Dranetz電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)案例研究與應(yīng)用措施：

1、低等級(jí)的電源質(zhì)量可能導(dǎo)致敏感與昂貴的醫(yī)療設(shè)備故障

電能質(zhì)量一直是醫(yī)療行業(yè)管理人員的一個(gè)棘手關(guān)鍵問(wèn)題。隨著醫(yī)療技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)院、診所和實(shí)驗(yàn)室越來(lái)越依賴精密的電子設(shè)備進(jìn)行診斷、治療和監(jiān)測(cè)。這些設(shè)備通常在網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)過(guò)程和電力基礎(chǔ)設(shè)施中相互連接，并且可能受到供電系統(tǒng)和設(shè)施內(nèi)產(chǎn)生的電能質(zhì)量事件的負(fù)面影響。

醫(yī)療設(shè)備的涉及的所有電路的互連，以及使用中的設(shè)備的高靈敏度，都要求高度的電能質(zhì)量和可靠性，以防止使用中關(guān)鍵任務(wù)操作和程序的中斷。電能質(zhì)量干擾可由一系列內(nèi)部和外部現(xiàn)象引起，并且由于事件的位置和性質(zhì)不能很好地理解或確定，因此經(jīng)常再次發(fā)生。

雖然停機(jī)或故障的成本可能導(dǎo)致每小時(shí)數(shù)千美元，但在關(guān)鍵患者手術(shù)中電力和設(shè)備故障的成本是不可估量的。電能質(zhì)量監(jiān)控是為了大限度地延長(zhǎng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間和確保所有電力基礎(chǔ)設(shè)施正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

2、分布式發(fā)電和需求響應(yīng)影響運(yùn)營(yíng)和底線

隨著能源市場(chǎng)的變化，對(duì)電網(wǎng)可靠性和安全性的擔(dān)憂，特別是新能源發(fā)電的興起和成本優(yōu)勢(shì)的增加，各種各樣的分布式發(fā)電和替代能源解決方案已經(jīng)出現(xiàn)。這些解決方案包括新的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、微型渦輪機(jī)、燃料電池、光伏和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。這些解決方案用于主電源、優(yōu)質(zhì)電源、調(diào)峰、綠色電源、熱電聯(lián)產(chǎn)和備用電源。此外，多個(gè)分布式發(fā)電設(shè)備的聚合也為參與當(dāng)今的能源市場(chǎng)提供了新的機(jī)會(huì)。

分布式發(fā)電和替代能源設(shè)備的集成：為了使這些新設(shè)備和策略帶來(lái)的效益最大化，使用儀器來(lái)監(jiān)控、管理和優(yōu)化其性能。

電源資源的主動(dòng)管理：持續(xù)捕獲所有事件使用戶能夠開發(fā)趨勢(shì)線和算法，以維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施性能的實(shí)時(shí)插圖并提高可靠性，同時(shí)自動(dòng)警報(bào)在問(wèn)題發(fā)生之前向電源管理器發(fā)送警報(bào)。

分布式發(fā)電設(shè)備的聚合：未充分利用的分布式發(fā)電設(shè)備資產(chǎn)代表了所有者的潛在收入來(lái)源，也是公用事業(yè)和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(iso)的額外容量來(lái)源。隨著能源需求的持續(xù)飆升，全國(guó)各地的iso正在建立或擴(kuò)大負(fù)荷削減計(jì)劃，其中包括分布式發(fā)電資產(chǎn)的聚合，而國(guó)家機(jī)構(gòu)則制定互連標(biāo)準(zhǔn)，以確保電網(wǎng)的完整性和運(yùn)行安全，最終允許分布式發(fā)電設(shè)備所有者向電網(wǎng)出售能源。

3、主動(dòng)能源和需求監(jiān)控

在當(dāng)今世界，設(shè)施員工經(jīng)理和團(tuán)隊(duì)成員身兼數(shù)職，掌握信息是一種要求。更重要的是，擁有可以付諸行動(dòng)的有價(jià)值的信息更為關(guān)鍵。通過(guò)實(shí)施全面的能源行動(dòng)計(jì)劃，一個(gè)典型的工廠每年可以節(jié)省10%到40%的能源成本。而且，雖然每個(gè)設(shè)施都需要一個(gè)有組織的方法來(lái)識(shí)別這些節(jié)省，但設(shè)施首先需要了解他們的電力消耗、主要負(fù)載的位置、電力需求使用模式和相關(guān)成本。

