تطبيق عداد الطاقة متعدد الوظائف من Acrel في موزمبيق

ملخص: تُقدّم هذه المقالة تطبيق عداد الطاقة متعدد الوظائف في مزرعة بموزمبيق، وحلاً لنظام إدارة الطاقة. يعتمد النظام على عدادات طاقة ذكية لجمع مختلف المعلمات الكهربائية وإشارات التحويل في موقع التوزيع، بالإضافة إلى آلية الربط الشبكي المحلي، والتواصل عبر ناقل الحقل، وتحميل البيانات إلى الخلفية بعد الربط الشبكي.

الكلمات المفتاحية: عداد الطاقة؛ المشاريع الصناعية؛ عداد الطاقة الذكي؛ نظام إدارة الطاقة

1. نظرة عامة على المشروع

تقع المزرعة في نامبولا، موزمبيق، وتستخدم بشكل أساسي عداد الطاقة الكهربائية ثلاثي الطور APM800 ومحولات التيار الأساسية المنقسمة. يتم استخدامها لقياس الطاقة الكهربائية والطاقة، ولديها وظيفة تسجيل الأحداث وتصدير تقرير البيانات.

يوفر نظام إدارة الطاقة Acrel-3000 جمعًا لامركزيًا للبيانات ومراقبةً وإدارةً مركزيتين لمحطات التوزيع الفرعية. يربط النظام المعدات الثانوية لشبكة توزيع الطاقة، ويربط المعدات الميدانية لمحطات التوزيع الفرعية المتفرقة في وحدة متكاملة عبر شبكة حاسوبية واتصالات، ويحقق المراقبة عن بُعد والإدارة المركزية لتشغيل الشبكة.

2.مقدمة عن النظام

يعتمد هذا النظام على بنية توزيع هرمية، أي طبقة المعدات وطبقة الاتصالات وطبقة إدارة التحكم في المحطة.

تتكون طبقة المعدات بشكل رئيسي من عدادات طاقة متعددة الوظائف. تُركّب المعدات الرئيسية المقابلة لهذه الأجهزة في الخزانة الكهربائية. تعتمد جميع هذه الأجهزة على واجهة اتصال RS485، وتجمع البيانات عبر شبكة MODBUS الميدانية.

طبقة الاتصالات هي في الأساس خادم تسلسلي صناعي. وظيفتها الرئيسية هي جمع الأجهزة المنتشرة في الميدان بشكل مركزي ونقل البيانات إلى طبقة إدارة التحكم في المحطة في نفس الوقت لإكمال تفاعل البيانات بين طبقة المعدات وطبقة إدارة التحكم في المحطة.

تم تجهيز طبقة إدارة التحكم في المحطة بأجهزة كمبيوتر صناعية عالية الأداء، وشاشات، وإمدادات طاقة UPS، وطابعات ومعدات أخرى. يتم تثبيت النظام على الكمبيوتر، ويجمع ويعرض حالة تشغيل المعدات الميدانية، ويعرضها للمستخدم في شكل تفاعل بين الإنسان والحاسوب.

3. الوظيفة الرئيسية

3.1 الحصول على البيانات ومعالجتها

يُعد جمع البيانات أساس مراقبة توزيع الطاقة. ويتم ذلك بشكل رئيسي من خلال جمع أدوات الشبكة متعددة الوظائف في الجزء السفلي، مما يتيح عرض البيانات عن بُعد محليًا وفوريًا.

تشمل الإشارات التي يجب جمعها: الجهد ثلاثي الطور U، والتيار ثلاثي الطور I، والتردد هرتز، والقدرة P، ومعامل القدرة COSφ، والكهرباء EpI، وحالة تشغيل الجهاز عن بعد وغيرها من البيانات.

تهدف معالجة البيانات بشكل رئيسي إلى عرض المعلمات الكهربائية المُجمعة حسب حاجة المستخدمين، آنيًا وبدقة، لتلبية متطلبات الأتمتة والذكاء الاصطناعي لمراقبة توزيع الطاقة. وفي الوقت نفسه، تُخزَّن البيانات المُجمعة في قاعدة البيانات ليتمكن المستخدمون من الاستعلام عنها.

3.2 التفاعل بين الإنسان والحاسوب

يوفر النظام واجهة مستخدم بسيطة وسهلة الاستخدام وجيدة. يعتمد واجهة مستخدم صينية كاملة، ويعرض بيانياً مخطط الأسلاك الكهربائية الرئيسي لنظام توزيع الطاقة منخفض الجهد، ويعرض حالة معدات نظام توزيع الطاقة ومعلمات التشغيل المقابلة في الوقت الفعلي، مع إمكانية تبديل الشاشة بانتظام، وتحديثها ديناميكياً في الوقت الفعلي، وشاشة عرض تناظرية، وشاشة عرض تبديل، وشاشة تسجيل مستمر، وغيرها.

3.3 الأحداث التاريخية

توفر واجهة عرض الأحداث التاريخية تفاعلاً سهلاً وسهلاً بين الإنسان والحاسوب، مما يتيح للمستخدمين عرض سجلات الأعطال، والإشارات، والتشغيل، وانتهاكات الحدود. من خلال منصة عرض الأحداث التاريخية، يمكنك بسهولة تحديد الحدث الذي ترغب في عرضه وفقًا لاحتياجاتك وشروط الاستعلام، كما توفر دعمًا برمجيًا ممتازًا لفهم تشغيل النظام بأكمله.

3.4 إنشاء قاعدة البيانات والاستعلام عنها

ويقوم بشكل أساسي بإكمال جمع التوقيت للقياس عن بعد والمعلومات عن بعد، وإنشاء قاعدة بيانات، وإنشاء تقارير بشكل منتظم للمستخدمين للاستعلام عنها وطباعتها.

3.5 إدارة صلاحيات المستخدم

بالنسبة لمستخدمي المستويات المختلفة، يتم تعيين مجموعات صلاحيات مختلفة لمنع فقدان الإنتاج والحياة بسبب سوء التشغيل البشري، وتحقيق التشغيل الآمن والموثوق به لنظام توزيع الطاقة. يمكن للمستخدمين تسجيل الدخول وتسجيل الخروج وتعديل كلمات المرور وإضافة وحذف العمليات من خلال إدارة المستخدم، وهو ما يسهل على المستخدمين تعديل الحسابات والأذونات.

3.6 استعلام التقرير

الوظيفة الرئيسية لبرنامج إدارة التقارير هي تصميم أنماط التقارير وفقًا لاحتياجات المستخدمين، وتصفية البيانات ودمجها وحسابها في النظام لتوليد بيانات التقارير التي يحتاجها المستخدمون. يمكن لهذا البرنامج أيضًا اعتماد أوضاع الحفظ والطباعة العادية أو استدعاء أوضاع الحفظ والطباعة لملف التقرير وفقًا لاحتياجات المستخدمين. في الوقت نفسه، يوفر هذا البرنامج أيضًا للمستخدمين وظيفة إدارة ملفات التقارير المولدة.

يتمتع التقرير بوظائف تحديد وقت الاستعلام بحرية لتحقيق إحصاءات الطاقة الكهربائية لليوم والشهر والسنة، وتصدير البيانات وطباعة التقرير.

4 مقدمة المنتج

5. ملخص المشروع

من المهم للغاية أن تكون سلامة المشاريع في تطبيق مرافق توزيع الطاقة. تقدم هذه المقالة تطبيق نظام إدارة الطاقة Acrel-3000 الذي يمكنه تحقيق مراقبة في الوقت الفعلي لدوائر إمدادات الطاقة والتوزيع في غرف توزيع الطاقة.

لا يمكنه فقط عرض حالة استهلاك الطاقة للحلقة، بل لديه أيضًا وظيفة اتصال الشبكة، ويمكنه تكوين نظام إدارة الطاقة الكهربائية مع خادم تسلسلي وجهاز كمبيوتر وما إلى ذلك. يحقق النظام تحليل ومعالجة البيانات المجمعة، وعرض حالة تشغيل دوائر التوزيع في غرفة التوزيع في الوقت الفعلي، وحوار إنذار منبثق، ومطالبة صوتية للحمل الذي يتجاوز الحدود، ويولد تقارير مختلفة عن الطاقة الكهربائية، ومنحنيات التحليل، والرسومات، وما إلى ذلك، وهو مناسب لقراءة العداد عن بعد، وتحليل وبحث الطاقة الكهربائية.

ويعتبر النظام آمنًا وموثوقًا ومستقرًا في التشغيل، مما يوفر أساسًا حقيقيًا وموثوقًا به للمشاريع الصناعية لحل مشاكل الطاقة، وقد حقق فوائد جيدة.

6. صورة ميدانية