Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

Badanie miar wahań napięcia w sieciach elektrycznych

1 opinia

Format:

ibuk

WYBIERZ RODZAJ DOSTĘPU

 

Dostęp online przez myIBUK

WYBIERZ DŁUGOŚĆ DOSTĘPU

6,15

Wypożycz na 24h i opłać sms-em.
Brak wydruku.

12,00

cena zawiera podatek VAT

ZAPŁAĆ SMS-EM

TA KSIĄŻKA JEST W ABONAMENCIE

Już od 19,90 zł miesięcznie za 5 ebooków!

WYBIERZ SWÓJ ABONAMENT

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 maksymalne max i minimalne min wartości skutecznej napięcia, wskaźniki wahań napięcia oraz wskaźnik krótkookresowego migotania światła Pst. Właściwą analizę˛ miar wahań napięcia poprzedzono wprowadzeniem, w którym zaproponowano definicje wahań napięcia oraz dokonano przeglądu miar napięcia w obwodach elektroenergetycznych.

Wartości maksymalne i minimalne to powszechnie znana i (przynajmniej pozornie) oczywista miara zmienności wykorzystywana tak że do oszacowywania wahań napięcia. Jednak zgodność wyników pomiarów tej miary ze zmiennością napięcia występuje tylko dla określonych parametrów tej zmienności. W związku z tym zbadano wpływ modulacji amplitudy, modulacji częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej na wynik pomiarów max/min.

Wskaźniki wahań napięcia są miarą opisującą zmienność napięcia za pomocą amplitudy δU i częstości f. Wykorzystując zaproponowaną definicję wahań napięcia, przeprowadzono proces wykrywania wahań oraz wykonano obróbkę statystyczną, prowadzącą do wyznaczenia wskaźników wahań: δU i f. Wyznaczono zależności tych wskaźników od zmienności napięcia odwzorowywanej modulacją amplitudy, modulacją częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej. Określono przedziały częstotliwości sygnału modulującego amplitudę, w których wartości wskaźników są zgodne z wartościami głębokości modulacji i częstotliwości sygnału modulującego. Omówiono formy prezentacji wskaźników wahań napięcia.

Wskaźnik Pst opisuje skutek wahań napięcia przejawiający się migotaniem światła. Do pomiaru wskaźnika służy miernik migotania światła (potocznie zwany flickermetrem). Zamodelowano tor sygnałowy miernika oddzielnie dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie o modulowanej częstotliwości oraz ze składowymi sub/interharmonicznymi. Dla każdego modelu zbudowano charakterystyki przetwarzania flickermetru i charakterystyki amplitudowe wewnętrznych sygnałów miernika oraz określono przedziały częstotliwości, w których może być odczuwane migotanie światła. Rezultaty badań modelowych porównano z wynikami symulacji numerycznych oraz z wynikami badań laboratoryjnych.

Na podstawie wyników wykonanych analiz porównano wybrane miary wahań napięcia ze względu na: zastosowanie w ocenie jakości energii elektrycznej, możliwości odtwarzania zmienności napięcia, oszacowanie skutków wahań napięcia oraz identyfikację przyczyn zmienności napięcia. Zaproponowano dwie metody identyfikacji uciążliwych (ze względu na generowane wahania napięcia) odbiorników energii elektrycznej: jedną na podstawie analizy zmienności amplitudy wahań δU oraz drugą na podstawie skojarzenia amplitud wahań napięcia δU i zmienności prądów. Przedstawienie tych metod poprzedzono omówieniem m.in.: powstawania i propagacji wahań napięcia w linii zasilającej odbiornik, zmienności napięcia w trakcie załączania i wyłączania odbiornika oraz zmian napięcia w układach trójfazowych. Omówione w rozprawie miary wahań napięcia wykorzystano w badaniach rzeczywistych obwodów zasilania. Zamieszczono przykładowe wyniki pomiarów w czterech obwodach WN, śN i nn.


Liczba stron265
WydawcaWydawnictwo Politechniki Poznańskiej
ISBN-13978-83-7143-880-6
Numer wydania1
Język publikacjipolski
Informacja o sprzedawcyePWN sp. z o.o.

POLECAMY

Ciekawe propozycje

Spis treści

  Streszczenie    7
  Wybrane symbole i oznaczenia    8
  
  Rozdział 1. Wstęp    12
  
  1.1. Obszar problemowy    12
  1.2. Cel i zakres pracy     18
  
  Rozdział 2. Wahania napięcia    23
  
  2.1. Odczuwanie migotania światła     25
  
  Rozdział 3. Miary napięcia    29
  
  3.1. Napięcie w sieci elektroenergetycznej     29
  3.2. Pomiar wartości chwilowych napięcia     29
  3.3. Podstawowe miary napięcia     31
  3.3.1. Wartość skuteczna napięcia     31
  3.3.2. Wartość szczytowa napięcia     34
  3.3.3. Wartość średnia przebiegu wyprostowanego napięcia     34
  3.3.4. Wartość średnia – składowa stała napięcia     35
  3.3.5. Wartość międzyszczytowa napięcia     35
  3.3.6. Współczynnik szczytu napięcia     35
  3.3.7. Współczynnik kształtu napięcia     36
  3.3.8. Częstotliwość     36
  3.3.9. Widma amplitudowe i fazowe     36
  3.3.10. Współczynnik odkształcenia THD     38
  3.4. Wartość skuteczna napięcia odkształconego wyższymi harmonicznymi     39
  3.5. Wartość skuteczna napięcia ze składowymi subharmonicznymi i/lub interharmonicznymi    40
  3.6. Wartość skuteczna napięcia o modulowanej amplitudzie     41
  3.7. Wartość skuteczna napięcia o zmiennej częstotliwości     45
  3.8. Wartość skuteczna napięcia o modulowanej częstotliwości     45
  3.9. Zmienność napięcia a wybrane miary napięcia     47
  
  Rozdział 4. Wykorzystanie wartości max i min w opisie zmienności napięcia    48
  
  4.1. Zależność wartości max i min od zmienności napięcia     50
  4.2. Niedokładność pomiaru wartości max i min napięcia     53
  
  Rozdział 5. Pomiar wskaźników wahań napięcia     54
  
  5.1. Wykrywanie amplitud wahań napięcia δV     54
  5.2. Obróbka statystyczna amplitudy wahań δV     55
  5.3. Wykrywanie amplitud wahań δV na podstawie wartości skutecznych wyznaczanych co półokresu napięcia     57
  5.3.1. Przykład wykrywania wahań na schodkowym przebiegu czasowym napięcia U(t)     58
  5.3.2. Wyznaczanie amplitud wahań δV na podstawie schodkowego przebiegu czasowego U(t)     60
  5.4. Graficzny opis wykrywania wahań napięcia dla modulacji amplitudy     61
  5.5. Zależność amplitudy δU i częstości ƒ wahań od zmienności napięcia     63
  5.5.1. Wahania napięcia dla modulacji amplitudy przebiegami prostokątnym i sinusoidalnym     64
  5.5.2. Wahania napięcia dla modulacji częstotliwości przebiegami prostokątnym i sinusoidalnym     67
  5.5.3. Wahania napięcia w przypadku występowania składowej sub/interharmonicznej     69
  5.6. Niedokładność pomiaru wskaźników wahań napięcia     69
  5.6.1. Wpływ błędu pomiaru napięcia początkowego Upo i kocowego Uko na wartość amplitudy wahań δV     71
  5.6.2. Błąd pomiaru szybkośći zmian napięcia SR     73
  5.6.3. Błąd pomiaru amplitud wahań δV spowodowany błędem pomiaru szybkości zmian napięcia SR     74
  5.7. Prezentacja wskaźników wahań napięcia     75
  5.7.1. Wpływ okresu wykrywania wahań na położenie punktów pomiarowych na charakterystyce amplitudowo-częstościowej δU = f(ƒ)    80
  5.7.2. Granice odczuwania i uciążliwosći wahań napięcia     84
  5.7.3. Histogramy amplitudy δU i częstości ƒ wahań napięcia     84
  5.8. Pomiar wskaźników wahań napięcia – podsumowanie     86
  
  Rozdział 6. Pomiar wskaźnika krótkookresowego migotania światła Pst     88
  
  6.1. Struktura normatywnego toru sygnałowego miernika migotania światła     88
  6.2. Modelowanie toru sygnałowego flickermetru     94
  6.3. Model flickermetru dla sinusoidalnego napięcia wejściowego     95
  6.4. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie     97
  6.4.1. Model flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem harmonicznym     97
  6.4.2. Model flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem odkształconym     104
  6.4.3. Modyfikacja modelu flickermetru dla modulacji amplitudy sygnałem odkształconym w zakresie D1     114
  6.4.4. Ocena niedokładności modeli flickermetru dla modulacji amplitudy     118
  6.4.5. Łączna charakterystyka Pst = f (ƒm, (ΔU/U) = const) dla modulacji amplitudy sygnałami sinusoidalnym, trójkątnym i prostokątnym     118
  6.5. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości     120
  6.5.1. Modyfikacja modelu dla modulacji częstotliwości w zakresach F1 i F2     127
  6.5.2. Charakterystyki ΔƒFM = f(ƒm, Pst) dla modulacji częstotliwości sygnałami sinusoidalnym i prostokątnym     129
  6.6. Model flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie dla częstotliwości ƒc różnej od wartości znamionowej ƒcn     129
  6.7. Wynik pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego z wyższymi harmonicznymi     133
  6.8. Model flickermetru dla napięcia wejściowego ze składowymi sub- i/lub interharmonicznymi     134
  6.8.1. Model flickermetru dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi sub- i/lub interharmonicznymi     135
  6.8.2. Przykładowe charakterystyki ƒi-ƒj dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi interharmonicznymi     142
  6.8.3. Wpływ składowej sub/interharmonicznej na wyniki pomiaru flickermetrem w przypadku występowania wyższych harmonicznych     143
  6.8.4. Rozdzielczość częstotliwościowa składowych sub- i/lub interharmonicznych wykorzystywanych w pomiarach wskaźnika Pst     150
  6.9. Niedokładność pomiaru wskaźnika krótkookresowego migotania światła Pst flickermetrem     152
  6.10. Charakterystyki miernika migotania światła wyznaczone na podstawie wyników symulacji numerycznych     158
  6.10.1. Symulator miernika migotania światła     158
  6.10.2. Algorytm wyznaczania charakterystyki (ΔU/U)= f(ƒm, Pst)     160
  6.10.3. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla sinusoidalnego napięcia wejściowego     160
  6.10.4. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego o skokowej i impulsowej zmianie obwiedni     162
  6.10.5. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie     164
  6.10.6. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości     165
  6.10.7. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie dla częstotliwości ƒc różnej od wartości znamionowej ƒcn     167
  6.10.8. Wyniki symulacji pomiaru wskaźnika Pst dla napięcia wejściowego ze składowymi sub/interharmonicznymi     168
  6.10.9. Wyniki symulacji skumulowanej funkcji prawdopodobieństwa sygnału IFL    169
  6.10.10.Wpływ ograniczenia pasma częstotliwościowego napięcia wejściowego u(t) na wynik pomiaru wskaźnika Pst     172
  6.10.11.Ocena zgodności wyników symulacji numerycznych ze specyfikacją normatywną    173
  6.11. Laboratoryjne badania miernika migotania światła     175
  6.11.1. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie     176
  6.11.2. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego o modulowanej częstotliwości     178
  6.11.3. Laboratoryjne badania flickermetru dla napięcia wejściowego z dwiema składowymi interharmonicznymi     180
  6.11.4. Obserwacja migotania światła wywołanego wahaniami napięcia     181
  6.12. Pomiar wskaźnika krótkookresowego migotania światła Pst – podsumowanie    183
  
  Rozdział 7. Analiza porównawcza miar wahań napięcia    187
  
  7.1. Ocena jakości energii elektrycznej na podstawie miar wahań napięcia     187
  7.2. Odtwarzanie zmienności napięcia     188
  7.3. Oszacowanie skutków wahań napięcia     189
  7.4. Identyfikacja przyczyn zmienności napięcia     190
  7.4.1. Skojarzenie występowania zmienności napięć i stanu wytypowanego odbiornika    191
  7.4.2. Określenie punktu zasilania odbiornika wywołującego zmienność napięcia     192
  7.4.3. Oszacowanie parametrów odbiornika wywołującego zmienność napięcia     193
  7.4.4. Oszacowanie parametrów obwodu zasilania     194
  7.5. Porównanie miar wahań napięcia dla modulacji amplitudy przebiegiemtrapezowym     194
  
  Rozdział 8. Identyfikacja uciążliwych odbiorników energii elektrycznej     198
  
  8.1. Powstawanie zmian napięcia w obwodzie zasilania odbiornika energii elektrycznej     198
  8.1.1. Zmienność napięcia a harmoniczne prądu     201
  8.1.2. Zmiany napięć w układach wielofazowych     203
  8.1.3. Zmiana napięcia w linii zasilającej odbiornik     207
  8.1.4. Zmienność napięcia w trakcie załączania/wyłączania odbiornika     208
  8.2. Powstawanie wahań napięcia w linii zasilającej odbiornik     208
  8.3. Propagacja wahań napięcia w sieci elektroenergetycznej     210
  8.4. Identyfikacja uciążliwych odbiorników na podstawie analizy zmienności amplitudy wahań napięcia δU     212
  8.5. Identyfikacja uciążliwych odbiorników na podstawie skojarzenia amplitudy wahań napięcia ze zmiennością prądów     213
  8.6. Identyfikacja uciążliwych odbiorników energii elektrycznej – podsumowanie     219
  
  Rozdział 9. Przykłady wykorzystania miar wahań napięcia w ocenie jakości energii elektrycznej i identyfikacji uciążliwych odbiorników     221
  
  9.1. Przykład 1     222
  9.1.1. Przykład 1 – Przedział czasu A     229
  9.1.2. Przykład 1 – Określanie punktów zasilania uciążliwych odbiorników     231
  9.1.3. Przykład 1 – Podsumowanie     233
  9.2. Przykład 2     234
  9.3. Przykład 3     240
  9.4. Przykład 4     244
  
  Rozdział 10. Podsumowanie i wnioski     248
  
  Literatura     252
  Abstract     265
RozwińZwiń
W celu zapewnienia wysokiej jakości świadczonych przez nas usług, nasz portal internetowy wykorzystuje informacje przechowywane w przeglądarce internetowej w formie tzw. „cookies”. Poruszając się po naszej stronie internetowej wyrażasz zgodę na wykorzystywanie przez nas „cookies”. Informacje o przechowywaniu „cookies”, warunkach ich przechowywania i uzyskiwania dostępu do nich znajdują się w Regulaminie.

Nie pokazuj więcej tego powiadomienia