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

1、低等級的電源質(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)管理人員的一個棘手關(guān)鍵問題。隨著醫(yī)療技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)院、診所和實驗室越來越依賴精密的電子設(shè)備進(jìn)行診斷、治療和監(jiān)測。這些設(shè)備通常在網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)過程和電力基礎(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設(shè)備正常運(yùn)行時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)營和底線

隨著能源市場的變化，對電網(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)動機(jī)、微型渦輪機(jī)、燃料電池、光伏和風(fēng)力發(fā)電場。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，多個分布式發(fā)電設(shè)備的聚合也為參與當(dāng)今的能源市場提供了新的機(jī)會。

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)備和策略帶來的效益最大化，使用儀器來監(jiān)控、管理和優(yōu)化其性能。

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

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源，也是公用事業(yè)和獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(iso)的額外容量來源。隨著能源需求的持續(xù)飆升，全國各地的iso正在建立或擴(kuò)大負(fù)荷削減計劃，其中包括分布式發(fā)電資產(chǎn)的聚合，而國家機(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，擁有可以付諸行動的有價值的信息更為關(guān)鍵。通過實施全面的能源行動計劃，一個典型的工廠每年可以節(jié)省10%到40%的能源成本。而且，雖然每個設(shè)施都需要一個有組織的方法來識別這些節(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劃和行動要求，以解決和限制其不斷增長的能源成本。這些計劃的一部分是在需求達(dá)到峰值或電價達(dá)到峰值時減少能源消耗。為了做到這一點(diǎn)，運(yùn)營商需要有智能計量，能夠?qū)崟r記錄和預(yù)測用電量。此外，負(fù)責(zé)的員工需要知道這些值在任何時間點(diǎn)是什么，并知道采取什么行動。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間和金錢。這就是為什么有一個智能系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)施的各個部分是至關(guān)重要的。

利用德國GMC-I集團(tuán)旗下的Encore系列ES230 DataNode以及Encore系列軟件，工廠可以隨時隨地輕松查看其瞬時、歷史和預(yù)測需求、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，可主動監(jiān)控任何或所有已識別的點(diǎn)，并具有根據(jù)計劃要求創(chuàng)建報警點(diǎn)的能力。該系統(tǒng)主動監(jiān)測當(dāng)前和預(yù)測的需求和使用水平，當(dāng)超過編程閾值(限制)時，Encore系列軟件將根據(jù)需要向盡可能多的個人發(fā)送警報通知。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web啟用的應(yīng)用程序，不需要在本地用戶的計算機(jī)上安裝任何軟件。該系統(tǒng)可以由多人同時從任何支持網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器訪問，并執(zhí)行各種操作，包括;數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、報告、報警、設(shè)備遠(yuǎn)程設(shè)置。安裝了Modbus驅(qū)動程序后，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)量儀器，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EP1與白熾燈泡進(jìn)行并排比較會很有趣。這不僅是EP1性能的一個很好的展示，也是一個探索節(jié)能優(yōu)勢的機(jī)會，同時也可以看到對電能質(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)行了一個簡單的測試來驗證這一說法。我們隨機(jī)選擇一個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TR2501, 1A CT測量電流。

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問題，如啟動電流，但我們將重點(diǎn)放在諧波上，因為它似乎是受關(guān)注的。

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

這些低電平諧波會引起問題嗎?如果你在谷歌上搜索“緊湊型熒光”，你會發(fā)現(xiàn)很多關(guān)于這個話題的結(jié)果。緊湊型熒光燈制造商聲稱這些諧波沒有顯著影響。公用事業(yè)公司正密切關(guān)注這一問題，因為緊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)最終會導(dǎo)致問題。盡管1 +電流THD聽起來很糟糕，但在如此低的電流水平下，一個充滿諧波的燈泡顯然不是問題。當(dāng)每戶家庭同時有10個、20個或更多這樣的燈泡時，會發(fā)生什么?這還有待觀察，因此對公用事業(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)量分析儀在自動配電故障定位案例研究

紐約聯(lián)合愛迪生公司是德國GMC-I集團(tuán)Dranetz電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)和姐妹公司Electrotek Concepts軟件和服務(wù)的長期用戶。德國GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀部署在整個網(wǎng)絡(luò)中，收集PQ評估所需的數(shù)據(jù)。Electrotek的PQView軟件與德國GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀無縫集成，提供數(shù)據(jù)庫管理、報告和高級統(tǒng)計分析。PQView的故障分析模塊對故障進(jìn)行識別和描述，提供定位信息。警報發(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間縮短到幾個小時。

紐約聯(lián)合愛迪生公司的配電故障自動定位系統(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，以提供自動配電故障識別和故障定位估計。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GMC-I集團(tuán)旗下在線電能質(zhì)量分析儀記錄的測量值。這些測量數(shù)據(jù)由管理電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的Encore系列軟件自動下載。故障數(shù)據(jù)由PQView軟件自動獲取并存儲在其關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)這些測量值計算出從變電站到故障點(diǎn)的電抗。計算基于電壓和電流樣本的相量測量和基于先前故障數(shù)據(jù)和已知位置的校準(zhǔn)常數(shù)。這些計算的結(jié)果是估計的“故障電抗”(XTF)。將XTF值與估計變電站和饋線結(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)庫派生的地圖以圖形方式顯示。對故障位置的估計通常在故障發(fā)生大約十分鐘后在公司內(nèi)部網(wǎng)上可用。對于系統(tǒng)中測量到的約80%的單相故障，估計精度在饋線結(jié)構(gòu)總數(shù)的10%以內(nèi)。