Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

Grzegorz Wiczyński

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-7143-880-6

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

Rok wydania:

2010

Liczba stron:

266

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Wiczyński, Grzegorz. Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych. Red. . Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2010, 266 s. ISBN 978-83-7143-880-6

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Wiczyński, G.

T1 Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

PB Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

PP Poznań

YR 2010

SN 978-83-7143-880-6

Bibliografia BibTex:

@Book{ 108361, author = "Wiczyński, Grzegorz", editor = "", title = "Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych", publisher = "Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej", year = "2010", address = "Poznań", isbn = "978-83-7143-880-6" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Wiczyński, Grzegorz

ED -

TI - Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

PB - Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

CY - Poznań

PY - 2010

SN - 978-83-7143-880-6

ER -

Netografia (standard APA):

Wiczyński, Grzegorz. Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych [baza danych online] Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2010 [dostęp: 29 08 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/badanie-miar-wahan-napiecia-w-sieciach-elektrycznych-grzegorz-wiczynski-108361.

analiza miar wahań napięcia, sieć elektroenergetyczna, obwody elektroenergetyczne, miary napięcia

W rozprawie przedstawiono systematyczną analizę miar wahań napięcia ukierunkowaną na wykorzystanie wyników pomiarów w opisie zmienności napięcia w sieci elektroenergetycznej i identyfikacji jej źródeł. Do analizy wybrano trzy miary: wartości maksy...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-7143-880-6

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

Rok wydania:

2010

Liczba stron:

266

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Streszczenie8
Wybrane symbole i oznaczenia9
Rozdział 1. Wstęp13
1.1. Obszar problemowy13
1.2. Cel i zakres pracy19
Rozdział 2. Wahania napięcia24
2.1. Odczuwanie migotania światła26
Rozdział 3. Miary napięcia30
3.1. Napięcie w sieci elektroenergetycznej30
3.2. Pomiar wartości chwilowych napięcia30
3.3. Podstawowe miary napięcia32
3.3.1. Wartość skuteczna napięcia32
3.3.2. Wartość szczytowa napięcia35
3.3.3. Wartość średnia przebiegu wyprostowanego napięcia35
3.3.4. Wartość średnia – składowa stała napięcia36
3.3.5. Wartość międzyszczytowa napięcia36
3.3.6. Współczynnik szczytu napięcia36
3.3.7. Współczynnik kształtu napięcia37
3.3.8. Częstotliwość37
3.3.9. Widma amplitudowe i fazowe37
3.3.10. Współczynnik odkształcenia THD39
3.4. Wartość skuteczna napięcia odkształconego wyższymi harmonicznymi40
3.5. Wartość skuteczna napięcia ze składowymi subharmonicznymi i/lub interharmonicznymi41
3.6. Wartość skuteczna napięcia o modulowanej amplitudzie42
3.7. Wartość skuteczna napięcia o zmiennej częstotliwości46
3.8. Wartość skuteczna napięcia o modulowanej częstotliwości46
3.9. Zmienność napięcia a wybrane miary napięcia48
Rozdział 4. Wykorzystanie wartości max i min w opisie zmienności napięcia49
4.1. Zależność wartości max i min od zmienności napięcia51
4.2. Niedokładność pomiaru wartości max i min napięcia54
Rozdział 5. Pomiar wskaźników wahań napięcia55
5.1. Wykrywanie amplitud wahań napięcia δV55
5.2. Obróbka statystyczna amplitudy wahań δV56
5.3. Wykrywanie amplitud wahań δV na podstawie wartości skutecznych wyznaczanych co półokresu napięcia58
5.3.1. Przykład wykrywania wahań na schodkowym przebiegu czasowym napięcia U(t)59
5.3.2. Wyznaczanie amplitud wahań δV na podstawie schodkowego przebiegu czasowego U(t)61
5.4. Graficzny opis wykrywania wahań napięcia dla modulacji amplitudy62
5.5. Zależność amplitudy δU i częstości ƒ wahań od zmienności napięcia64
5.5.1. Wahania napięcia dla modulacji amplitudy przebiegami prostokątnym i sinusoidalnym65
5.5.2. Wahania napięcia dla modulacji częstotliwości przebiegami prostokątnym i sinusoidalnym68
5.6. Niedokładność pomiaru wskaźników wahań napięcia70
5.5.3. Wahania napięcia w przypadku występowania składowej sub/interharmonicznej70
5.6.1. Wpływ błędu pomiaru napięcia początkowego U_po i kocowego U_ko na wartość amplitudy wahań δV72
5.6.2. Błąd pomiaru szybkośći zmian napięcia SR74
5.6.3. Błąd pomiaru amplitud wahań δV spowodowany błędem pomiaru szybkości zmian napięcia SR75
5.7. Prezentacja wskaźników wahań napięcia76
5.7.1. Wpływ okresu wykrywania wahań Tω na położenie punktów pomiarowych na charakterystyce amplitudowo-częstościowej δU = f(ƒ)81
5.7.2. Granice odczuwania i uciążliwosći wahań napięcia85
5.7.3. Histogramy amplitudy δU i częstości ƒ wahań napięcia85
5.8. Pomiar wskaźników wahań napięcia – podsumowanie87
Rozdział 6. Pomiar wskaźnika krótkookresowego migotania światła P_st89
6.1. Struktura normatywnego toru sygnałowego miernika migotania światła89
6.2. Modelowanie toru sygnałowego flickermetru95
6.3. Model flickermetru dla sinusoidalnego napięcia wejściowego96
6.4. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie98
6.4.1. Model flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem harmonicznym98
6.4.2. Model flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem odkształconym105
6.4.3. Modyfikacja modelu flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem odkształconym w zakresie D1115
6.4.4. Ocena niedokładności modeli flickermetru dla modulacji amplitudy119
6.4.5. Łączna charakterystyka P_st = f (ƒm, (ΔU/U) = const) dla modulacji amplitudy sygnałami sinusoidalnym, trójkątnym i prostokątnym119
6.5. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości121
6.5.1. Modyfikacja modelu dla modulacji częstotliwości w zakresach F1 i F2128
6.6. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie dla częstotliwości ƒc różnej od wartości znamionowej ƒcn130
6.5.2. Charakterystyki Δƒ_FM = f(ƒm, P_st) dla modulacji częstotliwości sygnałami sinusoidalnym i prostokątnym130
6.7. Wynik pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego z wyższymi harmonicznymi134
6.8. Model flickermetru dla napięcia wejściowego ze składowymi sub- i/lub interharmonicznymi135
6.8.1. Model flickermetru dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi sub- i/lub interharmonicznymi136
6.8.2. Przykładowe charakterystyki ƒi-ƒj dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi interharmonicznymi143
6.8.3. Wpływ składowej sub/interharmonicznej na wyniki pomiaru flickermetrem w przypadku występowania wyższych harmonicznych144
6.8.4. Rozdzielczość częstotliwościowa składowych sub- i/lub interharmonicznych wykorzystywanych w pomiarach wskaźnika P_st151
6.9. Niedokładność pomiaru wskaźnika krótkookresowego migotania światła P_st flickermetrem153
6.10. Charakterystyki miernika migotania światła wyznaczone na podstawie wyników symulacji numerycznych159
6.10.1. Symulator miernika migotania światła159
6.10.2. Algorytm wyznaczania charakterystyki (ΔU/U)= f(ƒm, P_st)161
6.10.3. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla sinusoidalnego napięcia wejściowego161
6.10.4. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego o skokowej i impulsowej zmianie obwiedni163
6.10.5. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie165
6.10.6. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości166
6.10.7. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie dla częstotliwości ƒc różnej od wartości znamionowej ƒcn168
6.10.8. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika P_st dla napięcia wejściowego ze składowymi sub/interharmonicznymi169
6.10.9. Wyniki symulacji skumulowanej funkcji prawdopodobieństwa sygnału IFL170
6.10.10. Wpływ ograniczenia pasma częstotliwościowego napięcia wejściowego u(t) na wynik pomiaru wskaźnika P_st173
6.10.11. Ocena zgodności wyników symulacji numerycznych ze specyfikacją normatywną174
6.11. Laboratoryjne badania miernika migotania światła176
6.11.1. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie177
6.11.2. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości179
6.11.3. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi interharmonicznymi181
6.11.4. Obserwacja migotania światła wywołanego wahaniami napięcia182
6.12. Pomiar wskaźnika krótkookresowego migotania światła P_st – podsumowanie184
Rozdział 7. Analiza porównawcza miar wahań napięcia188
7.1. Ocena jakości energii elektrycznej na podstawie miar wahań napięcia188
7.2. Odtwarzanie zmienności napięcia189
7.3. Oszacowanie skutków wahań napięcia190
7.4. Identyfikacja przyczyn zmienności napięcia191
7.4.1. Skojarzenie występowania zmienności napięć i stanu wytypowanego odbiornika192
7.4.2. Określenie punktu zasilania odbiornika wywołującego zmienność napięcia193
7.4.3. Oszacowanie parametrów odbiornika wywołującego zmienność napięcia194
7.5. Porównanie miar wahań napięcia dla modulacji amplitudy przebiegiemtrapezowym195
7.4.4. Oszacowanie parametrów obwodu zasilania195
Rozdział 8. Identyfikacja uciążliwych odbiorników energii elektrycznej199
8.1. Powstawanie zmian napięcia w obwodzie zasilania odbiornika energii elektrycznej199
8.1.1. Zmienność napięcia a harmoniczne prądu202
8.1.2. Zmiany napięć w układach wielofazowych204
8.1.3. Zmiana napięcia w linii zasilającej odbiornik208
8.2. Powstawanie wahań napięcia w linii zasilającej odbiornik209
8.1.4. Zmienność napięcia w trakcie załączania/wyłączania odbiornika209
8.3. Propagacja wahań napięcia w sieci elektroenergetycznej211
8.4. Identyfikacja uciążliwych odbiorników na podstawie analizy zmienności amplitudy wahań napięcia δU213
8.5. Identyfikacja uciążliwych odbiorników na podstawie skojarzenia amplitudy wahań napięcia ze zmiennością prądów214
8.6. Identyfikacja uciążliwych odbiorników energii elektrycznej – podsumowanie220
Rozdział 9. Przykłady wykorzystania miar wahań napięcia w ocenie jakości energii elektrycznej i identyfikacji uciążliwych odbiorników222
9.1. Przykład 1223
9.1.1. Przykład 1 – Przedział czasu A230
9.1.2. Przykład 1 – Określanie punktów zasilania uciążliwych odbiorników232
9.1.3. Przykład 1 – Podsumowanie234
9.2. Przykład 2235
9.3. Przykład 3241
9.4. Przykład 4245
Rozdział 10. Podsumowanie i wnioski249
Literatura253
Abstract266

