مع تحول الطاقة الطاقة من محطات الطاقة الحرارية التقليدية إلى توليد خالي من الكربون ، يتطور توليد الطاقة المركزية والموزعة على نطاق واسع من مصادر الطاقة المتجددة بسرعة. أصبحت إدارة وتنظيم جودة الطاقة ذات أهمية متزايدة. إن تنفيذ المراقبة الأكثر قوة ومتكررة يمكن أن يعالج تحديات جودة الجهد بشكل أفضل.
توفر لك هذه المقالة مقدمة مفصلة للقضايا والحلول المتعلقة بجودة الطاقة. يمكن أن يوفر لك مقاييس استجابة أفضل لتسهيل تحول وترقية الطاقة والطاقة والأنظمة.
1. ما هي جودة الطاقة؟
2. ما هي المعايير في جودة الطاقة؟
3. لماذا نحتاج إلى قياس جودة الطاقة؟
4. كيف نقيس جودة الطاقة؟
5. ما هو تكييف الطاقة؟
6. ما هي العوامل الرئيسية التي قد تؤثر على جودة الطاقة؟
7. ما هي آثار سوء صفات القوة؟
8. ما هي الأسباب المحتملة لضعف جودة الطاقة؟
9. كيف تتعامل مع مشاكل جودة الطاقة؟
10. ما هو RFI (EMI) / EMC؟
11. ما هي حلول جودة الطاقة؟
12. كيفية معالجة مشكلات جودة الطاقة؟
13. ما هي شروط الطاقة لأنظمة الطاقة؟
14. ما هي تحديات جودة الطاقة في العالم؟
15. ما هي اتجاهات السوق لجودة الطاقة؟
ما هو مصادر جودة الطاقة: electricalbook
جودة الطاقة هي الدرجة التي تعني بها قيمة الطاقة التي يتم توصيلها إلى المعدات الكهربائية عن طريق التقنية والمعدات تعني القيمة المتوقعة. يتم تحديده بشكل رئيسي من خلال عاملين: توزيع الطاقة واستهلاك الطاقة.
في أنظمة الطاقة الحديثة ، تحدد جودة الطاقة جودة وكفاءة تشغيل المعدات الإلكترونية. عندما تكون جودة الطاقة أعلى ، تكون كفاءة استخدام الطاقة وإنتاجية المعدات أعلى.
إذا كانت جودة الطاقة رديئة ، فستزداد وقت تعطل الجهاز ، وسوف يزداد التردد ، وستزداد الفشل. في هذه الحالة ، لن يكون معدل استخدام الطاقة مرتفعًا ، مما يؤدي إلى إهدار الموظفين ، وزيادة خطر تلف المعدات ، وزيادة تكاليف التشغيل.
ما هي المعايير في جودة الطاقة: الجودة القوية
بشكل عام ، يتم تحديد جودة الطاقة بشكل أساسي من خلال الجهد القياسي. بشكل عام ، في شبكات الطاقة المنخفضة الجهد ، يبلغ معيار الجهد حوالي 100 فولت-130 فولت (الولايات المتحدة ، كندا ، المكسيك ، اليابان ، تايوان ، الصين ، إلخ) و 220 فولت -240 فولت (الصين ، المملكة المتحدة ، ألمانيا ، فرنسا ، إيطاليا ، أستراليا ، كوريا الجنوبية ، سنغافورة ، تايلاند ، إلخ) ، بتردد 50 هرتز.
يمكن أن تسمح جودة الطاقة عالية الجودة بانحراف بنسبة 10 ٪. إذا تجاوز جهد نظامك هذا النطاق ، يكون النظام عرضة للكفاءة المنخفضة ، ويكون الجهاز تضرارًا بسهولة.
لماذا نحتاج إلى قياس جودة الطاقة: hioki
من أجل تحسين جودة الطاقة لنظام الطاقة وكفاءة استخدام معدات الطاقة ، نحتاج إلى قياس جودة طاقة الأنظمة المختلفة وفقًا للظروف القياسية.
نظرًا لزيادة شعبية الطاقة المتجددة ، مثل شواحن المركبات الكهربائية ، والطاقة الشمسية ، و Y وطاقة الرياح في المجتمع الحديث ، أصبح نظام شبكة الطاقة في ظل ظروف مختلفة أكثر تعقيدًا. من أجل التحكم بشكل أفضل في جودة الطاقة وتحسين كفاءة استخدام الطاقة ، يعد قياس جودة الطاقة بمثابة تقنية مهمة للغاية ومعيار مرجعي.
