаторы мощности
  • Контроль качества электросети

UMG 96RM предоставляет необходимую информацию о недостаточном качестве энергии и позволяет принять меры для решения проблем энергосистемы. Как результат — предотвращение остановок производства, значительное увеличение срока службы производственных ресурсов, а также улучшение устойчивости для инвестиций, связанных с ними.

Анализаторы мощности

UMG96RM

Анализаторы мощности

Компактный и мощный многофункциональный прибор UMG 96RM для измерения энергии. Устройство измеряет и записывает данные о потреблении электроэнергии. Фиксирует стандартные характеристики качества энергии, такие как ток, напряжение, частота, мощность и многие другие характеристики, например гармоники, до 40-й включительно, и др.

Высокая точность измерения, компактный дизайн, обширные измеряемые данные, различные протоколы для интеграции в системы передачи данных и компактный дизайн делают UMG 96RM непревзойденным в его классе.

Точность измерения: 0,2 %(V), класс kWh = 0,5

Высокая частота выборки 20 кГц, точность измерения 0.2 % (V), Класс энергии 0.5 (кВтч) для измерения качества энергии.

8-тарифный счётчик активной и реактивной энергии

Измерение энергии в 4 квадрантах, с 4 тарифами активной и реактивной энергии в каждом, гарантирует точное и надежное получение данных энергии для отдельных потребителей или для полного электропитания.

Богатые коммуникационные способности: Ethernet, Profibus, ModBus, M-Bus ...

Простая интеграция на уровне систем (АСКУЭ, PLC, SCADA, BMS) гарантирована множеством интерфейсов и протоколов. Программное обеспечение GridVis, которое входит в комплект поставки, является основой для автоматизированных систем управления производством и потреблением энергии и исследования качества мощности.

Большая память для записи данных

Объём памяти измеряемых данных в 256 MB и определяемая пользователем конфигурация записи позволяет хранить записанные данные в течение длительного времени.

Анализ Фурье с 1 по 40-ю гармоники!

Измерение гармоник с 1-й по 40-ю, отображение информации о качестве мощности, помехах и «загрязнённости» электрической сети.

Разъёмы с винтовыми клеммами

Разъёмные винтовые клеммы под винт позволяют произвести простой и удобный монтаж в местах с ограниченным доступом.

Подсветка дисплея

Большой, высококонтрастный ЖК-дисплей с подсветкой гарантирует простое управление и отличное считывание информации даже в плохих условиях.

UMG 96RM доступен в различных вариантах оснащения, для различных применений и удовлетворения потребностей рынка. Различия между вариантами прежде всего в интерфейсах, протоколах и конфигурации входов и выходов. Стандартное устройство уже оборудовано быстрым интерфейсом RS485 с протоколом Modbus и 2 цифровыми выходами. Все последующие варианты имеют 4 цифровых входа, 6 цифровых выходов, встроенные часы, батарею и память как стандартное оснащение.

Profibus и цифровые входы/выходы

Profibus часто используется в системах, где UMG 96RM должен быть интегрирован в среду автоматизации (контроллеры ПЛК).

Вход для измерения температуры и аналоговый выход

Множество входов и выходов позволяют произвести эффективное внедрение устройства в информационные системы. Система распределения низкого напряжения, трансформатор или стойка сервера могут быть защищены от превышения температуры посредством входа для датчика температуры.

M-Bus

Промышленная шина M-Bus позволяет осуществлять сбор данных потребления от различных приборов учёта, таких как вода, газ, тепло или электрический ток. UMG 96RM может быть внедрён в систему сбора данных через M-Bus соединение без особых затрат.

4-й вход для трансформатора тока

Рост нелинейных нагрузок приводит к увеличению «загрязнений» энергосистемы и частым перегрузкам нейтрального проводника из-за гармоник тока. Нейтраль можно постоянно контролировать посредством 4-го входа для измерения тока.

Ethernet (TCP/IP)

Все чаще и чаще коммуникации промышленных систем переходят от стандартных шин к Ethernet (TCP/IP). Ethernet интерфейс UMG 96RM гарантирует простоту интеграции в сеть передачи данных, а также быстрое и надёжное создание архитектуры коммуникаций.

Ethernet (TCP/IP) + цифровые и аналоговые входы/выходы

Наряду с прозрачностью электрической сети умные системы управления энергией также выполняют активное управление потоками мощности и энергии. Кроме того UMG 96RM предлагает множество конфигураций для входов/выходов для интеллектуальной интеграции и задач управления.

Анализаторы мощности

Анализаторы мощности

  • Внешнее питающее напряжение с широким диапазоном.
  • Аккумуляторный отсек позволяет быстро заменить батарею, во время работы устройства.
  • Ethernet подключение для быстрой и безопасной интеграции в сеть или USB- разъём для конфигурации устройства.
  • Большое количество цифровых входов и выходов (до 4 входов и 6 выходов) позволяет интегрировать второстепенные точки измерения также просто, как и UMG 96RM интегрируется в систему передачи данных.
  • 4ый вход для измерения тока позволяет контролировать ток в нейтрали или измерять 4 независимые однофазные нагрузки.

