نقش سنسور های قابل اطمینان

دیجیتالی کردن سیستم های قدرت بطور بسیار خوبی در حال انجام است. در این رابطه اطلاعات مورد نیاز برای کنترل اندازه گیری، محافظت و مانیتور کردن این سیستم ها بوسیله ی تعداد بسیار زیادی سنسور که این اطلاعات را به کلود انتقال می دهد جمع آوری می شوند. به زودی، موقعیتی بوجود خواهد آمد که بیشتر اجزا جزئی از یک “پاورنت اشیاء” می شوند. پروتوکل های تبادل دیتا مانند IEC 61850 از قبل متداول بودند و حتی تجهیزات سنتی و قدیمی مانند تراسفورمر های ابزار حالا می توانند بوسیله ی ادغام کردن واحد ها از دست یافته های دیجیتالی  از باس های پردازش بهره مند شوند. خطوط میانبر خاصی برای ترافیک های اورژانسی مانند مسیر سیگنال به سیرکت بریکرها یا پیام GOOS که نمی تواند تاخیر داشته باشد، رزرو شده اند.

در تمامی این موارد، سنسور ها یر روی تمامی سطوح فیزیکی و دیجیتالی حضور دارند. به دلیل اینکه داده های کلود برای جمع آوری اطلاعات برای عمل و مدیریت سیستم های قدرت استفاده می شوند، عملکرد صحیح سنسور ها بسیار حائز اهمیت است. سنسور ها حاوی اطلاعاتی از وضعیت لحظه ای سیستم هستند و این اطلاعات همیشه باید قابلیت  اطمینان داشته باشند- خصوصا در موقعیت های غیر عادی که سیستم نیازمند اینست که در یک چشم به هم زدن ریکاوری شود.

این روز ها سنسور ها بوسیله ی ظهور نرم افزارهای جاسازی شده و تکنولوژی های مبتنی بر فیزیک تغییرات اساسی کردند. ترانسفورمر های اجزا الکترومغناطیسی سنتی برای مثال با تکنولوژی های فوق کامپکت جایگزین شده اند. این ها هنوز بر پایه ی اصول آزمایشی زمانی کار می کنند که توسط فیزیک دان هایی همچون فارادی، هال و روگوسکی سال ها پیش مطرح شده بود. تاثی کار آنها در حال حاظر بوسیله مواد جدید، میکروالکترونیک ها و فشار و سیستم های جاسازی شده، بهره برداری شده است. نرم افزرا می تواند نقوص را از غیر خطی به چیزی که قبلا تقریبا نه ممکن بود  و نه قابل قبول، تصحیح کند. علاوه بر این، دقت بالاتر در اندازه گیری را نیز ارائه کرد. به راستی که این امری ضروریست چراکه کیفیت قدرت امروزه از اهمیت بیشتری برخوردار است در حالی که درجه آلودگی نیز  با ورود بیشتر نیمه رسانا ها و لود های غیر خطی بسیار بالاتر رفته.

در آزمایشگاه های کما Kema ، پروژه ها و برنامه های اخیر شاهد جایگزینی مدل مشخصی از تراسفورمر های کلاسیک با دقت جریان بالا با واحد های نوری و کم قدرت بوده است. در این مورد آزمایشگاه های تست بهترین مکان ها برای شروع هستند چراکه فشار ها زیاد و نیازمندی های دقت بالا فراهم است. ولی در عوض، قابلیت اطمانان دارای اولویت پایینتری در فضای تست نسبت به شبکه قدرت می باشد. بدست آوردن تجربه از این تلاش های آزمایشی، متد های تایید مناسبی برای چنین ترانسفورمر های ابزار کم قدرتی را توسعه و فراهم کرد. به علاوه، برنامه تست بسیار دقیق نسل جدید متر های انرژی MV شروع شده است. دنبال کردن تاییدیه برای چنین دستگاه هایی که شامل نرمافزار های جاسازی شده و انتقال داده RF/GPRS هستند، خود یک نوع چالش است.

پیوند میکروالکترونیک با ولتاژ بالا همیشه پیوند مناسب و درستی نیست. سنسور های کلاسیک با خارج کردن سیگنال های الکتریکی در امتداد اختلال الکترومغناطیسی از یک “نویز کوچک” چیزی فراترست. همانطور که میزان سیگنال کاهش پیدا می کند، نسبت سیگنال به نویز می تواند به راحتی به میزان غیر قابل قبولی برسد. تست های EMC چنین حساسیت هایی را پوشش می دهند ولی مسئله ای که گاها فراموش می شود اینست که سیم پیچی کردن، مسیر جریان های گذارای ناخاسته را به داخل مهیا می سازد در غیر این صورت یک محیط محافظت شده خوب را میسر می کند. بنابراین، تست دستگاه های الکتریکی هوشمند (IEDs)، با ابزار اولیه که آنها مدیریت می کنند، بیشتر و بیشتر دیده می شود. این فرضیه انتگرالی سپس بر روی اتاقک های کامل یا پست برق ها یا تحت خطا انجام شد و یا باعث گذار های سنگین شد.

طبق آخرین دیتاهایی که در آزمایشگاه های کما بدست آمد، سه کوارتر تمام ابزار الکتریکی که  برای انجام کامل تایپ تست ثبت شده بود، هیچ کدام قادر به پس کردن تمام نیازمندی ها در یک اجرا نبودند. در حالی موانع گاها کوچک هستند، و امکتن انجام اصلاحات کوچک وجود دارد، طراحی مجدد چیزیست که باید انجام شود. بیشتر مشکلات در تست های مربوط به دقت و EMC مشخص می شوند. در صورت وجود ایستگاه های اوتوکاتیک و نیز ابزار محافظت و ارتباطات، به نظر می رسد که مواجهه و پاس کردن همه ی چالش های مکانیکی مانند ویبره و نیز ارضا کردن تمامی نیازمندی های ایمنی در کنار جلوگیری از دخول آب و گرد و خاک، امری بسیار مشکل است.

سنسور ها و ابزار پردازشی آنها، به عنوان تولید کننده کلیدی ترین اطلاعات، نقش برجسته ای به عنوان منبا دیتا های بزرگ بازی می کنند. بنابراین، بازبینی عملکرد سیستم سنسور ها و پردازش آن بطور مرتب نه تنها از نظر عملکردی بلکه از نظر فیزیکی نیز کاملا منطقی و مهم بهنظر می رسد.

تولید مستمر سنسور ها امریست اجباری نه تنها برای برق قدرت بلکه برای اطلاعات و دیتا های بدست آمده.