Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

К3.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому измеряют мощность искажения исследуемого потребителя, а также сумму мощностей искажения всех остальных искажающих потребителей, определяют коэффициент долевого участия потребителя в ухудшении .КЭ

P

n N Г Р

l = 1 где Рп — мощность искажения исследуемого потребителя;

N — количество потребителей, вносящих мощности искажения, причем аа искажающие потребители принимают те, которые имеют отрицательную . мощность искажения.

Недостаток известного способа заключается в том, что он также характеризует долевое участие потребителя в ухудшении

К3 только в момент измерения и не дает достоверного решения при переменных в течение времени направлениях мощности искажения. Кроме того; известный способ определяет величину Ь независимо от того, превышает или не превышает значение ПКЭ требований ГОСТ 13109-87, В известном способе не предусмотрено определение коэффициента долевого участия энергосистемы в ухудшении КЭ.

Целью изобретения является повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении КЭ для обоснования применения скидок (надбавок) к тарифу за ухудшесогласно способу, при котором определяют коэффициейт долевого участия потребителя путем измерения ПКЭ в контрольной точке, N — 1 i — 1

U. =, Ui g. P(i;i), s,=ì+ i l =о

U. — среднее значение напряжения искажения, создаваемое потребителем в первой контрольной точке:

И вЂ” 2. И вЂ” 1

U„= Х 01 Х P(ii), =м+ l= + (4)

М вЂ” номер интервала двумерйой гистограммы по оси напряжения искажения в первой контрольной точке. соответствующий максимально допустимому значению этого напряжения;

Ui — значения напряжений искажения в центрах l-го интервала двумерной гистограммы;

Й вЂ” количество интервалов двумерной гистограммы по каждой оси.

Сущность предлагаемого способа за-. ключается в следующем.

Направление перетока мощности искажения между энергосистемой и потребителем из-за несовпадения режимов работы энергосистемы и потребителя неоднократно изменяется в течение суток, поэтому при определении характеристик мощностей искажения целесообразно применять вероятностные методы. в частности метод двумерной гистограммы или двумерной вероятности.

1751687

Мощности искажения в электрических сетях(мощности высших гармоник, мощности нулевой и обратной последовательностей, мощность модуляции) носят ярко выраженный реактивный характер. В этом случае соотношения напряжений на зажимах индуктивного сопротивления (трансформатора, реактора, линии электропередач) однозначно характеризуют направление перетока мощности искажений (переток происходит от точки с большим напряжениему точке с меньшим напряжением), При переменном направлении мощности искажения напряжение искажения в точке присоединения потребителя к энергосистеме поочередно создается источниками искажений, находящимися в сети потребителя и в сети энергосистемы. Поэтому суммирование напряжений в центрах интервалов двумерной гистограммы, умноженных на вероятности в каждой ячейке этих интервалов, соответствующих превышению напряжения искажения на одном зажиме сопротивления над напряжением на другом зажиме, дает в результате среднее значение напряжения искажения, созданного энергосистемой, и среднее значение напряжения, созданного потребителем. . Предлагаемый способ предполагает применение получен н ых коэффициентов долевого участия (КДУ) при расчете скидок (надбавок) с тарифа за ухудшение КЭ, При этом не учитываются перетоки мощности искажения, при которых требования ГОСТ

13109-87 на уровни ПКЭ не превышены (в формуле (3) суммирование производится, начиная не с интервала l=1, а с интераала !

=М+1; в формуле (4) суммирование производится не с интервала l=p, а с интервала !

=М+1).

В качестве контролируемого ПКЭ в предлагаемом способе могут быть использованы коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения KU(n), коэффициент обратной последовательности напряжения Kzu, коэффициент нулевой последовательности напряжения Кой, коэффициент колебаний напряжения К1 . Все эти

ПКЭ нормируются в ГОСТ 13109-87 и характеризуют мощности искажения, протекающие в электрических сетях.

Сопротивление энергосистемы Хэ соединено первым зажимом с точкой О, а вторым — с точкой 1. Сопротивление Хс соединено первым зажимом с точкой 1, а вторым — с точкой 2, Сопротивление потребителя Хп соединено первым зажимом с точкой 2, а вторым — с точкой О, На фиг. 1 представлена схема замещения электрической сети для К-го вида иска жения; на фиг. 2 — двумерная гистограмма

Р(0

5 По горизонтальной оси двумерной гистограммы P(t; j) расположены 5 интервалов изменения напряжения искажения в точке 1

Ui, 1=0,1,2;3,4, по вертикальной оси — 5 интервалов изменения. напряжения искаже10 ния в точке 2Vl, 1=0,1,2,3,4. На пересечении

1-х столбцов и j-x строк двумерной гистограммы приведены вероятности одновременного измерения за заданный период времени напряжения Vi в точке 1 и Vl e точке

15 2.

Пример, На фиг. 1 источники искажения напряжения существуют в сети потребителя и в сети энергосистемы, причем характер их работы обусловлен многими

20 случайными факторами и направление мощности искажения через трансформатор заранее определить практически невозможно, Для определения долевого участия сто25 рон в ухудшении КЭ измерения производились в точках 1 и 2 анализаторами гармоник на пределе измерений 5% от номинального напряжения сети, Аналоговые сигналы с выходов анализаторов; представляющие со30 бой напряжения искажения, подавались на вход измерителя статистических характеристик, работающего в режиме измерения двумерной гистограммы размерностью 5х5, В результате получены значения элементов

35 двумерной гистограммы, представленные на фиг. 2.

Значение напряжения искажения в центре l-ro (j-го) интервала двумерной гистограммы при пределе. измерений П=5%, 40 количестве интервалов N=5 двумерной гистограммы и номинальном напряжении сети

V -— 100%

Ui = — — (i +0,5) = — — (i +0.5) =! +0,5.

0н П 100.5

100 N . 100 5

В рассматриваемом примере граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей потребителя и энергосистемы установлена на стороне 110 кВ .трансформатора, что соответствует точке 1

5р на фиг.1. Для напряжения 110 кВ коэффициент и-й гармонической составляющей не должен превышать 2 . При выбранноом переделе измерений П=5% в этом случае в формулах (3) и (4) М=1.

С учетом приведенных исходных данных по выражению (3) определяют среднее значение напряжения искажения за период измерений в точке 1, создаваемое энергосист.емой:

1751687

4 — 1

Оа =g (I +03) g P(i;j) =

1 =2 =о . -2,5(0,165+0,207)+3,5(0,118+0,142

+ 0,059}1-4,5(0,004+0,001+0,003)=2,0825.

По выражению (4) определяют среднее значение напряжения искажения за период измерений в точке 1, создаваемое потребителем з 4

Uï .= g (i +0,S) g P(i;j)

i=2 i=i+1

=2,5(0,046+0,004)+3,5 0,014=0,174.

По выражениям (1) и (2) определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя.в ухудшении K3:

2,0825

» » 2,0825+ 0,174

0,174 и» 2;0825 + 0,174 — 0,08, Формула из обрете н и я

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии, заключающийся в том, что определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольной точке, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения.долевого участия потребителя и определения долевого участия энергосистемы в ухудшении качества электроэнергии, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки — точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением, измеряют напряжения ис( кажения в этих контрольных точках, получают двумерную гистограмму, значение P(l; j) которой представляет собой вероятность одновременного попадания напряжения ис5 кажения в первой контрольной точке в интервал 1 и напряжения искажения во второй контрольной точке в интервал j, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы t4u и потребителя К>и в ухудшении

10 качества электроэнергии по формулам

l4u =— э

Оа+ оп и

Knu = —;

03+Un

15 где Оэ — среднее значение напряжения искажения, создаваемое энергосистемой в первой контрольной точке:

20.

М вЂ” 1 — 1 о. =, » о g P(ii), i=M+1 i=О

И вЂ” и М-.1

Un = „ . U> g P(i;i), 30 =М+1 1= +1

М вЂ” номер интервала двумерной гистограммы по оси напряжения искажения в первой контрольной точке, соответствующий максимально допустимому значению этого

35 напряжения; .

Uj — значения напряжений искажений в центрах i-ro интервала двумерной гистограммы;

N — количество интервалов двумерной

40 гистограммы по каждой оси.. Оп — среднее значение напряжения ис25 кажения, создаваемое потребителем в первой контрольной точке:

1751687

Фиг.2

Составитель В.Каргапольцев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2689 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

     

Способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано при контроле качества электроэнергии в энергосистемах.

Наибольшую трудность при контроле качества электроэнергии энергосистемы в узле энергосистемы представляет определение долевых вкладов искажения от отдельных нелинейных нагрузок, подключенных к узлу, в общее искажение результирующего тока узла энергосистемы.

Известен способ определения долевого участия нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы по активным и реактивным вторичным мощностям искажающих нагрузок, в котором долевое участие определяют путем выделения анормальной составляющей напряжения, измерения активных и реактивных мощностей всех нагрузок, подключенных к узлу энергосистемы, и определения коэффициента долевого участия в соответствии с предлагаемой формулой по доле суммы активной и реактивной вторичных мощностей данной нагрузки от генерируемой всеми искажающими нагрузками (Ф.А. Зыкин. Способ определения долевого участия нагрузки в снижении качества электроэнергии. Авторское свидетельство №1769147 от 31.07.90. Бюл. №38, 1992).

Недостатком этого способа является погрешность определения долевых участий нагрузки и энергосистемы в изменении качества электроэнергии, связанная, во-первых, с тем, что в изменении качества электроэнергии в узле учтены не все факторы, вызывающие это изменение, так как в балансе полных вторичных мощностей учтены только активные и реактивные вторичные мощности и не учтены вторичные мощности искажений, обусловленные взаимодействием разноименных гармоник напряжения и тока, и, во-вторых, с тем, что изменение качества электроэнергии в узле энергосистемы в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» оценивается по показателям качества напряжения, а не мощностей, которые зависят не только от качества напряжения, но и от качества тока, что обуславливает наличие методической погрешности.

Наиболее близким к изобретению является способ определения долевых участий нагрузки и энергосистемы в изменении качества электроэнергии (М.А. Гнатенко, Г.С. Зиновьев. Патент РФ №2191392 от 12. 01. 2000, Бюл. №29, 2002), взятый за прототип.

В этом способе расширены функциональные возможности способа определения долевых участий нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле за счет определения их долевых участий в изменении качества напряжения узла энергосистемы. Искажения напряжения в узле энергосистемы обусловлены его анормальными составляющими, порождаемыми напряжениями обратной и нулевой последовательностей в многофазных системах напряжений в ЭДС энергосистемы, наличием высших гармоник в ЭДС и в токах нелинейных нагрузок. Любые анормальные составляющие будут обозначаться с индексом «а».