Анализаторы мощности

Малая глубина монтажа позволяет произвести интеграцию даже там, где пространство сильно ограничено, например, в распределительных шкафах. Монтаж и затраты на подключение могут быть существенно уменьшены благодаря простой конструкции.

Программное обеспечение:

Программное обеспечение GridVis для программирования и визуализации электрической сети, которое входит в комплект поставки, позволяет осуществить простую и быструю настройку устройства. Индивидуальная визуализация источника энергии возможна при помощи топологии. При просмотре в режиме реального времени измеряемые данные могут записываться на ПК в одно и то же время. Кроме того GridVis предлагает удобные возможности представления и анализа исторических данных из базы данных. Автоматическое считывание измеряемых параметров и управление данными особенно важно для средних и больших проектов. Информация может сохраняться в различных типах баз данных.

Анализаторы мощности

  • Визуализация измеряемых значений
  • Автоматическое считывание кольцевого буфера приборов
  • Хранение измеряемой информации в базе данных
  • Графическое представление измеряемых величин в режиме реального времени
  • Настраиваемая топология со свободно выбираемыми значениями
  • Настройка измерительных приборов
  • Графическое программирование пользовательских программ или написание при помощи исходного кода Jasic®
  • Настройка, визуализация, обработка и анализ данных
  • Разработка обширных автоматизированных систем управления производством и потреблением энергии
  • Визуализация источников энергии при помощи топологии
  • Документирование качества мощности со свободным выбором периода времени
  • Анализ причин ошибок сети
  • Центр обработки стоимости энергии, то есть простое и точное вычисление стоимости электричества
  • Стабилизация источника энергии при помощи функции сигнализации превышения заданных пределов, например перенапряжения или кратковременное прерывание
  • Улучшение качества мощности, например анализ гармоник для обнаружения неисправностей
  • Анализ профиля нагрузки, к примеру, прогнозирование потребления для улучшения контракта с поставщиком энергии.

По материалам компании Janitza electronics GmbH

www.elec.ru

Мониторинг инженерной инфраструктуры в дата-центре. Часть 2. Система энергоснабжения

Часть 1. Мониторинг инженерной инфраструктуры в дата-центре. Основные моменты. Часть 2. Как устроен мониторинг энергоснабжения в дата-центре.Часть 3. Мониторинг холодоснабжения на примере дата-центра NORD-4.Часть 4. Сетевая инфраструктура: физическое оборудование.

Продолжаем серию статей про работу систем мониторинга инженерной инфраструктуры в наших дата-центрах. В первой части разобрали теоретические моменты, сегодня обратимся к практике. Начнем с самой критичной системы – энергоснабжения. Перед прочтением рекомендуем освежить знания про устройство электропитания в дата-центре.

Одна из схем для мониторинга системы энергоснабжения в дата-центре OST-2.

Особенности мониторинга системы энергоснабжения

В мониторинге энергоснабжения есть свои нюансы. Вот несколько общих советов для тех, кто только собирается проектировать и настраивать систему.

Мониторьте все что можно. В системе энергоснабжения нет неважных участков. Отслеживайте основные параметры каждого элемента системы: от трансформатора до PDU в стойке.

Мониторьте систему в целом. Мало просто поставить все оборудование на мониторинг. Важно отобразить существующие взаимосвязи между всеми элементами системы. Это поможет быстрее выявлять неполадки и не запутаться в десятках оповещений об ошибках.

Принципиальные схемы, карты и прочая визуализация лучше всего подойдут для этих целей. Картинка в начале поста – как раз пример такой схемы. Когда в стойке пропадет питание, с помощью таких схем будет легче понять, что стало причиной аварии.

Опрашивайте оборудование как можно чаще. Частый опрос поможет не пропустить важные события в жизни системы энергоснабжения: отключение городского питания, ошибки, по которым не завелся ДГУ. Такие критичные узлы, как главный распределительный щит, ДГУ, ИБП, рекомендуем опрашивать каждую секунду.

Мониторьте балансировки по фазам и парные нагрузки. Это производные показатели системы энергоснабжения. Они рассчитываются непосредственно в системе мониторинга на базе информации, полученной от оборудования.

Собирайте статистику. Только онлайн данных и оповещений мало, нужно собирать долгосрочную статистику. Она пригодится для многих вещей – от управления мощностями (capacity management) до расчета бюджета на закупку ЗИП.

Пара слов о нашем мониторинге

Система работает на базе open-source решения Nagios. Он собирает значения параметров оборудования и отправляет уведомления при достижении пороговых значений. Всего развернуто 8 стендов с Nagios.

Информация по 7 дата-центрам и всем системам мониторинга собирается в едином интерфейсе на базе Thruk.

