SONEL - удобно, точно, надежно!
Наша библиотека
Многозначные меры электрического сопротивления SONEL
Аттестация рабочих мест с люксметром LXP-1
Указатели напряжения и правильности чередования фаз серии TKF
«Лучшая защита – это... изоляция»
Новое поколение измерителей параметров электроизоляции серии MIC
ТЕСТ-ДРАЙВ MRU-200
КЛАССИЧЕСКИЕ ПРEЕМНИКИ
Новое поколение многофункциональных измерителей
Великий комбинатор. Первое знакомство с многофункциональным измерителем MPI-525
Комплекты для поиска скрытых коммуникаций LKZ-700
Оранжевая эволюция электроизмерительных клещей
MPI-502 УЛЬТРА
А класс. PQM-701 Анализатор параметров качества электрической энергии
Теория и практика измерения параметров качества электроэнергии
Восстановление ресурса аккумуляторов SONEL
Измерение сопротивления заземляющих устройств
Импульсный метод измерения заземляющих устройств в вопросах и ответах
Тепловизоры KT-160, KT-160A
MZC-304, MZC-305 Новые измерители сопротивления петли короткого замыкания
Измерение полного сопротивления петли короткого замыкания
Аксессуары для измерителей SONEL
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ. Диапазоны измерения и отображения
Превосходство как наваждение
ТРЕТИЙ, НЕ ЛИШНИЙ
О периодичности испытаний электрооборудования
Магазин мер сопротивлений
Техника безопасности на досуге
Элементы питания
Значение закона Ома
Трехфазная система ЭДС
Первые исследования электрического напряжения
Электробезопасность на улице
Аккумуляторы
Битва электрических королей
Электромагнитный двигатель
Человека защитит УЗО
Об устройствах защитного отключения (УЗО)
Токи утечки в электроустановках зданий
Автоматический выключатель
Схемы измерений заземлителей
Основные характеристики заземлителей
Напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения (дополнение)
Защита трубопроводов от коррозии
Измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, силового электрооборудования и аппаратов
Измерение сопротивления постоянному току
Измерение параметров качества электрической изоляции
Качество электрической энергии
Качество электроэнергии — основы мониторинга и анализа
Доклад Министра энергетики С.И.Шматко в рамках «Правительственного часа» на заседании Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации (3 июня 2009 года)
Новый стандарт по качеству электрической энергии
Параметры качества электроэнергии
Наша библиотека
Главная // Наша библиотека // Статьи // Качество электрической энергии // 3.8. Статистическая оценка показателей качества электроэнергии

3.8. Статистическая оценка показателей качества электроэнергии

3.8. Статистическая оценка показателей качества электроэнергии

Изменения параметров электрической сети, мощности и характера нагрузки во времени являются основной причиной изменения ПКЭ. Таким образом, ПКЭ - установившееся отклонение напряжения, коэффициенты, характеризующие несинусоидальность и несимметрию напряжений, отклонение частоты, размах изменения напряжения и др. - величины случайные и их измерения и обработка должны базироваться на вероятностно-статистических методах. Поэтому, как уже отмечалось, в стандарте устанавливаются нормы ПКЭ и оговаривается необходимость их выполнения в течение 95 % времени каждых суток (для нормально допустимых значений).

Наиболее полную характеристику случайных величин дают законы их распределения, позволяющие находить вероятности появления тех или иных значений ПКЭ. Применение вероятностно-статистических методов поясним на примере оценки отклонений напряжения.

Опыт эксплуатации показывает наличие суточных, недельных и более длительных циклов изменения отклонений напряжения во времени. Статистические данные подтверждают, что наиболее точно закон распределения отклонений напряжения в электрических сетях может быть описан с помощью нормального закона распределения, которым и пользуются в практике контроля КЭ .

Аналитическое описание нормального закона осуществляется с помощью двух параметров: математического ожидания случайной величины mU и стандартного отклонения от среднего U . Уравнение кривой распределения отклонений напряжения от номинального, соответствующей нормальному закону распределения, имеет вид:

Уравнение кривой распределения отклонений напряжения от номинального   (3.25)

Выражение (3.25) записано для непрерывного процесса изменения случайной величины. Для упрощения приборов контроля КЭ непрерывные случайные величины, которыми являются ПКЭ, заменяются при контроле дискретными последовательностями их значений.