Это достигается тем, что выделяют анормальную составляющую напряжения узла энергосистемы, анормальную составляющую ЭДС энергосистемы, анормальные составляющие токов нагрузок и затем отдельно определяют собственные долевые участия в изменении качества напряжения: ветви с ЭДС энергосистемы путем усреднения за ее период квадрата анормальной составляющей напряжения, ветвей с источниками токов нагрузки путем усреднения за тот же период квадратов производных анормальных составляющих этих токов, отдельно определяют взаимное долевое участие в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия двух ветвей с источниками токов нагрузок путем усреднения за тот же период произведения производных анормальных составляющих токов нагрузок, отдельно определяют взаимное долевое участие в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия ветви с источником ЭДС с результирующим током ветвей нагрузки путем усреднения за тот же период произведения анормальной составляющей источника ЭДС с производной анормальной составляющей результирующего тока нагрузок и затем определяют результирующее изменение качества напряжения в узле в соответствии со следующей формулой:

где е_а, i_1a, i_2a — анормальные составляющие соответственно в ЭДС энергосистемы, токах ветвей нагрузок;

СУ(е_а), CУ(i_1a), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с ЭДС энергосистемы, источниками токов нагрузок;

BУ(i_1a, i_2a), ВУ(е_а, i_1a+i_2a) — соответственно взаимные долевые участия двух ветвей нагрузок и ветви с ЭДС энергосистемы с виртуальной ветвью результирующего тока ветвей нагрузки.

Также в этом способе определяются относительные значения собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы в общем изменении качества напряжения в узле путем деления собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы на усредненное за период значения квадрата анормальной составляющей напряжения узла энергосистемы, при этом все собственные и взаимные долевые участия в относительном виде связаны следующим уравнением:

где — квадрат действующего значения анормальной составляющей напряжения узла,

СУ*(е_а), CУ*(i_1a), СУ*(i_2а) — соответственно относительные значения собственных долевых участий ветви с ЭДС энергосистемы, ветвей с источниками токов нагрузки,

BУ*(i_1a, i_2a), ВУ*(е_а, i_1a+i_2a) — соответственно относительные значения взаимных долевых участий пар ветвей нагрузки и ветви с ЭДС энергосистемы с ветвью результирующего тока ветвей нагрузки.

К тому же, способ определения долевых участий нагрузок и энергосистемы в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы, характеризуемой напряжением в узле энергосистемы, применим и при нескольких ветвях с источниками ЭДС в энергосистеме со своими реактансами, подключенными к узлу, дополнительно определяют: собственные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от всех ветвей с источниками ЭДС путем усреднения за период квадрата анормальной составляющей каждой ЭДС, взаимные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от попарного взаимодействия ветвей с источниками ЭДС путем усреднения за период произведения анормальных составляющих ЭДС каждой ветви, взаимные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия каждой ветви с источником ЭДС с каждой ветвью тока нагрузки путем усреднения за период произведения анормальной составляющей ЭДС ветви на производную анормальной составляющей тока ветви и затем определяют результирующее изменение качества напряжения в узле в соответствии со следующей формулой:

где n — число ветвей с источниками ЭДС, примыкающими к узлу,

k — число ветвей нагрузки, примыкающих к узлу.

Недостатком этого способа является неполная адекватность используемого для этого показателя, характеризующего искажение качества электроэнергии за счет высших гармоник, а именно коэффициента гармоник напряжения (коэффициента искажения синусоидальности, как он назван в ГОСТ 13109-97). Его неадекватность связана с тем, что он прямо не отражает ущерб от искажения качества электроэнергии за счет высших гармоник, т.е. не позволяет адекватно определить дополнительные потери активной мощности, а значит и не позволяет точно определить кпд энергосистемы.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание способа определения долевых участий нагрузок в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы, который позволяет повысить точность определения кпд энергосистемы.

Это достигается тем, что выделяют анормальную составляющую тока i_a узла энергосистемы, анормальные составляющие токов нагрузок i_1a, i_2a, определяют собственные долевые участия в изменении качества тока для ветвей с источниками токов нагрузки, также определяют взаимное долевое участие в изменении качества тока сети от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузок, причем собственные долевые участия в изменении качества тока узла энергосистемы для ветвей с источниками токов нагрузки определяют путем усреднения за период квадратов анормальных составляющих этих токов, определение взаимного долевого участия в изменении качества тока в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузки делают путем усреднения за тот же период произведения анормальных составляющих токов нагрузок и, в конечном итоге, определение результирующего изменения качества тока в узле делают в соответствии со следующей формулой

,

где i_1a, i_2a — анормальные составляющие в токах ветвей нагрузок;

CУ(i_1a), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с источниками токов нагрузок;

BУ(i_1a, i_2a) — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузок.

Также в способе определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы могут быть определены относительные значения собственных и взаимных долевых участий каждой нагрузки узла энергосистемы в общем изменении качества тока в узле путем деления собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы на усредненное за период значение квадрата интеграла анормальной составляющей результирующего тока узла энергосистемы, при этом все собственные и взаимные долевые участия в относительном виде связаны следующим уравнением:

,

где — квадрат действующего значения анормальной составляющей результирующего тока узла,

CУ*(i_1a), CУ*(i_2a) — соответственно относительные значения собственных долевых участий ветвей с источниками токов нагрузки,

BУ*(i_1a, i_2a) — относительное значение взаимного долевого участия ветвей нагрузки.

Кроме того, способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока узла энергосистемы может быть применен и при любом числе n ветвей нагрузки, более двух, подключенных к узлу, при этом аналогичные измерения делают одновременно в параллельных каналах и в каждом канале измерения выделяют одну реперную ветвь нагрузки, в качестве которой перебирают все ветви нагрузки или ветви с токами не менее заданных, и вторую виртуальную коллективную ветвь нагрузки, объединяющую токи всех остальных ветвей нагрузки и для них также, как сказано выше, определяют в каждом канале измерения собственные и взаимные долевые участия в абсолютном виде, как в пункте 1, или относительном виде, как в пункте 2, изменения качества тока в узле от действия тока соответствующей реперной ветви нагрузки соответственно

,

.

Также способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы применим и для определения результирующих долевых участий (с учетом собственных и взаимных участий) отдельных нагрузок K(i_1a), K(i_2a) в общем искажении результирующего тока в узле энергосистемы по следующим формулам

,

,

где — перекрестный коэффициент гармоник токов первого и второго потребителя,

K_I1, K_I2 — коэффициенты гармоник тока первой и второй нагрузки,

К₁, К₂ — отношения действующих значений первых гармоник токов нагрузок к действующему значению первой гармоники тока сети.

На фиг. 1 приведена схема узла энергосистемы с двумя нагрузками, для которого реализуется предлагаемый способ. На фиг. 2 приведена схема узла энергосистемы с несколькими нелинейными нагрузками электрической энергии. На рис. 3 представлена эквивалентная схема для фиг. 2 с двумя ветвями нагрузок.

Фиг. 1 содержит источник результирующей ЭДС 1 (е.), являющийся эквивалентом сложной энергосистемы, и две ветви нагрузок, представленных в виде источников токов 2, 3 (i₁, i₂).

Фиг. 2 содержит источник результирующей ЭДС 1 (е.), являющийся эквивалентом сложной энергосистемы, и n ветвей нагрузок, представленных в виде источников токов 2, 4 и 5 (i₁, i_j, i_n, эквивалентирующих первую, j-тую и n-ную нелинейные нагрузки).

Фиг. 3 содержит источник ЭДС энергосистемы 1, источник тока 4 (i_j) ветви, принятую за реперную в j канале измерения, и источник тока 6 i_c, эквивалентирующий виртуальную ветвь, замещающую сумму токов остальных n-1 ветвей нагрузки.

Искажения результирующего тока в узле энергосистемы обусловлены анормальными составляющими токов нагрузок, которые обусловлены наличием высших гармоник токов нагрузок, наличием низкочастотных и интергармоник токов, токов обратной и нулевой последовательностей в многофазных системах токов. Любые анормальные составляющие будут обозначаться с индексом «а».

В соответствии с фиг. 1 для анормальной составляющей результирующего тока в типовом узле энергосистемы можно записать следующее уравнение:

Выполнив алгебраизацию этого уравнения для анормальных составляющих путем сначала возведения уравнения в квадрат и затем интегрирования его за период в соответствии с методом АДУ2 (Зиновьев Г.С. Силовая электроника. М.: Юрайт, 2012. — с. 43-55), получим следующее алгебраическое уравнение относительно действующих значений анормальных (искажающих) составляющих токов

Здесь СУ — собственное долевое участие соответствующей ветви нагрузки, примыкающей к узлу, в общее изменение качества тока в узле,

ВУ — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузки, примыкающих к узлу, в общее изменение качества тока в узле.

Физический смысл собственного долевого участия СУ конкретной ветви, примыкающей к узлу энергосистемы, состоит в определении того ухудшения качества результирующего тока в узле энергосистемы, которое возникло бы при отсутствии в других ветвях источников ухудшения качества тока (нелинейных нагрузок, источников ЭДС искаженной формы или источников ЭДС синусоидальной формы с различным напряжением в фазах многофазной системы).

Физический смысл взаимного долевого участия ВУ двух ветвей, примыкающих к узлу, состоит в определении того изменения качества (ухудшения или улучшения) тока в узле энергосистемы, которое обусловлено суммированием в узле анормальностей токов каждой ветви.

Из уравнения (1) видно, что искажения качества результирующего тока в узле энергосистемы определяются не только собственными характеристиками (спектрами) всех примыкающих к узлу нагрузок, но и их взаимными попарными характеристиками. Именно взаимные характеристики нагрузок и определяют, будет ли при подключении нового объекта ухудшение или улучшение качества электроэнергии в узле, так как коэффициенты взаимного участия могут иметь отрицательный или положительный знаки в отличие от коэффициентов собственного участия, которые всегда положительны.

Выражение для относительных (нормированных) величин собственных СУ* и взаимных ВУ* долевых участий ветвей узла энергосистемы в изменении качества результирующего тока узла, принимаемое за единицу, можно получить, разделив левые и правые части уравнения (1) на , в результате получим:

Выражение для соответствующих коэффициентов, характеризующих отдельные виды анормальности, можно получить, если разделить уравнение (2) на действующее значение первой гармоники результирующего тока прямой последовательности

В изображенном на фиг. 2 общем случае узла энергосистемы с множеством ветвей, содержащих источники тока нагрузок, измерения делают в выбранных n-каналах, где токи, больше заданных значений, и выражение для определения в j-том канале измерения, где j в общем случае меняется от 1 до n, собственных и взаимных долевых участий ветвей узла в общее изменение качества результирующего тока в узле получается обобщением уравнений (1) и (2), путем замены индекса 1 у тока i₁ на индекс номера выбранной в данном канале реперной ветви i_j, а индексы 2 у тока i₂ заменяют на индекс виртуальной коллективной ветви нагрузки i_c, как на фиг. 3, в результате формулы принимают соответственно следующий вид

,

.

Возможно также определение результирующих (с учетом собственных и взаимных долевых участий) долевых участий отдельных нагрузок К(i_1a), K(i_2a) в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы по следующим формулам

,

.

При этом результирующие (парциальные) долевые участия всех отдельных нагрузок узла энергосистемы связаны общим уравнением

Это уравнение можно использовать для проверки расчетов и измерений или для нахождения результирующего долевого участия одной нагрузки при найденном результирующем долевом участии остальной нагрузки.

Таким образом, предлагаемый способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле системы позволяет определять и качество результирующего тока в узле и вклады в него отдельных нагрузок, что позволяет более точно определить дополнительные потери активной мощности в сети, а значит и повысить точность определения кпд энергосистемы.

