حلول مراقبة الطاقة الكهربائية

وظائف الحل

• الشفافية في جميع أنحاء نظام الطاقة: ضمان استقرار تغطية إمدادات الطاقة من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض.
• حلول إنترنت الأشياء المدعومة بالذكاء الاصطناعي: سهلة التركيب لتقليل الصيانة وخفض التكاليف.
• أنظمة الطاقة المتجددة: خيارات تطوير قابلة للتوسع لتحقيق وفورات في الطاقة وخفض التكاليف
• قدرات محسّنة لنظام الحوسبة السحابية: يدعم عمليات المحاكاة بالذكاء الاصطناعي للتنبؤ وتحليل البيانات.
• نظام RWD متعدد المنصات: سيناريوهات تشغيل مرنة ومخصصة لتطبيقات صناعية متنوعة

حلول تقنية واجهة المراقبة

• حلول تزويد الطاقة عالية الجهد (HV)
• مخطط اتجاهات المعدات الكهربائية
• مخطط المراقبة
• مخطط أحادي الخط لمصدر طاقة منخفض الجهد (LV)
• التحكم في الفواتير

حلول تكنولوجيا الجهد العالي

• الحدوث الفوري والنقطة الفورية - 1 مللي ثانية
• التسجيل السريع للأحداث يقلل من المخاطر.
• وحدة SOE القائمة على الشبكة: مراقبة حالة انقطاع الاتصال في الوقت الفعلي
  نساعدك في حل مشاكل الطاقة لديك
• حالة النظام مستقرة.

حل تكنولوجيا الجهد المنخفض AIoT

• سهولة التركيب
• محاكاة تحليل البيانات الضخمة بالذكاء الاصطناعي
• عرض تقارير النظام بشكل بديهي
• تنبيه ذكي لاستهلاك الطاقة
• مراقبة فورية بدون تأخير
• تحليل بيانات الطاقة التفصيلي
• نظام تحكم آلي متطور لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

حلول تكنولوجيا الطاقة المتجددة

• توزيع الكهرباء في أوقات الذروة وخارج أوقات الذروة
• قمع القدرة التعاقدية
• طاقة احتياطية للطوارئ
• المشاركة في الاستجابة للطلب

نظام إدارة الطاقة الكهربائية وأنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA) القائمة على الحوسبة السحابية (EPMS)

يشهد قطاع إدارة المرافق تحولاً من التطبيقات المحلية التقليدية إلى حلول مراقبة الطاقة السحابية، مثل أنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA) أو أنظمة إدارة الطاقة الإلكترونية (EPMS). ما سبب هذا التخلي المفاجئ عن التطبيقات المحلية؟

1. تُعد مراقبة الطاقة القائمة على السحابة، Power SCADA، أكثر فعالية من حيث التكلفة (حيث تتطلب الحد الأدنى من الأجهزة).
2. يقلل نظام Power SCADA السحابي من متاعب صيانة أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الموقع (صيانة الأجهزة، والتحديثات، والتعافي من الكوارث).
3. يدعم نظام Power SCADA، وهو نظام مراقبة الطاقة القائم على السحابة، بنية موزعة للغاية.
4. يمكنك عرض بيانات مراقبة الطاقة في السحابة في أي وقت وفي أي مكان باستخدام Power SCADA (المراقبة المتنقلة).

بشكل عام، تحظى مراقبة الطاقة القائمة على الحوسبة السحابية بقبول أكبر في تطبيقات الأعمال.

باستخدام تطبيقات مراقبة الطاقة السحابية، يمكن للمنشآت الاستمرار في استخدام حلول Power SCADA أو EPMS عبر السحابة. من الواضح أن الأجهزة المحلية، مثل العدادات، لا تزال ضرورية لجمع البيانات، كما أن آليات تحويل المعلومات المحلية إلى حلول مراقبة الطاقة المُدارة Power SCADA لا تزال مطلوبة. مع ذلك، تُغني السحابة عن العديد من الطرق التي تتطلب حلول المراقبة التقليدية.

أدرك مزودو الخدمات المُدارة (مثل مُكاملِي الأنظمة) مزايا هذه الحلول، وبدأوا باستضافة برامج Power SCADA وEPMS نيابةً عن عملائهم. ويكتمل التكامل فعلياً بعد تركيب عدادات بسيطة لتجميع الطاقة في موقع المصنع.

حتى في حال عدم استضافة معالج معالجة البيانات الميدانية لحل Power SCADA، يظل بإمكان مالكي ومديري المنشآت الوصول إلى نسخة الويب من الحل لعرض بياناتهم عبر الإنترنت. تقوم العدادات بتخزين البيانات محليًا، ومزامنتها مع السحابة، وتحديث بيانات Power SCADA أو EPMS.

باختصار، هذه طريقة جيدة لتوفير التكاليف مع الاستمرار في توفير حل شامل لمجموعة متطورة من أصحاب المصلحة.