Веб-интерфейс Thruk.

Статистику и графики на ее основе строим с помощью встроенных служб Nagios и Cacti.

Еще один способ представления информации – принципиальные схемы. Такой тюнинг процесса структурирует и упрощает восприятие большого объема данных. Целостную картину можно получить при одном взгляде на монитор.

Схема для мониторинга энергоцентра и машинных залов дата-центра NORD-4.

Давайте посмотрим, что, как и на каком оборудовании можно отслеживать.

Трансформаторы

При высокой нагрузке трансформаторы нагреваются. Если произойдет перегрев, то сработает защита и трансформатор выключится. Благодаря мониторингу мы можем вовремя отследить перегрев и принять необходимые меры.

Если трансформатор еще не запущен в эксплуатацию, то на корпус можно установить термоэлектрические пирометры. В уже работающих трансформаторах используем дистанционные инфракрасные пирометры.

Так выглядят инфракрасные пирометры.

Вводы на ГРЩ

Мониторинг на этом участке системы дает нам информацию о наличии электропитания от города и его характеристики по току, напряжению.

От каждого трансформатора в главный распределительный щит (ГРЩ) приходит три медных шины. Для получения данных о токах и напряжении на каждую шину устанавливается трансформатор тока. Его первичная обмотка подключена к шине, а вторичная обмотка замыкается на измерительный прибор – анализатор сети.

Аналогичным образом трансформатор тока крепится на шине в щите ДГУ.

Черные кольца на медных шинах – это и есть трансформаторы тока.

Анализатор сети крепится к дверце распределительного щита.

Система мониторинга опрашивает анализаторы сети по протоколу ModBus. Данные поступают на сервер мониторинга и отображаются в едином веб-интерфейсе Thruk.

Схема подключения анализаторов сети к системе мониторинга.

Аналогичным способом устроен мониторинг в остальных распределительных щитах (ЩР). Для каждой секции ЩР устанавливается свой анализатор, и суммарный – на весь ЩР.

Трансформаторы тока в распределительном щите машинного зала.

Анализаторы сети в распределительном щите машинного зала.

От анализаторов сети мы получаем порядка 20 параметров. Вот основные:

  • ток по фазам;
  • линейное и фазное напряжение;
  • частота;
  • мощность активная, реактивная и полная.
Некоторые параметры по ГРЩ в системе мониторинга.

Все основные параметры по ГРЩ отображаются на принципиальных схемах.

Гарантированное электроснабжение

По этой системе мы отслеживаем состояние щитов ДГУ, топливных баков и, конечно же, самих ДГУ. Данные от дизельных электростанций система мониторинга получает от панели управления ДГУ.

Панель управления ДГУ.

Схема подключения ДГУ к системе мониторинга.

Основные параметры ДГУ:

  • состояние: в авторежиме, в работе;
  • количество оборотов двигателя в минуту;
  • наличие ошибок в работе.
Обязательно отслеживаем уровень топлива в баках ДГУ, чтобы не остаться без горючего в час Х. Комплектация многих баков уже включает в себя механические датчики уровня топлива, которые подходят только для визуального мониторинга: к баку нужно подойти, чтобы увидеть, сколько там осталось. Это тоже вариант, но, чтобы избавиться от человеческого фактора и автоматизировать процесс, используйте цифровые датчики.

Список основных параметров ДГУ в системе мониторинга.

Бесперебойное энергоснабжение

Если в ИБП есть модуль для удаленного мониторинга, то сбор данных не представляет сложности: просто настраиваем опрос бесперебойников по протоколу SNMP.

ИБП изнутри. Красным отмечен модуль мониторинга, который подключается к серверу мониторинга.

Основные отслеживаемые параметры:

  • режим работы: питание от города/ДГУ, питание от батарей, работа на байпасе;
  • вольтаж и токи на входе и на выходе ИБП;
  • внутренняя температура ИБП.
Обычно ИБП умеют мониторить и параметры аккумуляторных батарей (АКБ):
  • вольтаж батарей;
  • уровень заряда батарей;
  • оценка времени автономной работы на батареях;
  • температура батарей.
Параметры ИБП в системе мониторинга.

Мониторинг PDU и АВР в стойке

Мониторинг PDU позволяет зафиксировать пропадание питания по одному или нескольким лучам в стойке с оборудованием. Для этого достаточно использовать PDU с возможностью опроса по протоколу SNMP. PDU с управлением и специализированным софтом тоже можно, но в этом случае добавится отдельный интерфейс.

То же самое касается и мониторинга стоечного АВР.

Подключение PDU к системе мониторинга.

Производные параметры: балансировка нагрузок по фазам и лучам

На основе данных, полученных от анализаторов сети в распределительных щитах, модулей мониторинга ИБП, PDU, в системе мониторинга рассчитывается несколько производных параметров.

