
Smart IoT Power Quality Monitoring Device with Cloud-Based Control and Analysis
نظرة عامة على المنتج
سلسلة HRASC من أجهزة إدارة جودة الطاقة الذكية المتكاملة بإنترنت الأشياء تُمثّل جيلاً جديدًا من حلول التحكم التوافقي التي تُرشّح التوافقيات ديناميكيًا. تتصل هذه الأجهزة بشبكة الطاقة بالتوازي، ومن خلال الكشف الفوري عن المكونات التوافقية والتفاعلية للحمل، تستخدم تقنية تحويل PWM لحقن تيارات مساوية في الشدة ومعاكسة في اتجاه المكونات التوافقية والتفاعلية في نظام إمداد وتوزيع الطاقة. تُحقق هذه الأجهزة وظائف قمع التوافقيات وتعويض الطاقة التفاعلية ديناميكيًا. تُطبّق هذه الأجهزة في قطاعات مثل السكك الحديدية الكهربائية، والنقل بالسكك الحديدية، والبتروكيماويات والغاز الطبيعي، والطاقة، والصلب، ومعالجة المياه، والمباني المكتبية والتجارية، وغيرها.
وصف الوظيفة ومبدأ العمل
مبدأ الترشيح التوافقي
يجمع مُرشِّح التيار المتردد (APF) إشارات التيار آنيًا عبر محولات تيار خارجية، ويفصل التوافقيات عبر دوائر الكشف الداخلية، ويُولِّد تيارات تعويضية بنفس المقدار وعكس طور التوافقيات في النظام عبر محولات طاقة IGBT، محققًا بذلك وظيفة تصفية التوافقيات. يتغير تيار تعويض خرج مُرشِّح التيار المتردد (APF) ديناميكيًا ودقيقًا وفقًا لكمية التوافقيات في النظام، مما يمنع حدوث أي تعويض زائد. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي مُرشِّح التيار المتردد (APF) على وظيفة حماية من الحمل الزائد. عندما تتجاوز كمية التوافقيات في النظام سعة المُرشِّح، يُمكن للجهاز تحديد الخرج تلقائيًا إلى 100% من السعة المُصنَّفة دون التسبب في زيادة الحمل.
مبدأ تعويض القدرة التفاعلية
يُولّد SVG تيارًا أساسيًا سعويًا أو حثيًا عبر محولات طاقة IGBT استنادًا إلى القدرة التفاعلية للنظام، وذلك لتحقيق هدف تعويض القدرة التفاعلية الديناميكية. يمكن ضبط قيمة التعويض المستهدفة من خلال لوحة التشغيل، دون تعويض زائد، ويكون التعويض سلسًا دون التسبب في تأثير تيار الاندفاع على الحمل وشبكة الطاقة.
مبدأ التعويض عن اختلال التوازن في ثلاث مراحل
بناءً على تيار النظام، يستخرج APF/SVG المكونات غير المتوازنة. تُصدر الأطوار الثلاثة تيارات متساوية في الشدة، ولكن في طور معاكس للمكونات غير المتوازنة. بمعادلة الأجزاء غير المتوازنة إلى الصفر، يمكن تصحيح تيارات الأطوار الثلاثة غير المتوازنة إلى تيارات ثلاثية الأطوار متوازنة.
مميزات المنتج
يضمن التصميم المعياري عدم تأثير عطل أي وحدة على التشغيل الطبيعي للوحدات الأخرى، مما يعزز موثوقية الجهاز بأكمله بشكل كبير. ويمكنه تحقيق زيادة سلسة في السعة من خلال تشغيل وحدات متعددة بشكل مباشر على التوازي. وعند توسيع وحدات متعددة، يُستخدم وضع التحكم الرئيسي والتابع. وعند توصيل وحدات متعددة على التوازي، يمكن لجميع الوحدات مشاركة مجموعة من محولات التيار.
يمكنه تصفية تيارات التوافقيات الشاذة في آنٍ واحد، والتي تتراوح من ضعفين إلى ٥٠ ضعفًا أو أقل. وفقًا للمتطلبات، يمكن ضبط ١٣ نوعًا من قطاعات التوافقيات للترشيح. عندما يكون معدل تشوه تيار الحمل أكبر من ٢٠٪، يجب ألا يقل معدل الترشيح عن ٨٥٪. وعندما يكون معدل تشوه تيار الحمل أقل من ٢٠٪، يجب ألا يقل معدل الترشيح عن ٧٥٪. يُمكّن تعويض القدرة التفاعلية من رفع معامل القدرة إلى ١. كما يُمكنه تصحيح اختلال توازن التيار ثلاثي الأطوار لتحقيق التوازن الكامل.
يعتمد على IGBT من الجيل الخامس من العلامات التجارية العالمية المستوردة المعروفة، والتي يمكنها ضبط الإخراج تلقائيًا وفقًا للتيار التوافقي للحمل وإجراء تصفية ديناميكية.
إنه يعتمد على شريحة التحكم FPGA ذات الدرجة العسكرية من Xilinx في الولايات المتحدة، والتي تتميز بسرعة التشغيل والموثوقية العالية.
يعتمد تصميمًا متعدد الطبقات، مما يمنع الغبار والمطر والندى من الالتصاق بلوحة الدائرة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في ظل ظروف العمل القاسية.
يمكن تحديد الترشيح وتعويض القدرة التفاعلية وتعويض عدم التوازن ثلاثي الطور مرة واحدة أو أكثر، ويمكن تعيين ترتيب أولوية الوظائف.
تم اعتماد خوارزمية اكتشاف DFT التكرارية للنافذة المنزلقة، والتي تتميز بسرعة حساب سريعة، ووقت استجابة فوري أقل من 0.1 مللي ثانية، ووقت استجابة كامل لتعويض الجهاز أقل من 20 مللي ثانية.
يتم توصيل مرشح الإخراج بشبكة الطاقة في هيكل LCL، ولن يتم إرجاع الناقل عالي التردد الخاص به إلى شبكة الطاقة، وبالتالي لا يسبب أي تداخل مع المعدات الأخرى في نظام التوزيع.
تم تجهيزه بوظائف حماية كاملة، بما في ذلك الجهد الزائد، والتيار الزائد، والسخونة الزائدة، والدائرة القصيرة وغيرها من وظائف الحماية الشاملة، كما يحتوي أيضًا على وظيفة التشخيص الذاتي للنظام.
تم تجهيزه بحلقة تحكم في بدء التشغيل الناعم لمنع التيار الزائد في لحظة بدء التشغيل والحد من التيار ضمن النطاق المقدر.
من خلال اعتماد رابط تحكم موثوق للحد من التيار، عندما يتجاوز التيار الذي يجب تعويضه في النظام السعة المقدرة للجهاز، يمكن للجهاز أن يحد التيار تلقائيًا إلى 100٪ من سعة الإخراج للحفاظ على التشغيل العادي ولن يواجه أخطاء مثل التحميل الزائد والاحتراق.
تعتمد الدائرة الرئيسية على بنية طوبولوجية ثلاثية المستويات، تتميز بجودة شكل الموجة العالية للإخراج وخسارة التبديل المنخفضة.