هناك عمليات قياسية وتوجيهات تقنية لقياس وتقييم جودة الطاقة. هذا يضمن أن نتائج قياس جودة الطاقة للنظام متسقة ومستقرة. من أجل التأكد من أن أنظمة الطاقة المختلفة يمكنها قياس النتائج التي تلبي معايير جودة وموثوقية محددة ، يتم توفير المعايير الدولية للتقييم والقياس لمختلف أنظمة الطاقة.
كيف نقيس جودة الطاقة: مهندس الهندسة الكهربائية
IEC 61000-4-30
يقسم هذا المعيار الدولي لقياس جودة الطاقة أدوات قياس جودة الطاقة إلى الفئة A والفئة S من الفئة A يحدد وظائف ودقة جودة الطاقة وتشمل خوارزميات مفصلة.
IEC 61000-4-7
يحدد هذا المعيار معايير الاختبار الدولية للتيارات التوافقية والفولتية التوافقية في أنظمة الطاقة. يحدد أداء أدوات القياس القياسية ومعايير القياس للتيارات التوافقية المنبعثة من المعدات.
IEC 61000-4-15
يوفر لك هذا المعيار الدولي معايير ومتطلبات ذات صلة لقياسات تقلب الجهد في مختلف أنظمة الطاقة.
EN 50160
يوفر لك المعايير الأوروبية لجهد إمداد الطاقة ومعايير جودة الطاقة الأخرى.
IEEE 1159
يوفر لك معايير مراقبة الجودة وعمليات موحدة لاختبار نظام الطاقة.
IEEE 519
يوفر لك معايير التوافقيات الجهد ذات الصلة والتوافقيات الحالية. ويشمل الجهد والتيار والتردد والتوافقيات والعابر وبيانات المعلمات الأخرى ذات الصلة لمساعدتك على تحليل جودة الطاقة في مختلف الأنظمة وضمان أن جودة الطاقة الخاصة بك تلبي معايير موحدة.
ما هو مصادر تكييف الطاقة: fujilectric
تكييف نظام الطاقة هو حماية المعدات الخاصة بك من جودة الطاقة الخارجية من خلال التكنولوجيا والوسائل المتقدمة. يمكن أن يحسن جودة طاقة نظام الطاقة الخاص بك وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
لا يمكن أن يوفر لك فقط احتياجات إنشاء واستخدام أنظمة ومعدات الطاقة الشخصية ، بل يمكنها أيضًا توفير معايير جودة طاقة جديدة وصارمة بشكل متزايد لمختلف المرافق العامة.
يمكن استخدام العوامل التالية لقياس الحاجة إلى تلبية متطلبات نظام الطاقة.
مستويات الجهد
الحفاظ على المعدات الإلكترونية الخاصة بك ضمن نطاق جهد معين. يمكن أن تتسبب التغييرات في مستوى الجهد في الجهاز في فشل الجهاز ومشاكل جودة الطاقة المختلفة.
الجهد غير المتوازن
غير متوازن الجهد: hyteps
يمكن أن يسبب الجهد غير المتوازن مشاكل في جودة الطاقة المختلفة. تنتج سعة الجهد المختلفة أشكال موجية غير متناظرة ، مما تسبب في اختلال التوازن في الحمل وفشل الاتصال في نهاية المطاف. يمكن أن يتسبب التيار غير المتوازن في ارتفاع درجة حرارة المعدات أو تعمل بشكل غير فعال ، مما يشكل خطرًا على السلامة على المعدات.
SAGS الجهد
الجهد SAGS-SOURED: UCARECDN
يتم تراجع الجهد عندما ينخفض جهد نظام المعدات مؤقتًا إلى ما دون المستويات العادية لعدة دورات. عادة ما يحدث هذا بسبب زيادة مفاجئة في الحمل ، مما تسبب في انخفاض جهد الشبكة.
تورم الجهد
الجهد التضخيم مصنف: الجودة
يتم تضخيم الجهد عندما يرتفع جهد نظام الطاقة مؤقتًا فوق المستويات الطبيعية لعدة دورات. عادة ما يحدث هذا بسبب تغيير الحمل أو فشل النظام.
انقطاع الجهد
يكون انقطاع الجهد هو عندما يغلق الجهاز أو يعيد تشغيله لبضع ثوانٍ إلى بضع دقائق ، مما يسبب أضرارًا للمعدات أو فقدان البيانات.
وميض
البرق هو تغيير مؤقت في الجهد. يتميز بتغيير سريع في سعة الجهد. عادةً ما يكون هذا الشرط ناتجًا عن تغيير مفاجئ في الحمل ، مثل بدء تشغيل محرك كبير أو معدات نظام الطاقة ، مثل فرن القوس أو آلة اللحام أو محرك أقراص كبير.
التداخل الكهربائي
التداخل الكهربائي مصادر: Medschool
يشير التداخل الكهربائي إلى خلط إشارات الضوضاء من الأنظمة الكهربائية الأخرى أو خطوط الطاقة أو الإرسال الراديوي إلى نظام الطاقة. تؤثر هذه الضوضاء الكهربائية على توهين إشارة نظام الطاقة ، وبالتالي تتداخل مع التشغيل الطبيعي للمعدات العادية.
التأريض غير الكافي
عندما لا يتم توصيل معدات نظام الطاقة بالأرض ، لا يمكن ضمان استقرار نظام الطاقة ، ولا يمكن تقليل الضوضاء والتداخل ، ولا يمكن منع الصدمة الناتجة عن تراكم الكهرباء الثابتة ، مما قد يؤدي بسهولة إلى إتلاف المعدات الإلكترونية الحساسة.
التوافقيات
مصادر التوافقيات: thedawstudio
يمكن أن تتلوث التوافقيات الكهربائية للإشارات عالية التردد معدات الطاقة وأنظمة نقل الطاقة ، مما يسبب أضرارًا للمعدات الكهربائية.
العابرة
عابرة المصدر: majormixing
عندما يخضع الجهد أو تيار نظام الطاقة تقلبًا مفاجئًا وقصيرًا في فترة زمنية قصيرة ، يحدث عابر الجهد. قد يكون سبب هذا الموقف بسبب ضربات البرق ، أو عمليات التبديل ، أو أخطاء نظام الطاقة. مثل هؤلاء العابرين يستمرون عمومًا من بضع ميكروثانية إلى عدة ثوان.
إذا كان نظام الطاقة الخاص بك يعاني من جودة طاقة منخفضة ، فقد يواجه نظامك المشكلات التالية:
تعطل المعدات
معدات التوقف عن العمل: Dreamzcmms
ستؤدي جودة الطاقة المنخفضة في نظام الطاقة بشكل مباشر إلى فشل المعدات أو تعطل المعدات ، مما سيزيد من تكاليف التشغيل.
توقف الإنتاج
الإنتاج توقف الإنتاج: العجاف
عندما تؤثر جودة الطاقة بشكل خطير على التشغيل العادي للمعدات الخاصة بك ، أو حتى تسبب تلف المعدات ، فإنها ستؤدي بشكل غير مباشر إلى خسائر الإنتاج الخاصة بك.
زيادة التكاليف
عندما يتوقف إنتاجك أو تصبح كفاءة تشغيل المعدات منخفضة ، تزداد تكاليف الإنتاج ، مما يجعل الفوائد أقل.
تلف المعدات
ستؤدي جودة الطاقة المنخفضة إلى حدوث تغييرات في الجهد في نظام الطاقة ، بحيث تتعرض معدات الطاقة والمعدات الأخرى لضغوط طاقة مختلفة ، مما يتسبب في فشل المعدات والأضرار.
يمكن أن تسبب العوامل المحتملة التالية أيضًا انخفاضًا في جودة طاقة النظام.
الأحمال غير الخطية
أحمال غير خطية: ytelect
يمكن أن تسبب الأحمال غير الخطية في أنظمة الطاقة بسهولة تشويهًا توافقيًا ، والتي يمكن أن تؤثر على كفاءة تطبيقات جودة الطاقة وتتسبب في تعطل المعدات أو الفشل.
يمكن أن تساعدك الخطوات التالية في حل مشاكل جودة الطاقة.
تحليل جودة الطاقة
تحليل جودة الطاقة-Enerdoor
تتمثل الخطوة الأولى لحل مشاكل جودة الطاقة في تحليل جودة الطاقة لنظام الطاقة بعمق بحيث يمكن تطبيق الحلول المقابلة لحل مشاكل جودة الطاقة. يمكنك قياس وتقييم معلمات جودة الطاقة مثل الجهد والتيار والتردد والتوافقي لنظام الطاقة.
تنظيم الجهد
تنظيم الجهد المصدر: CyberPowerSystems
الخطوة الأولى لحل مشاكل جودة الطاقة هي تنظيم جهد نظام الطاقة. يمكنك تثبيت بعض معدات تنظيم الجهد المهني ، مثل منظمات الجهد أو المثبتات أو المحولات.
استخدم معدات تكييف الطاقة
قلل من مشاكل جودة الطاقة باستخدام حماة زيادة مختلفة ، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة ، والمرشحات التوافقية.
استخدم المعدات الكهربائية عالية الجودة
يمكن أن تقلل المعدات الكهربائية عالية الجودة من حدوث مشاكل جودة الطاقة ، مثل المحركات والمحولات والمزولات.
تحسين التأريض
تحسين مصادر التأريض: Kritester
يمكن أن يساعد النظام الكهربائي للمعدات أو ضبط الأساس بشكل صحيح في التخلص من حلقات الأرض ، وتقليل الضوضاء والتداخل ، إلخ.
ما هو RFI (EMI) / EMC-sourged: est-Aegis
EMI ، المعروف أيضًا باسم RFI ، هو نوع من التداخل الذي يؤثر على الدوائر ويشير إلى الضوضاء الكهربائية لأي تردد. تنشأ الضوضاء من التوصيل الكهرومغناطيسي أو الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من مصادر خارجية.
يشير EMC إلى المنتجات الإلكترونية أو الكهربائية التي يجب أن تعمل كما هو متوقع في بيئتها. إنه يتعامل عمومًا مع انبعاث الضوضاء والمناعة التداخل للمنتجات والأنظمة الإلكترونية والكهربائية.
تتطلب مشكلات جودة الطاقة المختلفة حلولًا مختلفة. فيما يلي بعض الطرق لتطبيق الحلول المستهدفة.
تقلبات الجهد
تقلبات الجهد-المصدر: Sciencedirect
عندما يواجه نظام الطاقة تقلبات الجهد ، يمكنك تجربة مثبت الجهد لضبط الجهد تلقائيًا. إنه لا يعوض فقط عن تغييرات الجهد ويحافظ على الجهد الثابت ، ولكن أيضًا يعدل الجهد تلقائيًا.
محولات التبديل التلقائي
محولات التبديل التلقائي: إيتون
عن طريق تبديل المحولات تلقائيًا ، يمكنك ضبط مستوى الجهد الكلي وفقًا للتغييرات في شبكة الطاقة الخاصة بك.
انقطاع التيار الكهربائي
انقطاع التيار الكهربائي-Myslidell
يمكنك استخدام UPS وإمدادات الطاقة غير المنقطعة. يمكن أن يوفر مصدر الطاقة هذا الطاقة لنظام الطاقة الخاص بك في فترة زمنية قصيرة وتأكد من إغلاق الجهاز بشكل صحيح.
SAGS الجهد
الجهد التراكس المصدر: أزياء السد
للتعامل مع Sags Voltage ، يمكنك تجربة معوض SAG. أي أن المعوض يمكن أن يستمر في توفير الطاقة عندما ينخفض الجهد لمدة ثانية واحدة.
تعويضات الانقطاع الدقيق
يمكن أن يضمن معوفي الانقطاع الدقيق للتوريد الطبيعي للطاقة في حالة الانقطاعات الحالية القصيرة للغاية.
مولدات الطوارئ
مولدات الطوارئ-مصداقية: Odysseypower
يمكن لمولدات الطوارئ توفير الطاقة لأجهزة الطاقة الخاصة بك في حالة انقطاع طاقة طويلة.
أنظمة تخزين البطارية
أنظمة تخزين البطاريات مصدرة: EnergyToolbase
يمكن أن يوفر لك نظام التخزين هذا مصدر طاقة مستقر عند مقاطعة الطاقة.
التوافقيات
أفضل حل للتعامل مع التوافقيات هو استخدام المرشحات التوافقية النشطة أو المرشحات التوافقية السلبية. لا يمكنها فقط اكتشاف وتعويض التوافقيات في نظام الطاقة في الوقت الفعلي ، ولكن أيضًا تخفيف التوافقيات.
وميض
عندما يحدث وميض في نظام الطاقة ، يمكنك استخدام معوض طاقة تفاعلي ثابت لتحسين مشكلة الطاقة. يمكن أن يعدل الجهد بسرعة ، أو تقليل وميض ، أو القضاء على تقلبات الجهد السريع.
مشكلة عامل القوة
عامل القوة المسمار: الجودة القوية
عند مواجهة مشاكل عامل الطاقة ، يمكنك التعويض عن الطاقة التفاعلية من خلال بنوك المكثف أو معوفي الطاقة التفاعلية الثابتة. في الوقت نفسه ، تصحيح عامل الطاقة.
التداخل الكهرومغناطيسي والعابر
الكهرومغناطيسي والعابر-مصلحة: geeksforgeeks
حماية المعدات من طفرات الجهد المفاجئ وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي باستخدام حماة زيادة ومرشحات RF الكهرومغناطيسية.
قم بتأسيس الخط بشكل صحيح
يمكن أن يساعد خط السطح المحمي بشكل صحيح في تقليل الضوضاء الكهرومغناطيسية.
كيفية معالجة مشكلات جودة الطاقة: MDPI
تتطلب مشكلات جودة الطاقة اهتمامًا وتعديلات طويلة الأجل ومستمرة للحفاظ على مصدر طاقة موثوق به وتحسين كفاءة تطبيق الطاقة.
يمكنك تبني نظام PQM التقليدي. يتم قياس المعدات وتقييمها لمتوسط قيمة 10 دقائق على مدى 7 أيام.
يمكن أن يساعدك تعلم المصطلحات المتعلقة بأنظمة الطاقة في فهم نظام الطاقة الخاص بك بشكل أفضل ومعرفته. وتشمل هذه المصطلحات:
ما هي مصطلحات الطاقة الخاصة بنظام الطاقة: GoogleuserContent
| موجة جيبية | تشير موجة الجيب عمومًا إلى الشكل الموجي الطبيعي للجهد الناتج عن المولد. |
| قيمة الذروة | وهذا هو ، الحد الأقصى لسعة الشكل الموجي. |
| متوسط القيمة | يشير متوسط القيمة عمومًا إلى متوسط قيمة مجموع قيم الذروة الفورية للشكل الموجي. عادة ما يتم حسابه عن طريق ضرب قيمة الذروة بمقدار 0.637 لموجة جيبية. |
| القيمة المربعة المتوسطة الجذر | ويشير إلى القيمة الفعالة للشكل الموجي أو إجمالي كمية الحرارة والعمل. يتم حسابه عن طريق ضرب قيمة الذروة بمقدار 0.707 لموجة جيبية. |
| عامل قمة | وهذا يعني أن نسبة ذروة القيمة الموجي إلى القيمة المربعة المتوسطة ، أو الذروة أو الحد الأقصى للتيار الذي يتطلبه. |
| مقاومة | وهذا هو ، المقاومة في تيار التيار المتردد. |
| الحمل الخطي | يشير بشكل أساسي إلى الحمل الذي يتناسب استهلاك الطاقة الذي يتناسب مع الجهد المطبقة على النظام. |
| الحمل غير الخطية | الحمل الذي يكون استهلاك الطاقة مستقلاً عن الجهد المطبقة على النظام. |
| التوافقيات | مضاعفات تردد الخط. |
| تشويه التوافقي | تشويه النظام الناجم عن التيارات فوق تردد الخط. |
نظرًا لأن أنظمة الطاقة الحديثة تتحرك نحو الاستدامة والتعقيد ، فإن بعض مشكلات جودة الطاقة تواجه أيضًا تحديات. وتشمل هذه:
جودة الطاقة من الأنظمة الخالية من الكربون
جودة الطاقة من أنظمة خالية من الكربون: weforum
يتحرك نظام الطاقة الحالي لشبكة الطاقة نحو نظام الطاقة الخالي من الكربون. نظرًا لأن محطات الطاقة المركزية تتحول إلى مصادر الطاقة اللامركزية مثل الألواح الشمسية والسيارات الكهربائية ومزارع الرياح. تتغير مستويات الجهد المختلفة أيضًا بشكل متزايد مع تدفق الطاقة ، وتواجه خطر الحمل الزائد ، مما يعني أن شبكة الطاقة تحتاج إلى تشغيل وتعديل وتعزيز.
تحميل الضغط
مع تلوث الطاقة الناجم عن أجهزة مثل مصابيح LED وأجهزة الكمبيوتر والمعدات الطبية وشحنات المركبات الكهربائية ، يتم تحدي ضغط الحمل واستدامة نظام الطاقة.
ما هي اتجاهات السوق لجودة الطاقة: الوسائط
تتحول أنظمة الشبكة الحديثة وجودة الطاقة نحو توليد خالٍ من الكربون. أي أن مصادر الطاقة المركزية والموزعة على نطاق واسع من الطاقة المتجددة تحل تدريجياً محل محطات الطاقة الحرارية التقليدية. سيؤدي هذا التحول إلى دمج عدد كبير من الأجهزة الإلكترونية للطاقة ، واستخدام مستويات الجهد المختلفة ، وكابلات الطاقة ، وزيادة في إنتاج الطاقة المتقلبة.
لتحسين الاتساق والموثوقية واستقرار جودة الطاقة ، يمكنك اتخاذ تدابير للحفاظ على جودة الطاقة الجيدة. لن يتجنب هذا فقط تلف المعدات أو الفشل ، وفقدان النظام ، وفقدان البيانات ، ولكن أيضًا ضمان الاستخدام المستدام والآمن والفعال لأنظمة الطاقة والمعدات. يتعلم أكثرهنا.