Нагрузка по фазам. Если нагрузка распределена равномерно по фазам, тогда мощность кабеля и автоматов будет использоваться эффективно. Когда одна или две фазы перегружены, а одна или две недогружены, то возникает так называемый перекос фаз. Это, как минимум, будет означать, что имеющаяся мощность используется не оптимально. В худшем случае это приведет к отключению автомата и перегреву кабеля.

Нагрузка по фазам в системе мониторинга

Парные нагрузки на двух лучах. В наших дата-центрах резерв системы энергоснабжения 2N.

К каждой стойке подходит два независимых луча питания. И если что-то происходит с одним из лучей питания, другой берет на себя нагрузку вышедшего из строя. Получается, что каждый луч должен быть загружен только наполовину от номинальной мощности. Только в этом случае оставшийся в строю луч выдержит двойную нагрузку.

Для этого мы отслеживаем, чтобы нагрузка на одном луче не превышала более 50 % от номинала, а суммарная нагрузка на двух лучах – 100 % от номинала.

Если не отслеживать этот параметр, то можно “проморгать” ситуацию, когда у нас не останется резерва по второму лучу, так как парная нагрузка превышает номинальную мощность автомата.

Оба принципа должны соблюдаться одновременно. Рассмотрим это на практике. Допустим, у нас есть стойка с трехфазным питанием 32 А на фазу. Оборудование подключается к двум PDU. У каждого PDU по три секции (B1, B2, B3), каждая секция соответствует фазе, т.е. мы имеем дело с трехфазными PDU. Если мы соблюдаем вышеописанные правила, то получается, что суммарная нагрузка по двум лучам должна быть ниже 32 А (см. рисунок ниже).

Вроде все понятно, но давайте рассмотрим вот такой случай. В эту же стойку подключаем оборудование (см. рисунок ниже). Казалось бы, из 19,5 кВТ (три секции по 6,5 кВт) у нас всего занято 11 кВТ, и можно спать спокойно. Но в какой-то момент у нас выключается один луч, и вся стойка остается без питания. Произошло следующее. Мы перегрузили первую секцию (фазу) на одном из лучей. Суммарная нагрузка оказалась больше номинальной. Когда один из лучей взял на себя эту чрезмерную нагрузку, автомат выбило.

Парные нагрузки на первую секцию PDU (B1) в системе мониторинга.

Так парная нагрузка измеряется на уровне стойки. По такому же принципу мы отслеживаем:

  • парные нагрузки в секциях распределительных щитов машинных залов;
  • парные нагрузки на ЩР в целом;
  • парные нагрузки на ИБП.
Парные нагрузки на ИБП в системе мониторинга.

На этом остановимся. Задавайте вопросы в комментариях. Если у вас есть вопросы о балансировке нагрузки в стойках или распределительных щитах, пишите в комментариях, в личку или на [email protected].

В следующей статье поговорим про мониторинг холодоснабжения.

Еще статьи про мониторинг и энергоснабжение в дата-центре:

Часть 1. Мониторинг инженерной инфраструктуры в дата-центре. Основные моментыПуть электричества в дата-центреКак тестируют ДГУ в дата-центре

habr.com

Системы мониторинга параметров электрических сетей

Одна из главных задач энергетических компаний – предоставление качественной электроэнергии в любое время суток. И если о качественных показателях потребители в последнее время практически не беспокоятся, то о стабильности электроснабжения пока говорить рано. Производство электроэнергии ежегодно возрастает благодаря новым атомным электростанциям, а также все большой распространенности объектов зеленой энергетики. Поэтому встает вопрос о передаче необходимого объема электричества потребителям. Практически все электрические сети уже работают на предельных мощностях передачи, а для строительства новых необходимы существенные финансовые вливания.

По оценкам экспертов, наиболее быстро развивающейся экономике Китая уже в следующем году понадобится более 900 тыс. км высоковольтных линий электропередач. В прошлом году для Европейского Союза была разработана программа развития электрических сетей с финансированием в объеме 126 млрд. долларов. Эти средства планируют направить в первую очередь на развитие сетей электроснабжения для альтернативной энергетики. Определенные средства будут выделяться для развития системы мониторинга электрических сетей.

Мониторинг электрических сетей

Сейчас в большинстве случаев для оценки параметров электрических сетей используется так называемая модель статического определения пропускной способности линий (SLR). Для современных сетей электроснабжения мониторинг осуществляется на основе динамического определения (DLR). Мониторинг сетей электроснабжения позволяет оценить пропускную способность сети, а также в зависимости от изменяющихся параметров определять максимальные нагрузки. Как известно, одним из ограничивающих факторов при передаче электроэнергии является тепловая мощность проводников. Для примера рассмотрим проводник Дрейка. Если тепловая мощность проводника находится на уровне 100°C, а скорость ветра, который дует перпендикулярно линии электропередач, равна 0,6 м/сек, то пропускная способность всей линии составит около 990А. Если скорость ветра увеличиться до 1,2 м/сек, то пропускная способность уже составит 1160А (прирост 17%). Для энергетиков такой прирост является просто колоссальным. Поэтому для оценки параметров электрических сетей в режиме реального времени все чаще применяют динамическое определение пропускной способности линий (DLR).

