Контроль качества электроэнергии: РД 153-34.0-15.501-00 Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах энергоснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии

Содержание

Учет контроля и качества электроэнергии эффективно

Учет и измерение многоконтурного оборудования

…

Учет, измерения и анализ одноконтурного оборудования

…

Датчики тока

. ..

Трансформаторы тока

…

Прочие электрические измерительные приборы

. ..

Коммуникационные интерфейсы

…

Комплект ПО

. ..

Руководство для электроустановок переменного тока

…

ПОДРОБНЕЕ

Руководство для электроустановок постоянного тока

. ..

ПОДРОБНЕЕ

Руководство по выбору программных решений

…

ПОДРОБНЕЕ

Универсальные измерительные приборы (также анализаторы мощности) регистрируют все соответствующие электрические величины электрических сетей. Диапазон измерений варьируется от токов и напряжений через потребление энергии и производительность до отображения отдельных гармонических составляющих тока и напряжения для оценки качества напряжения.

Измерительные приборы для измерения качества и энергии (PEM) обеспечивают прозрачность для электрических установок. Регулируемые пороговые значения позволяют уведомлять через релейные выходы. Все записанные данные могут быть легко вызваны через шинные системы или через браузер.

Учет контроля и качества электроэнергии представлен в компании «ПРЕОРА» следующим оборудованием:

учет и измерение многоконтурного оборудования;

датчики тока;

коммуникационные интерфейсы;

учет, измерения и анализ одноконтурного оборудования;

трансформаторы тока;

комплект ПО;

прочие электрические измерительные приборы.

Представленные продукты для учета контроля и качества электроэнергии информируют о том, сколько энергии используется, каковы основные нагрузки, когда больше всего потребляется электроэнергия, сколько за нее платят, и о качестве используемой энергии. Эти аппаратные и программные продукты нужны для мониторинга энергопотребления, чтобы повысить производительность и срок службы оборудования, сократить потребление электроэнергии и затраты, а также увеличить прибыль компании.

Непрерывный интернет-контроль Текущих Параметров Качества Электроэнергии

Статус технологии

Содержимое заголовка

Создана в НИУ «МЭИ»

Наименование фирмы

description_for_technology2

Кафедра электрических и электронных аппаратов НИУ «МЭИ»

Полное название технологии

description_for_technology3

Непрерывный интернет-контроль Текущих Параметров Качества Электроэнергии

Короткое название технологии

description_for_technology4

Суть энергосберегающего эффекта

description_for_technology5

В 2007 году впервые в России создана комплексная система непрерывного интернет-контроля текущих параметров качества электрической энергии действующей трансформаторной подстанции МЭИ РТП-34 с использованием этих параметров в учебном процессе через сеть Интернет. Модернизация РТП-34 дала возможность применить специализированное служебно-производственное оборудование, расположенное в ограниченно доступном помещении в качестве лабораторного объекта с уникальной измерительной техникой.

Основными достижениями деятельности группы Л.Л. Хруслова совместно с группой компаний «МАГИСТР» являются проектирование и устройство сетей электроснабжения ответственных потребителей с непрерывным интернет-контролем качества электроэнергии и состояния коммутационной аппаратуры. Такими потребителями являются: ТТЦ «Останкино», телекомплексы: 1-й Канал, ВГТРК, Спорт, НТВ, Russia Today, СТС, «А-Медиа», «Звезда», «Мир», РИА Вести, ЦОД Центр-М1, Телепорт ГеоТелекоммуникации, Мосводоканал, МИРЭА, МЭИ, заводы Очаково, Трехгорная Мануфактура, Вим- Биль-Дан, Метрополии РФ Сбербанк, объекты Мосэнергосбыта.

Полное техническое описание, текст

description_for_technology6

Программно-аппаратной частью непрерывного мониторинга является Информационно-Измерительный Комплекс Систем Электроснабжения (ИИКСЭ).

ИИКСЭ является совокупностью децентрализованных, синхронизированных средств измерения Текущих Параметров Качества Электрической (ТПКЭ) энергии с дистанционным доступом через Интернет (или аналог).

В состав ИИКСЭвходят средства измерения, устройства сбора, передачи, визуализации, обработки данных (УСПВД) и программное обеспечение. Система обеспечивает круглосуточные измерения ТПКЭ с передачей информации на удаленный сервер, и хранение измеренных величин в архиве не менее 1 года.

Средства измерения DM306-M, МАГИСТР-430 КЭ имеют сертификат об утверждении типа средств измерения и внесены в Государственном реестре средств измерений №36598-09, №48453-11.

Система синхронизирована внешним эталоном времени.

Система формирует ежесуточный протокол ПКЭ в соответствии с ГОСТ

Измерение ТПКЭ и ПКЭ соответствует стандартам EN50160,

ГОСТ 32144-2013, ГОСТ Р 51317.3.2, ГОСТ Р 51317.3.12, ГОСТ Р 51317.4.7, ГОСТ 30804. 4.30-2013.

Система контроля качества электроэнергии имеет многопользовательский режим.

ИИКСЭ допускает подключение приборов других производителей по соответствующим протоколам, в том числе по протоколам на базе МЭК61850.

Возможности интернет-контроляпараметров качества электрической энергии

1. Интернет контроль электрических сетей предполагает временное и параметрическое единство измерительных технологий.

2.Непрерывный интернет контроль и доступность параметров качества электрической энергии обеспечивают«прозрачность» и общественный контроль взаимоотношений продавца и покупателя электрической энергии.

3.Применение технологии Интернет сети означает новый подход для измерительных технологий в электрических сетях. Синхронизированную по эталонному времени совокупность ИИКСЭ можно рассматривать в качестве дополнительного инструмента для анализа стационарных и аварийных процессов распределенных энергетических систем.

4.Интернет-контроль даёт возможность производить оценку потерь в линиях электропередач и силовых трансформаторах, обеспечивая инструментальный контроль реального энергосбережения.

Полное техническое описание, файлы

description_for_technology7

Презентация

Вид основного экономящегося энергоресурса

description_for_technology8

МОНИТОРИНГ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

Вид вторичного экономящегося энергоресурса

description_for_technology9

УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕМ, СБОР И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ, ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Минимальный возможный процент экономии, %

description_for_technology10

Максимальный возможный процент экономии, %

description_for_technology11

Средний срок окупаемости (лет)

description_for_technology12

Патент

description_for_technology13

Контактный телефон

description_for_technology14

Авторы разработки

description_for_technology15

Хруслов Лев Леонтьевич

E-mail

description_for_technology16

0226mof@rambler. ru

[email protected]

Сайт

description_for_technology17

http://www.magistr.tv/public/rtp34/rtpru/rtp34ru_main.html

Изображение страницы

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ НАПРЯЖЕНИЯ

  



 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (05.02.00, 05.13.00, 05.17.00, 05.23.00) 

    

      

   





 

  n 

    

    



   



  

     

    

  











    



    



      

   



    



Заключение

    

   

    



   

    

  

   



   





   







  



   





    

  







   

  

   

  

  

 

   



   



Список литературы







     

  

     



      

 





    

  

 











 

     

    



 

        

   





 



    

  











    





     

    



     

   



     

      

    



     







      

    

    

     





Автоматизированная система контроля качества электроэнергии (ККЭ) >> ЭПСА, Санкт-Петербург (СПб)

Автоматизированная система контроля качества электроэнергии (ККЭ)

Контроль качества электроэнергии – один из факторов повышения надежности электроснабжения.

Для промышленных предприятий (особенно имеющих «технологических» потребителей с нелинейной нагрузкой: насосное и сварочное оборудование, подъемные механизмы, электродуговые и индукционные печи, силовое электронное оборудование и др.) ухудшение качества электроэнергии может привести:

к выходу из строя электротехнического оборудования;
нарушению работы устройств автоматики, телемеханики, связи, электронной техники;
увеличению потерь электроэнергии;
сбою технологических процессов и увеличению брака выпускаемой продукции;
а также может повлиять на безопасность жизни и здоровье людей.

ООО «ЭнергопромАвтоматизация» предлагает автоматизированную систему контроля качества электроэнергии, которая позволяет снимать показания качества электроэнергии согласно ГОСТ и реализуется на базе программного обеспечения SCADA NPT Expert, осуществляющего сбор и анализ результатов электрических измерений, станционного контроллера связи и управления (СКСУ) и многофункциональных счетчиков SATEC PM 175.

Структурная схема системы ККЭ

Все уровни информационной системы связаны между собой средой передачи данных, реализованной посредством внутренних (RS-485, Ethernet) и внешних (выделенные линии, модемный GSM/GPRS/ADSL доступ) каналов связи.