تركيز متجدد على جودة الطاقة

أثار الكشف عن اتجاه التداخل اهتمامًا متجددًا بجودة الطاقة. فهو يرشد المستخدمين إلى تحديد مصدر التداخل الكهربائي في أي نقطة (سواءً في اتجاه التيار أو عكسه). وقد أدى هذا التوجه إلى تحديث بعض الأجهزة، مثل محلل جودة الطاقة Schneider Electric ION 75XX/76XX، لتمكين الكشف عن اتجاه التداخل.

يُتيح تركيب عدادات كهرباء مزودة بخاصية كشف اتجاه التداخل عند نقطة دخول خدمة الطاقة لأصحاب المنازل تحديد وقت حدوث انقطاع في التيار الكهربائي أو الجهد، بالإضافة إلى مصدره. وهذا يُسهّل عليهم التواصل مع شركة الكهرباء أو قسم الصيانة الكهربائية لفهم المشكلة.

مع استمرار إضافة مصادر توليد الطاقة الموزعة غير الثابتة إلى الشبكة الكهربائية، وتزايد تركيب تقنيات كفاءة الطاقة، نشهد عودة ظهور الحوادث المتعلقة بجودة الطاقة. لا تؤثر انقطاعات الشبكة وانتشار الحلول على جودة الطاقة فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى تدهورها (مثل استخدام محولات التردد المتغيرة، وإضاءة LED)، مما يمنح أصحاب المنشآت فهمًا أفضل لجودة الطاقة داخلها.

قبل عدة سنوات، سارعت العديد من المنشآت الصناعية إلى تحديث مصابيحها السطحية بتقنية LED، لتواجه لاحقًا معدلات فشل عالية. ويعود ذلك إلى عدم القدرة على تحديد تقلبات الجهد الكهربائي ومشاكل التوافقيات داخل هذه المنشآت. لقد كان هذا درسًا قاسيًا لكل من المصنّعين والمالكين الذين اعتمدوا مصابيح LED السطحية في وقت مبكر. وبينما أنا متأكد من أن تكاليف الضمان كانت باهظة بالنسبة لمصنّعي المعدات الأصلية، فقد تكبّد المالكون أيضًا تكاليف عمالة كبيرة في تشخيص أعطال المنتجات.

أتصور مستقبلاً تُدرج فيه مواصفات جودة الطاقة ضمن مواصفات بعض المنتجات، تماماً كما هو الحال مع درجة حرارة التشغيل والرطوبة. وعندها، سيحتاج أصحاب المنازل إلى أدوات لتقييم جودة الطاقة لديهم.

ستساعد الميزات المتقدمة مثل اكتشاف اتجاه التداخل، إلى جانب أدوات تحليل جودة الطاقة البسيطة مثل وحدة أداء PQ من شنايدر إلكتريك، بشكل كبير في إزالة الغموض عن جودة الطاقة بالنسبة لمعظم مالكي المنشآت الصناعية والضرورية.

ميزات مدمجة أكثر تحديدًا لتطبيقات الحوسبة السحابية

لهذا الأمر تطبيقات عملية. ومن بين الاتجاهات السائدة ظهور تطبيقات متخصصة أو وحدات إضافية تلبي احتياجات محددة في أسواق رأسية معينة. وهذا يُسهم في تقليل الحاجة إلى تخصيص أنظمة التحكم المعقدة والمكلفة في كثير من الأحيان.

على سبيل المثال، تُقدّم شركة Iconics وحدات مُخصصة للغاية تُتيح لك إدارة الأصول أو إنشاء لوحات معلومات، وتحليل التنبيهات، أو تتبّع استهلاك الطاقة. ومن الأمثلة الجيدة الأخرى برنامج Power Monitoring Expert (PME) من شركة Schneider Electric. يتضمن برنامج PME وحدات أخرى مثل وحدات أداء المولدات، ووحدات أداء أنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS)، ووحدات أداء جودة الطاقة، على سبيل المثال لا الحصر. يُمكن للعملاء اختيار الوحدات المُناسبة لمنشآتهم واستخلاص المزيد من المعلومات التي تُساعدهم على توفير الوقت، وتحديد مشاكل المعدات، أو خفض التكاليف.

لا تقتصر هذه الوحدات الإضافية على مجرد إعادة تجميع المعلومات، بل إنها تتعمق في معلوماتك وتقدم رؤى تساعد على خفض التكاليف وتقليل المخاطر.

أروع ما يميز التطبيقات المتخصصة هو أنه حتى لو طُوّرت من قِبل مزودي حلول آخرين، فإنه لا يزال بالإمكان استخدامها مع استثماراتك الحالية. لدينا بالفعل تطبيقات مماثلة في مجال فعالية المعدات الإجمالية (OEE) واكتشاف الأعطال.

عداد طاقة ذكي متكامل

العدادات الذكية هي أدوات تُستخدم لإدارة وتسجيل استهلاك الطاقة وأداء الأجهزة الإلكترونية المنزلية. ما يجعل هذه العدادات "ذكية" هو قدرتها على توفير تحليل دقيق ومفصل لاستهلاك الطاقة في الوقت الفعلي أو على فترات زمنية محددة مسبقًا، دون الحاجة إلى فنيين.

تشير تقديرات وزارة الطاقة الأمريكية إلى أن ما يقرب من 70 مليون أسرة أمريكية قد استخدمت بالفعل العدادات الذكية، وقد بذلت شركات الطاقة كل ما في وسعها لاستبدال العدادات التناظرية (التي تتم قراءتها يدويًا شهريًا).

تشمل الإمكانات الاستراتيجية لجمع معلومات واسعة النطاق حول استهلاك الكهرباء قيمة القياس السريع والدقيق وقيمة إلغاء التقديرات الشهرية وقراءات العدادات للأسر.

رغم أن هذه الطريقة هي الأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة والأكثر ربحية لإدارة شبكة الكهرباء، إلا أن البيانات الشخصية التي تجمعها العدادات الذكية في الوقت الفعلي لا تزال مصدر قلق، بما في ذلك معلومات غير ضرورية عن استهلاك الكهرباء بالساعة. وقد يؤدي جمع هذه البيانات إلى انتهاك خصوصية المستخدم.

فيما يلي الفوائد والتحديات التي تجلبها العدادات الذكية لشركات الطاقة والعملاء والبيئة:

مزايا عدادات الكهرباء الذكية المتكاملة للمستهلكين

• ملاحظات أكثر تفصيلاً حول استخدام الطاقة
• القدرة على تعديل العادات لتقليل فواتير الكهرباء
• تقليل عدد حالات انقطاع التيار الكهربائي وانقطاعات التيار الكهربائي على مستوى النظام بأكمله.

عيوب عدادات الكهرباء الذكية المتكاملة الموجهة للمستهلك

• تكلفة إضافية لتركيب عداد كهرباء جديد
• قضايا الخصوصية المتعلقة بجمع البيانات الشخصية وكيفية استخدامها
• يتحمل المستهلكون مسؤولية أكبر عن الصيانة

مزايا العدادات الذكية المتكاملة لشركات الطاقة

• انخفاض قراءة العداد اليدوي الشهري
• مراقبة الأنظمة الكهربائية في الوقت الفعلي
• تشجيع الاستخدام الأكثر كفاءة لموارد الكهرباء
• توفير بيانات الاستجابة لتحقيق توازن أحمال الطاقة وتقليل انقطاعات التيار الكهربائي.
• تفعيل التسعير الديناميكي
• تجنب النفقات الرأسمالية لبناء محطات توليد الطاقة الجديدة
• استغل الموارد المتاحة للمساعدة في تحسين الأرباح

عيوب العدادات الذكية المتكاملة في شركات الطاقة

• تكاليف إضافية لتدريب الأفراد، وتطوير المعدات، وتنفيذ عمليات تخزين البيانات الجديدة.
• إدارة ردود فعل الجمهور وملاحظاته حول عدادات الكهرباء الجديدة
• قم بتقديم التزامات مالية طويلة الأجل لشراء أجهزة/برامج جديدة
• ضمان أمن وسرية بيانات القياس

أما العيب فهو أنه قصير الأجل.

تُثير التقنيات الجديدة الموفرة للموارد تحديات جديدة، من بينها تخزين البيانات المكلف الذي يستهلك كميات كبيرة من الطاقة، ومخاوف تتعلق بالخصوصية، والتي تبرز بشكل خاص في هذه التقنيات السكنية والتجارية. ومن غير المرجح أن يُولي المستهلكون غير الملمين بأنظمة الطاقة المتجددة ذاتية الإدارة اهتمامًا كافيًا بإمكانات توفير الطاقة (أو كيفية استخدام بياناتهم الشخصية) التي توفرها هذه العدادات الذكية المركزية.

يبدو أن معظم عيوب العدادات الذكية المتكاملة قصيرة الأجل، ولكن في بعض الحالات، وخاصة في المناطق الريفية والمناطق غير المتصلة بالشبكة حاليًا، فإن هذه التحديات ستؤدي إلى إبطاء اعتماد هذه التقنيات.

يُعدّ الالتزام بحماية بيانات المستخدمين الشخصية وإعطائها الأولوية أمرًا بالغ الأهمية، لكن هذا غير ممكن ما لم تُدمج شركات الطاقة الأمن السيبراني والريادة التكنولوجية بشكل مباشر في لوائحها التنظيمية. وتُعدّ حماية المستهلك ضرورية للمنتجات، كما أن ميزات الاستجابة السريعة تجعلها مفيدة لشركات المرافق.