Датчики для мониторинга электрических сетей

Среди датчиков для контроля состояния электрических сетей можно выделить несколько групп: датчики для контроля электрических параметров; датчики контроля токов утечки; температурные датчики; датчики контроля провисания проводников; датчики вибраций (защита от вандализма). Все сигналы с датчиков поступают в один вычислительный центр, в котором, в зависимости от погодных данных и требуемой передаваемой мощности, вырабатываются управляющие сигналы для всей энергетической системы в режиме реального времени. Для передачи сигналов с датчиком могут использоваться как стандартные кабельные линии, так и устройства мобильной связи GSM. Среди промышленных гигантов, освоивших системы мониторинга электрических сетей можно выделить следующие компании: Siemens Energy Inc. (система мониторинга воздушных линий ISCM), Pike Electric (система мониторинга ThermalRate), Promethean Devices (бесконтактная система мониторинга RT-TLMS).

Отдельные фирмы выпускают специализированные датчики для определения места короткого замыкания в сети (Компания GridSense, устройство Line IQ), а также устройства для снижения пиковых нагрузок в сети и управления коэффициентом мощности.

Системы мониторинга параметров электрических сетей, основанные на динамических моделях, показали свои преимущества и в рамках промышленной эксплуатации. Так, на одной из высоковольтных линий в США была установлена система мониторинга DLR. Оценка пропускной способности линии проводилась в сравнении со статическими оценками. В итоге динамическая оценка давала большую пропускную способность линии в 90% случаях. В некоторых ситуациях статические оценки давали бОльшую пропускную способность, чем динамические, однако эти периоды были кратковременными и очень редкими.

На сегодняшний день за счет современных систем удаленного мониторинга линий электропередач в режиме реального времени, энергетические компании имеют возможность оценивать и регулировать пропускную способность своих линий. Системы динамического определения пропускной способности линий DLR позволяют снижать затраты на капитальные ремонты линий электропередач или вовсе их откладывать. Прирост пропускной способности при установке систем мониторинга может достигнуть 20%.

ukrelektrik.com

Current Cost EnviR — мониторинг потребления электроэнергии / Хабр

Сколько электроэнергии потребляет телевизор, что расходует больше электричества — стиральная машина или холодильник, насколько эффективно используется электроэнергия в квартире? На все эти вопросы мог ранее ответить ныне закрытый сервис Google PowerMeter. Однако гикам и домашним экономам не стоит отчаиваться, ибо несмотря на свертывание сервиса от Google, дело мониторинга потребления электроэнергии продолжает жить. В данном обзоре предлагается к рассмотрению устройство Current Cost EnviR, которое позволяет не только наблюдать как «утекают» киловатты электроэнергии на дисплее устройства, но и совместно с Current Cost NetSmart(ранее Current Cost Bridge) отслеживать потребление электроэнергии в режиме online на сайте my.currentcost.com.

Итак, что же умеет данное устройство
  1. Потребление электроэнергии в данный момент времени в вашей доме/квартире (обновляется каждые 6 секунд на дисплее)
  2. Бесконтактный метод замера потребляемой мощности. Точнее переменного тока, а напряжение задается в настройках от 200в до 260в. Мощность рассчитывается в устройстве их произведением.
  3. Беспроводной способ передачи данных от клеммы-датчика до дисплея-приемника по радиоканалу на частоте 433МГц.
  4. Оценка стоимости потребляемой электроэнергии за день/месяц (задается тариф за 1 кВт/ч)
  5. Динамика потребления электроэнергии, т.е. устройство отображает скачок в кВт при подключении/отключении потребителей энергии в доме/квартире.
  6. Мониторинг текущей температуры в помещении в месте установки дисплея-приемника.
  7. График потребления энергии и текущей температуры в помещении на сайте my.currentcost.com. Обновляется каждые 5 минут. Требуется дополнительный модуль Current Cost NetSmart. На графике также отображается и линия минимального потребления энергии(+ утечки если они есть), когда все устройства в доме находятся в режиме ожидания.
  8. Передача сведений о потреблении электроэнергии на сервис Google PowerMeter каждые 10 минут. Требуется дополнительный модуль Current Cost NetSmart.
  9. Возможность подключения к ПК через специальный шнур USB с возможностью дальнейшей обработки на ПК поступающих данных от устройства в формате XML. Список доступного ПО имеется здесь. Можно также и самому написать парсер-обработчик этих данных.

