Выбор пунктов контроля показателей качества электроэнергии

Контроль ПКЭ следует производить в точках электрической сети, к которым присоединяются электрические сети или элекгроприемники потребителей. При этом требования к КЭ устанавливаются для границы раздела балансовой принадлежности энергоснабжающей организации и потребителей и фиксируются в договоре на пользование электрической энергией. Допускается в электрических сетях энергоснабжающей организации производить контроль ПКЭ не во всех узлах или центрах питания, а лишь в точках, являющихся характерными для данной электрической сети. Так, согласно решению «О порядке введения обязательной сертификации электрической энергии» и приказу № 126 от 15.04.1998 г. Минтопэнерго РФ «О сертификации электрической энергии» предлагается на первом этапе рассмотреть заявки на проведение сертификации на 20% источников питания энергоснабжающих организаций. В связи с чем перед энергоснабжающими организациями (AO-энерго) ставятся следующие задачи:

• 1. Издание распорядительного документа о порядке выполнения постановления Правительства РФ от 13 августа 1996 г. № 1013, совместного решения Госстандарта РФ и Минтопэнерго РФ «О порядке введения обязательной сертификации электрической энергии» от 3 марта 1998 г. и приказа Минтопэнерго РФ «О сертификации электрической энергии» .
• 2. Создание организационной структуры в рамках действующего AO-энерго, обеспечивающей управление качеством электрической энергии.
• 3. Оснащение AO-энерго средствами измерений качества электрической энергии.
• 4. Пересмотр и внесение дополнений в положения о службах и подразделениях AO-энерго и подстанций энергосистем (ПЭС).
• 5. Пересмотр и внесение дополнений в должностные инструкции.
• 6. Обучение руководящего персонала подразделений ЛО/ПЭС в консультационно-учебном центре при Главгосэнергонадзоре России по вопросам управления качеством электрической энергии.
• 7. Обучение среднего и низшего звена персонала АО/ПЭС по отдельным вопросам управления качеством электрической энергии.
• 8. Разработка рабочих инструкций AO-энерго по отдельным вопросам управления качеством электрической энергии.
• 9. Выбор центров питания, предназначаемых для сертификации электрической энергии.
• 10. Проведение измерений показателей качества электрической энергии персоналом АО-энeрго в распределительных сетях выбранных центров питания и оформление протоколов испытаний в соответствии с РД 34.15.501−88 и Дополнением № 1.
• 11. Составление заявки на сертификацию электрической энергии и направление се в уполномоченный орган по сертификации.

Выбор характерных пунктов электрической сети при контроле установившихся отклонений напряжения, согласно «Методическим указаниям по контролю и анализу качества электрической энергии в электрических сетях общего назначения» (РД 34.15.501−88), утвержденных Главгосэнергонадзором, предлагается осуществлять в следующем порядке:

• • сгруппировать линии, отходящие от центра питания, по доминирующему характеру графиков нагрузки потребителей (одно-, двухи трехсменные предприятия, коммунально-бытовые, сельскохозяйственные потребители и т. д.);
• • выбрать в каждой из групп линий характерные: ближайшие к ЦП и наиболее удаленные от него потребители; потребители с более жесткими требованиями к отклонениям напряжения на границе раздела; потребители с графиком нагрузки, резко отличающимся от общего графика нагрузки трансформатора центра питания.

Выполнение данных требований связано с большими трудностями ввиду большой размерности электрической распределительной сети и случайного характера графиков нагрузки потребителей и параметров режима узлов сети. В связи с этим решение задачи по выбору необходимого числа пунктов контроля КЭ целесообразно решать на основании опенки взаимосвязей между параметрами режима узлов распределительной сети, питаемой от данного ЦП, и напряжением в ЦП. В качестве числовых характеристик этих взаимосвязей можно использовать моменты корреляции вида.

(4.37).

где D (Pj), D (Qj), D (Uj) — дисперсии активной, реактивной нагрузок и напряжений узлов j; - частные производные напряжений ЦП по параметрам режима узлов у.

Рассмотрим нахождение показателей, входящих в выражения (4.37).

Коэффициенты чувствительности по напряжению вида характеризующие реакцию напряжения узла I на изменение напряжения в узле j, могут быть определены в виде отношения приращений напряжения в узлах при изменениях режима сети. Установившийся режим электрической сети может быть описан в виде балансов активных и реактивных мощностей для каждого узла сети:

(4.38).

где  — соответственно собственные активные и реактивные проводимости узла I; Yij — модуль комплексной взаимной проводимости между узлами / и у; аугол, дополняющий до 90° аргумент комплекса  — аргументы напряжений узлов I и j.

Определение коэффициентов чувствительности вида может быть сведено к решению уравнений приращений параметров установившегося режима, полученных путем линеаризации уравнений (4.38) (разложением их в ряд Тейлора с учетом только линейных членов разложения). Уравнения приращений узловых мощностей в матричном виде таковы:

(4.39).

в которых подматрицы и имеют вид.

(подматрицы и аналогичны).

Исходный установившийся режим определяется путем решения системы уравнений (4.38) любым известным методом. Приращение режима по отношению к установившемуся режиму производится по уравнениям (4.39) следующим образом. Предположим, что отклонение напряжения в узле j вызвано изменением реактивной мощности узла j на величину ?Qj. В этом случае получат приращение напряжения не только в узле j на величину ?U_j но и в узлах I на величину? Ui:

(4.40).

где и  — алгебраические дополнения квадратной матрицы уравнения (7.43) после соответствующих матричных преобразований; D- опрeдeлитeль преобразований квадратной матрицы уравнения (4.39). Тогда коэффициент чувствительности приближенно составит:

(4.41).

Находя последовательно алгебраические дополнения по одной и той же строке п +j и разным столбцам от 1 до n и принимая отношение (4.41), можно получить матрицу коэффициентов чувствительности вида . Выразим вектор зависимых переменных в уравнении (4.39):

(4.42).

С учетом зависимости.

(4.43).

После преобразований получаем следующее соответствие квадратных матриц:

(4.44).

Следовательно, элементы интересующих нас подматриц и находятся на соответствующих местах обратной квадратной матрицы уравнения (4.39).

Дисперсии D (Pj) и D (Qj) могут быть определены путем статистической обработки режимов электропотребления (например, суточных графиков активной и реактивной нагрузок) в узлах электрической распределительной сети.

Дисперсии напряжений узлов распределительной сети D (Uj) могут быть вычислены по данным выборочного инструментального обследования напряжения узла / при следующих допущениях: напряжения узлов I и j связаны линейной зависимостью, закон распределения случайных величин Ui и Uj является нормальным.

С учетом сделанных допущений при известной дисперсии D (Ui) дисперсия узла j определяется по выражению.

(4.45).

Критерием наибольшего влияния параметров режима узла j на режим напряжения ЦП можно считать величину рангового коэффициента К_р:

(4.46).

Определение минимального числа характерных узлов распределительной сети для проведения контроля КЭ по показателю «установившееся отклонение напряжения» можно производить, используя критерий (4.40), путем ранжирования всех узлов по степени убывания влияния их параметров режима на напряжение ЦП с последующим отсеиванием «малозначительной информации» .