Наиболее удобной формой представления информации об изменениях случайной величины является гистограмма. Гистограмма - графическое представление статистического ряда исследуемого показателя, изменение которого носит случайный характер (рис.3.9). При этом весь диапазон, отклонений напряжения делится на интервалы U равной ширины (например 1,25 %). Каждому интервалу дается название - значение отклонений напряжения, соответствующее середине интервала Ui , и находится вероятность (частота) попадания отклонений напряжения в этот интервал

и находится вероятность (частота) попадания отклонений напряжения в этот интервал   (3.26)

где ni - число попаданий в i-й интервал;
n - общее число измерений.

Рис. 3.9. Гистограмма отклонений напряжения.

На основании гистограммы дается ответ: какого качества электроэнергия в точке контроля. Такая оценка делается по сумме значений попадания в интервалы, укладывающиеся в допустимый диапазон отклонений напряжения. С помощью гистограммы находится и вероятность отклонений напряжения за нормально допустимые значения. Это позволяет судить о причинах низкого качества напряжения в электрической сети и выбрать мероприятия для его улучшения.

Для оценки качества напряжения широко применяются числовые характеристики mU и U , определяемые из гистограммы.

Математическое ожидание определяет средний уровень отклонений напряжения в рассматриваемой точке сети за контролируемый период времени

  (3.27)

где k - число интервалов гистограммы.

Рассеяние отклонений напряжения характеризуется дисперсией DU . Она равна математическому ожиданию квадрата отклонений случайной величины от ее среднего значения и определяется из выражения

  (3.28)

Параметр U является стандартным отклонением и характеризует рассеяние гистограммы, т.е. разброс отклонений напряжения вокруг математического ожидания. Для большинства гистограмм отклонений напряжения интегральная вероятность попадания в диапазон 4 U составляет 0,95. Это означает, что для удовлетворения требований стандарта значение U по результатам измерений не должно превышать 1/4 от ширины допустимого диапазона. Так, если допустимый диапазон отклонения напряжения Uy = ±5%, то необходимо, чтобы U не превышало 2,5 %.

Стандартом устанавливаются способы и методики определения ПКЭ и вспомогательных параметров, реализующие положения математической статистики и теории вероятностей. Для измеренных дискретных значений ПКЭ устанавливаются интервалы усреднения, представленные в таблице 3.4 .

Таблица 3.4 Интервалы усреднения результатов измерений показателей КЭ

Показатель КЭ Интервал усреднения, с
Установившееся отклонение напряжения 60
Размах изменения напряжения -
Доза фликера -
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения 3
Коэффициент n -ой гармонической составляющей напряжения 3
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности 3
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности 3
Отклонение частоты 20
Длительность провала напряжения -
Импульсное напряжение -
Коэффициент временного перенапряжения -

Для интервалов усреднения различных ПКЭ стандартом устанавливается количество наблюдения ( N ) и, пользуясь методикой, изложенной в стандарте, определяется тот или иной ПКЭ. Например, вычисляют значение усредненного напряжения Uy в вольтах, как результат усреднения N наблюдений напряжений Ui за интервал времени 1 мин по формуле :

  (3.29)

где Ui - значение напряжения в i - ом наблюдении, В.

Число наблюдений за 1 мин в соответствии со стандартом должно быть не менее 18. Вычисляют значение установившегося отклонения напряжения Uy по формуле, %

где Ui значение напряжения в i ом наблюдении   (3.30)

Накопленные за минимальный расчетный период значения ПКЭ обрабатываются методами математической статистики и определяются вероятности соответствия их нормам стандарта.

Методики определения ПКЭ установленные стандартом реализуются в аппаратурных средствах контроля КЭ. Форма представления результатов обработки измерения также должна отвечать требованиям стандарта.

В таблице 3.5 приведены сводные данные по нормам ПКЭ.

Таблица 3.5 Нормы качества электрической энергии

Показатель КЭ, ед. измерения Нормы КЭ
Нормально допустимые Предельно допустимые
1 2 3
Установившееся отклонение напряжения Uy , % ± 5 ± 10
Размах изменения напряжения Ut , % . Кривые 1,2 на рис. 3.2
Доза фликера, относит. ед.:
Кратковременная PSt
Длительная PLt
-
-
1,38; 1,0
1,0; 0,74
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU , % По таблице 3.1 По таблице 3.1
Коэффициент n -ой гармонической составляющей напряжения KU(n) , % По таблице 3.2 По таблице 3.2
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U , % 2 4
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U , % 2 4
Отклонение частоты ѓ , Гц ± 0,2 ± 0,4
Длительность провала напряжения tn , с - 30
Импульсное напряжение Uимп , кВ - -
Коэффициент временного перенапряжения Kпер U , относит. ед.: - -