Порядок подключения и использования
  1. Подключить и настроить дисплей-приемник. Задать дату/время, напряжение в сети, тариф.
  2. Включить радиопередатчик и провести синхронизацию с приемником.
  3. Нацепить клемму на фазный провод сразу после электросчетчика и подключить ее к передатчику. На приемнике сразу же должно отобразиться текущее потребление энергии.
  4. В случае вебмониторинга подключить Current Cost NetSmart через специальный шнур к дисплею-приемнику и к Вашему домашнему роутеру/свичу по eth. В Вашей локальной сети должен быть настроен и активен DHCP ибо NetSmart получает настройки IP и шлюза от него.
  5. В случае мониторинга на ПК подключить специальный USB кабелем дисплей-приемник к ПК. Внимание! Одновременное подключение к eth и к ПК невозможно!

Далее только для заинтересовавшихся: где заказать и как доставить

Как я уже писал ранее в Q&A, данные устройства для домашнего использования в России купить практически нереально. Поэтому наиболее близкий по параметрам к российским электросетям и с относительно терпимой стоимостью продукт я нашел на британском Амазоне(в США данного устройства не нашлось). Я приобрел Current Cost EnviR Black — The Smart-R Monitor за £48.60 и Current Cost «Bridge» Device за £29.95 для онлайн мониторинга.

Следующая проблема — доставка. Дело в том, что Амазон не доставляет в Россию данный вид продукции и пришлось воспользоваться услугами посредников для доставки товара из Великобритании. Почитав отзывы и разочаровавшись небогатым выбором я воспользовался услугами EbayToday, который за небольшую комиссию(£8.55) выкупили для меня товар и доставили в Россию за £15.95(+ £6.95 взял Амазон + страховка по желанию £2.50). Итого мои затраты составили £112.5. Перевод средств проще и оперативнее оказалось с баланса мобильного телефона, который в свою очередь предварительно пополнил с банковской карты. Комиссию за перевод с меня вообще не взяли. Доставка до моего города шла 18 дней, из которых 9 дней от Великобритании до Москвы и 9 дней в Москве на таможне, сортировке и до моего города Почтой России(~600км). Доплат по получении не потребовалось. В итоге получил примерно такую коробочку(извиняюсь за качество изображения, но в то время под рукой кроме сотового ничего не оказалось):

И заключительная проблема была в подборе европереходника для подключения двух блоков питания на 3.3в и 5в для дисплея и NetSmart соответственно(радиопередатчик работает от двух батареек типа D на 1.5в). Дело в том, что большинство имеющихся в продаже европереходников не подходят. Я приобрел переходник ЕВРО-2 по 30р за штуку в местном радиомагазине.

PS Разумеется нельзя назвать данное устройство достаточно дешевым, но оно достаточно наглядно демонстрирует возможности мониторинга потребления энергии и изучив принцип его работы вполне можно и разработать собственный аналог, благо клеммы-трансформаторы тока на том же Амазоне в большом количестве и в разных вариантах. Заинтересованных в разработке аналога — добро пожаловать в Q&A и в личную почту.

PPS Если нужны еще фото, техданные и т.п. — пишите, добавлю в обзор.

UPD 2013: Разработан отечественный аналог для мониторинга потребления электроэнергии: WebMeteoBox.

UPD 2015: В связи с частыми проблемами (http 503) на серверах Current Cost и Pachube владельцы устройств Current Cost EnviR могут воспользоваться отечественным сервисом narodmon.ru. По вопросам перехода пишите в личку (поделюсь опытом) или админам данного сервиса.

habr.com

Обследования электрической сети | Электроснабжение загородных домов Просмотр | Электроснабжение загородных домов

Загородное электроснабжение.

Ключевые факты и цифры  

Электросетевой комплекс ОАО "Ленэнерго" сегодня – это

  • 38,8 тыс. км воздушных линий электропередачи
  • 16 тыс. км кабельных подземных трасс
  • 368 подстанции напряжением 35-110 кВ  
  • 13,5 тысяч трансформаторных подстанций 10/6кВ/400В

 Это огромный электросетевой комплекс оборудования и электрических сетей разного уровня напряжения. ОАО "Ленэнерго" обеспечивает электроэнергией территорию Санкт-Петербурга и Ленинградской области, но электроснабжение  за городом имеет свои отличия от  городских электросетей Санкт-Петербурга, которые объективно ухудшают качество электроэнергии за городом, в Ленинградской области. Конечно, в Ленинградской области есть районы, в которых качество электроснабжения соответствует Госту, но их количество не велико и для большей части Ленинградской области характерны следующие особенности

  • Большие расстояния, на которые удалены потребители электроэнергии  от центров электроснабжения. Большие расстояния передачи электроэнергии  - это длинные линии электропередач, в которых  падает уровень напряжения, так необходимого потребителям, и  чем длиннее линии электропередач, тем меньший уровень напряжения доходит до конечного  потребителя

 

