Навигация
Поиск
Разработки
Портативная система для определения показателей качества электрической энергии

1. Постановка задачи

В региональных сетевых компаниях в настоящее время активно проводится сертификация качества электрической энергии. Получение сертификатов соответствия позволяет энергосбытовым компаниям получать лицензию, необходимую им для осуществления продажи электроэнергии населению.

ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» устанавливает показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения и методику определения показателей [4]. Среди 17 показателей качества 11 являются основными. Определение ПКЭ задача технически сложная [2]. Большинство процессов в электрических сетях быстропротекающие, все нормируемые показатели качества электрической энергии не могут быть получены прямым измерением, их необходимо рассчитывать по методике ГОСТ 13109-97. Необходимо выполнить большой объём измерений с высокой скоростью и одновременной математической и статистической обработкой измеренных значений [3]. Реализация технически возможна с применением оборудования и специализированного ПО, обеспечивающих измерение и расчёт параметров ПКЭ. С использованием устройства сбора данных USB-6009 и программной среды LabVIEW была разработана система для определения основных показателей качества электрической энергии.

2. Описание решения

Система (рис.1) состоит из персонального компьютера, блока гальванической развязки, устройства сбора данных NI USB-6009. Схема соединения устройств представлена на рис.2.

С использованием блока гальванической развязки (БГР) удалось реализовать измерение системы токов и напряжений в трехфазной сети с помощью устройства сбора данных NI USB-6009.

Блок гальванической развязки имеет малые габариты, запитывается от внешнего источника постоянного напряжения +5В, и способен выдерживать амплитуду входного фазного напряжения до 0,4 кВ, что является необходимым условием для определения некоторых ПКЭ.

В системе реализовано определение следующих показателей качества электрической энергии:

1. Установившееся отклонение напряжения Шу;

2. Размах изменения напряжения 8Ut;

3. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU;

4. Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n);

5. Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U;

6. Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U;

7. Отклонение частоты ∆f;

8. Длительность провала напряжения ∆fn;

9. Импульсное напряжение Uимп ;

10. Коэффициент временного перенапряжения KперU.

Определение каждого из показателей реализуется с помощью виртуального прибора, выполняющего функции измерения, обработки соответствующего параметра и индикации результата [1].

Продолжение...

Информация

Все автомобили УАЗ оказались настолько популярными и востребованными во всех отраслях экономики СССР и в военном деле, что в 1970-е годы завод неожиданно оказался втянутым в продолжительную полосу застоя, выпуская их долгое время без каких-либо существенных изменений.

Фирма Тарапласт производит - Бутылка ПЭТ, объем - 1,5 литра (под газированные напитки).

Вибропрессованная тротуарная плитка отлично подойдет для тротуаров, пешеходных дорожек в общественных местах, либо других других пешеходных зон.

Контакты
an image
НПП Центральная лаборатория автоматизации измерений
111250 Москва, Энергетическая улица, д.7, офис 311
(495) 134-03-49
E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Применение среды LabVIEW для построения картины возбуждения комбинационных колебаний в пространстве Ван Дер Поля

Рассматривается электрическая схемная модель узла теплогидравлической системы электростанции [1], представляющая собой двухконтурную резонансную цепь с нелинейной связью, находящуюся под периодическим воздействием. Такая модель является типовой, поскольку теплогидравлические системы имеют нелинейные характеристики и постоянно подвергаются вибрациям, вызванным как работой двигателей, турбин, насосов, так и турбулентными движениями самих перекачиваемых жидкостей и пароводяных смесей. Возникают различные типы колебаний нелинейных систем, которые в некоторых случаях могут привести к аварии. В данной работе с целью диагностики оборудования анализируется процесс возникновения комбинационных колебаний в двухконтурной электрической модели (рис. 1), представляющей собой соединение источника ЭДС, двух параллельных резонансных контуров с различными частотами и нелинейного индуктивного элемента, вебер-амперная характеристика которого аппроксимирована кубическим полиномом

Электрическая схемная модель узла теплогидравлической системы электростанции

Рис. 1

В такой цепи при определенном соотношении резонансных частот системы, частоты и амплитуды воздействующей периодической ЭДС возможна генерация комбинационных колебаний на двух частотах, в сумме равных частоте источника ЭДС. Возможна также генерация колебаний типа феррорезонансных на частоте источника. Возможно и сложное взаимодействие этих процессов, проявляющееся в виде хаотических колебаний, которые наблюдаются в эксперименте. Сложные колебания в теплогидравлической системе сопряжены с большими механическими усилиями, что может привести к нарушению прочности или устойчивости конструкции. Задача электрического моделирования - прогнозирование и предотвращение таких эффектов.

Моделирование проводится по методу усреднения. Укороченные уравнения для комбинационных колебаний в двухконтурной цепи составляются по методике, изложенной в [2]. Комбинационные колебания возбуждаются на частотах, близких к нормальным. Как известно, при этом определяется только суммарная фаза комбинационных колебаний. Укороченные уравнения в нормальных координатах имеют вид

Здесь А1, А2 - амплитудные значения нормальных координат; A3 -относительная нормированная амплитуда ЭДС источника; α = φ1 + φ2 -суммарная фаза комбинационных колебаний; ω01, ω02 - нормальные частоты; v1, v2 - частоты возбуждаемых колебаний; σ1, σ 2 - коэффициенты затухания; ξ1, ξ2 - расстройки частот генерации относительно нормальных частот; q'1, q'2 - коэффициенты, определяемые линейными параметрами цепи. В данной работе рассматривается цепь в режиме возбуждения комбинационных колебаний (условия возбуждения были получены в [3]). Ставится задача расчета установления колебаний и построения фазовой траектории этого процесса. Определенная трудность состоит в том, что исследуется система нелинейных уравнений с тремя неизвестными. Соответственно фазовая траектория должна представлять собой сложную пространственную кривую. Для решения такой задачи использована программная среда LabVIEW. Составлена программа численного решения системы укороченных уравнений. Полученная в результате расчета фазовая траектория в пространстве Ван дер Поля построена при помощи трехкоординатного осциллографа. Общий вид полученной траектории представлен на рис. 2.

Общий вид полученной траектории представлен

Рис.2

Процессы установления каждой из переменных - амплитуд и суммарной фазы комбинационных колебаний - можно наблюдать как проекции фазовой траектории на координатные плоскости. Так, на рис. 3 изображено установление амплитуды А1 и суммарной фазы а. Таким образом, применение системы LabVIEW дает возможность провести анализ укороченных уравнений сложных нелинейных цепей и получить наглядную картину установления комбинационных колебаний.

Установление амплитуды А1 и суммарной фазы

Рис. 3

Список Литературы

1. Проскуряков К.Н. Использование виброакустических шумов для диагностики процессов в АЭС. - М.: Издательство МЭИ, 1999. - 68 с.

2. Каплан А.Е., Кравцов Ю.А., Рылов В.А. Параметрические генераторы и делители частоты. - М.: Сов. Радио,1966. - 336 с.

3. Золотухин И.А. Экспериментальное исследование колебательных процессов в электрической модели теплогидравлической системы. - Межд. научно-практ. конф. «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW». Сб. трудов конф. - М.: Изд. РУДН, 2005. - С. 150-154.