Система строится как трехуровневая структура:

Информационно-измерительный уровень

Основная задача — измерение параметров электрической энергии в точке учета и передача информации на Уровень сбора данных;

Уровень сбора данных

Организован на основе СКСУ. Контроллер позволяет интегрировать микропроцессорные устройства ККЭ по различным цифровым протоколам и осуществлять передачу данных на центральный сервер;

Сервер сбора, обработки и хранения информации ПТК ККЭ

Задача оборудования и программного обеспечения данного уровня — обеспечить прием информации от удаленных контроллеров сбора данных, ее хранение в долговременном архиве, логическую обработку и предоставление доступа посредством графического интерфейса пользователя на основе web-сервера.

Возможности и преимущества системы ККЭ

Контроль качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ

Качество электроэнергии напрямую влияет на её потребление каким-либо технологическим оборудованием. Возможности системы ККЭ позволяют отслеживать малейшие изменения по качеству электроэнергии и своевременно уведомлять об этом энергосбытовую компанию. Это избавляет от ненужных затрат на электроснабжение и выхода из строя оборудования.

Независимый учёт электроэнергии

К сожалению, в нашей стране нередки случаи присоединения несанкционированных потребителей к общим сетям электроснабжения. Внедрение системы ККЭ исключает возможность нелегального использования электроэнергии сторонними потребителями.

Высококачественный учёт электроэнергии

Учитывая ограниченные бюджетные возможности энергосбытовых компаний, стоит отметить невысокое качество измерительных приборов, устанавливаемых на объект по умолчанию. Высокое качество исполнения приборов SATEC PM 175, используемых в системе ККЭ, гарантирует исключение неточностей измерений и переплаты за электроэнергию.

<< НАЗАД

Контроль качества электроэнергии — яЭнергетик

Контроль качества электроэнергии

Учет параметров качества электроэнергии и подготовка претензий к энергокомпаниям

Демонстрационная версия

На качество поставляемой электроэнергии жалуются очень многие. Проблема становится особенно актуальной, когда выходит из строя оборудование или происходит порча продукции. Как обратиться в энергосетевую компанию с претензией о возмещении ущерба? Как доказать, что убытки связаны с некачественной электроэнергией?

Помогут в этом обычные электросчетчики, по которым происходит оплата электроэнергии. Эти приборы опломбированы энергосетевыми компаниями и приняты в качестве средства измерения. Поэтому опровергнуть сведения, учтенные такими приборами, ни у кого не получится.

Счетчики стоят на границе балансовой принадлежности и учитывают параметры электроэнергии на входе в вашу сеть, а значит никто не сможет уйти от ответственности, сказав, что вы сами виновны в нарушении качества электроэнергии.

Получить параметры качества электроэнергии с ваших счетчиков и сформировать отчеты о ненадлежащем качестве электроэнергии вы можете на этом сайте.

Чтение журналов параметров качества электроэнергии

Некоторые однофазные и трехфазные электросчетчики фиксируют в своей памяти параметры качества электроэнергии и определяют время отклонения напряжения и частоты от нормы.

На сайте вы можете получать эту информацию и формировать отчеты в энергосетевые компании для доказательства нарушений качества электроснабжения.

Журнал отключений электросчетчика

Помимо качества электроэнергии система считывает со счетчиков журнал полного отключения электросчетчика и отключений по каждой фазе отдельно.

Если где-то пропадет напряжение, вы об этом узнаете

Оповещения о скачках напряжения

Система яЭнергетик каждую минуту собирает все параметры электроэнергии с электросчетчиков и тут же предупредит о выходе любого параметра за назначенный диапазон.

Акт о нарушении условий поставки электроэнергии

Все учтенные отклонения от стандартов качества электроэнергии сводятся в единый отчет для предоставления претензии в электросетевую компанию

Интерактивная демонстрационная версия

Изучите возможности сайта на примере учёта электроэнергии нашего офиса.

Автоматизированная система контроля качества электроэнергии ЭКСАР

Цель создания системы:

Непрерывный контроль входных параметров электрической энергии, отпущенной ОАО «МОСЭНЕРГО» на вводы № 1 и № 2 здания в соответствии с ГОСТ 13109-97, ГОСТ Р54149-2010 и Приказом Министерства энергетики РФ от 14 октября 2013 г. № 718 «Об утверждении Методических указаний по расчёту уровня надёжности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг для организации по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью и территориальных сетевых организаций», Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, утверждённых Приказом Минэнерго России от 13.01.03 № 6.

Описание системы:

Автоматизированная система контроля качества электроэнергии (АСККЭ) ОАО «Эксар» предназначена для регистрации показателей качества полученной электроэнергии, сбора, обработки и хранения информации об отклонениях показателей, состоянии объектов и средств измерений.

АСККЭ представляет собой открытую, независимую распределённую многоуровневую систему, выполняющую следующие функции:

проведение измерений в автоматическом режиме;

сбор, хранение и обработку результатов измерений, информации о состоянии средств измерений.

АСККЭ состоит из следующих уровней:

Информационно-измерительный уровень. Основная задача данного уровня — измерение параметров электрической энергии в точке учёта и передача данных на Уровень сбора данных. Аппаратно данный уровень представлен следующими элементами:

многофункциональные анализаторы качества электроэнергии SATEC PM175;

измерительные трансформаторы тока.

Уровень сбора данных. Основная задача данного уровня — получение данных с нижнего уровня, обработка и хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений.

Примеры экранных форм

Состав функций, реализуемых системой:

измерение параметров электрической энергии, расчёт показателей качества электроэнергии и определение степени их соответствия требованиям, установленным в ГОСТ Р 54149–2010;

сбор информации по качеству электроэнергии и отображение данной информации в виде протоколов по форме ГОСТ 32145–2013.

Измерение показателей качества электроэнергии осуществляется по классу А в соответствии с методами, изложенными в ГОСТ Р 51317.4.7-2008 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

Контроль качества электроэнергии выполнен на вводах здания №1 и №2.

Приборы контроля и анализа качества электрической энергии

Тесла / Приборы контроля и анализа качества электрической энергии

Приборы контроля и анализа качества электрической энергии

Мы негативно относимся к перепечаткам статей без указания авторских прав. Просим их соблюдать! В данной статье мы не отстаиваем чьи-то коммерческие интересы. . Все данные о приборах были получены с официальных сайтов фирм-изготовителей. И нам, к сожалению, никто статью не проплачивал..

Приборы контроля и анализа качества электрической энергии.

Велемчук Н.С. фирма «Тесла» 2012 г.

Основным аспектом, существенно влияющим на эффективность работы всей системы электроснабжения, является качество электроэнергии (КЭ). Важность повышения КЭ нарастает с развитием и внедрением на производстве преобразовательных установок, различных высокоэффективных технологических установок (дуговые сталеплавильные печи, сварочные установки). В быту в последние годы получили распространение телевизоры, компьютеры и другие устройства, работающие на постоянном токе через вторичный источник питания и ухудшающие КЭ в питающей сети. Одновременно с этим возрастает количество потребителей, особенно чувствительных к качеству напряжения питания, таких, как электронные и информационные системы, системы управления и др.

Параметры электроэнергии воздействуют на технико-экономические показатели работы сетей и электрооборудования совместно с другими факторами, и выделить последствия их воздействия другим путём, кроме расчётного, практически невозможно.

Трудно, например, без проведения соответствующих расчётов оценить, сколько электроэнергии потребляло бы конкретное промышленное предприятие для выпуска того же объёма продукции при отсутствии искажений симметрии и синусоидальных напряжений и т.п. Поэтому всё фактическое потребление электроэнергии обычно считают полезным. Видимые же последствия низкого КЭ – отказ оборудования, брак продукции – часто неправомерно относят к качеству оборудования [1] .

Задачи инструментального контроля и анализа КЭ можно разделить на 2 группы.

К первой группе следует отнести контроль КЭ, целью которого является определение соответствия значений измеренных показателей качества электроэнергии(ПКЭ) требованиям ГОСТ 13109-97[2]. Данный вид контроля используется, к примеру, при рассмотрении претензий к качеству ЭЭ, при определении условий договора между энергоснабжающей организацией и потребителем. Метрологические характеристики приборов, необходимых для этого приведены в РД 153-34.0-15.501-00 [3] и здесь сведены в таблицу 1. Узкий диапазон измеряемых параметров отражается и на аппаратной составляющей прибора, что влечет удешевлению прибора, поэтому для данных целей используют более доступные по цене средства измерения (СИ).

Ко второй группе следует отнести измерения, направленные на широкое исследование электромагнитных процессов, связанных с режимами работы различных электроустановок и их влиянием на КЭ. Такие измерения, необходимые для анализа КЭ, носят не только исследовательский характер, но и имеют практическое значение. Например, при разработке мероприятий, направленных на улучшение КЭ, при оценке влияния КЭ на работу различных электроустановок и, наоборот, при оценке влияния электроустановок на КЭ. Таким образом, анализ КЭ – многоплановая задача. Поэтому каждое предприятие, заинтересованное в улучшении КЭ, а следовательно, снижения издержек, должно иметь специализированные приборы для измерения ПКЭ. Эти приборы должны регистрировать и анализировать графики нагрузок, оперативно проверять системы учёта, мощности искажения, определяемые гармоническим составом напряжения и тока, напряжениями и токами обратной и нулевой последовательности, кроме этого, как и при контроле, измерять основные ПКЭ в сети. Метрологические характеристики СИ при анализе качества электрической энергии должны соответствовать требованиям, предъявленным в РД 153-34.0-15.502-2002 [4].

Таблица 1— Требование стандартов РФ в части СИ ПКЭ, ПКЭ[2,3.4].

Показатель КЭ, единица измерения	Пределы допустимых погрешностей измерений ПКЭ: абсолютной в единицах измеряемой величины(D), относительной %(d) по ГОСТ 13109-97	Диапазон измерений СИ в единицах измеряемой величины / пределы допустимых погрешностей СИ, измеряющих ПКЭ: абсолютной (D), относительной %(d) по РД 153-34.0-15.501-00	Диапазон измерений СИ в единицах измеряемой величины / пределы допустимых погрешностей СИ, измеряющих ПКЭ: абсолютной (D), относительной %(d) по РД 153-34.0-15.501-02^**
Установившееся отклонение напряжения dU_y,%	±0,5(D)	±20%/±0,2^* (D),±0,5^** (D)	—
Размах изменения напряжения dU_t,%	±8(d)	—	—
Доза фликера, отн. ед.: кратковременная P_st длительная P_Lt	± 5(d) ± 5(d)	—	—
Коэффициент искажения синусоидальности напряжения К_U %	±10(d)	0…15% / ±0,1 (D) при *K_U₍_n₎ <1 ±10 (d) при K_U*₍_n₎ >1	0…15% / ±0,05 (D) при *K_U₍_n₎ <1 ±5 (d) при K_U*₍_n₎ >1
Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения К_U(п), %	± 0,05(D) при К_U(п)<1,0 ± 5(d) при К_U(п)³1,0	0…15% / ±0,05 (D) при *K_U₍_n₎ <1 ±5 (d) при K_U*₍_n₎ >1	0…15% / ±0,05 (D) при *K_U₍_n₎ <1 ±5 (d) при K_U*₍_n₎ >1
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K_2U , %	±0,3(D)	0…5% /±0,2^* (D),±0,3^** (D)	0…15% /±0,2(D)
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K_0U, %	±0,5(D)	0…5% /±0,2^* (D),±0,3^** (D)	0…15% /±0,2 (D)
Отклонение частоты Df, Гц	±0,03(D)	±1 Гц / ±0,03 (D)	—
Длительность провала напряжения Dt_п, с	± 0,01(D)	От 0,01 до 60 с / ±0,01 (D)	—
Импульсное напряжение U_имп, кВ	±10(d)	—	—
Коэффициент временного перенапряжения K_{пер U} ,отн. ед.	±10(d)	—	—

*для СИ, подключаемых к выходам измерительных трансформаторов напряжения

** для СИ, подключаемых непосредственно к электрическим сетям 380, 220 В

Для решения задач анализа разработаны специальные СИ, обладающие теми или иными конструктивными, функциональными возможностями, которые, кроме основных и вспомогательных ПКЭ, определенных ГОСТ 13109-97, регистрируют богатый спектр дополнительных ПКЭ, необходимых для анализа. Некоторые характеристики к измерениям и СИ ПКЭ даны в РД 153-34.0-15.502-2002.

Учитывая особенности построения и функционирования российских систем электроснабжения (СЭС), существующую нормативно-правовую базу в области КЭ и практику взаимоотношений между производителями, перепродавцами и потребителями электроэнергии рассчитывать на широкое применение зарубежных приборов контроля и анализа КЭ в отечественных СЭС нереально[5]. Однако, цена на зарубежные приборы существенно выше, чем отечественные аналоги, поэтому ниже рассмотрены наиболее распространенные российские измерители ПКЭ, зарегистрированные в Госреестре СИ РФ: ЭРИС-КЭ.02 (ООО «Энергоконтроль», МЭИ), Ресурс–UF2М (НПП «Энерготехника»), ППКЭ-3-50 (МГОУ, ООО НПФ «Солис-С»), Парма РК3.01 (ООО «Парма»), АПКЭ-1 (НПФ «Прософт-Е»), АКЭ-824 (ЗАО «ПриСТ»), Энергомонитор 3.3Т1 («НПП Марс-Энерго»),УАКЭ Тест-электро (ООО«НИЦ Тест-Электро») (таблица 2).

Таблица 2 — Характеристики измерителей ПКЭ, обязательные для соблюдения по ГОСТ 13109-97 ^*

В РД 153-34.0-15.502-02 [4] определены параметры ЭЭ, которые должны быть реализованы в СИ, применяемом при анализе КЭ. Помимо этих параметров для задач анализа следует выделить: фазовый угол сдвига между напряжением и током основной частоты; фазовый угол сдвига между напряжением и током нулевой последовательности; реактивную и полную мощности обратной последовательности; активную, реактивную и полную мощности нулевой последовательности; реактивную и полную мощности n-й гармонической составляющей.

Авторами статьи аналогично таблице 2 собрана, а также проанализирована информация по дополнительным ПКЭ, необходимым для анализа КЭ.

На основании этого можно констатировать, что приведенные типы приборов, а именно ЭРИС КЭ.02, Ресурс UF2M, ППКЭ-3-50, Энергомонитор 3.3Т1, УАКЭ Тест-Электро, могут использоваться в качестве анализаторов ПКЭ. Однако не все приборы регистрируют в полном объеме приведенные выше ПКЭ. Например, Ресурс UF2M, ППКЭ-3-50 не регистрируют полную, активную, реактивную мощности на частотах гармоник, в то время как УАКЭ Тест-Электро, Энергомонитор 3.3Т1 – только реактивную и полную мощности на частотах гармоник. Практически все представленные приборы находятся в одном ценовом диапазоне, кроме УАКЭ Тест-Электро(дешевле). В то же время УАКЭ Тест-Электро не имеет дисплея для отображения измеренных величин, как и ППКЭ-3-50. Возможна только передача архивов измеренных ПКЭ на персональный компьютер.

Из приведенного ПКЭ, необходимых для анализа, только прибор ЭРИС КЭ. 02 фиксирует все показатели. Также он регистрирует полную и активную мощности с учетом искажений, мощность искажений, коэффициент несимметрии токов по обратной, нулевой последовательности.

С введением новых стандартов на методы измерения ПКЭ(ГОСТ Р 51317.4.30-2008[6]) и гармоник (ГОСТ Р 51317.4.7-2008[7]) остро встает вопрос усовершенствования СИ ПКЭ для соответствия классам прибора (классы прибора A, S)

Из представленных в таблице приборов только прибор УАКЭ Тест-электро ООО «НИЦ Тест-Электро» измеряет параметры по ГОСТ 51317.4.30-2008: коэффициент гармонических подгрупп напряжения и тока (ранее это коэффициент искажения синусоидальности), коэффициент интергармонических подгрупп напряжения и силы тока, частоту, миллисекундные помехи и т.д.

Список литературы

Железко Ю.С. Потери электроэнергии.Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко. – М. : ЭНАС, 2009. — 456 с. : ил.
ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Взамен ГОСТ 13109-87; Введ. 01.01.99. – М.: Изд-во стандартов, 1997. -33 с.
Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии: РД 153-34.0-15.501-00. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 34 с.
Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2.Анализ качества электрической энергии РД 153-34.0-15.502-02. – М.:Изд-во стандартов, 2000. – 34 с.
Управление качеством электрической энергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю.В. Шарова. – М. : Издательский дом МЭИ, 2006. – 320 с. : ил.
ГОСТ Р 51317.4.30-2008 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии. – М.:Изд-во стандартов, 2009. – 55 с.
ГОСТ Р 51317.4.7-2008 Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств. – М.:Изд-во стандартов, 2009. – 36 с.

Ресурсы и решения для тестирования качества электроэнергии

Артикул

Упрощение поиска и устранения неисправностей: понимание электрических сигналов

Положитесь на портативные осциллографы Fluke серии 120B Industrial ScopeMeter®, когда ваша работа требует подробных и точных измерений сигналов.

Артикул

Инструмент электрического анализа Fluke проверен для измерения крутящего момента без остановки двигателя

Артикул

5 причин контролировать энергопотребление

Зачем контролировать энергопотребление с помощью регистратора мощности? Получите данные, необходимые для принятия важных решений по управлению энергопотреблением, включая безопасность предприятия, экономию средств и поиск и устранение неисправностей, связанных с качеством электроэнергии.

Артикул

Как улучшить коэффициент мощности

Узнайте, как улучшить коэффициент мощности, включая конкретные решения для различных основных причин низкого коэффициента мощности.

Статья

Краткое руководство по признакам и причинам качества электроэнергии

Статья

Как электростанция сократила время калибровки на 40%

Многие объекты, такие как электростанции или производственные объекты, зависят от строгой программы профилактического обслуживания. Эти программы необходимы для обеспечения безопасной и эффективной работы процессов.

Артикул

Как использовать индикатор качества электроэнергии на токоизмерительных клещах 378 FC

Выявляйте основные проблемы с качеством трехфазной электроэнергии с помощью универсальных токоизмерительных клещей Fluke 378 FC для промышленных электриков. Повысьте производительность и безопасность без измерительных проводов.

Артикул

Что такое коэффициент мощности и почему он важен?

Что такое коэффициент мощности и почему он важен? Узнайте, как рассчитать формулу коэффициента мощности, каждый компонент уравнения и почему это важно.

Артикул

Почему на ваших токоизмерительных клещах есть стрелка?

Узнайте, почему на всех токоизмерительных клещах и аксессуарах для токоизмерительных клещей есть стрелка, расположенная рядом с клювом или внутри отверстия для клюва.

Артикул

Электрические помехи и переходные процессы

Электрические помехи возникают в результате попадания более или менее случайных электрических сигналов в цепи, где они нежелательны, т. е. когда они нарушают передачу сигналов, несущих информацию.

Статья

Диагностика проблем с качеством электроэнергии в старых электрических системах

Узнайте, как диагностировать проблемы с качеством электроэнергии в старых электрических системах с помощью мультиметра и осциллографа Fluke.

Артикул

Что значит для меня класс А?

Измерение качества электроэнергии все еще является относительно новой и быстро развивающейся областью. В то время как основные электрические измерения, такие как среднеквадратичное значение напряжения и тока, были определены давно, многие параметры качества электроэнергии не были определены ранее, что вынуждает производителей разрабатывать свои собственные алгоритмы.

Статья

Превращение электриков в инспекторов качества электроэнергии в центрах обработки данных

Статья

Поиск и устранение неисправностей Гармоники мощности: поиск и устранение основных неисправностей с помощью мультиметров и токоизмерительных клещей те к ватт-часам.

Артикул

Больше снега с качеством энергии

Горнолыжный курорт недалеко от Сильверторна, штат Колорадо, зависит от способности искусственного оснежения увеличивать количество снегопадов, особенно в засушливые годы.

Артикул

В чем разница между однофазным и трехфазным питанием?

Узнайте о различиях между однофазными и трехфазными источниками питания, в том числе об использовании и конфигурациях.

Артикул

Как настроить регистратор качества электроэнергии 1748

Наиболее важным шагом в любом процессе измерения является правильная настройка измерительного устройства.Сделайте это неправильно, и вы можете обнаружить, что ваши данные бесполезны после цикла измерений дней или недель. Это означает, что нужно начинать все сначала — если вы можете.

Артикул

Как настроить регистратор энергии серии 173x

Артикул

Получить максимальную эффективность преобразователя частоты с помощью анализатора качества электроэнергии

Артикул

Как найти основную причину периодических остановок производства причину остановки производственной линии и сократить время простоя на производстве.

Статья

Удаленный мониторинг мощности помогает предотвратить перебои в подаче электроэнергии в футбольных матчах

Filmwerks International — одна из компаний, которая внедрила лучший способ мониторинга электроэнергии для своих резервных систем ИБП и генераторов

Статья

Измерения качества электроэнергии в ответвленных цепях розеток

Многие проблемы с качеством электроэнергии проявляются на уровне распределительной цепи. Этому есть простая причина: именно там находится большая часть чувствительных нагрузок (и чувствительных сотрудников).

Артикул

Качество электроэнергии на панели обслуживания

Падение напряжения, срабатывание выключателей, перегрев электрических панелей и чрезмерные уровни напряжения — все это признаки возможных проблем в системе распределения электроэнергии.

Артикул

Мониторинг мощности улучшает реальные программы технического обслуживания

Три организации добились экономии средств и времени после внедрения трехфазного монитора мощности Fluke 3540 FC в свои программы технического обслуживания.

Артикул

Выполнение исследований качества электроэнергии и поиск и устранение неисправностей нагрузок

Mac McArthur проводит исследования качества электроэнергии для коммерческих, промышленных и бытовых клиентов.

Артикул

Измерение выходного крутящего момента без механических датчиков

Артикул

Измерение мощности в ватт-часах с помощью анализаторов качества электроэнергии Fluke

Необходимость управления мощностью никогда не бывает более важной, чем во время стремительного роста цен на электроэнергию. и качество электроэнергии становится подозрительным.

Артикул

Двигатель, привод или нагрузка?

При устранении неполадок, связанных с двигателем, более половины успеха заключается в том, чтобы просто локализовать проблему.

Артикул

Мгновенное воспроизведение мощности решает проблему срабатывания выключателя

После того, как мы столкнулись с неприятным отключением выключателей в подпанели, питающей второй этаж этого промышленного здания, мы установили регистратор мощности Fluke 1750 на подпанели для сбора информации об энергопотреблении.

Артикул

Для установки цифрового мультиметра уже недостаточно

Артикул

Как пользоваться векторной диаграммой?

Артикул

Влияние приводов с регулируемой скоростью на распределение электроэнергии

Приводы с регулируемой скоростью (ASD) могут быть как источником, так и жертвой низкого качества электроэнергии.

Статья

Перспективы вашего оборудования для измерения качества электроэнергии с помощью третьего издания IEC 61000-4-30

Статья

Приборы Fluke повышают надежность океанографических исследований , почти два года назад впервые начали использовать анализатор качества электроэнергии Fluke 434 и тепловизор Ti30.

Артикул

Сила сигнала: расширенные возможности поиска и устранения неисправностей с помощью токоизмерительных клещей Fluke 345

Электрики обнаруживают, что новый Fluke 345 выходит за рамки простого контроля напряжения или тока. Он отображает формы сигналов и гармоники, выполняет измерения мощности для оценки коэффициента мощности, измеряет пусковой ток и регистрирует данные во времени для последующего анализа.

Артикул

Как диагностировать ОПН

Как диагностировать ОПН с помощью тепловизионной камеры Fluke.

Артикул

Выявление проблем на ранней стадии путем мониторинга эффективности двигателя и привода

Артикул

Как собирать данные с помощью регистратора качества электроэнергии Fluke 1748?

Артикул

Устранение проблем с качеством электроэнергии в критическом медицинском диагностическом оборудовании

Диагностика и устранение проблем с качеством электроэнергии в медицинском оборудовании в больницах и медицинских учреждениях.

Артикул

Перегрев трансформатора

Можно даже назвать это счастливой случайностью.Во время рутинной работы на крупном промышленном объекте рабочий-электрик установил пластиковый комплект на трансформатор рядом с ним.

Статья

Игла качества электроэнергии в 30-мильном стоге сена

В конце апреля 2005 г. на курорте Crystal Mountain Resort в Вашингтоне произошел катастрофический отказ двух фильтров питания, связанных с их кресельными подъемниками.

Статья

Чистая энергия обеспечивает чистую воду

Специалист по техническому обслуживанию электрооборудования Марк Ньюпорт занимался установкой новых электронных блоков коррекции коэффициента мощности в нескольких центрах управления двигателями (MCC) для улучшения качества электроэнергии, защиты оборудования и снижения затрат.

Артикул

Какое значение имеет длина кабеля между ЧРП и двигателями?

Статья

Объяснение по электропитанию. Часть 3: Сбалансированная трехфазная сеть переменного тока

Статья

Сравнение Fluke 438-II и Fluke MDA-500 потребление.

Сравните анализатор качества электроэнергии и электродвигателя 438-II и анализатор электропривода Fluke MDA-550.

Артикул

Устранение наиболее распространенных проблем с качеством электроэнергии

Устранение наиболее распространенных проблем с качеством электроэнергии — искажения напряжения и гармоники.Необходимые инструменты, типы проблем

Артикул

Пример: Неисправная медицинская машина

Эта история болезни является классическим примером важности системного подхода к решению проблемы. В нем участвует подрядчик, который работает с несколькими высокотехнологичными заводами-производителями.

Статья

Как проблемы с качеством электроэнергии влияют на электростанцию и как избавиться от них навсегда

Проблемы с электроэнергией, которые наиболее часто затрагивают промышленные предприятия, включают провалы и выбросы напряжения, гармоники, переходные процессы, а также дисбаланс напряжения и тока.Надлежащие инструменты для устранения этих проблем включают в себя знания и инструменты для электрических испытаний, идеально подходящие для каждой задачи.

Статья

Как найти гармоники в электрических системах

Статья

Практический пример: Отказ двигателя в механическом цехе

Отказ двигателя может быть загадочным. Часто механические нагрузки на двигатели не изменились, а другие нагрузки, подключенные к той же службе, работают нормально, но двигатели просто выходят из строя.

Артикул

Почему чистая энергия имеет решающее значение для бесперебойной работы

При оптимизации производительности в промышленности потребление энергии является одним из немногих факторов, которые вы можете легко контролировать.

Артикул

Определение мощности нагрузки, проводки и размера выключателя для безопасной и эффективной установки

«Давайте просто увеличим размер двигателя, и мы сможем работать с небольшой нагрузкой — это сэкономит нам немного денег и будет проще для двигателя». Это ложное мнение среди тех, кто выбирает и устанавливает двигатели. Правильный подбор двигателей для данной нагрузки приводит к более эффективному управлению нагрузками, экономии энергии и экономии средств. Двигатели обычно наиболее эффективны, когда они загружены на 90–95 %.Тот факт, что на заводской табличке двигателя указано «25 л.с.», не означает, что при работе двигатель развивает мощность в двадцать пять лошадиных сил. системы

Исправные батареи должны поддерживать емкость выше 90 % от номинальной мощности производителя; большинство производителей рекомендуют заменять батарею, если она падает ниже 80 %. Рекомендуется серия регулярных тестов, чтобы убедиться, что аккумуляторы поддерживают емкость

Артикул

Колебания напряжения, мерцание и качество электроэнергии

Артикул

Практический пример: Монитор мощности Fluke экономит тысячи долларов на очистных сооружениях Калифорнии

Ознакомьтесь с практическим исследованием очистных сооружений и узнайте, как монитор мощности Fluke 3540 окупился за пять месяцев за счет устранения необходимости использования подрядчиков.

Артикул

Эффективность и надежность электродвигателей: новый подход к испытаниям соответствует реальным условиям

Измеряйте крутящий момент, пока двигатели все еще находятся в эксплуатации, с помощью усовершенствованного инструмента, исключающего использование внешних датчиков крутящего момента и скорости.

Статья

Практический пример: отказ трехфазного двигателя

В течение трех лет подряд особенно большой трехфазный двигатель выходил из строя два раза в год. Менеджер по техническому обслуживанию объекта вызвал подрядчика по электроснабжению и производителя двигателей, которые указывали друг на друга, но не смогли ничего решить на месте.

Артикул

Практический пример: Коэффициент низкой мощности

Поскольку проблемы с качеством электроэнергии трудно определить точно, клиенты часто приходят к неверным выводам о своих проблемах с электроэнергией. Это часто приводит к дорогостоящим решениям, которые на самом деле не устраняют основную проблему.

Статья

Практический пример: отказ сетевого концентратора

Вы когда-нибудь чинили что-то, но проблема не решалась? Иногда несколько дефицитов могут вызывать одни и те же симптомы.

Статья

Практический пример: Лифт отключился от аварийного выключателя генератора

В большом коммерческом здании только что закончили модернизацию лифтового оборудования, но они не смогли вернуть лифт в нормальное функционирование.

Артикул

Практический пример: Вибрационный трансформатор

История данного случая исходит от подрядчика по электротехнике. Несколько клиентов этого подрядчика управляют крупными коммерческими зданиями.

Артикул

Практический пример: однополупериодный выпрямитель

Одним зимним утром электрику позвонили из местной школы. Звонивший сказал, что трансформатор, питающий три переносных классных комнаты, издавал дребезжащий звук, как будто внутри что-то разболталось.

Статья

Пример: Отказ трансформатора в сельской местности

История данного случая включает расследование отказа трансформатора, произошедшего в сельской местности, окруженной в основном сельскохозяйственными угодьями и открытым пространством. Сбой произошел в месте, где проблемы с качеством электроэнергии встречаются редко.

Артикул

Практический пример: Оценка балласта освещения

На большинстве объектов освещение является основным элементом эксплуатационных расходов. Часть этих затрат приходится на энергию, а часть — на техническое обслуживание.

Артикул

Практический пример: Неисправный светофор

Инженер носит с собой Fluke 43B для всех вызовов о неисправностях, поскольку он обеспечивает графический дисплей, позволяющий клиентам увидеть картину проблемы.

Артикул

Практический пример: Резонанс 5-й гармоники

Небольшой город получает воду из горного озера в 30 милях от него. Насосная система на озере подает воду по короткому склону в длинный самотечный трубопровод, питающий городскую систему водоснабжения.

Статья

Общие факторы качества электроэнергии, влияющие на трансформаторы

Трансформаторы, питающие нелинейные нагрузки, следует периодически проверять, чтобы убедиться, что они работают в допустимых пределах. Трансформаторы также имеют решающее значение для целостности системы заземления.

Артикул

4 преимущества удаленного мониторинга электропитания для ремонтных бригад

Убедитесь, что у вашей бригады есть инструменты, необходимые для уменьшения количества ненужных ремонтов и увеличения времени безотказной работы, путем интеграции датчиков мониторинга электропитания в вашу программу обслуживания.

Артикул

3 проблемы диагностики активов Мониторинг состояния помогает решить

Ограниченные ресурсы могут затруднить мониторинг всего жизненно важного оборудования завода, если не сделать его невозможным. Вот где на помощь приходит система мониторинга состояния с беспроводным мониторингом датчиков.

Артикул

5 способов мониторинга состояния могут улучшить вашу программу технического обслуживания

Беспроводные датчики в сочетании с программным обеспечением мониторинга состояния могут улучшить программы надежности, снизить затраты и увеличить время безотказной работы.

Артикул

Что такое провалы, выбросы и переходные процессы напряжения?

Статья

Почему управление пиковым спросом имеет значение

Статья

Принятие более взвешенных решений по энергопотреблению

Усовершенствованный трехфазный регистратор электроэнергии Fluke 1738 автоматически регистрирует и регистрирует более 500 параметров качества электроэнергии, чтобы электрики и техники могли лучше видеть данные, необходимые для принятия более качественных решений по качеству электроэнергии и энергопотреблению.

Статья

Texas Power Consultant поддерживает источники бесперебойного питания в рабочем состоянии

Критически важные системы работают без сбоев при регулярном обслуживании и надежных инструментах Всем известно, что стабильное и надежное электроснабжение имеет решающее значение для функционирования любого предприятия.Но, возможно, еще более важным является наличие надежной системы бесперебойного питания (ИБП). Системы ИБП — это молчаливые партнеры, которые просто сидят и ждут, пока не произойдет перерыв в подаче электроэнергии. В этот момент система ИБП является самой важной системой на заводе. Он должен быть готов к действию за миллисекунды, чтобы поддерживать работу от нескольких секунд до нескольких часов.

Артикул

Перегрев электрической панели без видимой причины?

Устранение проблемы перегрева электрической панели по необычным причинам; тестирование при включенном питании, исключение гармоник и разрешение.

Артикул

Надежность электроснабжения для управляющих объектами

Надежность электроснабжения для руководителей предприятий (итог): основные вопросы; добавляет, перемещает, изменяет; электрические и электронные нагрузки; аварийное питание; более старые объекты

Артикул

Надежное резервное питание

Поскольку установки информационных технологий (ИТ) особенно чувствительны к колебаниям и искажениям электропитания, они обычно полагаются на источник бесперебойного питания (ИБП) для компенсации. Некоторые установки даже включают в себя второй ИБП, питаемый от отдельного фидера, и резервный генератор, который можно настроить на автоматический запуск через три минуты после обнаружения отключения электроэнергии.

Артикул

Переход к трехфазным измерениям качества электроэнергии

Мониторинг качества трехфазной электроэнергии является обязательным. Независимо от того, устраняете ли вы таинственные проблемы с электричеством или предоставляете дополнительные услуги клиенту, коммерческим и промышленным клиентам предоставляется трехфазное питание, а трехфазное питание распределяется по всему объекту.

Артикул

Практическое применение для регистрации однофазного напряжения

Стабильность напряжения может быть проблемой в районах, где нагрузки периодически включаются и выключаются в течение дня. Большие компрессоры, двигатели, сварочные аппараты, дуговые печи, конденсаторы для коррекции коэффициента мощности и другое крупное электрическое оборудование, а также импеданс системы могут легко вызвать провалы напряжения, выбросы и переходные процессы.

Артикул

Семь шагов по устранению гармоник частотно-регулируемого привода

Чтобы определить наилучшее решение для подавления нежелательных гармоник, начните с исследования оборудования, которое, как предполагается, создает большую часть гармонических токов.Чаще всего это частотно-регулируемые приводы (ЧРП). Используйте измерительное оборудование для измерения и анализа частот и амплитуд гармоник. Это намного проще, чем кажется.

Артикул

Устранение неисправностей Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности

Конденсаторы для компенсации коэффициента мощности снижают затраты на электроэнергию, позволяя избежать дополнительных тарифов, которые коммунальные предприятия взимают, когда коэффициент мощности падает ниже указанных значений.

Статья

Медицинский работник больницы расширяет свои знания о качестве электроэнергии

Простои дорого обходятся как с точки зрения благополучия пациентов, так и с точки зрения денежных затрат — рентген, маммография и другие системы сами по себе стоят миллионы, а сбой может также привести к простою техников или хирургические бригады. Большинство объектов имеют двигатели/генераторы и могут поддерживать работу независимо от коммунального предприятия, что делает энергосистему надежной, но в то же время сложной.

Артикул

Электроника в вашем здании не любит проблем с питанием

Как мы видели, проблемы с питанием плохо сказываются на электронных устройствах. Чтобы обнаружить проблему с питанием, технический специалист сначала проверит источник питания устройства, чтобы убедиться, что оно работает правильно.

Артикул

Энергетические отходы, о которых вы даже не знали.Вы заботитесь?

В 2005 году большинство медицинских учреждений рассматривали ежемесячный счет за электроэнергию как стандартную стоимость ведения бизнеса. Когда нефть превысила 100 долларов за баррель, отношение изменилось буквально за одну ночь, что вызвало всплеск интереса к энергоэффективным модернизациям, которые ранее не были бы рентабельными. Тем не менее, когда стоимость энергии снизилась, взгляды и практика полностью не изменились. Соединенные Штаты все еще изо всех сил пытались избавиться от рецессии. Глобальная конкуренция за предоставление продуктов и услуг стала еще более острой.Американские предприятия нашли потенциальный новый источник маржи и прибыльности в виде ежемесячных счетов за электроэнергию, и они не собирались отказываться от него.

Границы | Улучшение качества электроэнергии в трехфазной системе с помощью многоуровневого инвертора на основе адалина

Введение

В эпоху современных энергосистем достаточно перспективной задачей является снижение гармоник в СЭП. Гармоники обычно возникают из-за использования нелинейной нагрузки. Поэтому среди вероятных решений последних лет отмечается многоуровневый инвертор (MLI) — (Siddique et al., 2019a,b) на основе APF имеет возможность контролировать и регулировать электрические помехи и импровизировать PQ, вводя компенсирующий ток (Babu et al., 2015) в PDS. MLI широко используются в различных областях, таких как системы HVDC (Xu et al. , 2014), аккумуляторные системы хранения энергии (Soong and Lehn, 2014), а также ветряные (Gangui et al., 2012) и солнечные энергетические системы (Yousri et al., 2014). др., 2019). В последние дни были отмечены значительные изменения, связанные с топологией схемы (Siddique et al., 2019c) и методами управления MLI.Недавние исследования продемонстрировали важность MLI, который обеспечивает идеальную функциональность для систем высокого и среднего напряжения (Ali and Krishnaswamy, 2018). При использовании MLI компенсация гармоник тока очень эффективна для улучшения качества электроэнергии. MLI может обеспечить улучшенное качество электроэнергии за счет работы силовых полупроводниковых устройств на частоте, близкой к основной частоте (Rodriguez et al., 2002). Конечно, для маломощных приложений частота коммутации коммутационных устройств не ограничивается, но при ее меньшем значении КПД преобразователя возрастает (Оздемир и др., 2008). MLI также предлагает такие преимущества, как возможность прямого сопряжения с системой среднего напряжения без использования трансформатора связи, создание выходных напряжений с меньшими искажениями, с высокими характеристиками преобразования мощности и обеспечением высокого эффекта эквивалентной частоты переключения при довольно низких ценности.

До сих пор в этой области обсуждались различные конфигурации MLI. В Родригесе и соавт. (2009) и Pratheesh et al. (2017) обсуждается MLI с нейтральным ограничением, где авторы представили методы модуляции и управления с особым вниманием к потерям при распределении.В Zhang et al. (2013) и Lei et al. (2017) авторы обсудили функцию летающих конденсаторов для компенсации гармоник и несимметричного тока. В Карасани и соавт. (2016) и Gupta et al. (2015) была проанализирована производительность каскадного MLI (CMLI). Среди доступных топологий MLI широко используется CMLI; он имеет модульную конструкцию и может быть напрямую подключен к сети в PCC вместо использования трансформатора (Ertl et al., 2002). Кроме того, он обеспечивает силовые полупроводники с более низким номиналом по сравнению со стандартными двухуровневыми конфигурациями, тем самым повышая надежность в аварийных ситуациях.MLI отдается предпочтение перед другими коммутационными топологиями, потому что MLI обеспечивает выход равного напряжения за счет использования меньшего количества коммутационных устройств.

В этой статье реализован фильтр активной мощности 3P-4W H-bridge чередующегося понижающего типа (HILBAPF) (Panda and Patel, 2014). HILBAPF был разработан для преодоления проблем, связанных с обычным MLI, при балансировке напряжений конденсаторов и для исключения промежуточного трансформатора. Кроме того, обычные MLI не способны управлять неисправностями и обходами неисправностей.Еще одним важным фактором MLI является надежность, которая снижается с помощью STE. Напряжения питания при несбалансированном и несинусоидальном питании в сочетании с наличием составляющих обратной и нулевой последовательности в источнике питания приводят к огромным потерям и чрезмерному повышению температуры в СЭП. Поэтому компенсация составляющих нулевой последовательности в нейтральном проводе стала первостепенной задачей при улучшении качества электроэнергии. Сравнительный анализ между обычным инвертором и предлагаемым MLI представлен в таблице 1.

Таблица 1 . Сравнительный анализ между обычным инвертором и предложенным MLI.

До сих пор в этой области использовались различные методы управления для выполнения задачи компенсации, которая включает теорию мгновенной мощности ( pq ) (Hachani et al., 2017), теорию синхронной системы отсчета (SRF) (Hoon et al. ., 2016), метод дискретного преобразования Фурье (Wang et al., 2016) и апериодический контроллер (Qi et al., 2017). Однако адаптивные фильтры (Chilipi et al., 2016) играют важную роль в компенсации гармоник путем подачи необходимого тока в энергосистему. Традиционно используется рекурсивный метод наименьших квадратов (RLS) (Das et al., 2017), который обеспечивает повышенную производительность, простоту, надежность и меньшую вычислительную нагрузку. Однако они по-прежнему изменяются из-за таких факторов, как низкая скорость сходимости, более длительная скорость итерации и большая емкость хранилища. Таким образом, для решения этих вопросов используется подход Адалин (Subudhi et al., 2012). Подход Adaline является наиболее часто используемым методом искусственной нейронной сети (ANN) для извлечения фундаментальных и/или гармонических компонентов. ANN был спроектирован как привлекательный метод оценки и регрессии из-за его характера параллельных вычислений и высокой способности к обучению.

Кроме того, A-LMS очень проста и создает меньше вычислительных проблем. Он предлагает естественную линейность и быструю методологию. Таким образом, в этом исследовании представлен подход A-LMS (Merabet et al., 2017) в MLI для расчета эталонных текущих извлечений. Предлагаемый подход обеспечивает повышенную надежность, скорость и эффективность наряду с более низкой частотой коммутации или меньшими пульсациями тока по сравнению со стандартными двухуровневыми топологиями.Кроме того, он создает синусоидальную составляющую из нелинейного напряжения питания. Производительность реализуется с использованием Matlab/Simulink и сравнивается с обычной RLS для проверки эффективности предлагаемой системы.

Основная идея этой работы заключается в разработке модели энергосистемы с MLI для компенсации гармоник тока и компенсации реактивной мощности путем подачи компенсирующего тока и снижения процента THD ниже 5% в соответствии со стандартом IEEE. Предложенная система испытывается при уравновешенной и неуравновешенной нагрузках.Извлечение тока опорного источника осуществляется с помощью A-LMS. A-LMS извлекает ток более простым способом с более коротким периодом выполнения. Алгоритм A-LMS очень динамичен для резких изменений нагрузки. Предлагаемый метод улучшает эффективные динамические характеристики МЛИ для компенсации токов нагрузки при снижении вычислительной нагрузки. Предлагаемая методика легко реализуется на цифровых процессорах и выполняет наименьшее количество вычислений.

Бумага состоит из нескольких разделов.Раздел «Конфигурация системы» содержит подробное описание 3-фазного, 4-проводного HILBAPF, в разделе «Методология управления» представлены предлагаемые методы Adaline, в разделе «Результаты и обсуждение» представлен анализ результатов для улучшения качества качества, а в разделе «Выводы» представлены выводы.

Конфигурация системы

Чтобы получить основной ток питания, MLI должен подавать или поглощать компенсирующий ток фильтра. Компенсированный ток должен быть одинаковым и находиться в противофазе гармоническим составляющим.3P-4W с HILBAPF показан на рис. 1. Предлагаемая модель разработана специально для высоковольтных приложений средней и высокой мощности с целью устранения проблем с прострелами. Он состоит из трех однофазных инверторов Н-моста. Преимущество этой топологии состоит в том, что напряжение в каждом понижающем инверторе с чередованием H-моста появляется только при однофазном напряжении, и, следовательно, требуемое опорное напряжение звена постоянного тока уменьшается в 3 раза по сравнению с другим обычным MLI.Предлагаемая топология требует только одного напряжения конденсатора звена постоянного тока из трех отдельных фаз для генерации опорного тока, и это, следовательно, снижает сложность регулирования напряжения.

Рисунок 1 . Предлагаемая конфигурация системы.

Для 3P-4W HILBAPF представлены следующие математические уравнения:

is(a+b+c)=isniL(a+b+c)=iLnicomp(a+b+c)=icocompn (1)

Где, I _{S ( A + B + C )}, I _{L ( A + B + C )}, а I _{comp ( a + b + c )} представляют собой соответствующий источник, нагрузку и компенсирующий ток фаз a, b и c соответственно, а i _{sn , i _Ln и i _compn представляют соответствующие токи питания, нагрузки и компенсации нейтрали. Теперь в HILBAPF компенсационный ток может быть представлен как сумма токов двух катушек индуктивности для отдельных фаз:}

icompa=iLa1+iLa2=-iLa3-iLa4icompb=iLb1+iLb2=-iLb3-iLb4icompc=iLc1+iLc2=-iLc3-iLc4 (2)

Емкость на стороне постоянного тока ( C _{постоянный ток} ) HILBAPF определяется как:

0,5*Cdc*[(Vdc2-Vdc мин2)]=Vs(t)*I*Δt (3)

Где C _DC, V , V _{DC _{DC _{, V _{DC мин}, I , V _S ( T ), Δ t — соответственно емкость звена постоянного тока, напряжение на стороне постоянного тока, минимальный уровень напряжения звена постоянного тока, фазный ток, фазное напряжение и изменение времени, когда напряжение звена постоянного тока должно быть улучшено. .Стратегии управления VSI с использованием A-LMS обсуждаются в последующих подразделах.}}}

Методология управления

Чтобы получить основной ток питания, APF должен подавать или поглощать ток компенсирующего фильтра. Компенсированный ток должен быть одинаковым и находиться в противофазе гармоническим составляющим. 3P-4W MLI показан на рисунке 1. Производительность 3P-4W MLI зависит от разработанной стратегии управления. В этой статье для повышения надежности предлагаемой системы используются две разные стратегии управления, методы RLS и A-LMS для управления VSI 3P-4W MLI.Детали методов управления обсуждаются в последующих подразделах.

Алгоритм RLS

Подход RLS с его простой структурой и надежной работой широко применяется во многих приложениях. Техника СБН очень проста; он уменьшает шум и автоматически регулирует параметры. В установившемся режиме активная мощность, предлагаемая энергосистемой, равна активной мощности, требуемой нагрузкой, и, следовательно, через MLI не протекает активный ток.Кроме того, напряжение в звене постоянного тока является фиксированным, а его форма волны имеет шесть пульсаций. Следовательно, если переходное состояние возникает из-за изменения нагрузки, конденсатор в звене постоянного тока будет обеспечивать дисперсию активной мощности между системой питания и нагрузкой, что, в свою очередь, может вызвать флуктуацию в звене постоянного тока. Чтобы поддерживать фиксированное напряжение шины постоянного тока и ослабить шесть пульсаций в форме сигнала, MLI использует фильтр RLS для получения активного параметра шины постоянного тока ( A _dcx ) для каждой фазы.

В этом подходе для получения компенсации тока фильтр RLS используется в MLI таким образом, что параметр активного тока звена постоянного тока ( A _dcx ) получается при постоянном напряжении звена постоянного тока и так, чтобы он мог быть без пульсаций в форме волны. На рис. 2 показано функционирование алгоритма RLS, где V _ref ссылается на напряжение звена постоянного тока, а V _dc ( i ) ссылается на мгновенное значение напряжения звена постоянного тока и .Для поддержания звена постоянного тока мгновенная активная мощность, необходимая для поддержания напряжения звена постоянного тока ( P _dc ), определяется как

Pdc(i)=[(Vref+y(i))2-V2ref]*C/2 (4)

, где C , называемый конденсатором звена постоянного тока, и A _dcx можно получить как

Adcx=Pdc(i)/V2x (5)

Окончательный A _x , т. е. активный параметр, получается как

Для каждой фазы мгновенный ток определяется как

ix(t)=iax(t)+inx(t) (7)

где,

inx(t)=irx(t)+ihx(t) (8)

В сетевом напряжении гармоники отсутствуют, поэтому мгновенное напряжение выражается как

Для каждой фазы эталонный активный ток выражается как

iax(t)=AxVx(t) (10)

Мгновенный эталонный компенсационный ток определяется как

i(t)=ix(t)-iax(t) (11)

Таким образом, для ограничения искажений в энергосистему вводится эталонный компенсирующий ток.

Рисунок 2 . Блок-схема фильтра RLS.

Алгоритм A-LMS

Этот алгоритм представляет собой комбинацию алгоритмов Adaline и LMS. Веса в Adaline в основном обновляются с использованием алгоритма LMS. Благодаря своей простой структуре и надежной природе алгоритм A-LMS широко применяется в системах обработки сигналов и управления. Предлагаемая методика используется для расчета опорных составляющих тока для МЛИ. Скорость сходимости алгоритма LMS зависит от фиксированного параметра размера шага.A-LMS предлагает несколько преимуществ, таких как простая структура, и ее можно легко реализовать на практике. Результаты отслеживания частоты, особенно обнаружения гармоник, демонстрируют, что алгоритм A-LMS можно эффективно использовать при анализе проблем качества электроэнергии. Способность к обучению ИНС поддерживает онлайн-адаптацию к любым изменениям электрических параметров. Каждый нейрон в ИНС рассматривается как элементарный нейрон. Каждый нейрон собирает ряд входных переменных от вышестоящих нейронов.Каждому входу присваивается вес «w», представляющий силу соединения. Выход нейрона действует на функцию активации входов взвешенной суммы. Рисунок 3 иллюстрирует конфигурацию нейронной сети Adaline.

Рисунок 3 . Базовая архитектура нейронной сети Adaline.

Выход Адалин можно рассчитать по уравнению (12):

Y=∑x(i)w(i)=xTw (12)

где x и W и W ₀ ₀ , W ₁ . .. W _{N _N) являются вектором входного и веса, соответственно, с N , являющимся измерением, и Y — расчетный выход.}

Оценка значения веса с использованием алгоритма A-LMS

Метод A-LMS предназначен для извлечения реальной составляющей основной частоты тока нагрузки. Для поддержания постоянного напряжения на шине постоянного тока используется ПИ-регулятор, в котором напряжение на шине постоянного тока сравнивается с его эталонным значением.

Рассматривая трехфазную систему, где напряжение источника синусоидальное и выражается как

, а ток в нелинейной нагрузке задается как

.
iL=I1sin(wt+ϕ1)+∑n=2∞Insin(nwt+ϕn) (14)

Уравнение (14) можно представить как

iL=ilp++ilq++ilh- (15)

, где ilp+,ilq+ и ilh- — ток активной нагрузки прямой последовательности, ток реактивной нагрузки прямой последовательности и ток нагрузки обратной последовательности (гармонические составляющие) соответственно.

В одной фазе текущая активная составляющая ( i _p) выражается как

Единичный вектор обозначается как u _s , а w _m обозначается как расчетный вес A-LMS.

Таким образом, повторный вес дается как

wm(k+1)=wm(k)+µ[ilk-wm(k)us(k)]us(k) (17)

, где μ называется коэффициентом сходимости.

wm+=(wma++wmb++wmc+)3 (18)

Регулятор напряжения звена постоянного тока

Ошибка по шине постоянного тока указывается как

.
vdc(n)*-vdc(n)=Δvdc(n) (19)

, где вывод PI выражается как

Ism(n)=Ism(n-1)+IP1 (20)

и где, I _{P 1} = K _PDC

01 [Δ V _{DC ( N )} — Δ V _{DC ( N -1)}] + k _idc δ V δ v _{DC ( N )}, а также K _{К _К и K _idc пропорциональное и интегральное усиление регулятора соответственно.}

Генерация опорных токов источника

Эталонные токи трехфазного источника выражаются как

isa*=(wm++Ism)usa (21)

isb*=(wm++Ism)usb (22)

isc*=(wm++Ism)usc (23)

, где isa*, isb* и isc* считаются опорными токами источника. Эти токи сравниваются с обнаруженными токами источника, и их результирующий выходной сигнал подается на HCC (регулятор гистерезисного тока) для генерации стробирующего сигнала. Подробный алгоритм показан на рисунке 4.Предлагаемый метод требует меньше вычислительной подготовки. Более того, этот метод мгновенно компенсирует токи источника, что непросто в случае традиционных методов. Веса рассчитываются онлайн с использованием алгоритма LMS. Веса усредняются не с целью усреднения на основной частоте, а для устранения синусоидальных колебательных составляющих в весах, которые появляются из-за гармоник тока нагрузки. Среднее значение веса в каждой отдельной фазе показано на рисунке 4.

Рисунок 4 . Блок-схема алгоритма A-LMS.

ADALINE получает напряжение PCC и индивидуальный ток нагрузки и генерирует индивидуальный вес с опорным током источника. Из рисунка видно, что для генерации сигнала переключения измеренные токи источников вычитаются из токов эталонных источников, а затем погрешности токов отдельных источников передаются в HCC.

Результаты и обсуждение

Модель энергосистемы в наборе блоков MATLAB/ SIMUINK и Simpower-System предназначена для анализа работы предлагаемого контроллера в трехфазной системе с использованием MLI.Полная система состоит в основном из трехфазного источника, нелинейной нагрузки (сбалансированной и несимметричной нагрузки), системы MLI и ПИ-регулятора с различными предлагаемыми стратегиями управления.

Производительность предлагаемой модели энергосистемы измеряется с помощью обычного метода RLS и предложенного метода Adaline-LMS при сбалансированных и несбалансированных нагрузках. Соответствующие параметры системы приведены в последующих подразделах.

Для исследования производительности системы проводится испытание с использованием трехфазного источника питания и нелинейной нагрузки.Нелинейные нагрузки для уравновешенных и неуравновешенных нагрузок приведены в разделе Приложение. Из-за наличия гармоник отмечается искажение тока нагрузки от нормального синусоидального тока при подключении нелинейной нагрузки. Формы волны искаженных токов нагрузки при несбалансированной нелинейной нагрузке показаны на рисунке 5А. Из рисунка видно, что искажение с провалом тока обнаруживается от 0 до 0,05 с. Через 0,05 с искаженный ток нагрузки поддерживается на номинальном значении до 0.2 с. Значение THD, обнаруженное при несбалансированной нагрузке, составляет около 38,97%, что показано на рисунке 5B. В настоящее время предлагаемая модель работает при сбалансированной нагрузке. Искажение тока нагрузки составляет около 28,53%, что меньше по сравнению со случаем несимметричной нагрузки. Осциллограммы искажений тока нагрузки показаны на рисунках 5C,D. Замечено, что в обоих случаях искажение гармоник не поддерживается в соответствии со стандартом IEEE-519. Следовательно, для уменьшения гармоник и улучшения качества электроэнергии энергосистема работает в режиме MLI с использованием методов оценки гармоник RLS и A-LMS.Отдельные испытания как для RLS, так и для A-LMS анализируются при различных условиях нагрузки. Показатели обоих методов наблюдают по отдельности, чтобы показать осуществимость метода управления.

Рисунок 5 . Показатели тока нагрузки без использования МЛИ: (А) при несимметричной нагрузке; (B) Значение THD при несимметричной нагрузке; (C) при сбалансированной нагрузке; и (D) значение THD при балансировочной нагрузке.

Состояние сбалансированной нагрузки

Исследование производительности предложенной модели энергосистемы с использованием MLI проводится при сбалансированной нагрузке с использованием методов RLS и A-LMS. Первоначально было замечено, что при использовании метода РЛС улучшается искажение гармоник напряжения по сравнению со случаем, когда компенсирующее устройство не использовалось. Тематическое исследование предназначено для случая сбалансированных условий нагрузки. На рисунке 6 представлены результаты моделирования трехфазной системы с использованием алгоритма RLS. На рис. 6А представлены результаты моделирования тока однофазного источника, тока нагрузки, напряжения фильтра и напряжения в звене постоянного тока. Анализ THD показан на рисунке 6B, и было обнаружено, что он равен 1.75%. По результатам моделирования было доказано, что ток нагрузки, состоящий из гармоник, компенсируется MLI, а метод компенсации RLS соответствует стандарту IEEE-519.

Рисунок 6 . Анализ качества электроэнергии в трехфазной системе с использованием алгоритма RLS в условиях сбалансированной нагрузки: (A) Результаты моделирования , показывающие ток питания, ток нагрузки, напряжение фильтра и напряжение на шине постоянного тока; и (B) Значение THD 1. 78%.

Кроме того, предложенная модель работала с использованием метода A-LMS, и соответствующие результаты показаны на рис. 7. Ток источника и нагрузки, напряжение фильтра и напряжение в звене постоянного тока представлены на рис. 7A. Результаты THD показаны на рисунке 7B и составляют 1,21%. Замечено, что при использовании метода A-LMS в условиях сбалансированной нагрузки искажения гармоник были улучшены по сравнению с методом RLS.

Рисунок 7 .Анализ качества электроэнергии в трехфазной системе с использованием алгоритма A-LMS в условиях сбалансированной нагрузки: результаты моделирования (A) , показывающие ток питания, ток нагрузки, напряжение фильтра и напряжение шины постоянного тока; и (B) значение THD 1,21%.

Состояние несбалансированной нагрузки

В этом подразделе рассматривается MLI в условиях несбалансированной нелинейной нагрузки. В первом случае система работает по методике RLS. Соответствующие результаты показаны на рисунке 8.Ток источника и нагрузки, напряжение фильтра и напряжение в звене постоянного тока представлены на рисунке 8A. Было обнаружено, что значение THD составляет 4,20% и показано на рисунке 8B.

Рисунок 8 . Анализ качества электроэнергии в трехфазной системе с использованием алгоритма RLS в условиях несбалансированной нагрузки: (A) Результаты моделирования , показывающие ток питания, ток нагрузки, напряжение фильтра и напряжение шины постоянного тока; и (B) значение THD 4,26%.

Кроме того, тест был проведен с использованием метода A-LMS.Результаты моделирования тока источника и нагрузки, напряжения фильтра и напряжения в звене постоянного тока для одной фазы показаны на рисунке 9A. Соответствующие результаты THD оказались равными 3,70%. Анализ THD показан на рисунке 9B.

Рисунок 9 . Анализ качества электроэнергии в трехфазной системе с использованием алгоритма A-LMS в условиях несбалансированной нагрузки: результаты моделирования (A) , показывающие ток питания, ток нагрузки, напряжение фильтра и напряжение шины постоянного тока; и (B) значение THD 3. 72%.

Результаты моделирования показали, что искажения гармоник при нелинейных нагрузках были компенсированы с помощью MLI с предложенным методом A-LMS. Было отмечено, что предложенная модель с использованием A-LMS дает удовлетворительные результаты. Подразумевалось, что THD напряжения нагрузки покажет лучшую работу MLI в таких условиях. Сравнительный анализ THD представлен в таблице 2.

Таблица 2 . Сравнительный анализ THD предложенной методики при различных условиях нагрузки.

Выводы

В предлагаемой модели энергосистемы используется MLI 3P-4W. Предложенный MLI использовал метод A-LMS для генерации эталонного тока и сравнивался с обычным методом RLS. Производительность предлагаемого MLI была протестирована с использованием инструмента Matlab/ Simulink. MLI работал при сбалансированных и несбалансированных нагрузках с использованием методов RLS и A-LMS. Несмотря на то, что оба метода были способны компенсировать гармоники, по результатам моделирования был сделан вывод, что методы A-LMS дали лучшие результаты по сравнению с обычным методом RLS. Падение %THD оказалось более удовлетворительным в методике A-LMS, что доказывает эффективность предложенной методики. Был сделан вывод, что компенсация тока нагрузки с использованием метода A-LMS оказалась удовлетворительной по сравнению с методом RLS. Кроме того, предложенному MLI для работы требовалось только одно напряжение в звене постоянного тока, и поэтому им было просто управлять.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок любому квалифицированному исследователю.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Конфликт интересов

КБ работал в компании Offshore Technology Development Private Ltd.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Али, Дж.С. М. и Кришнасвами В. (2018). Оценка последних топологий многоуровневых инверторов с электронными компонентами пониженной мощности для возобновляемых источников энергии. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 82, 3379–3399. doi: 10.1016/j.rser.2017.10.052