當(dāng)今，許多公司正在制定能源管理計(jì)劃和行動(dòng)要求，以解決和限制其不斷增長(zhǎng)的能源成本。這些計(jì)劃的一部分是在需求達(dá)到峰值或電價(jià)達(dá)到峰值時(shí)減少能源消耗。為了做到這一點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商需要有智能計(jì)量，能夠?qū)崟r(shí)記錄和預(yù)測(cè)用電量。此外，負(fù)責(zé)的員工需要知道這些值在任何時(shí)間點(diǎn)是什么，并知道采取什么行動(dòng)。然而，讓人坐在電腦屏幕前或儀表面板前觀察能量水平的上升和下降并不是有效地利用時(shí)間和金錢。這就是為什么有一個(gè)智能系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)施的各個(gè)部分是至關(guān)重要的。

利用德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下的Encore系列ES230 DataNode以及Encore系列軟件，工廠可以隨時(shí)隨地輕松查看其瞬時(shí)、歷史和預(yù)測(cè)需求、能耗(以及許多其他參數(shù))和相關(guān)成本。此外，Dranetz Encore系列軟件具有內(nèi)置智能，可主動(dòng)監(jiān)控任何或所有已識(shí)別的點(diǎn)，并具有根據(jù)計(jì)劃要求創(chuàng)建報(bào)警點(diǎn)的能力。該系統(tǒng)主動(dòng)監(jiān)測(cè)當(dāng)前和預(yù)測(cè)的需求和使用水平，當(dāng)超過(guò)編程閾值(限制)時(shí)，Encore系列軟件將根據(jù)需要向盡可能多的個(gè)人發(fā)送警報(bào)通知。這些通知的形式可以是電子郵件、傳呼機(jī)，也可以是流行的手機(jī)短信。

該Encore系列軟件是一個(gè)web啟用的應(yīng)用程序，不需要在本地用戶的計(jì)算機(jī)上安裝任何軟件。該系統(tǒng)可以由多人同時(shí)從任何支持網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器訪問(wèn)，并執(zhí)行各種操作，包括;數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告、報(bào)警、設(shè)備遠(yuǎn)程設(shè)置。安裝了Modbus驅(qū)動(dòng)程序后，該軟件可以輕松地從任何先前安裝的支持Modbus協(xié)議的儀器讀取數(shù)據(jù)。此外，該軟件允許易于擴(kuò)展，包括添加電能質(zhì)量?jī)x器，以更詳細(xì)地分析電源異常。

4、緊湊型熒光燈與白熾燈泡之對(duì)比案例研究

隨著緊湊型熒光燈(CF)照明的普及，我們認(rèn)為使用我們的新能源平臺(tái)EP1與白熾燈泡進(jìn)行并排比較會(huì)很有趣。這不僅是EP1性能的一個(gè)很好的展示，也是一個(gè)探索節(jié)能優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也可以看到對(duì)電能質(zhì)量的潛在影響。

能源之星(www.energystar.gov)提倡緊湊型熒光燈照明比傳統(tǒng)白熾燈泡節(jié)省能源。業(yè)界聲稱，與白熾燈相比，緊湊型熒光燈燈泡的能源使用量減少了75%。這是真的嗎?為了找到答案，我們使用EP1進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這一說(shuō)法。我們隨機(jī)選擇一個(gè)60W的白熾燈泡和等效的13W緊湊型熒光燈(光輸出)。緊湊型熒光燈燈泡連接到儀器的通道A，而白熾燈連接到通道b。使用我們的兩個(gè)TR2501, 1A CT測(cè)量電流。