  • В отличии от Санкт Петербурга, в области нет крупных потребителей энергии - предприятий, которые занимаются реконструкцией  своих электрических сетей и вкладывают финансовые средства развитие общей энергосистемы Ленинградской области.  В области, энергосистемы в основном  существуют на деньги жителей и бюджетных организаций и в последние годы практически не развиваются и не реконструируются. Возраст основного парка  электрического оборудования и  сетей уже перешагнул за третий десяток лет, оборудование стареет, ухудшаются его эксплуатационные свойства и параметры и  оно уже физически не может поддерживать качество передачи и трансформирования  электроэнергии на должном уровне. Перегрузки сетей и  аварии на загородных областных  электрических сетях представляют собой скорее норму,  чем чрезвычайную ситуацию
  • Недостаток генерирующих и трансформирующих мощностей. В последние 10 лет в области активно ведется компактное загородное строительство коттеджных поселков, для которых не вводятся новые  электрические мощности , а используются те скудные резервы электрической мощности которые были созданы в  Ленинградской  области в прошлые годы

 Это объективные причины, которые обуславливаются появление проблем в энергоснабжении загородных домов и коттеджей в  Ленинградской области. 

В чем заключаются основные проблемы электрических областных сетей  можно прочитать в статье "Проблемы в электрических сетях загородных домов и коттеджей"

У владельцев загородной недвижимости остается один путь: самостоятельно обеспечить себе тот уровень и качество  электроснабжения, который им требуется.

Прежде чем принимать решение о выборе схемы и  подборе оборудования электрической системы для загородного электроснабжения, надо четко  понимать и представлять себе какие проблемы с электроснабжением у Вас  уже есть или какие проблемы могут возникнуть в  будущем.

Надо сказать что, нет технических проблем электроснабжения загородного дома или коттеджа, которые нельзя решить тем или иным способом. Всегда можно найти решение и выбрать оборудование, которое позволит нормализовать качество электроснабжения в соответствии с требованиями заказчика. Но какое бы решение не принималось, нужна основа, база для принятия решения, точная информация о конкретном состоянии электрической сети в конкретном месте. Только такой подход позволит выбрать технически правильное решение  и состав электрического оборудования. Поэтому первым шагом  для создания  или реконструкции электрической сети загородной недвижимости должен быть шаг - создание профиля мощности для электрической системы загородного дома. 

Измерения в электрической сети загородного дома или коттеджа.

Создание профиля мощности

 Профиль мощности это файл, таблица или график в который записываются данные  мониторинга электрической системы частного дома за определенный период.

  При мониторинге качества электроэнергии, измеряются и записываются следующие данные:

  • напряжение и токи по каждой фазе и целиком по системе электроснабжения,
  • величина активной и полной мощности по каждой фазе и целиком по системе,
  • коэффициент мощности. 

Данные записываются, с периодом 30 сек.,  на протяжении от 24 до 72 часов. Этот способ  мониторинга электрической сети позволяет получить  от 2880 до 8640 записей с данными токов и напряжения, точный слепок со всех электрических процессов, которые протекают в электрической системе частного дома. Измерения делаются при помощи приборов, которые называются анализаторы качества электроэнергии. Эти приборы имеют встроенную память, в которую записываются данные измерений, после окончания измерений эти данные можно перенести на компьютер. В компьютере, эти данные определенным образом обрабатываются в пакетах статистики. Строятся различные графики, и проводится анализ полученных данных. По графикам, полученных данных, можно увидеть перепады и скачки напряжения в электрической сети, время и длительность перерывов в электроснабжении, можно определить максимальное и минимальное значение напряжения в электрической сети за время измерений.  В результате полученных данных измерений делаются выводы  проблемах электрической сети частного дома и  уже на основе этих выводов, выбирается технические решения для нормализации электрической системы частного дома или коттеджа.

Проект электроснабжения загородного дома в Санкт-Петербурге. 194100  ООО "АТТ Энергия" т.(812)923-21-32  e-mail Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

 

График суммарной электрической мощности потребителей загородного дома.

Мониторинг электрической системы на протяжении длительного времени позволяет построить график суммарной электрической мощности и выявить риски и опасности, связанные с пиковыми моментами максимальной мощности. Для многих владельцев загородной недвижимости, становится неожиданностью, величина максимальной мощности, которую потребляют их загородные дома. Оказывается, что в такие моменты, величина пиковой мощности может превышать среднюю мощность в 2,5 - 3 раза.   К тому же высокая величина пиковой мощности связана с риском отключения автоматических выключателей на входе загородного дома или на линии электропередачи, что может случиться в самый неподходящий момент, например зимой, в сильные морозы. Данные подобных графиков  также нужны для определения параметров токовой защиты, установки различного электрического оборудования: стабилизаторов напряжения, источников бесперебойного питания, аварийные дизельные генераторы. Только по таким графикам можно точно определить правильные параметры для подбора электрического оборудования.

График напряжения и дисбаланса напряжения по фазам.

 

Мониторинг электрической системы на протяжении длительного времени, позволяет построить график напряжений, и узнать, как меняется напряжение в электрической сетях загородного дома или коттеджа. Очень важные графики, которые могут определить причину поломки или выхода из строя бытовой техники или инженерного оборудования в загородном доме.

