以色列ELSPEC G4000电能质量黑匣子——新一代的、革命性的电能质量检测产品

上海中山西路2006号9楼  电话：021-51096325  邮件：elspec@21cn.com

　　电力系统中的电能质量问题可分为稳态和暂态两大类。稳态电能质量问题以波形畸变为主要特征，持续时间较长，又可以分为以下几种类型：谐波、间谐波、电压不平衡、过电压和欠电压。暂态电能质量问题通常是以频谱和持续时间短为特征，包括脉冲暂态和振荡暂态两类，其表现形式有：电压瞬变、电压闪变、电压骤升、骤降、短时断电。
　　电能质量检测是发现引起电能质量问题的重要一环，可以用来确定设备误动作的原因。精确的信息可以为解决方案提供有用的线索，电能质量监测设备能快速、系统地显示这些有用的信息。

　　Elspec是在国际上领先进行动态无功补偿和电能质量监测的公司，在全球有4个工厂（以色列、葡萄牙、美国），总部位于以色列Caesarea Industrial Park，主要市场在欧洲、亚洲、美洲，具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络，Elspec公司在全世界40多个国家有销售，北美的通用电气、施耐德用Elspec的产品OEM后去销售，西门子每年从Elspec采购1000万美金的设备，可以看出该产品在国际上的地位。

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　　新一代的Elspec G4400 是国际上首个不需要触发阈值，进行连续记录发电、用电质量的电能质量数据中心产品，对于电能质量检测是一个革命性的产品，2006年4月在德国汉诺威展会推出，引起很大的轰动。
　　Elspec G4400进入中国市场，在发电厂、电力公司、大用户等已有典型业绩，在地区供电局已用Elspec G4400建成电能质量监测网络。

　　采用独特的PQZip数据压缩技术，连续记录一年以上、每一个电网周波的所有参数，采样率高达1024点/每周波，每一个周波的数据都可以被还原、显示，不需要事件触发、没有记录被遗忘。多台Elspec G4400通过GPS进行时间同步、组成区域性的电能质量监控网络。可以独立配置在用户现场进行测试、分析、记录，解决了大量数据传输的瓶颈问题；也可以通过以太网发送到管理中心，配合专业的电能质量分析软件，进行综合的电能质量报告和数据分析。
　　·几年之内的、每一个周波的1024个数据都被记录 ·专利的1:1000的数据压缩技术 ·精度超过0.1% ·每一个周波的电压、电流、谐波、闪变、电量 ·每一个周波的谐波计算，可以到511次谐波 ·高精度的10x个电压、电流的输入 ·4路电压、4路电流、3路温度输入 ·符合EN 50160、IEC 61000-4-15和其他标准 ·同一时刻250kHz采样12个通道 ·固态紧凑Flash存储 ·内部Web Server，可以提供B/S远程监控 ·内部OPC Server，可以提供给SCADA系统 ·方便的安装和显示，一个/多个本机对一个显示 ·2个快速以太网接口 ·USB和RS-485端口 ·外形尺寸（200*200*170mm，长*宽*厚）

　　与以往产品的区别：（1）可以通过GPS或以太网进行时间同步，记录所有测量点的连续的电力参数，组成全区域的电能质量监控；（2）其他任何产品都要有事件触发阈值、或门槛来记录，这样会导致数据因为不到阈值不被记录，或者自身的内存不够而不再记录，我们可以记录超过一年的每20ms周波的全部数据。

　　新一代的、革命性的Elspec G4000黑匣子（EG4K黑匣子），能够准确发现并隔绝电能质量的问题，从而采取预防性的措施。
　　使用专利的PQZIP数据压缩技术，EG4K黑匣子可在线连续记录一年以上的、每一个周波的所有波形，其采样率高达1024点/每周波，不需设置阈值、触发值或对参数进行设置。EG4K黑匣子对采集后的波形进行处理，可以计算出有效值、谐波和其他所有数据，而所能记录参数的总数在实际应用中是没有限制的。
　　独特的时间同步算法保证了多个EG4K设备的数据，被准确地同步并以典型的0.1ms的精度在同一时间轴上显示。结果是，每个事件都被准确地分析、从而精确查找出事故发生的原因（比如：电力公司或用户的原因，特殊设备引起的故障）。

　　独特的性能、精确的测量：
　　每周波测量--IEC61000-3-40要求平均每个200ms进行测量（在50/60Hz下，10/12周波），虽然这提高了精度而且能记录间谐波和次谐波，但当测量快速变化的事件如电机启动、点焊机和断路器重合时会出现问题。EG4K黑匣子是唯一能够使用快速傅立叶分解（FFT），同时进行IEC61000-4-30 A级和每周波测量。
　　故障录波--全量程读取最大到54xVn和75xIn（取决于使用的PT或CT），精度高达0.1%，为正常使用、延伸使用提供准确的故障分析。
　　同时的12个模/数转换--12个模/数转换器并行工作，每一个通道的最大采样率在250,000采样点/秒，提供无可比拟的、没有通道间互相停滞的精度。
　　内置温度传感器--2个内置温度传感器保证了不受周围温度影响的、精确的记录。
　　快速闪变--IEC61000-4-15定义了闪变监测的两个阶段：10分钟（PST）和2小时（PLT），许多过程使得10分钟内进行闪变监测变得十分困难。EG4K黑匣子的扩展闪变算法，能够让闪变的分析水平达到2秒钟、10秒钟和1分钟的精度，为制定解决方案提供方便。
　　时间同步--EG4K黑匣子系统在局域网内使用特别的同步协议，这保证了在不需要GPS的情况下就能达到0.1ms的同步精度，应用GPS也同样可以达到这样的精度。使用局域网、GPS和互联网的组合，可以达到非常精确的同步精度。
　　详细记录间谐波和次谐波--EG4K黑匣子显示了次谐波（在基波以下），和间谐波（在基波的整数倍之间）的值，从直流到1275Hz、每隔5Hz总共有256个值。这些数据不仅对于预测、而且对于分析外部对电力系统的影响是至关重要的，这包括对电力线连接成的网络进行预防性的维护，特别是对于电机（电机磨损后会产生大量的次谐波和间谐波，取决于磨损的程度）。

　　电能质量的许多故障很多时候是不可预知的，特别是大范围电能故障很多情况下找不到原因，Elspec G4400被国内外的专家评价为“电能质量监控的黑匣子”。
　　Elspec G4400每周波1024个数据的连续采样功能，可以记录电压波动、闪变、间谐波等瞬态数据，进行异常电能质量现象的测量、分析。相比于故障录波仪，Elspec G4400具有连续故障录波、以及电能质量监控的多种功能。

　　Elspec G4400的内部Web Server，可以提供B/S远程监控，可以对电能质量数据中心所有的参数进行完美地存取。OPC Server支持连续的、实时的OPC数据采集，也可以根据需要提供数据报警、以及事件通知。
　　Elspec提供专业的PQSCADA分析软件，使得用户能够同时查看、控制、分析和监控多个测量设备，经过准确的时间同步、无限量的数据被区域内所有Elspec G4400设备收集，可以进行处理和分析，对连续一年内出现的反常现象的传播原因进行分析。
　　Elspec PQSCADA软件基于微软的SQL Server数据库、.NET架构和IIS web服务器，Site manager数据仓库用来采集、存储数据，Investigator软件进行数据分析、报告生成，同时具有丰富的数据接口提供给系统集成商进行软件二次开发。

　　PQZip数据记录
　　PQZip是改变电能质量测量历史的一种先进的、独特的专利技术。对于电能质量数据记录的最大挑战已被实现，即全部数据都被记录、不需要任何触发阈值。PQZip技术提供过去的所有与电能质量相关的数据，不论其重要程度怎样，任何时间的数据都被存储。PQZip技术对电能质量改善是革命性的，它提供下列的优势：
　　·你想要看见的每个事件将被存储，意味着快速的记录、没有数据被遗失
　　·全年所有的每一个20ms电网周波记录，都可以被毫无保留的恢复
　　·因为不会遗漏任何事情，所以不需要任何触发阈值
　　·所有数据参数都被记录，因此不再需要选择测量参数
　　·对数据进行综合的电能质量分析报告，报告自动地被记录
　　·真实的EN-50160监控和分析
　　·同步记录任何时间的所有波形的真实曲线

　　当完成记录后，使用PQZip分析可以得到任一时刻的波形、谐波柱状图、以及文字记录。

　　采样率、精度
　　Elspec G4400独特的模拟设计，保证了额外的超过0.1%的精度。该数据中心有一个高精度的16位模/数转换，以250kHz(4 msec)的采样率，从而能够保证1024个采样点/每周期。
　　所有通道同时进行采样，不需要在各通道之间进行交换来计算，结果是最优的电能质量计算结果。每一个输入通道都有两个路径——正常的量程(最大2x 额定)和满量程(10x额定 )。所有的通道在电压输入、电流输入时都可保持高的精度。

　　遵行标准
　　并行、兼容的谐波计算，可以同时根据IEC 61000-4-30、以及每周波的测量计算。电压闪变测量不仅根据IEC-61000-4-15(10/120分钟)，而且也适合更短的阶段(2秒，10秒)等来测量，快速电压闪变测量允许即时分析。所有标准都可以在相关的清单中方便地被找到，例如EN 50160标准等。

　　结构设计和扩展选择
　　电能质量数据中心独特的结构设计，使用以太网通讯，允许本机和显示进行长距离的连接，一个本机能连接多个显示。这种灵活性可以根据需要选择显示，避免安装不必要的组成部分从而产生不必要的费用。
　　控制器本身能方便连接其他的模块标准组件，在系统内部存储设备(标准闪存模块) 采用的CF插槽保护，可供不同的扩展选择诸如GPS、WiFior Bluetooth。

　　通信连接
　　电能质量数据中心支持多种通信端口协议，2种快速的以太网（10/100兆），RS422/485和USB端口等标准的选择。通信端口和I/O端口能通过扩展模块和闪存模块进行扩展。
　　以太网接口支持多种通信协议:
　　常规的TCP/IP基于数据包协议, 向传统的TCP/IP提供通信支持软件。
　　内部OPC Server向OPC提供完美的支持，像大多数SCADA系统一样，能从OPC Server自动地找回所有可使用的信息。分析器支持连续的、实时的OPC数据采集，也可以根据需要提供数据报警、以及事件通知。
　　RS-422/485通信端口通过2线或4线可以方便地进行通信连接，同时也支持串口/以太网的转换，实现把记录数据连接到以太网，从而通过以太网记录数据。

　　电力供应
　　ELSPEC G4400包括四个电力供应来源的：AC(80-240V，47-63Hz)，直流DC(48V±10%)，以太网和一个内部电源。
　　以太网的电能传送主要通过以太网电缆提供的电压来满足，该控制器支持以太网接收(从另一个设备收到电源)和以太网发送(把电源传送到另一个设备)，电源典型地被用来把电能从控制器传送到遥远的显示。
　　对于处理临时性的电源故障，控制器的内部电源提供需要的电能达到25秒，从而克服临时性的电压中断。

　　多输入/输出扩展模块
　　多输入/输出扩展模块，可以用附加的数字量和模拟量输入/输出端口，来扩展EG4K黑匣子的监控能力。
　　- 操作数据的收集
　　- 监视温度、水平和状态
　　- 读取外部脉冲（包括TOU）的同步信号 输入
　　- 监测开关、保护继电器、断路器的状态