正如你從上面的EP1屏幕截圖中看到的，緊湊型熒光燈（CF燈泡）確實(shí)比同等的白熾燈少消耗75%的能量。電能質(zhì)量的影響呢?讓我們看看這些波形……

從上面的德國(guó)GMC-I旗下分析軟件DranView屏幕截圖中可以看到，與白熾燈泡的線性電阻負(fù)載不同，CF中的電子鎮(zhèn)流器是非線性負(fù)載。就像電腦電源一樣，它充滿了諧波。還有其他的PQ問(wèn)題，如啟動(dòng)電流，但我們將重點(diǎn)放在諧波上，因?yàn)樗坪跏鞘荜P(guān)注的。

緊湊型熒光燈電流看起來(lái)相當(dāng)糟糕，非常高的電流THD約為107%。然而，當(dāng)仔細(xì)觀察時(shí)，實(shí)際的當(dāng)前水平相當(dāng)小。主諧波是第三次，約80mA。

這些低電平諧波會(huì)引起問(wèn)題嗎?如果你在谷歌上搜索“緊湊型熒光”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多關(guān)于這個(gè)話題的結(jié)果。緊湊型熒光燈制造商聲稱這些諧波沒(méi)有顯著影響。公用事業(yè)公司正密切關(guān)注這一問(wèn)題，因?yàn)榫o湊型熒光燈的普及將繼續(xù)觀察其系統(tǒng)中的THD水平是否會(huì)增加。有一件事是清楚的;大量這種燈泡的累積效應(yīng)最終會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。盡管1 +電流THD聽起來(lái)很糟糕，但在如此低的電流水平下，一個(gè)充滿諧波的燈泡顯然不是問(wèn)題。當(dāng)每戶家庭同時(shí)有10個(gè)、20個(gè)或更多這樣的燈泡時(shí)，會(huì)發(fā)生什么?這還有待觀察，因此對(duì)公用事業(yè)公司感到擔(dān)憂。然而，作為消費(fèi)者，節(jié)省75%的能源成本是重要的因素!

5、在線電能質(zhì)量分析儀在自動(dòng)配電故障定位案例研究

紐約聯(lián)合愛迪生公司是德國(guó)GMC-I集團(tuán)Dranetz電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和姐妹公司Electrotek Concepts軟件和服務(wù)的長(zhǎng)期用戶。德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀部署在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，收集PQ評(píng)估所需的數(shù)據(jù)。Electrotek的PQView軟件與德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀無(wú)縫集成，提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理、報(bào)告和高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析。PQView的故障分析模塊對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別和描述，提供定位信息。警報(bào)發(fā)送給操作員，由操作員派遣維修人員進(jìn)行維修，從而將定位故障的時(shí)間縮短到幾個(gè)小時(shí)。

紐約聯(lián)合愛迪生公司的配電故障自動(dòng)定位系統(tǒng)于2005年春季首次投入使用。它結(jié)合了電能質(zhì)量監(jiān)視器、微處理器繼電器、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、新的配電電路模型和地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫(kù)，以提供自動(dòng)配電故障識(shí)別和故障定位估計(jì)。該系統(tǒng)已成為聯(lián)合愛迪生公司配電網(wǎng)快速準(zhǔn)確定位故障的必備工具。

故障定位系統(tǒng)使用位于配電變電站的德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀記錄的測(cè)量值。這些測(cè)量數(shù)據(jù)由管理電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的Encore系列軟件自動(dòng)下載。故障數(shù)據(jù)由PQView軟件自動(dòng)獲取并存儲(chǔ)在其關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)這些測(cè)量值計(jì)算出從變電站到故障點(diǎn)的電抗。計(jì)算基于電壓和電流樣本的相量測(cè)量和基于先前故障數(shù)據(jù)和已知位置的校準(zhǔn)常數(shù)。這些計(jì)算的結(jié)果是估計(jì)的“故障電抗”(XTF)。將XTF值與估計(jì)變電站和饋線結(jié)構(gòu)之間正序阻抗的饋線模型進(jìn)行了比較。估計(jì)的位置可以在公司內(nèi)部網(wǎng)上以表格格式查看，并可以使用從地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)派生的地圖以圖形方式顯示。對(duì)故障位置的估計(jì)通常在故障發(fā)生大約十分鐘后在公司內(nèi)部網(wǎng)上可用。對(duì)于系統(tǒng)中測(cè)量到的約80%的單相故障，估計(jì)精度在饋線結(jié)構(gòu)總數(shù)的10%以內(nèi)。