По этим графикам можно определить наименьшую величину, до которой падает напряжение в сети и наивысшую точку, до которой поднимается напряжение в сети, а также величину дисбаланса напряжения по фазам.  Длительная работа при высоком или низком напряжении в электрической сети, влечет за собой определенные последствия для бытовой техники и инженерного оборудования.

Информация о максимальном и минимальном напряжении в сети позволяет оценить риски повреждения оборудования и определить параметры оборудования для защиты от скачков и нормализации напряжения.

График нагрузки и распределения токов по фазам.

Мониторинг электрической системы на протяжении длительного времени, позволяет построить график электрических нагрузок загородного дома. Такие графики позволяют оценить распределение тока по фазам загородного дома. Распределение тока по фазам связано с надежностью работы электрической системы, риском повреждения или возникновения пожара в доме. Электрическая сеть загородного дома будет работать безопасно и надежно только в случае симметричного распределения токов по фазам системы. Не равномерность распределения токов, ведет к возникновению перегрузки отдельных участков электрической цепи и к многократному увеличению рисков повреждения оборудования, электрических кабелей и возникновения пожаров.

Например, электрическая линия с распределением токов по фазам, в которой на одной фазе - средняя нагрузка 6А, а на другой фазе – средняя нагрузка 46А, представляет серьезную угрозу возникновения пожара для владельца загородного дома. Такое распределения токов означает, что 80% нагрузки коттеджа, в силу каких-то причин оказалось подключено к одной фазе. Это фаза перегружена в 2-3 раза, перегружены контактные соединения, перегружен кабель, неправильно рассчитана защита по току. Можно смело прогнозировать, что течении ближайших 2-3 лет, на этой фазе будет аварийная ситуация, которая в лучшем случае закончится её повреждением, ну а в худшем случае, закончится пожаром.

Мониторинг электрической системы позволяет выявить такие аварийные ситуации и заранее принять меры для исправления.

 

График отсутствия и провалов напряжения.

 

Мониторинг электрической системы на протяжении длительного времени, позволяет построить график электроснабжения и оценить надежность работы внешней электрической сети. Такие графики позволяют узнать количество провалов и отключений напряжения внешней электрической сети. Такие графики необходимы при подборе систем автономного электроснабжения или систем бесперебойного питания. По данным эти графиков, определяется необходимость установки подобных систем и берутся данных для их настройки.

 Пример  полного отчета об обследовании электрической сети загородного дома можно скачать по этой ссылке    

Проект электроснабжения загородного дома в Санкт-Петербурге. 194100  ООО "АТТ Энергия" т.(812)923-21-32  e-mail Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

attenergy.ru

Защита электросети и повышение надежности электроснабжения

Надёжное электроснабжение является основой стабильной работы всех инженерных систем. Удобный контроль и прозрачность - оптимальный путь к обеспечению энергобезопасности объекта в целом.

Задачи:

  • Понимать состояние сети и оборудования
  • Повысить надежность электроснабжения
  • Обеспечивать учет и контроль мощности
  • Управлять неприоритетными нагрузками
  • Контролировать качество электроэнергии

Для каких инженерных систем

  • Основное электроснабжение
  • Гарантированное и постоянное энергоснабжение
  • Бесперебойное электроснабжение
  • Электросеть распределения
  • Вспомогательные системы
  • система управления электроснабжением фото 1

    Интерфейс системы мониторинга основного электроснабжения

  • управление системами электроснабжения фото 1

    Интерфейс системы мониторинга гарантированного электроснабжения

  • защита электросети и повышение надежности электроснабжения фото 4

    Интерфейс системы мониторинга главной распределительной сети электроснабжения

  • защита электросети и повышение надежности электроснабжения фото 3

    Панель контроля ИБП

  • защита электросети и повышение надежности электроснабжения фото 2

    Панель контроля ДГУ

  • защита электросети и повышение надежности электроснабжения фото 1

    Панель управления неприоритетными нагрузками

Мы точно знаем, как получить результат

  • 1 Вы звоните к нам
  • 2 Мы изучаемособенности работыВашей компании
  • 3 Мы анализируемкакой эффект Высможете получитьот системы
  • 4 Согласовываем состав,функции системы.Сроки работ и условияконтракта.
  • 5 Производимнастройку системыи монтаж
  • 6 Обучаем Васработе, выполняемвсестороннеесопровождение

Получайте максимум эффекта от внедрения систем RedPine!

  • Повышение уровнянадёжности
  • Оперативное оповещение
  • Удобство управления имониторинга
  • Обеспеченныйпрозрачный контроль
  • Предупреждениеаварий

Результаты внедрений

  • Интеллектуальная мнемосхема электроснабжения
  • Визуализация параметров работы оборудования
  • Безопасность и удобство эксплуатации
  • Оперативность принятия решений
  • Экономия без ущерба надежности

www.redpine.pro


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта