CC BY
72
Технические науки — от теории к практике ___________________№ 10 (46), 2015 г
4. Лютаревич А.Г. Оценка дополнительных потерь мощности от снижения качества электрической энергии в элементах систем электроснабжения /
A. Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, В.Н. Горюнов, Д.Г. Сафонов,
B. Т. Черемисин // Омский научный вестник. — 2013. — № 2 (120). —
C. 178—183.
5. Медведев В.С. Нейронные сети / В.С. Медведев, В.Г. Потемкин. — М.: Диалог-МИФИ, 2002. — 496 с.
6. Халафян А.А. Statistica 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. Учебник. — М.: ООО «Бином-Пресс», 2007. — 512 с.
СибАК
www.sibac.info
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Лютаревич Александр Геннадьевич
канд. техн. наук, доцент Омского государственного технического университета,
РФ, г. Омск E-mail: l. alexander@inbox. ru
Панкрац Татьяна Владимировна
магистрант группы ЭЭм-153, Омский государственный технический университет,
РФ, г. Омск E-mail: Veimertysya@mail. ru
Бодимер Виктория Андреевна
магистрант группы ЭЭм-153, Омский государственный технический университет,
РФ, г. Омск E-mail: [email protected]
Юркова Ирина Сергеевна
магистрант группы ЭЭм-154, Омский государственный технический университет,
РФ, г. Омск
Великий Иван Владиславович
аспирант, Омский государственный технический университет,
РФ, г. Омск
84
ЛГ СибАК
Технические науки — от теории к практике
№ 10 (46)), 2015г.____________________________________________www.sibac.info
STATISTICAL ASSESSMENT QUALITY OF ELECTRIC ENERGY
Alexander Lyutarevich
candidate of Technical Sciences, assistant professor Omsk State Technical University, Russia, Omsk
Tatiana Pankrats
undergraduate of EEm-153 group, Omsk State Technical University,
Russia, Omsk
Victoria Bodimer
undergraduate of EEm-153 group, Omsk State Technical University,
Russia, Omsk
Irina Yurkova
undergraduate of EEm-154 group, Omsk State Technical University,
Russia, Omsk
Ivan Velikii
graduate student, Omsk state technical university,
Russia, Omsk
АННОТАЦИЯ
Статистика о производстве и потреблении энергетических ресурсов является основополагающей для принятия взвешенных решений в области энергетики. В результате анализа получены выводы о том, что у всех групп электроприёмников закон распределения близок к нормальному, а построенные диаграммы размахов дают возможность использовать их для визуальной оценки разницы между результатами экспериментов по каждой из исследуемых групп потребителей электрической энергии.
Результаты работы можно использовать для выявления закономерностей между характером нагрузок и качеством электрической энергии, а также его прогнозирования.
ABSTRACT
The statistics about production and consumption of energy resources is fundamental for adoption of the weighed strategic decisions in the field of powerengineering. As a result of the analysis of pilot studies it is possible
85
Технические науки — от теории к практике ___________________№ 10 (46), 2015 г
to draw a conclusion that at all groups of electroreceivers the law of distribution is close to normal, and the constructed charts of scopes give the chance to use them for a visual assessment of the difference between results of experiments on each of the studied groups of consumers of electric energy.
Thus, the results of work can be used for detection of regularities between character of loadings and quality of electric energy, as well ass its forecasting.
Ключевые слова: мониторинг; статистика; решения; качество; обеспечение.
Keywords: monitoring; statistig; decisions; quality; provision.
Корректная статистическая информация об основных параметрах электроэнергии необходима не только для мониторинга энергетической ситуации, но и для оценки вклада в качество электроэнергии при подключении новых потребителей в точках общего присоединения. Статистические данные о показателях качества электроэнергии — являются основополагающими для принятия взвешенных решений в области энергетики. Поэтому важной задачей является статистическая оценка качества электроэнергии в точках общего присоединения и непосредственно на зажимах электро -приемников.
Статистическую оценку качества электрической энергии будем проводить по группам потребителей на основе данных, полученных Испытательной лабораторией по качеству электроэнергии Омского государственного технического университета.
Бытовые потребители (условно назовем их потребителями 1 группы)
Многоквартирные дома, а также объекты индивидуального жилищного строительства насыщены большим количеством различных электроприёмников, которые условно можно разделить на две группы: электроприемники жилых помещений и электроприемники общедомовых нужд.
К электроприёмникам жилых помещений можно отнести осветительные приборы и бытовые электроприемники, функцио -нальное назначение которых предполагает использование электроэнергии, для личных и домашних нужд.
Электрическое освещение жилых помещений осуществляется с помощью светильников общего и местного освещения с исполь-
^ СибАК
www.sibac.info
86
Технические науки — от теории к практике № 10 (46)), 2015 г______________________
СибАК
www.sibac.info
зование, как правило люминесцентных и светодиодных источников света (реже ламп накаливания).
Бытовые электроприемники по назначению разделяются на электротермию, холодильные установки и камеры, хозяйственные электроприемники, а также культурно-бытовые и санитарногигиенические.
К электроприёмникам общедомовых нужд в большинстве случаев относятся силовые электроустановки и система искусственного освещения.
Система искусственного освещения общедомовых нужд осуществляется, как правило, с помощью светильников с люминесцентными лампами и лампами накаливания (реже светодиодными светильниками).
К силовым электроустановкам общедомовых нужд относятся лифты, электродвигатели насосов и системы вентиляции и др. [3].
Бюджетные организации и учреждения (условно назовем их потребителями 2 группы)
К бюджетным организациям и учреждениям относятся: дошкольные учреждения, учебные заведения, муниципальные учреждения управления и медицины, кроме того, к потребителям данной группы можно отнести гостиницы, проектные и конструкторские организации, учреждения культуры и искусства, спортивные комплексы и др.
Все электроприемники потребителей второй группы можно разделить на две группы: силовые электроприемники и система искусственного освещения.
В основных помещениях бюджетных организаций и учреждений используются, как правило, светодиодные светильники и светильники с люминесцентными лампами.
К силовым электроприемникам потребителей второй группы относятся механическое оборудование, электротермия, холодильные машины, оборудование подъемно-транспортного назначения,
санитарно-технические установки, системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха и другие виды различного технологического оборудования [3].
Промышленные предприятия (условно назовем их потребителями 3 группы)
Электрическая нагрузка потребителей третьей группы зависит от вида производства, режима рабочего дня и числа смен. К электроприёмникам промышленных силовых установок предприятий относятся электродвигатели технологических линий и установок,
87
Технические науки — от теории к практике __________________№ 10 (46), 2015 г
системы вентиляции и кондиционирования воздуха компрессорных станций, электроприводы подъёмно-транспортных установок и другие. К электроустановкам вспомогательных нужд можно отнести противопожарные системы, системы видеонаблюдения и сигнализации и т. п. Система освещения потребителей третьей группы, как правило, включает в себя светильники с натриевыми, светодиодными источниками и люминесцентными лампами [3].
В результате анализа полученных Испытательной лабораторией по качеству электроэнергии ОмГТУ экспериментальных данных для исследования качества электрической энергии можно сделать вывод о том, что наиболее часто нарушаемыми ПКЭ являются (рисунок 1):
• медленные изменения напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения.
Именно эти показатели выбираем для дальнейшего исследования.
СибАК
www.sibac.info
■ Медленные изменения напряжения
■ Коэффициент несимметрии по нулевой последовательности
■ Суммарный коэффициент искажения
синусоидальности кривой напряжения
22%
Рисунок 1. Процентное соотношение нарушаемых ПКЭ
Изменения конфигурации сети, мощности нагрузки во времени являются причиной изменения ПКЭ. Таким образом, параметры качества электроэнергии — величины случайные и их обработка должны базироваться на вероятностно-статистических методах. Допустимые значения показателей качества электроэнергии, а также методы контроля определяются требованиями действующих стандартов [1—2].
88
Технические науки — от теории к практике № 10 (46)), 2015 г______________________
www.sibac.info
Наиболее полную характеристику случайных величин дают законы их распределения, позволяющие находить вероятности появления тех или иных значений ПКЭ.
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 [4—7].
Ниже на рисунках представлены законы распределения и диаграммы размаха для отдельных групп потребителей по отдельным параметрам качества электроэнергии (представлена часть результатов исследования).
Рисунок 2. Отклонение напряжения для потребителей 1 группы
Рисунок 3. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения для потребителей 1 группы
89
www.sjbac.info
Технические науки — от теории к практике __________________________№ 10 (46), 2015 г
Рисунок 4. Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности для потребителей 1 группы
Рисунок 5. Отклонение напряжения для потребителей 2 группы
Рисунок 6. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения для потребителей 2 группы
90
Технические науки — от теории к практике № 10 (46)), 2015 г______________________
www.sibac.info
Рисунок 7. Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности для потребителей 2 группы
Рисунок 8. Отклонение напряжения для потребителей 3 группы
Рисунок 9. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения для потребителей 3 группы
91
www.sjbac.info
Технические науки — от теории к практике __________________________№ 10 (46), 2015 г
Рисунок 10. Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности для потребителей 3 группы
Размах для каждой группы электроприёмников колеблется в пределах указанных в таблице 1.
Таблица 1.
Пределы размаха исследуемых параметров электроэнергии
Бюджетные Бытовые Промышленные
6U min 3,6 3,9 4,5
max 3,5 7,4 9,0
min 1,4 2,1 1,8
max 3,1 3,8 3,3
*0 min 1,4 1,0 0,4
max 4,5 2,5 1,6
В результате анализа экспериментальных исследований можно сделать вывод о том, что у всех трёх групп электроприёмников закон распределения близок к нормальному, а построенные диаграммы размахов дают возможность использовать их для визуальной оценки разницы между результатами экспериментов по каждой из исследуемых групп потребителей электрической энергии. Визуально анализируя диаграммы размаха, можно получить представление об изменчивости переменной.
Таким образом, результаты работы можно использовать для выявления закономерностей между характером нагрузок и качеством электрической энергии, а также его прогнозирования. Что, в последствие, позволит развить теоретическую базу исследований вопросов,
92
Технические науки — от теории к практике
№ 10 (46)), 2015 г________________________________________
связанных с обеспечением потребителей в необходимом количестве и требуемого качества.
СибАК
________www.sibac.info
электроэнергией
Список литературы:
1. ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». — М.: Стандарт-информ, 2014. — 16 с.
2. ГОСТ 32145-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических
средств электромагнитная. Контроль качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». — М.:
Стандартинформ, 2014. — 28 с.
3. Грунин В.К. Основы электроснабжения городов: учеб. пособие /
В.К. Грунин, В.А. Ощепков, Д.С. Осипов, А.Г. Лютаревич, Д.Г. Сафонов, Е.В. Петрова, под общ. ред. В.К. Грунина. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2012. — 141 с.
4. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль
на промышленных предприятиях / И.В. Жежеленко — М.:
Энергоатомиздат, 1986. — 168 с.
5. Карташев И.И. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006, — 320 с.
6. Лютаревич А.Г. Влияние отклонения напряжения на потери мощности в электрооборудовании электрических сетей и потребителей / А.Г. Лютаревич, Д.Г. Сафонов, С.Ю. Долингер, С.В. Бирюков // Омский научный вестник. — 2013. — № 2 (120). — C. 203—206.
7. Лютаревич А.Г. Оценка дополнительных потерь мощности от снижения качества электрической энергии в элементах систем электроснабжения /
A. Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, В.Н. Горюнов, Д.Г. Сафонов,
B. Т. Черемисин // Омский научный вестник. — 2013. — № 2 (120). —
C. 178—183.
93
