Способ определения долевого участия энергосистемы и потребителя в ухудшении качества электроэнергии

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Й ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ьп — 1

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

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

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

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

Оэ

l4U = U, + U„- п

KnU = —

Ua + Un

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

50 ние КЭ,:-"- "-:- -;- -: - 55

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

К3.

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

P

n N Г Р

l = 1 где Рп — мощность искажения исследуемого потребителя;

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

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

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

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

U. =, Ui g. P(i;i), s,=ì+ i l =о

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

И вЂ” 2. И вЂ” 1

U„= Х 01 Х P(ii), =м+ l= + (4)

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

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

Й вЂ” количество интервалов двумерной гистограммы по каждой оси.

Сущность предлагаемого способа за-. ключается в следующем.

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

1751687

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

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

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

=М+1).

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

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

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

Р(0

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

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

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

15 2.

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

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

35 двумерной гистограммы, представленные на фиг. 2.

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

V -— 100%

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

0н П 100.5

100 N . 100 5

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

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

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

1751687

4 — 1

Оа =g (I +03) g P(i;j) =

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

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

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

Uï .= g (i +0,S) g P(i;j)

i=2 i=i+1

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

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

2,0825

" " 2,0825+ 0,174

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

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

10 качества электроэнергии по формулам

l4u =— э

Оа+ оп и

Knu = —;

03+Un

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

20.

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

И вЂ” и М-.1

Un = „ . U> g P(i;i), 30 =М+1 1= +1

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

35 напряжения; .

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

N — количество интервалов двумерной

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

1751687

Фиг.2

Составитель В.Каргапольцев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор А.Лежнина

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

Заказ 2689 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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