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

Патент 1751687

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

 

Изобретение относится к электроснабжению предприятий, в частности к определению долевого участия энергосистемы и потребителя электроэнергии в ухудшении качества электроэнергии При определении долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольных точках , в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки — точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением, измеряют напряжения искажения в этих контрольных точках и получают двумерную гистограмму, на основе которой определяют коэффициент долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Й ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4794309/21 (22) 20.02.90 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (71) Кировский политехнический институт (72) В.B.×åðånàíoâ и В,П.Каргапольцев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1325372, кл. G 01 Я 21/00, 1985, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЕВОГО

УЧАСТИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И ПОТРЕБИТЕЛЯ В УХУДШЕНИИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроснабжению предприятий, в частности к определению долевого участия энергосистемы и потребителя электроэнергии в ухудшении качества электроэнергии, При определении

Изобретение относится к электросйабжению промпредприятий, в частности к определ ению долевого участия энергосистемы и потребителя электроэнергии в ухудшении качества электроэнергии (КЗ). и может быть использовано для обоснования применения скидок (надбавок) с тарифа на электроэнергию к стороне

: (энергосистеме или предприятию), ухудшающей КЭ, за поставку энергосистемой элек..троэнергии пониженного качества или внесение потребителем искажений в сеть энергосистемы.

Известен способ определения долевого участйя энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии, согласно которому выбирают общую точку электрических сетей энергосистемы и по: требителя, в этой точке осуществляют одновременное измерение для исследуемого

ПКЭ его напряжения О, тока I и сдвига фаз р,, сЫ „„1751687 А1

2 долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольных точках, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребите/ ля к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки — точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением, измеряют напряжения искажения в этих контрольных точках и получают двумерную гистограмму, на основе которой определяют коэффициент долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии. 2 ил. между ними и определяют коэффициент до- 2 левого участия энергосистемы в ухудшении

КЭ вЂ” сэ ПУ 2 с и коэффициент долевого участия потребителя в ухудшении КЭ

Ьп — 1

Ьэ где 2с — сопротивление системы для тока. исследуемого П КЭ.

Недостаток указанного способа заключается в том, что определяемые коэффициенты относятся к моменту измерения. В реальных условиях найравления «перетоков мощности искажения многократно изменяются в течение суток из=за несовпадения режимов работы энергосистемы и потреби1751687 в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки — точку, электрически соединен5 ную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением, измеряют напряжения искажения в этих контрольных точках, получают двумерную гистограмму, значение Р(1;1) которой представляет собой

10 вероятность одновременного попадания напряжения искажения в первой контрольной точке s интервал 1 и напряжения во второй контрольной точке в интервал j, определяют коэффициенты долевого участия

15 энергосистемы l4U и потребителя Кпо в ухудшении качества электроэнергии по фор- . мулам:

Оэ

l4U = U, + U„- п

KnU = —

Ua + Un

20 (2) где U> — среднее значение напряжения ис25 кажения, создаваемое энергосистемой s первой контрольной точке: (3) 30

50 ние КЭ,:-«- «-:- -;- -: — 55

Поставленная цель достигается тем, что теля. Кроме того, в указанном способе требуется измерение четырех параметров: U, 1, p, Zc, что затрудняет практическое применение способа иэ-за отсутствия приборов для изменения сопротивления Zc и большой погрешности угла ф и сопротивления Z<. В указанном способе предлагается определять коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя независимо от величины ПКЭ, хотя ГОСТ 13109-87 нормирует допустимые значения ПКЭ, при непревышении которых ни одна из сторон (энергосистема или потребитель) не может предъявить претензий к другой стороне и, следовательно, нет необходимости определять долевое участие сторон в ухудшении

К3.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому измеряют мощность искажения исследуемого потребителя, а также сумму мощностей искажения всех остальных искажающих потребителей, определяют коэффициент долевого участия потребителя в ухудшении .КЭ

P

n N Г Р

l = 1 где Рп — мощность искажения исследуемого потребителя;

N — количество потребителей, вносящих мощности искажения, причем аа искажающие потребители принимают те, которые имеют отрицательную . мощность искажения.

Недостаток известного способа заключается в том, что он также характеризует долевое участие потребителя в ухудшении

К3 только в момент измерения и не дает достоверного решения при переменных в течение времени направлениях мощности искажения. Кроме того; известный способ определяет величину Ь независимо от того, превышает или не превышает значение ПКЭ требований ГОСТ 13109-87, В известном способе не предусмотрено определение коэффициента долевого участия энергосистемы в ухудшении КЭ.

Целью изобретения является повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении КЭ для обоснования применения скидок (надбавок) к тарифу за ухудшесогласно способу, при котором определяют коэффициейт долевого участия потребителя путем измерения ПКЭ в контрольной точке, N — 1 i — 1

U. =, Ui g. P(i;i), s,=ì+ i l =о

U. — среднее значение напряжения искажения, создаваемое потребителем в первой контрольной точке:

И вЂ” 2. И вЂ” 1

U„= Х 01 Х P(ii), =м+ l= + (4)

М вЂ” номер интервала двумерйой гистограммы по оси напряжения искажения в первой контрольной точке. соответствующий максимально допустимому значению этого напряжения;

Ui — значения напряжений искажения в центрах l-го интервала двумерной гистограммы;

Й вЂ” количество интервалов двумерной гистограммы по каждой оси.

Сущность предлагаемого способа за-. ключается в следующем.

Направление перетока мощности искажения между энергосистемой и потребителем из-за несовпадения режимов работы энергосистемы и потребителя неоднократно изменяется в течение суток, поэтому при определении характеристик мощностей искажения целесообразно применять вероятностные методы. в частности метод двумерной гистограммы или двумерной вероятности.

1751687

Мощности искажения в электрических сетях(мощности высших гармоник, мощности нулевой и обратной последовательностей, мощность модуляции) носят ярко выраженный реактивный характер. В этом случае соотношения напряжений на зажимах индуктивного сопротивления (трансформатора, реактора, линии электропередач) однозначно характеризуют направление перетока мощности искажений (переток происходит от точки с большим напряжениему точке с меньшим напряжением), При переменном направлении мощности искажения напряжение искажения в точке присоединения потребителя к энергосистеме поочередно создается источниками искажений, находящимися в сети потребителя и в сети энергосистемы. Поэтому суммирование напряжений в центрах интервалов двумерной гистограммы, умноженных на вероятности в каждой ячейке этих интервалов, соответствующих превышению напряжения искажения на одном зажиме сопротивления над напряжением на другом зажиме, дает в результате среднее значение напряжения искажения, созданного энергосистемой, и среднее значение напряжения, созданного потребителем. . Предлагаемый способ предполагает применение получен н ых коэффициентов долевого участия (КДУ) при расчете скидок (надбавок) с тарифа за ухудшение КЭ, При этом не учитываются перетоки мощности искажения, при которых требования ГОСТ

13109-87 на уровни ПКЭ не превышены (в формуле (3) суммирование производится, начиная не с интервала l=1, а с интераала !

=М+1; в формуле (4) суммирование производится не с интервала l=p, а с интервала !

=М+1).

В качестве контролируемого ПКЭ в предлагаемом способе могут быть использованы коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения KU(n), коэффициент обратной последовательности напряжения Kzu, коэффициент нулевой последовательности напряжения Кой, коэффициент колебаний напряжения К1 . Все эти

ПКЭ нормируются в ГОСТ 13109-87 и характеризуют мощности искажения, протекающие в электрических сетях.

Сопротивление энергосистемы Хэ соединено первым зажимом с точкой О, а вторым — с точкой 1. Сопротивление Хс соединено первым зажимом с точкой 1, а вторым — с точкой 2, Сопротивление потребителя Хп соединено первым зажимом с точкой 2, а вторым — с точкой О, На фиг. 1 представлена схема замещения электрической сети для К-го вида иска жения; на фиг. 2 — двумерная гистограмма

Р(0

5 По горизонтальной оси двумерной гистограммы P(t; j) расположены 5 интервалов изменения напряжения искажения в точке 1

Ui, 1=0,1,2;3,4, по вертикальной оси — 5 интервалов изменения. напряжения искаже10 ния в точке 2Vl, 1=0,1,2,3,4. На пересечении

1-х столбцов и j-x строк двумерной гистограммы приведены вероятности одновременного измерения за заданный период времени напряжения Vi в точке 1 и Vl e точке

15 2.

Пример, На фиг. 1 источники искажения напряжения существуют в сети потребителя и в сети энергосистемы, причем характер их работы обусловлен многими

20 случайными факторами и направление мощности искажения через трансформатор заранее определить практически невозможно, Для определения долевого участия сто25 рон в ухудшении КЭ измерения производились в точках 1 и 2 анализаторами гармоник на пределе измерений 5% от номинального напряжения сети, Аналоговые сигналы с выходов анализаторов; представляющие со30 бой напряжения искажения, подавались на вход измерителя статистических характеристик, работающего в режиме измерения двумерной гистограммы размерностью 5х5, В результате получены значения элементов

35 двумерной гистограммы, представленные на фиг. 2.

Значение напряжения искажения в центре l-ro (j-го) интервала двумерной гистограммы при пределе. измерений П=5%, 40 количестве интервалов N=5 двумерной гистограммы и номинальном напряжении сети

V -— 100%

Ui = — — (i +0,5) = — — (i +0.5) =! +0,5.

0н П 100.5

100 N . 100 5

В рассматриваемом примере граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей потребителя и энергосистемы установлена на стороне 110 кВ .трансформатора, что соответствует точке 1

5р на фиг.1. Для напряжения 110 кВ коэффициент и-й гармонической составляющей не должен превышать 2 . При выбранноом переделе измерений П=5% в этом случае в формулах (3) и (4) М=1.

С учетом приведенных исходных данных по выражению (3) определяют среднее значение напряжения искажения за период измерений в точке 1, создаваемое энергосист.емой:

1751687

4 — 1

Оа =g (I +03) g P(i;j) =

1 =2 =о . -2,5(0,165+0,207)+3,5(0,118+0,142

+ 0,059}1-4,5(0,004+0,001+0,003)=2,0825.

По выражению (4) определяют среднее значение напряжения искажения за период измерений в точке 1, создаваемое потребителем з 4

Uï .= g (i +0,S) g P(i;j)

i=2 i=i+1

=2,5(0,046+0,004)+3,5 0,014=0,174.

По выражениям (1) и (2) определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя.в ухудшении K3:

2,0825

» » 2,0825+ 0,174

0,174 и» 2;0825 + 0,174 — 0,08, Формула из обрете н и я

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии, заключающийся в том, что определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольной точке, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения.долевого участия потребителя и определения долевого участия энергосистемы в ухудшении качества электроэнергии, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки — точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением, измеряют напряжения ис( кажения в этих контрольных точках, получают двумерную гистограмму, значение P(l; j) которой представляет собой вероятность одновременного попадания напряжения ис5 кажения в первой контрольной точке в интервал 1 и напряжения искажения во второй контрольной точке в интервал j, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы t4u и потребителя К>и в ухудшении

10 качества электроэнергии по формулам

l4u =— э

Оа+ оп и

Knu = —;

03+Un

15 где Оэ — среднее значение напряжения искажения, создаваемое энергосистемой в первой контрольной точке:

20.

М вЂ” 1 — 1 о. =, » о g P(ii), i=M+1 i=О

И вЂ” и М-.1

Un = „ . U> g P(i;i), 30 =М+1 1= +1

М вЂ” номер интервала двумерной гистограммы по оси напряжения искажения в первой контрольной точке, соответствующий максимально допустимому значению этого

35 напряжения; .

Uj — значения напряжений искажений в центрах i-ro интервала двумерной гистограммы;

N — количество интервалов двумерной

40 гистограммы по каждой оси.. Оп — среднее значение напряжения ис25 кажения, создаваемое потребителем в первой контрольной точке:

1751687

Фиг.2

Составитель В.Каргапольцев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2689 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

     

способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы — патент РФ 2589441

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано при контроле качества электроэнергии в энергосистемах. Способ включает выделение анормальных составляющих токов нагрузок i_1a, i_2a, определение собственных долевых участий в изменении качества результирующего тока для ветвей с источниками токов нагрузки, также определение взаимного долевого участия в изменении качества электрической энергии в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузок, затем определение результирующего изменения качества электрической энергии в узле в соответствии с формулой. При этом собственные долевые участия в изменении качества результирующего тока узла от ветвей с источниками токов нагрузки определяют путем усреднения за период квадратов анормальных составляющих этих токов. Определение взаимного долевого участия в изменении качества результирующего тока в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузки делают путем усреднения за тот же период произведения анормальных составляющих токов нагрузок. Определение результирующего изменения качества результирующего тока в узле делают в соответствии со следующей формулой

,

где i_1a, i_2a — анормальные составляющие в токах ветвей нагрузок, CУ (i _1a), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с источниками токов нагрузок, ВУ(i_1a ,i_2a) — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузок. Технический результат заключается в возможности более точно определить дополнительные потери активной мощности в сети, а значит и повысить точность определения КПД энергосистемы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2589441

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано при контроле качества электроэнергии в энергосистемах.

Наибольшую трудность при контроле качества электроэнергии энергосистемы в узле энергосистемы представляет определение долевых вкладов искажения от отдельных нелинейных нагрузок, подключенных к узлу, в общее искажение результирующего тока узла энергосистемы.

Известен способ определения долевого участия нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы по активным и реактивным вторичным мощностям искажающих нагрузок, в котором долевое участие определяют путем выделения анормальной составляющей напряжения, измерения активных и реактивных мощностей всех нагрузок, подключенных к узлу энергосистемы, и определения коэффициента долевого участия в соответствии с предлагаемой формулой по доле суммы активной и реактивной вторичных мощностей данной нагрузки от генерируемой всеми искажающими нагрузками (Ф.А. Зыкин. Способ определения долевого участия нагрузки в снижении качества электроэнергии. Авторское свидетельство № 1769147 от 31.07.90. Бюл. № 38, 1992).

Недостатком этого способа является погрешность определения долевых участий нагрузки и энергосистемы в изменении качества электроэнергии, связанная, во-первых, с тем, что в изменении качества электроэнергии в узле учтены не все факторы, вызывающие это изменение, так как в балансе полных вторичных мощностей учтены только активные и реактивные вторичные мощности и не учтены вторичные мощности искажений, обусловленные взаимодействием разноименных гармоник напряжения и тока, и, во-вторых, с тем, что изменение качества электроэнергии в узле энергосистемы в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» оценивается по показателям качества напряжения, а не мощностей, которые зависят не только от качества напряжения, но и от качества тока, что обуславливает наличие методической погрешности.

Наиболее близким к изобретению является способ определения долевых участий нагрузки и энергосистемы в изменении качества электроэнергии (М.А. Гнатенко, Г.С. Зиновьев. Патент РФ № 2191392 от 12. 01. 2000, Бюл. № 29, 2002), взятый за прототип.

В этом способе расширены функциональные возможности способа определения долевых участий нагрузки в изменении качества электроэнергии в узле за счет определения их долевых участий в изменении качества напряжения узла энергосистемы. Искажения напряжения в узле энергосистемы обусловлены его анормальными составляющими, порождаемыми напряжениями обратной и нулевой последовательностей в многофазных системах напряжений в ЭДС энергосистемы, наличием высших гармоник в ЭДС и в токах нелинейных нагрузок. Любые анормальные составляющие будут обозначаться с индексом «а».

Это достигается тем, что выделяют анормальную составляющую напряжения узла энергосистемы, анормальную составляющую ЭДС энергосистемы, анормальные составляющие токов нагрузок и затем отдельно определяют собственные долевые участия в изменении качества напряжения: ветви с ЭДС энергосистемы путем усреднения за ее период квадрата анормальной составляющей напряжения, ветвей с источниками токов нагрузки путем усреднения за тот же период квадратов производных анормальных составляющих этих токов, отдельно определяют взаимное долевое участие в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия двух ветвей с источниками токов нагрузок путем усреднения за тот же период произведения производных анормальных составляющих токов нагрузок, отдельно определяют взаимное долевое участие в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия ветви с источником ЭДС с результирующим током ветвей нагрузки путем усреднения за тот же период произведения анормальной составляющей источника ЭДС с производной анормальной составляющей результирующего тока нагрузок и затем определяют результирующее изменение качества напряжения в узле в соответствии со следующей формулой:

где е_а, i_1a, i _2a — анормальные составляющие соответственно в ЭДС энергосистемы, токах ветвей нагрузок;

СУ(е_а), CУ(i _1a), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с ЭДС энергосистемы, источниками токов нагрузок;

BУ(i_1a, i_2a), ВУ(е_а , i_1a+i_2a) — соответственно взаимные долевые участия двух ветвей нагрузок и ветви с ЭДС энергосистемы с виртуальной ветвью результирующего тока ветвей нагрузки.

Также в этом способе определяются относительные значения собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы в общем изменении качества напряжения в узле путем деления собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы на усредненное за период значения квадрата анормальной составляющей напряжения узла энергосистемы, при этом все собственные и взаимные долевые участия в относительном виде связаны следующим уравнением:

где — квадрат действующего значения анормальной составляющей напряжения узла,

СУ*(е_а), CУ*(i _1a), СУ*(i_2а) — соответственно относительные значения собственных долевых участий ветви с ЭДС энергосистемы, ветвей с источниками токов нагрузки,

BУ*(i _1a, i_2a), ВУ*(е_а, i_1a+i _2a) — соответственно относительные значения взаимных долевых участий пар ветвей нагрузки и ветви с ЭДС энергосистемы с ветвью результирующего тока ветвей нагрузки.

К тому же, способ определения долевых участий нагрузок и энергосистемы в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы, характеризуемой напряжением в узле энергосистемы, применим и при нескольких ветвях с источниками ЭДС в энергосистеме со своими реактансами, подключенными к узлу, дополнительно определяют: собственные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от всех ветвей с источниками ЭДС путем усреднения за период квадрата анормальной составляющей каждой ЭДС, взаимные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от попарного взаимодействия ветвей с источниками ЭДС путем усреднения за период произведения анормальных составляющих ЭДС каждой ветви, взаимные долевые участия в изменении качества напряжения в узле от взаимодействия каждой ветви с источником ЭДС с каждой ветвью тока нагрузки путем усреднения за период произведения анормальной составляющей ЭДС ветви на производную анормальной составляющей тока ветви и затем определяют результирующее изменение качества напряжения в узле в соответствии со следующей формулой:

где n — число ветвей с источниками ЭДС, примыкающими к узлу,

k — число ветвей нагрузки, примыкающих к узлу.

Недостатком этого способа является неполная адекватность используемого для этого показателя, характеризующего искажение качества электроэнергии за счет высших гармоник, а именно коэффициента гармоник напряжения (коэффициента искажения синусоидальности, как он назван в ГОСТ 13109-97). Его неадекватность связана с тем, что он прямо не отражает ущерб от искажения качества электроэнергии за счет высших гармоник, т.е. не позволяет адекватно определить дополнительные потери активной мощности, а значит и не позволяет точно определить кпд энергосистемы.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание способа определения долевых участий нагрузок в изменении качества электроэнергии в узле энергосистемы, который позволяет повысить точность определения кпд энергосистемы.

Это достигается тем, что выделяют анормальную составляющую тока i_a узла энергосистемы, анормальные составляющие токов нагрузок i_1a, i _2a, определяют собственные долевые участия в изменении качества тока для ветвей с источниками токов нагрузки, также определяют взаимное долевое участие в изменении качества тока сети от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузок, причем собственные долевые участия в изменении качества тока узла энергосистемы для ветвей с источниками токов нагрузки определяют путем усреднения за период квадратов анормальных составляющих этих токов, определение взаимного долевого участия в изменении качества тока в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузки делают путем усреднения за тот же период произведения анормальных составляющих токов нагрузок и, в конечном итоге, определение результирующего изменения качества тока в узле делают в соответствии со следующей формулой

,

где i_1a, i_2a — анормальные составляющие в токах ветвей нагрузок;

CУ(i_1a), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с источниками токов нагрузок;

BУ(i_1a, i_2a) — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузок.

Также в способе определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы могут быть определены относительные значения собственных и взаимных долевых участий каждой нагрузки узла энергосистемы в общем изменении качества тока в узле путем деления собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы на усредненное за период значение квадрата интеграла анормальной составляющей результирующего тока узла энергосистемы, при этом все собственные и взаимные долевые участия в относительном виде связаны следующим уравнением:

,

где — квадрат действующего значения анормальной составляющей результирующего тока узла,

CУ*(i_1a), CУ*(i_2a) — соответственно относительные значения собственных долевых участий ветвей с источниками токов нагрузки,

BУ*(i_1a, i_2a) — относительное значение взаимного долевого участия ветвей нагрузки.

Кроме того, способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока узла энергосистемы может быть применен и при любом числе n ветвей нагрузки, более двух, подключенных к узлу, при этом аналогичные измерения делают одновременно в параллельных каналах и в каждом канале измерения выделяют одну реперную ветвь нагрузки, в качестве которой перебирают все ветви нагрузки или ветви с токами не менее заданных, и вторую виртуальную коллективную ветвь нагрузки, объединяющую токи всех остальных ветвей нагрузки и для них также, как сказано выше, определяют в каждом канале измерения собственные и взаимные долевые участия в абсолютном виде, как в пункте 1, или относительном виде, как в пункте 2, изменения качества тока в узле от действия тока соответствующей реперной ветви нагрузки соответственно

,

.

Также способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы применим и для определения результирующих долевых участий (с учетом собственных и взаимных участий) отдельных нагрузок K(i _1a), K(i_2a) в общем искажении результирующего тока в узле энергосистемы по следующим формулам

,

,

где — перекрестный коэффициент гармоник токов первого и второго потребителя,

K_I1, K_I2 — коэффициенты гармоник тока первой и второй нагрузки,

К₁, К₂ — отношения действующих значений первых гармоник токов нагрузок к действующему значению первой гармоники тока сети.

На фиг. 1 приведена схема узла энергосистемы с двумя нагрузками, для которого реализуется предлагаемый способ. На фиг. 2 приведена схема узла энергосистемы с несколькими нелинейными нагрузками электрической энергии. На рис. 3 представлена эквивалентная схема для фиг. 2 с двумя ветвями нагрузок.

Фиг. 1 содержит источник результирующей ЭДС 1 (е.), являющийся эквивалентом сложной энергосистемы, и две ветви нагрузок, представленных в виде источников токов 2, 3 (i₁, i₂).

Фиг. 2 содержит источник результирующей ЭДС 1 (е.), являющийся эквивалентом сложной энергосистемы, и n ветвей нагрузок, представленных в виде источников токов 2, 4 и 5 (i₁, i_j, i_n, эквивалентирующих первую, j-тую и n-ную нелинейные нагрузки).

Фиг. 3 содержит источник ЭДС энергосистемы 1, источник тока 4 (i_j) ветви, принятую за реперную в j канале измерения, и источник тока 6 i_c, эквивалентирующий виртуальную ветвь, замещающую сумму токов остальных n-1 ветвей нагрузки.

Искажения результирующего тока в узле энергосистемы обусловлены анормальными составляющими токов нагрузок, которые обусловлены наличием высших гармоник токов нагрузок, наличием низкочастотных и интергармоник токов, токов обратной и нулевой последовательностей в многофазных системах токов. Любые анормальные составляющие будут обозначаться с индексом «а».

В соответствии с фиг. 1 для анормальной составляющей результирующего тока в типовом узле энергосистемы можно записать следующее уравнение:

Выполнив алгебраизацию этого уравнения для анормальных составляющих путем сначала возведения уравнения в квадрат и затем интегрирования его за период в соответствии с методом АДУ2 (Зиновьев Г.С. Силовая электроника. М.: Юрайт, 2012. — с. 43-55), получим следующее алгебраическое уравнение относительно действующих значений анормальных (искажающих) составляющих токов

Здесь СУ — собственное долевое участие соответствующей ветви нагрузки, примыкающей к узлу, в общее изменение качества тока в узле,

ВУ — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузки, примыкающих к узлу, в общее изменение качества тока в узле.

Физический смысл собственного долевого участия СУ конкретной ветви, примыкающей к узлу энергосистемы, состоит в определении того ухудшения качества результирующего тока в узле энергосистемы, которое возникло бы при отсутствии в других ветвях источников ухудшения качества тока (нелинейных нагрузок, источников ЭДС искаженной формы или источников ЭДС синусоидальной формы с различным напряжением в фазах многофазной системы).

Физический смысл взаимного долевого участия ВУ двух ветвей, примыкающих к узлу, состоит в определении того изменения качества (ухудшения или улучшения) тока в узле энергосистемы, которое обусловлено суммированием в узле анормальностей токов каждой ветви.

Из уравнения (1) видно, что искажения качества результирующего тока в узле энергосистемы определяются не только собственными характеристиками (спектрами) всех примыкающих к узлу нагрузок, но и их взаимными попарными характеристиками. Именно взаимные характеристики нагрузок и определяют, будет ли при подключении нового объекта ухудшение или улучшение качества электроэнергии в узле, так как коэффициенты взаимного участия могут иметь отрицательный или положительный знаки в отличие от коэффициентов собственного участия, которые всегда положительны.

Выражение для относительных (нормированных) величин собственных СУ* и взаимных ВУ* долевых участий ветвей узла энергосистемы в изменении качества результирующего тока узла, принимаемое за единицу, можно получить, разделив левые и правые части уравнения (1) на , в результате получим:

Выражение для соответствующих коэффициентов, характеризующих отдельные виды анормальности, можно получить, если разделить уравнение (2) на действующее значение первой гармоники результирующего тока прямой последовательности

В изображенном на фиг. 2 общем случае узла энергосистемы с множеством ветвей, содержащих источники тока нагрузок, измерения делают в выбранных n-каналах, где токи, больше заданных значений, и выражение для определения в j-том канале измерения, где j в общем случае меняется от 1 до n, собственных и взаимных долевых участий ветвей узла в общее изменение качества результирующего тока в узле получается обобщением уравнений (1) и (2), путем замены индекса 1 у тока i₁ на индекс номера выбранной в данном канале реперной ветви i_j, а индексы 2 у тока i ₂ заменяют на индекс виртуальной коллективной ветви нагрузки i_c, как на фиг. 3, в результате формулы принимают соответственно следующий вид

,

.

Возможно также определение результирующих (с учетом собственных и взаимных долевых участий) долевых участий отдельных нагрузок К(i_1a), K(i_2a) в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы по следующим формулам

,

.

При этом результирующие (парциальные) долевые участия всех отдельных нагрузок узла энергосистемы связаны общим уравнением

Это уравнение можно использовать для проверки расчетов и измерений или для нахождения результирующего долевого участия одной нагрузки при найденном результирующем долевом участии остальной нагрузки.

Таким образом, предлагаемый способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле системы позволяет определять и качество результирующего тока в узле и вклады в него отдельных нагрузок, что позволяет более точно определить дополнительные потери активной мощности в сети, а значит и повысить точность определения кпд энергосистемы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества электрической энергии в узле энергосистемы, включающий выделение анормальных составляющих токов нагрузок i_1a , i_2a, определение собственных долевых участий в изменении качества результирующего тока для ветвей с источниками токов нагрузки, также определение взаимного долевого участия в изменении качества электрической энергии в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузок, затем определение результирующего изменения качества электрической энергии в узле в соответствии с формулой, отличающийся тем, что собственные долевые участия в изменении качества результирующего тока узла от ветвей с источниками токов нагрузки определяют путем усреднения за период квадратов анормальных составляющих этих токов, определение взаимного долевого участия в изменении качества результирующего тока в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузки делают путем усреднения за тот же период произведения анормальных составляющих токов нагрузок и, в конечном итоге, определение результирующего изменения качества результирующего тока в узле делают в соответствии со следующей формулой
,
где i_1a, i_2a — анормальные составляющие в токах ветвей нагрузок,
CУ(i_1a ), CУ(i_2a) — соответственно собственные долевые участия ветвей с источниками токов нагрузок,
ВУ(i_1a ,i_2a) — взаимное долевое участие двух ветвей нагрузок.

2. Способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества электрической энергии в узле энергосистемы по п. 1, отличающийся тем, что определяют относительные значения собственных и взаимных долевых участий каждого энергообъекта узла энергосистемы в общем изменении качества результирующего тока в узле путем деления на усредненное за период значение квадрата интеграла анормальной составляющей результирующего тока узла энергосистемы, при этом все собственные и взаимные долевые участия в относительном виде связаны следующим уравнением
,
где — квадрат действующего значения анормальной составляющей результирующего тока узла,
CУ*(i_1a), CУ*(i _2a) — соответственно относительные значения собственных долевых участий ветвей с источниками токов нагрузки,
By*(i_1a,i_2a) — относительное значение взаимного долевого участия ветвей нагрузки.

3. Способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества электрической энергии в узле энергосистемы по п. 1, отличающийся тем, что при нескольких (больше двух) параллельных ветвях с источниками токов нагрузки измерения делают одновременно в выбранных n-каналах, в которых токи больше заданных значений, и выражение для определения в j-м канале измерения, где j в общем случае меняется от 1 до n, собственных и взаимных долевых участий ветвей нагрузок узла в общем изменении качества результирующего тока в узле получается обобщением индексов переменных уравнения (1)

4. Способ определения долевых участий нагрузки в изменении качества результирующего тока в узле энергосистемы по п. 1, отличающийся тем, что определяют результирующие долевые участия отдельных нагрузок в общем искажении результирующего тока по следующим формулам
,
,
где — перекрестный коэффициент гармоник токов первой и второй нагрузки,
K_I1, K_I2 — коэффициенты гармоник тока первой и второй нагрузок,
I₁₍₁₎ , I₂₍₁₎ — действующие значения первых гармоник токов первой и второй нагрузок,
К₁, К₂ — отношения действующих значений первых гармоник токов нагрузок к действующему значению первой гармоники тока сети.

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

Патент 1718134

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

 

Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий. Способ может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистемы и потребителя в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих в сетях вследствие ухудшения качества из-за перетоков мощностей искажения. Цель изобретения — повышение достоверности определения. Определяют средние за заданный период времени коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя при переменном в течение времени измерения направления перетока мощности искажения. Выбирают д.зе контрольные точки электрических сетей, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках за заданный период времени , определяют двумерную гистограмму напряжений искажения в контрольных точках , определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии по мощности искажения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 (sl)5 G 01 R 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819795/07 (22) 20.02.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Кировский политехнический институт (72) ВЯ.Черепанов и В.П.Каргапольцев (53) 621,316.925(088.8) (56) Майер В.Я., Галак И,Л. Определение влияния потребителей и системы на ухудшение качества электроэнергии. — Киев: Энергетика и электрификация, 1988, М 1, с.51 — 52.

Авторское. свидетельство СССР

М 1325372, кл. G 01 R 21/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЕВОГО

УЧАСТИЯ. ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И ПОТРЕБИТЕЛЯ В УХУДШЕНИИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий. Способ может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистеИзобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий, в частности к определению долевого участия энергосистемы и потребителя электроэнергии в ухудшении качества электроэнергии (КЭ) и может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистемы и по.требителя в оплату дополнительных .потерь мощности, возникающих в электрических сетях вследствие перетока мощностей искажения.

Известен способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии, при котором выбирают общую точку электрических сетей энергосистемы и потребителя, в этой точке осуще. твляют одновременное измерение для исследуемого.ПКЭ его на,, Ы„„1718134 А1 мы и потребителя в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих в сетях вследствие ухудшения качества из-за перетоков мощностей искажения, Цель изобретения — повышение достоверности определения. Определяют средние за заданный период времени коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя и ри переменном в течение времени измерения направления перетока мощности искажения, Выбирают дне контрольные точки электрических сетей, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках за заданный период времени, определяют двумерную гистограмму напряжений искажения в контрольных точ- ф ках, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии по мощности искажения. 2 ил. пряжения U; тока и сдвига фаз рмежду ними и определяют коэффициент долевого участия энергосистемы в ухудшении КЭ:

1+ 2 — 2c SIAp+4

Д . у 2 и коэффициент долевого участия потребителя в ухудшении КЭ

Ьп = 1 — —, Ьэ где г — сопротивление системы для тока исследуемого П КЭ.

Недостаток указанного способа заключается в том, что.определяемые коэффициенты относятся к моменту измерения. В реальных условиях направления перетоков мощности искажения многократно изменяются в течение суток из-за несовпадения

1718134 режимов работы энергосистемы и потребителя, Кроме того, в указанном способе требуется измерение четырех параметров: О, 1, <р, zc, что затрудняет практическое применение способа из-за отсутствия серийно выпускаемых приборов для измерения сопротивления z, большой погрешности при измерениях угла ф и сопротивления z<.

Известен способ, при котором измеряют мощности искажения исследуемого потребителя, а также сумму мощностей искажения всех остальных искажающих потребителей, определяют коэффициент долевого участия потребигеля в ухудшении КЭ;

Рп

-в—

Р =1 где P> — мощность искажения исследуемого потребителя;

N — количество потребителей; вносящих мощности искажения, причем за искажающие потребители принимают те, которые имеют отрицательную мощность искажения.

Недостаток известного способа заключается в том, что он также характеризует долевое участие потребителя в ухудшении

КЭ только в момент измерения и не дает достоверного решения при переменных в течение времени направлениях мощности искажения.

Цель изобретения — повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении

КЭ для обоснования долевого вклада в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих вследствие перетоков мощности искажения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, при котором определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения ПКЭ в контрольной точке, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки выбирают точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением Хс, через которое протекает ток нагрузки потребителя (например, сопротивление силового трансформатора, индуктивного реактора, линии электропередач, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках в течение заданного периода времени, определяют двумерную гистограмму Р(1,1) напряжений искажения, измеренных в контрольных точках, за заданный период времени, определяют коэффициенты доле5

Кпз (5) вого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении КЭ по формулам

1э us

Кэ I,u, +1 (1)

1ï 1 п и, +1ÄuÄ (2 где 1э — среднее значение тока искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой;

10 и-1 И-1 —,« дukg P(i; и), (3)

Xc k 1

4-среднее значение тока искажения за заданный период времени. создаваемого потребителем

1и = —, д Uk P(l; I+k), (4)

Хсk 1

8uk — разность напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс, соответствующая k-му интервалу изменения тока;

U3 — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой;

Н-1

1 = Х а Х P(i; J), — 1=о

Оп — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого потребителем;

И-г Ы-1

u,- =, «u, «p(l;J), (6) =о 1= +1

i u J — номера интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по осям напряжений искажения

35 в первой и второй контрольных точках;

N — количество интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по каждой из осей.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Направление пе40 ретока мощности искажения между энергосистемой и потребителем из-за не-. совпадения режимов работы энергосистемы и потребителя неоднократно изменяется в течение суток, поэтому при определении характеристик мощчостей искажения целесообразно применять вероятностные методы, в частности метод двумерной гистограммы или двумерной вероятности.

Мощности искажения в электрических сетях (мощности высших гармоник, мощности нулевой и обратной последовательности, мощность модуляции) носят ярко выраженный реактивный характер. В этом случае отношения напряжений иа зажимах индуктивного сопротивления (трансформатора, реактора, линии электропередач) однозначно характеризует направление перетока мощности искажений (переток происходит от точки с большим напряжением к точке е меньшим напряжением).

1718134

10

30

40

50

Мощности искажения, протекающие в электрических сетях, генерируются при рассмотрении взаимоотношений между энергосистемой и конкретным потребителем или указанным потребителем или энергосистемой. Вклад конкретного потребителя или энергосистемы в ухудшение КЭ (под которым в данном случае понимается внесение мощности искажения) может быть оценен по перетоку мощности искажения через трансформатор (линию, реактор), соединяющий сети энергосистемы и потребителя.

Величина протекающей мощности может быть определена как произведение средних значений тока и напряжения искажения, создаваемых стороной, генерирующей искажения. Раздельный учет токов и напряжений искажения, генерируемых каждой стороной, может быть произведен при использовании двумерной гистограммы напряжений искажения на зажимах трансформатора (линии, реактора) и величины сопротивления этого трансформатора.

В качестве контролируемого ПКЭ в предлагаемом способе могут быть использованы коэффициент и-й гармонической составляющей напряжения Ku(a), коэффициент обратной последовател ьности напряжения Kzu, коэффициент нулевой последовательности напряжения Кои. коэффициент Колебаний напряжения К<Все эти

ПКЭ характеризуют мощности искажения, протекающие в электрических сетях, На фиг. 1 представлена схема замещения электрической сети для 1-го вида искажения; на фиг. 2 — двумерная гистограмма

РО 3)

Сопротивление энергосистемы хэ соединено первым зажимом с точкой о, вторым — с точкой 1, сопротивление х соединено первым зажимом с точкой 1, вторым — с точкой 2, сопротивление потребителя хл соединено первым зажимом с точкой

2, вторым — с точкой О.

По горизонтальной оси двумерной гистограммы P(i; j) расположены пять интервалов изменения напряжения искажения в точке 1 Ut, i = О, 1, 2, 3, 4; По вертикальной оси расположены пять интервалов изменения напряжения искажения в точке 2 01, j =

=О, 1, 2, 3, 4, На пересечении i-x столбцов и

J-x строк двумерной гистограммы приведены вероятности одновременного измерения за заданный период времени напряжения Ui в точке 1 и Ц в точке 2, На фиг, 1 источники искажения напряжения 5-й гармоники существуют в сети потребителя и в сети энергосистемы, причем характер их работы обусловлен многими случайными факторами и направление мощности 5-й гармоники через трансформатор заранее определить практически невозможно.

Для определения долевого участия сторон в ухудшении КЭ по 5-й гармонике измерения производят в точках 1 и 2 анализаторами гармоник (на пределе измерений 5 от номинального напряжения сети). Аналоговые сигналы с выходов анализаторов гармоник, представляющие собой напряжение 5-й гармоники, подаются на вход измерителя статистических характеристик, работающего в режиме измерения двумерной гистограммы размерностью 5 х х5, В результате получены значения элементов двумерной гистограммы, представленные на фиг. 2.

Учитывая, что величина сопротивления

Хс постоянна и при расчете коэффициентов по формулам (1) и (2): присутствует как в числителе, так и в знаменателе, при практическом применении способа величина Х может быть принята равной единице.

Значение напряжения 5-й гармоники в центре l-го (j-го) интервала двумерной гистограммы при пределе измерений и = 5 (», количестве интервалов N = 5 двумерной гистсграммы, номинальном напряжении U 100%;

Он П 100 5

О = N 100 (1+05) — 5 100 х х (3+0,5) = i+0,5.

Множитель д Uk в выражениях (3).и (4) соответствует разности напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс при измерении в точке 1 напряжения Ui и вточке

2 напряжения Ui. Учитывая, что при расчете коэффициентов по формулам (1) и (2) множитель д 0 содержится и в числителе и в знаменателе, при практическом применении способа д 0 может быть уменьшен в Ui раз и принят равным лросто коаффициенту К

В рассматриваемом примере граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей потребителя и энергосистемы установлена на стороне 110 кВ трансформатора, что соответствует точке 1 на фиг, 1, С учетом проведенных рассуждений по выражению (3) определяют среднее эначение тока 5-й гармоники за период измерений в точке 1, создаваемое энергосистемой:

Н-1 М-1 ! э = g К,, P(i; k) = 1,288.

4=1 =k

По выражению(4) с учетом приведенных рассуждений определяют среднее значение тока 5-й гармоники за период измерений в точке 1, создаваемое потребителем:

1718134

Фиг.1.

И-1 И-К

4, », К g P(l; I+k) = 0,162.

k=1 1=k

По выражениям (5) и (6) определяют средние значения напряжений 5-й гармоники за контролируемый период времени, созданные энергосистемой и потребителем:

N-1 1 — 1

Us g (l +0,5) g P(l; J)-2,138;

I =o

N-2 N-1

Оп ), (I +0,5) . g P(l; J) =0,2455.

l =о 1= +1

По выражениям (1) и (2) определяют коэффициенты долевого участка энергосисте- 15 мы и потребителя в ухудшении КЭ:

Кэв — 0,986;

Kns — 0,0,14.

Полученные значения могут быть использованы при определении долевых вкла- 20 дов энергосистемы и потребителя в оплату стоимости дополнительных потерь мощности, создаваемых перетоками мощности 5-й гармоники.

Формула изобретения

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии. заключающийся в 30 том, что определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольной точке, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определе- 35 ния, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки выбирают точку, электрически соединенную с первой конт- 40 рольной точкой двухполюсным сопротивлением Хс, через которое протекает ток нагрузки потребителя, производят периодическое одновременное измерение напряже45 ния искажения в этих точках в течение заданного периода времени, определяют двумерную гистограмму P(l, J) напряжений искажения, измеренных в первой и второй контрольных точках, за заданный период времени, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении Ks по формулам

Is Ua

4О.+ЬU.

1п Un э Оэ +1п Оп где Is — среднее значение тока искажения, создаваемое энергосистемой в первой контрольной точке эа заданный период времени;

1 и-1 N k

4= — g Duke Р(;Н), Хсk 1

In — среднее значение тока искажения, создаваемого потребителем в первой контрольной точке за заданный период времени, 1

И-1 И-К вЂ” B Uk X P(I; I+k), Хсk 1 д Uk — разность напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс, соответствующая k-му интервалу изменения тока;

Us — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой

И-1

u.- О g P(I;J), 1=О . Оп — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого потребителем.

N-2 И вЂ”.1

Оп=, О1 g P(l;J), i=О i= +1

l u J — номера интервалов двумерной гистограммы Р(Ц) по осям напряжений искажения в первой и второй контрольных точках;

N — количество интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по каждой оси.

1718134

Фиг.2.

Составитель В. Каргапольцев

Редактор Н. Яцола . Техред М.Моргентал Корректор М. Де««

Заказ 878 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

     

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

 

Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий. Способ может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистемы и потребителя в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих в сетях вследствие ухудшения качества из-за перетоков мощностей искажения. Цель изобретения — повышение достоверности определения. Определяют средние за заданный период времени коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя при переменном в течение времени измерения направления перетока мощности искажения. Выбирают д.зе контрольные точки электрических сетей, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках за заданный период времени , определяют двумерную гистограмму напряжений искажения в контрольных точках , определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии по мощности искажения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 (sl)5 G 01 R 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819795/07 (22) 20.02.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Кировский политехнический институт (72) ВЯ.Черепанов и В.П.Каргапольцев (53) 621,316.925(088.8) (56) Майер В.Я., Галак И,Л. Определение влияния потребителей и системы на ухудшение качества электроэнергии. — Киев: Энергетика и электрификация, 1988, М 1, с.51 — 52.

Авторское. свидетельство СССР

М 1325372, кл. G 01 R 21/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЕВОГО

УЧАСТИЯ. ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И ПОТРЕБИТЕЛЯ В УХУДШЕНИИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий. Способ может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистеИзобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий, в частности к определению долевого участия энергосистемы и потребителя электроэнергии в ухудшении качества электроэнергии (КЭ) и может быть использован для обоснования долевого вклада энергосистемы и по.требителя в оплату дополнительных .потерь мощности, возникающих в электрических сетях вследствие перетока мощностей искажения.

Известен способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии, при котором выбирают общую точку электрических сетей энергосистемы и потребителя, в этой точке осуще. твляют одновременное измерение для исследуемого.ПКЭ его на,, Ы„„1718134 А1 мы и потребителя в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих в сетях вследствие ухудшения качества из-за перетоков мощностей искажения, Цель изобретения — повышение достоверности определения. Определяют средние за заданный период времени коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя и ри переменном в течение времени измерения направления перетока мощности искажения, Выбирают дне контрольные точки электрических сетей, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках за заданный период времени, определяют двумерную гистограмму напряжений искажения в контрольных точ- ф ках, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии по мощности искажения. 2 ил. пряжения U; тока и сдвига фаз рмежду ними и определяют коэффициент долевого участия энергосистемы в ухудшении КЭ:

1+ 2 — 2c SIAp+4

Д . у 2 и коэффициент долевого участия потребителя в ухудшении КЭ

Ьп = 1 — —, Ьэ где г — сопротивление системы для тока исследуемого П КЭ.

Недостаток указанного способа заключается в том, что.определяемые коэффициенты относятся к моменту измерения. В реальных условиях направления перетоков мощности искажения многократно изменяются в течение суток из-за несовпадения

1718134 режимов работы энергосистемы и потребителя, Кроме того, в указанном способе требуется измерение четырех параметров: О, 1,

Известен способ, при котором измеряют мощности искажения исследуемого потребителя, а также сумму мощностей искажения всех остальных искажающих потребителей, определяют коэффициент долевого участия потребигеля в ухудшении КЭ;

Рп

-в—

Р =1 где P> — мощность искажения исследуемого потребителя;

N — количество потребителей; вносящих мощности искажения, причем за искажающие потребители принимают те, которые имеют отрицательную мощность искажения.

Недостаток известного способа заключается в том, что он также характеризует долевое участие потребителя в ухудшении

КЭ только в момент измерения и не дает достоверного решения при переменных в течение времени направлениях мощности искажения.

Цель изобретения — повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении

КЭ для обоснования долевого вклада в оплату дополнительных потерь мощности, возникающих вследствие перетоков мощности искажения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, при котором определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения ПКЭ в контрольной точке, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки выбирают точку, электрически соединенную с первой контрольной точкой двухполюсным сопротивлением Хс, через которое протекает ток нагрузки потребителя (например, сопротивление силового трансформатора, индуктивного реактора, линии электропередач, производят периодическое одновременное измерение напряжения искажения в контрольных точках в течение заданного периода времени, определяют двумерную гистограмму Р(1,1) напряжений искажения, измеренных в контрольных точках, за заданный период времени, определяют коэффициенты доле5

Кпз (5) вого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении КЭ по формулам

1э us

Кэ I,u, +1 (1)

1ï 1 п и, +1ÄuÄ (2 где 1э — среднее значение тока искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой;

10 и-1 И-1 —,« дukg P(i; и), (3)

Xc k 1

4-среднее значение тока искажения за заданный период времени. создаваемого потребителем

1и = —, д Uk P(l; I+k), (4)

Хсk 1

8uk — разность напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс, соответствующая k-му интервалу изменения тока;

U3 — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой;

Н-1

1 = Х а Х P(i; J), — 1=о

Оп — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого потребителем;

И-г Ы-1

u,- =, «u, «p(l;J), (6) =о 1= +1

i u J — номера интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по осям напряжений искажения

35 в первой и второй контрольных точках;

N — количество интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по каждой из осей.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Направление пе40 ретока мощности искажения между энергосистемой и потребителем из-за не-. совпадения режимов работы энергосистемы и потребителя неоднократно изменяется в течение суток, поэтому при определении характеристик мощчостей искажения целесообразно применять вероятностные методы, в частности метод двумерной гистограммы или двумерной вероятности.

Мощности искажения в электрических сетях (мощности высших гармоник, мощности нулевой и обратной последовательности, мощность модуляции) носят ярко выраженный реактивный характер. В этом случае отношения напряжений иа зажимах индуктивного сопротивления (трансформатора, реактора, линии электропередач) однозначно характеризует направление перетока мощности искажений (переток происходит от точки с большим напряжением к точке е меньшим напряжением).

1718134

10

30

40

50

Мощности искажения, протекающие в электрических сетях, генерируются при рассмотрении взаимоотношений между энергосистемой и конкретным потребителем или указанным потребителем или энергосистемой. Вклад конкретного потребителя или энергосистемы в ухудшение КЭ (под которым в данном случае понимается внесение мощности искажения) может быть оценен по перетоку мощности искажения через трансформатор (линию, реактор), соединяющий сети энергосистемы и потребителя.

Величина протекающей мощности может быть определена как произведение средних значений тока и напряжения искажения, создаваемых стороной, генерирующей искажения. Раздельный учет токов и напряжений искажения, генерируемых каждой стороной, может быть произведен при использовании двумерной гистограммы напряжений искажения на зажимах трансформатора (линии, реактора) и величины сопротивления этого трансформатора.

В качестве контролируемого ПКЭ в предлагаемом способе могут быть использованы коэффициент и-й гармонической составляющей напряжения Ku(a), коэффициент обратной последовател ьности напряжения Kzu, коэффициент нулевой последовательности напряжения Кои. коэффициент Колебаний напряжения К

ПКЭ характеризуют мощности искажения, протекающие в электрических сетях, На фиг. 1 представлена схема замещения электрической сети для 1-го вида искажения; на фиг. 2 — двумерная гистограмма

РО 3)

Сопротивление энергосистемы хэ соединено первым зажимом с точкой о, вторым — с точкой 1, сопротивление х соединено первым зажимом с точкой 1, вторым — с точкой 2, сопротивление потребителя хл соединено первым зажимом с точкой

2, вторым — с точкой О.

По горизонтальной оси двумерной гистограммы P(i; j) расположены пять интервалов изменения напряжения искажения в точке 1 Ut, i = О, 1, 2, 3, 4; По вертикальной оси расположены пять интервалов изменения напряжения искажения в точке 2 01, j =

=О, 1, 2, 3, 4, На пересечении i-x столбцов и

J-x строк двумерной гистограммы приведены вероятности одновременного измерения за заданный период времени напряжения Ui в точке 1 и Ц в точке 2, На фиг, 1 источники искажения напряжения 5-й гармоники существуют в сети потребителя и в сети энергосистемы, причем характер их работы обусловлен многими случайными факторами и направление мощности 5-й гармоники через трансформатор заранее определить практически невозможно.

Для определения долевого участия сторон в ухудшении КЭ по 5-й гармонике измерения производят в точках 1 и 2 анализаторами гармоник (на пределе измерений 5 от номинального напряжения сети). Аналоговые сигналы с выходов анализаторов гармоник, представляющие собой напряжение 5-й гармоники, подаются на вход измерителя статистических характеристик, работающего в режиме измерения двумерной гистограммы размерностью 5 х х5, В результате получены значения элементов двумерной гистограммы, представленные на фиг. 2.

Учитывая, что величина сопротивления

Хс постоянна и при расчете коэффициентов по формулам (1) и (2): присутствует как в числителе, так и в знаменателе, при практическом применении способа величина Х может быть принята равной единице.

Значение напряжения 5-й гармоники в центре l-го (j-го) интервала двумерной гистограммы при пределе измерений и = 5 (», количестве интервалов N = 5 двумерной гистсграммы, номинальном напряжении U 100%;

Он П 100 5

О = N 100 (1+05) — 5 100 х х (3+0,5) = i+0,5.

Множитель д Uk в выражениях (3).и (4) соответствует разности напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс при измерении в точке 1 напряжения Ui и вточке

2 напряжения Ui. Учитывая, что при расчете коэффициентов по формулам (1) и (2) множитель д 0 содержится и в числителе и в знаменателе, при практическом применении способа д 0 может быть уменьшен в Ui раз и принят равным лросто коаффициенту К

В рассматриваемом примере граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей потребителя и энергосистемы установлена на стороне 110 кВ трансформатора, что соответствует точке 1 на фиг, 1, С учетом проведенных рассуждений по выражению (3) определяют среднее эначение тока 5-й гармоники за период измерений в точке 1, создаваемое энергосистемой:

Н-1 М-1 ! э = g К,, P(i; k) = 1,288.

4=1 =k

По выражению(4) с учетом приведенных рассуждений определяют среднее значение тока 5-й гармоники за период измерений в точке 1, создаваемое потребителем:

1718134

Фиг.1.

И-1 И-К

4, », К g P(l; I+k) = 0,162.

k=1 1=k

По выражениям (5) и (6) определяют средние значения напряжений 5-й гармоники за контролируемый период времени, созданные энергосистемой и потребителем:

N-1 1 — 1

Us g (l +0,5) g P(l; J)-2,138;

I =o

N-2 N-1

Оп ), (I +0,5) . g P(l; J) =0,2455.

l =о 1= +1

По выражениям (1) и (2) определяют коэффициенты долевого участка энергосисте- 15 мы и потребителя в ухудшении КЭ:

Кэв — 0,986;

Kns — 0,0,14.

Полученные значения могут быть использованы при определении долевых вкла- 20 дов энергосистемы и потребителя в оплату стоимости дополнительных потерь мощности, создаваемых перетоками мощности 5-й гармоники.

Формула изобретения

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии. заключающийся в 30 том, что определяют коэффициент долевого участия потребителя путем измерения показателя качества электроэнергии в контрольной точке, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определе- 35 ния, в качестве первой контрольной точки выбирают точку присоединения потребителя к энергосистеме, в качестве второй контрольной точки выбирают точку, электрически соединенную с первой конт- 40 рольной точкой двухполюсным сопротивлением Хс, через которое протекает ток нагрузки потребителя, производят периодическое одновременное измерение напряже45 ния искажения в этих точках в течение заданного периода времени, определяют двумерную гистограмму P(l, J) напряжений искажения, измеренных в первой и второй контрольных точках, за заданный период времени, определяют коэффициенты долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении Ks по формулам

Is Ua

4О.+ЬU.

1п Un э Оэ +1п Оп где Is — среднее значение тока искажения, создаваемое энергосистемой в первой контрольной точке эа заданный период времени;

1 и-1 N k

4= — g Duke Р(;Н), Хсk 1

In — среднее значение тока искажения, создаваемого потребителем в первой контрольной точке за заданный период времени, 1

И-1 И-К вЂ” B Uk X P(I; I+k), Хсk 1 д Uk — разность напряжений искажения на зажимах сопротивления Хс, соответствующая k-му интервалу изменения тока;

Us — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого энергосистемой

И-1

u.- О g P(I;J), 1=О . Оп — среднее значение напряжения искажения за заданный период времени, создаваемого потребителем.

N-2 И вЂ”.1

Оп=, О1 g P(l;J), i=О i= +1

l u J — номера интервалов двумерной гистограммы Р(Ц) по осям напряжений искажения в первой и второй контрольных точках;

N — количество интервалов двумерной гистограммы P(i; j) по каждой оси.

1718134

Фиг.2.

Составитель В. Каргапольцев

Редактор Н. Яцола . Техред М.Моргентал Корректор М. Де««

Заказ 878 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

     

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителей в снижении качества электроэнергии

Патент 1684730

Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителей в снижении качества электроэнергии

 

Изобретение относится к технике электроизмеренш 1, в частности спосо- .бам выявления источников снижения качества электроэнергии (КЭ), опреде — ления их долевого участия в снижении КЭ на границе раздела балансовой принадлежности электрический сетей энергосистемы и потребителей электроэнергии , и может быть использовано для обоснования скидок (надбавок) к тарифу на электроэнергию. Цель изобретения — повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителей з снижении КЭ за счет измерения показателей КЭ в течение заданного периода времени с учетом изменения направления перетоков вторичной мощности через трехобмоточныи трансформатор. Цель достигается за счет того, что задают период времени измерения, в качестве контролируемых точек используют шины высшего, среднего и низшего напряжений трансформатора , измерение показателей КЭ производят периодически в течение заданно — го периода времени одновременно во всех контролируемых точках, в качестве показателей КЭ используют коэффициент несинусоидальности напряжения, коэффициент обратной последовательности или коэффициент колебаний напряжения , а коэффициенты долевого участия сторон в снижении КЭ определяют по приведенным формулам. 1 ил с « (Я оэ оо 4- J оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1684730

rS1)S Г 01 R 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР (21) 4684063/21 (22) 25,04.89 (46) 15. 10 . 9 1. Бюл., М- 38 (71) Кировский политехнический институт (72) В.В. Черепанов и В.П. Каргопольцев (53) 621.317,38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1325372, кл. Г 01 R ?1/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР по заявке Р 4643960/21, 1989, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЕВОГО уцАСТИЯ ЗНЕРГОСИ(:ТЕМИ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

В СНИЖЕНИИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к технике

° электроизмерений, в частности спосо.бам выявления источников снижения качества электроэнергии (КЭ), опреде.. ления их долевого — частия в снижении

КЭ на границе раздела балансовой принадлежности электрический сетей энергосистемы и потребителей электроэнергии, и может быть использовано для

Изобретение относится к технике электроизмерений, в частности к способам выявления источников снижения качества электроэнергии (КЭ), опреде» пения их долевого участия в снижении

КЭ на границе раздела балансовой принадлежности (ГРБП) электрических сетей, энергосистемы и потребителей электроэнергии, и может быть использовано для обоснования скидок (надбавок) к тарифу на электроэнергию за низкое каобоснования скидок (надбавок) к тарифу на электроэнергию. Цель изобретения — повышение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителей в снижении К3 эа счет измерения показателей КЭ в течение заданного периода времени с учетом изменения направления перетоков вторичной мощности через трехобмоточньп1 трансформатор. Цель достигается за счет того, что задают период времени измерения, в качестве контролируемых точек используют шины высшего, среднего и низшего напряжений трансформатора, измерение показателей КЗ производят периодически в течение заданно» с го периода времени одновременно во

Ю всех контролируемых точках, в качестве показателей КЭ используют коэффициент несинусоидальности напряжения, С коэффициент обратной последовательности или коэффициент колебаний напряжения, а коэффициенты долевого участия сторон в снижении КЭ определяют 1 ) по приведенным формулам, 1 ил. QO чество потребляемой предприятием (отпускаемой энергосистемой) электроэнергии, Цель изобретения — повьппение достоверности определения долевого участия энергосистемы и потребителей в снижении КЗ за счет измерения показателей качества электроэнергии (ПКЭ) в течение заданного периода времени с учетом изменения направлений пере1684730

Пс>Пс )+Т(П = П<<> Пс, Пс> IIñ )

Ф

Т(Пе = Пс) П«, Пс > Пс )+Т(Пс = Пн >Пь, Пс> П )

Т <= Т (П >П, П >П„, П.>П )+ 1

Пс> Пс +Т(Пс =- П > Пв, Пс>

ГРБП, установленной на шинах 7 НН, 50 энергосистемы 3, определяют из выражений: снижении КЭ на

Т(П8 = Пс> Пнф Пн> П«+Т(Пц = П«) Пс П«) П

««д коэффициент, ТЬг Тсг стия соответственно потребителей 1 и 2 в

Т вЂ” Т(П > П, П > II«, (4) Ц «Р <5> (6) токов вторичной мощности через трансформатор.

На чертеже препставлена схема устройства, реализующего данный спрсоб.

На схеме приняты следующие обозначения: потребители 1 и 2, энергосистема 3, трансформатор 4 с обмотками

ВН, СН, НН высшего, среднего и низшего напряжений, шины 5, 6, 7 ВН, СН1 10

НН соответственно, трансформаторы

8-10 напряжения (ТН), измерительные приборы (ИЛ) 11- 13 и блок 14 вычисленйй (ER), причем энергосистема 3 через шины 5 ВН соединена с обмоткой 15

BH трансформатора 4, ббмотки СН и НН которого через шины 6 и 7 СН и НН со- ответственно соединены с потребителями 1 и 2, шины 5-7 ВН, СН, НН через

ТН 8-10 соответственно соединены с 20 входами ИП 11-13, входы которых соединены с соответствующими тремя входами БВ 14.

Сущность способа заключается в следующем, 25

Определение долевого участия сторон в снижении КЭ за заданный период времени возможно путем определения количества вторичной энергии, генерируемой или:потребляемой каждой из сторон за время, в течение которого значение ПКЭ на ГРБП превышало максимально допустимое значение.

Данный способ предполагает измерение ПКЭ, нормированных по напряжению (в соответствии с ГОСТ 13109-87) в контролируемых точках, выбранных с таким расчетом, чтобы по соотношению одновременно измеренных значений ПКЭ в этих точках можно было судить о пе- 40

Т =Т(П>П,, П >П„, П,>П)+ т(П =П >П

Т(па= п >П„

Тсг — Т(Пс> Л, П > П«, Пи) П +

Т> = Т(Пн)П, П,> П, П >II ) +

T(IIe = П„> П, ретоках вторичной мощности, В качестве контролируемых точек для трехобмоточного трансформатора выбраны шины

5-7 ВН, СН и НН, Направление мощности модуляции при резкопеременных нагрузках, мощностей обратной.и нулевой последовательностей при асимметричных режимах, суммарной мощности высших гармоник при нелинейных нагрузках через трансформатор 4 может быть определено по соотношению значений соответствующих ПКЭ по напряжению, измеренных одновременно на шинах 5-7 ВН, СН и НН. При этом большее значение

ПКЭ соответствует генератору вторичной мощности, меньшее — потребителю

;.. )ричной мощности. При равных значениях ПКЭ на всех трех сторонах и их превышении над допустимым значением

ГРБП все три стороны ухудшают КЭ. При равенстве значений ПКЭ на двух сторонах, превышении этих значений над значением ПКЭ на третьей стороне, превышении значения ПКЭ на ГРБП над максимально допустимым значением стороны с равными значениями ПКЭ являются генераторами вторичной мощности, а третья сторона — потребителем вторичной мощности.

В качестве измеряемого ПКЭ используют коэффициент несинусоидальности напряжения, коэффициент обратной последовательности напряжения или коэффициент колебаний напряжения.

Коэффициенты Т, Т, Т, долевого

ei c< участия соответственно энергосистемы

3 и потребителей 1 и 2 в снижении

КЭ на ГРБП, установленной на шинах

6 СН, определяют из выражений:

168 где П П Н вЂ” значения IIKD нэмес и У рp»»ûå сîîTветстее» но на п|инах 5-7 BH

0! H HH.

П, Н Н — максимально допустисд мые значения Пс и Ilw соответственно; т!…) — отрезок заданного периода времени, в течение которого выполнялись укаэанные в скобках соотношения для значений ПКЭ;

БВ 14 периодически в течение заданного периода времени сравнивает показания ИП 11, 1? и 13 и печатает две строки, содержащие по восемь цифр каждая:

1) номер измерения, 2) цифру «1», если выполняются условия П > П,,Р<) П„, П )П, или нифс 6 ру 1 01, если зти условия не выполня1

3) цифру «1», если выполняются условия 11,,и НЕ, П > П„, П ) П, или цифру «0», если эти условия не выпол- няются

4) цифру «1», если выполняется условие П„> П, П„ъ П, П П, или цифру 0, если эти условия не выполняются;

5) цифру «1», если выполняются условия П = П > П, П р I+ или цифру

«О», ес».и эти условия не выполняются;

6) цифру «!», если выполняются yc oeHs I;Å = Пн Пс Пс — Пс„, или ци ру «0», если эти условия he выполняются;

7) цифру «!», если выполняются условия Пc IIH) П s П р П р или цифру «О, если эти условия не выполняются;

8) ци*ру «1», если выполняются

1условия Пе = I z = П и 1 Пс, или цифру «О», если эти условия не выполняются

9) номер измерения, равный номеру пс и. 1; следующие семь цифр получают аналогично пп. 2-8 с тем отличием, что сравнение всех значений ПКЭ производится не с максимально допустимым значением П * на шинах 6 СН, а с максимально допустимым значением П на шинах

7 НН. (13) В результате измерений в течение заданного периода времени получают

4730 таблицу из 2 М гтрок

0 ГРБП, установленной на ш»нах Ь СН, четные строки используют для расчета долевого участия сторон н снижении КЭ на ГРБП, установленной на шинах 7 НН, Долевое участие сторон в снижении

КЭ на ГРБП, установленной на шинах

6 СМ, определяют по формулам (1 †)-(3!) при этом отдельные составляющие рассчитывают по полученным значениям Ng, 2С 8C

Т(пе) П, Пе) П„, П ) П д) =—

Nzc. () д И

N ñ и Пе Пи ) Пс ° Пс> П ) = ; (9)

Т(П =П ) П, П ) Н ) = С, (!О)

И! (Пс П1 ) Пе Пс )

И (Т(П =П =П„ П)

NÅå

Долевое у встие сторон в снижении

КЭ на ГРБП, установленной на шинах

7 НН, определяют по формулам (4)-(6) при этом отдельные составляющие рассчитывают по полученным значением

М1, N2< — N<<, используя выражения (7)(13) с тем отличием, что сравнение всех ПКЭ производится не с максимально допустимым значением ПС на шинах

6 СН, а с максимально допустимым зна45 чением П1 д на шинах 7 РН, Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: — определение долевого участия сторон в снижении КЭ при резонансных явлениях и установке симметрирующих устройств внутри систем электроснабжения потребителек; — применимость при изменениях нап55 равлений перетоков вторичной мощности через трехобмоточный трансформатор; возможность определения характеристики перетокон вторичной мощности через трехобмоточный трансформатор за

i6V,àÏï

Т(П > IT П II П >П ) + T(0& Пс> П((Пс>Пс )+T(IIS = Пн> Пс> II(.> Пс )

Т(Пе = П,> П>(, П > П )+т(П = П„>П, П > П,)

Т =Т (П >П, П >Пн П >П )+

1 т(П> = ((» >„П,» П, +т(П ° = П» П„П,» П н< = (Пн > ПВ. «н Пс Пс > eg

2, т, = T(II > и,, и > п„, и„> и„) +

Т(П8 = П> > Пн> IIH> П(> +T(II(= П(>> IIR> Пн > П

Т2= Т(П > П, П > П„, II„> П т(па = П„>

ТН = Т(ПН > П81 ПН > П > ПН> П„ +

П Н соответственно, Т(… ) — отрезок времени, в течение которого выполнялись укаэанные в скобках соотношения для значений пона шинах высшего, среднего и низшего напряжений;

П1 П н1 — максимально допусти50 мые значения П и кязате 1; качества электр(энергии. заданный период времени, а не только в момент измерения.

Ф о р м у л а и з о б Р е т е н и я

Способ определения долевого участия энергосистемы и портребителей в снижении качества электроэнергии, заключающийся в том, что периодически во всех контролируемых точках измеря- 10 ют величину коэффициента несинусо-идальности напряжения, коэффициента обратной последовательности напряжения или коэффициента колебаний напряжения, Ь качестве контролируемой точ- 15 ки со стороны энергосистемы используют шины высшего напряжения силового трансформатора главной понижающей подстанции, питающей потребителей электроэнергии, в качестве контролируемой точки co cTopoHbl потребителя

30 коэффициенты Т, Т, Тн долевого участия соответственно энергосистемы, потребителя, подключенного к шинам среднего напряжения, и потребителя, где П, Пс> Р Н вЂ” значениЯ показателей качества электроэнергии, измеренные соответственно используют шины низшего напряжения гого же силового трансформатора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения достоверности определения долевого участия потребителей и энергосистемы в снижении качества электроэнергии, в качестве дополнительной контрольной точки со стороны потребителя используют шины среднего напряжения силового трансформатора, измерение производят в течение периода времени, а коэффициенты

Т, Т „ Тн1 долевого участия соответ61 ствс.-чно энергосистемы, потребителя, г:одключенного к шинам среднего напряжения, и потребителя, подключенного шинам низшего напряжения, при установке границы раздела на шинах среднего напряжения определяют по ..ледующим формулам: подключенного к шинам низшего напряжения, при установке границы раздела на шинах низшего напряжения опредег(яют по следующим формулам:

Составитель В, Быков

Редактор Л. Пчолинская Техред A,Êðàâ÷óê Корректор Н.Ревская

Заказ 3505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101