Wykorzystaniewartościmaximinwopisiezmiennościnapięciazamieszczonowroz-

dziale4.

EnergetycznadawkawahańnapięciaDU,energiaET

wimocPT

wwahańnapięcia,wskaź-

nik∆V1oorazwskaźnikiPst/Pltmającharakterumowny.

Najprostsząmiarązmiennościnapięciasąwartościmaximin.Większośćużytkowanych

analizatorówjakościenergiielektrycznejumożliwiapomiarirejestracjętychwielkości.Jed-

nakpodstawowąmiarąwahańnapięciawPolsceiwEuropie(orazwcorazwiększymstop-

niuwUSA[91])jestparawskaźnikówPlt/Pst[280,279,278].WaktualnymRozporzą-

dzeniuMinistraGospodarki„wsprawieszczegółowychwarunkówfunkcjonowaniasyste-

muelektroenergetycznego”doocenywahańnapięciawybranoparętychwskaźników,nie

określającwarunkówichpomiaru[281].Wzwiązkuztymniezbędnejestodwołaniesiędo

innychdokumentów.WnormachPN-EN50160[280]iPN-EN61000-4-30[279],zbior-

czoomawiającychpodstawowemiaryjakościenergiielektrycznej,doocenywahańnapięcia

zaproponowanoparęPst/Pltmierzonychzapomocąmiernikamigotaniaświatłaospecy-

ﬁkacjizgodnejzPN-EN61000-4-15[278].Działanienormatywnegomiernikaokreślono,

podającschematblokowyizestawwartościodtwarzającychjednostkowąwartośćwskaźni-

kaPstlubwewnętrznegosygnałutestowego.Schematblokowyzawieraukładnormaliza-

cjinapięciawejściowegoozadanejdynamice,dwaukładymnożące,czteryﬁltry(opisane

adekwatniedlaimplementacjianalogowych)orazblokanalizystatystycznej.Współczesne

implementacjemiernikatoukładycyfrowe,naktórychwejściudokonywanajestkonwersja

analogowo-cyfrowanapięcia[125,187,107,2,30,11,149,175,59,32].Wtrakcieimple-

mentowaniawystępująproblemyzwiązanem.in.z:niedokładnościąodtworzeniawartości

referencyjnejwukładzienormalizacji,niezgodnościąuzyskanychcharakterystykamplitudo-

wychczterechﬁltrówzcharakterystykamiﬁltrównormatywnych,doboremczęstotliwości

próbkowaniawkolejnychpunktachtorusygnałowego,rozdzielczościąwejściowegoprze-

twornikaADCisygnałówwewnętrznych[179,84].Obiektembadańjesttakżedziałanieblo-

kuanalizystatystycznej[109,84,83].Działanienormatywnegoﬂickermetruokreślonejest

małolicznymzestawempunktów.Wcelupełniejszegoopisaniajegodziałaniaprowadzonesą

prace:ocharakterzeanalitycznym[121,145,54,18,90],wtymdlazmiennościodtwarza-

nejzapomocąsub/interharmonicznych[148,146,21,73,126,195,250,112,233,223,70]

oraztworzoneprostemodelematematyczne[229,231,214];symulacjenumerycznedlastan-

dardowychsygnałówmodulujących[148,108,23,174,128,132,92,130,129]iinnych

sygnałówodtwarzającychzmiennośćnapięciawsiecielektroenergetycznej[216];badania

eksperymentalnezwykorzystaniemgeneracjinapięćozadanejzmienności[36,33].Zbu-

dowaniekompletnegomodeluwpełnizgodnegozespecyﬁkacjąnormatywnąjestzadaniem

bardzozłożonym.Jednymzrozwiązańzastępczychsąprostezależności,wktórychwystępu-

jąwspółczynnikiowartościzależnejodrodzajuiczęstościzmienności.Przykłademtakiego

rozwiązaniajestwzór[148]:

Pst=0,36·(

∆U

U)·F·ro,31,

(1.7)

gdzie:(∆U

U)–głębokośćmodulacji,r–częstośćpowtórzeńw1

min(0,76<r<26,6),

F–współczynnikowartościzależnejodrodzajuzmiennościnapięcia.

Przystosowaniuuproszczonychwzorównależypamiętać,żeodczuwalneiuciążliwemi-

gotanieświatławystępujedlaczęstotliwościsygnałumodulującegoAMdook.150Hz[73,

229,231].Normatywnyﬂickermetrokreślauciążliwośćmigotaniaświatła(wujęciunorma-

tywnym)dlażarówkiinkadescencyjnejomocy60W.Prawidłowypomiaruciążliwościdla

Brak wyników

Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra