ciÄgÅy monitoring i analiza jakoÅci energii ... - Elektroenergetyka

More documents

Recommendations

Info

Z tego powodu rekomendowane jest respektowanie certyfikatów dostarczonych przez producenta, jednak najlepiej jeżeli są one wystawione przez uznane laboratorium o potwierdzonym doświadczeniu w badaniu urządzeń pomiarowych, w tym analizatorów jakości energii elektrycznej. Warunek ten spełnia w szczególności laboratorium Power Standards Lab z USA, lecz ono także nie posiada żadnej formalnej akredytacji na przeprowadzanie takich badań. 4. Analiza i interpretacja wyników pomiarów jakości energii elektrycznej Pomiar napięć i prądów wykonywany za pomocą analizatorów jakości energii elektrycznej jest realizowany w technice cyfrowej. Przebieg wartości chwilowej danej wielkości elektrycznej reprezentowany jest wówczas przez ciąg wartości cyfrowych wynikających z próbek pobieranych w regularnych odstępach czasu. Przykładowo, próbkując przebieg napięcia zasilającego z częstotliwością 10 kHz w celu wyliczenia wartości skutecznej otrzymujemy 200 próbek na okres 20 ms harmonicznej podstawowej. Daje to 10 tysięcy próbek na sekundę, 600 tysięcy próbek na minutę i 36 milionów próbek na godzinę dla jednej mierzonej wielkości. W zakresie analizy wyższych harmonicznych ww. częstotliwość próbkowania pozwala teoretycznie na uzyskanie widma do 100. harmonicznej, a praktycznie do 50. harmonicznej. Na podstawie zgromadzonych próbek mierzonych sygnałów napięć i prądów są obliczane, w zależności od definicji parametru, wartości skuteczne i/lub średnie dla różnych przedziałów czasu: 200 ms, 3 s, 1 min, 10 min, 15 min. Z punktu widzenia analizy i oceny jakości energii elektrycznej konieczna jest znajomość wartości uśrednionych w 10-minutowym interwale czasowym. Niektóre parametry istotne dla oceny i analizy jakości energii elektrycznej nie są bezpośrednio mierzalne. Wyznaczane są w wyniku odpowiedniego algorytmu obliczeniowego. Obliczenia tego typu tworzą podstawowe wartości parametrów jakości energii elektrycznej, które następnie mogą być agregowane lub uśredniane w zależności od potrzeb, np. dla kolejnych miesięcy lub pór roku, względem wybranych punktów pomiarowych, obszarów terytorialnych itp. W dotychczasowej praktyce w warunkach krajowych za podstawę do opracowania raportu z pomiarów „jakościowych” przyjmuje się wymagania zawarte w Rozporządzeniu [5]. Stąd do analizy i oceny jakości energii elektrycznej wykrzystuje się następujące parametry: • wartość skuteczną napięcia zasilającego U, • wskaźnik długookresowego migotania światła PLT spowodowany wahaniami napięcia zasilającego, • asymetrię napięcia zasilającego AU, • współczynnik odkształcenia napięcia zasilającego THDU (do 40. harmonicznej), • wyższe harmoniczne napięcia zasilającego U(h), • częstotliwość napięcia zasilającego f. Zgodnie z brzmieniem Rozporządzenia raport musi zawierać informacje, przez jaki czas tygodniowego okresu pomiarowego dany parametr znajduje się w dopuszczalnych granicach. Dla większości parametrów, wyrażonych uśrednionymi wartościami 10-minutowymi, wyznaczana jest wartość, poniżej której zawarte jest 95% zarejestrowanych wartości, czyli tzw. percentyl 95% – CP95. W przypadku częstotliwości obliczana jest wartości percentyla 99,5% – CP99.5. Ponieważ dla częstotliwości i wartości skutecznej napięcia zasilającego w Rozporządzeniu podane są dwie wartości dopuszczalne: górna i dolna, dlatego dodatkowo powinny zostać obliczone również percentyle 0,5% i 5% – CP00.5 i CP05. W przypadku współczynnika odkształcenia napięcia zasilającego THD U wartość dopuszczalna dotyczy wartości maksymalnej. Zatem do zbioru tradycyjnych miar liczbowych wchodzą percentyle CP00.5, CP05, CP95, CP99.5 i wartości maksymalne. Wyznaczone wartości są porównywane z wartościami dopuszczalnymi. W celu graficznej prezentacji wyników pomiarów w raporcie umieszcza się wykresy prezentujące przebiegi zarejestrowanych i obliczonych wielkości oraz współczynników i wskaźników. Dodatkowo można zamieścić wykresy widma, histogramy, wykresy skumulowane, profile dobowe, miesięczne itp. Ponadto raport powinien zawierać informacje dotyczące punktu pomiarowego, zastosowanego analizatora oraz niezbędne wskazówki pozwalające na właściwe interpretowanie zamieszczonych treści i odczytywanie prezentowych wykresów. Jak już zostało wspomniane, pomiar prądu jest wskazany jako uzupełnienie do pomiaru napięcia, ELEKTRO NERGETYKA nr 4 (10) / 2011 67
szczególnie w przypadku analizy sposobu pracy odbiornika oraz prób znalezienia przyczyny i źródła zdarzenia. Oprócz ww. parametrów opisujących jakość energii elektrycznej, w raporcie zamieszcza się także rejestracje innych wielkości i współczynników, takich jak: współczynnik odkształcenia prądu THD I , wyższe harmoniczne prądu, moce (czynną, bierną i pozorną), współczynniki mocy DPF, PF, tg(φ). Dostępność wymieniowych danych zależy oczywiście od możliwości analizatora zastosowanego do pomiarów. Wielkości te prezentowane są jedynie w celach informacyjnych i nie przynależą do zbioru wielkości kryterialnych dla oceny jakości zasilania. Kolejnym dodatkowym elementem raportu jest analiza zarejestrowanych zdarzeń. Opracowując wówczas raport należy uzupełnić go o dane dotyczące: • zapadów i wzrostów napięcia zasilającego, • krótkotrwałych i długotrwałych przerw w zasilaniu, • stanów przejściowych, np. procesów łączeniowych, przepięć itp. W Rozporządzeniu, poza ogólnymi zapisami dotyczącymi przerw w zasilaniu, nie ma sprecyzowanych wytycznych co do analizy, klasyfikacji i opisu wymienionych zdarzeń. Aktualnie w warunkach krajowych nie ma ustalonego wzorca raportu z pomiarów „jakościowych”. Zatem kształt raportu i zamieszczane w nim informacje nt. analizy i oceny jakości energii elektrycznej są uzależnione od umiejętności i doświadczenia jego autorów. Dodatkowymi czynnikami mającymi wpływ na zawartość raportu niewątpliwie są możliwości zastosowanego analizatora i funkcjonalność jego środowiska softwareowego. Na rys. 2 pokazano metodę tworzenia podstawowych rekordów danych, na przykładzie przebiegu wartości skutecznej napięcia U. W pojedynczym rekordzie są zapisywane trzy wartości: maksymalna (max), średnia i minimalna (min.). Wartość średnia to uśredniana wartość skuteczna w kolejnych 10-minutowych oknach czasowych: 0, 1, 2, 3, … . Wartość 10 min obliczana jest na podstawie 3000 wartości 200 ms. Dodatkowo w każdym rekordzie zapisywana jest wartość maksymalna z maksymalnych oraz minimalna z minimalnych, jaka została zarejestrowana przez analizator w danym interwale 10 min. Najczęściej są to wartości półokresowe lub okresowe, rzadziej 200 ms lub inne. Zgodnie z normą PN- Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia EN 61000-4-30 wartość skuteczna mierzonej wielkości powinna być wyznaczana w czasie 1 okresu rozpoczynającego się w chwili przejścia przez zero składowej podstawowej i uaktualniana co pół okresu (U (1/2) ). Należy podkreślić, że zapisane do rekordu wartości U (1/2)min. i U (1/2)max nie są skorelowane czasowo, najczęściej dotyczą innych chwil czasowych, a ich znacznik czasowy wynika z bieżącej wartości 10 min. Niektóre analizatory posiadają funkcję przypisywania czasu rzeczywistego wartościom U (1/2)min. i U (1/2)max . Na podstawie wartości 10 min dokonujemy analizy jakości energii elektrycznej. Natomiast wartości min. i max pozwalają na uzyskanie informacji o zmienności przebiegu danej wielkości, o przekroczeniach wartości dopuszczalnych (limitów) oraz o ewentualnych zdarzeniach. Należy pamiętać, że w danym okresie uśredniania wybierana jest tylko jedna skrajna wartość ze zbioru wartości min. i max. Zatem na podstawie przebiegów wartości min. i max nie uzyskamy informacji co do liczby przekroczeń wartości dopuszczalnej lub zdarzeń. Przekroczenie limitu w danej 10 min informuje, że zarejestrowano co najmniej jeden taki stan. Szczegółowe informacje dotyczące analizy zdarzeń będą dostępne w historii zdarzeń analizatora. Opisany wyżej i przedstawiony na rys. 2 mechanizm zapisywania danych jest analogiczny dla innych parametrów z uwzględnieniem ich specyfiki. Na rys. 3 został pokazany przykładowy przebieg wartości skutecznej napięcia, dla wybranej fazy (L1), otrzymany w wyniku rejestracji długoterminowej – 7-dniowej. Prezentowane na rys. 3 trzy przebiegi (linie) wartości skutecznej napięcia mają następującą interpretację: • przebieg górny (linia koloru szarego) – maksymalne wartości skuteczne napięcia U (1/2)max , które wystąpiły w kolejnych 10 min okresach uśredniania, • przebieg środkowy (linia koloru niebieskiego) – średnie wartości skuteczne napięcia, uśredniane w kolejnych 10 min okresach, • przebieg dolny (linia koloru szarego) – minimalne wartości skuteczne napięcia U (1/2)min. , które wystąpiły w kolejnych 10 min okresach uśredniania. Obliczone wartości miar liczbowych charakteryzujących przebieg wartości skutecznej napięcia przedstawiono w tab. 1. Zawiera ona 68
Page 1 and 2: Ciągły monitoring i analiza jako
Page 3 and 4: z wykorzystywaniem analizatorów r
Page 5: Generalnie pracę analizatorów jak
Page 9 and 10: ! Tabela 1 Rys. 3. Przykładowy wyk
Page 11 and 12: U min. kV 229,74 CP01 kV 230,61 CP0
Page 13 and 14: Technologia Technologia Technologia
Page 15: cjalistów, dla których będą to

ciÄ gÅy monitoring i analiza jakoÅci energii ... - Elektroenergetyka

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

ciÄgÅy monitoring i analiza jakoÅci energii ... - Elektroenergetyka