Разработка и исследование электротехнического комплекса оценки качества электрической энергии в системах с устройствами силовой электроники

• Автор: Гнатенко, Максим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 230 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
1.1 Причины некачественности электрической энергии
1.1.1 Промышленные электрические сети
1.1.2 Автономные электрические сети
1.2 Необходимость нормирования качества электрической энергии
1.3 Необходимость введения новых показателей качества
1.4 Обзор существующих приборов измерения качества электроэнергии
ГЛАВА 2. ТРЕБОВАНИЯ ГОСТ К ИЗМЕРЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. АЛГОРИТМЫ ИЗМЕРЕНИЯ. ВЫБОР СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСА
2.1 Виды показателей качества электроэнергии
2.1.1 Расчет установившегося отклонения напряжения
2.1.2 Расчет колебаний напряжения
2.1.3 Расчет дозы фликера
2.1.4 Расчет несииусоидалъности напряжения
2.1.5 Расчет несимметрии напряжений
2.1.6 Расчет отклонения частоты
2.1.7 Расчет провалов напряжения
2.1.8 Расчет импульса напряжения
2.2 Новые показатели качества электроэнергии
2.2.1 Расчет интегрального коэффициента гармоник
2.2.2 Расчет дифференциального коэффициента гармоник
2.2.3 Расчет перекрестного коэффициента гармоник
2.3 Нормы качества электроэнергии
2.3.1 Отклонение напряжения
2.3.2 Размах изменения напряжения
2.3.3 Доза фликера
2.3.4 Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения
2.3.5 Коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения?
2.3.6 Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности
2.3.7 Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности
2.3.8 Отклонение частоты
2.3.9 Провал напряжения
2.3.10 Импульс напряжения
2.3.11 Временное перенапряжение
2.3 Способы оценки соответствия показателей качества установленным НОРМАМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
2.4 Выбор структуры комплекса
2.5 Алгоритм измерения показателей качества электроэнергии
2.5.1 Структура программного обеспечения комплекса
2.5.2. Работа программного обеспечения аппаратной части комплекса
2.5.3 Алгоритм измерения отклонения напряжения, несимметрий
2.5.4 Алгоритм измерения размаха изменения напряжения
2.5.5 Алгоритм измерения дозы фликера
2.5.6 Алгоритм измерения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения
2.5.7 Алгоритм измерения коэффициента п-ой гармонической составляющей напряжения
2.5.8 Алгоритм измерения отклонения частоты
2.5.9 Алгоритм измерения провала напряжения
2.5.10 Алгоритм измерения временного перенапряжения
2.5.11 Алгоритм измерения интегральных и дифференциальных коэффициентов гармоник
2.6 Алгоритм измерения влияния потребителей на качество напряжения сети
ГЛАВА 3. ОБМЕН ДАННЫМИ В КОМПЛЕКСЕ. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ. ПОГРЕШНОСТИ
3.1 Распространение информации при измерении показателей качества
3.2 Анализ погрешностей, возникающих при преобразовании информации
3.2.1 Погрешности датчиков тока и напряжения
3.2.2 Погрешности при аналого-цифровом преобразовании
3.2.3 Оценка ошибок дискретного преобразования Фурье
3.2.4 Представление чисел при расчетах
3.2.5 Влияние погрешностей измерения физических величин на точность вычисления показагпелей качества
3.2.6 Использование сигнальных микропрогщссоров для цифровой обработки сигналов
3.3 Проверка моделированием точности расчета показателей качества электроэнергии
ГЛАВА 4. РАБОТА КОМПЛЕКСА
4.1 Общая структура комплекса
4.2 Пользовательский интерфейс комплекса

4.2.1 Принципы создания
4.2.2 Главное окно программы
4.2.3 Содержание меню команд
4.2.4 Описание режимов работы программы
4.3 Программа исследования электрических процессов в цепях с устройствами силовой электроники ParGraph
4.3.1 Общие сведения
4.3.2 Работа программы «Парус»
4.3.3 Взаимодействие программ ParGraph - Парус
4.3.4 Устройство программы ParGraph
4.3.5 Работа алгоритма составления описания схемы на языке программы «Парус»
4.3.6 Программа LibMaker
4.3.5 Определение показателей качества электроэнергии разрабатываемых устройств при помощи математического моделирования
4.4 Использование программы «ParGraph»
4.4.1 Моделирование реальных сетей
4.4.2 Курс лабораторных работ «Силовая электроника»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
П. 1 Руководство по эксплуатации комплекса
П. 1.1 Введение
П. 1.2 Описание и работа
П. 1.3 Описание и работа составных частей КМК
П. 2 Интерфейс пользователя
П.2.1. Назначение
П.2.2. Перечень реэюимовработы интерфейса
П. 2.3 Порядок работы при мониторинге сети
П. 2.4 Порядок работы при записи ПКЭ
П. 2.3 Порядок работы при воспроизведении ранее записанных ПКЭ

П. 2.4 Генерация протоколов измерений
П.2.5 Программирование работы комплекса
П.З Тексты программ
П. 3.1 Алгоритм быстрого преобразования Фурье
П. 3.2 Алгоритм измерения отклонения напряжения, несимметрий 204 П. 3.3 Алгоритм измерения коэффициента искажения
синусоидальности кривой напряжения
П. 3.4 Алгоритм измерения коэффициента п-ой гармонической
составляющей напряжения
П.3.5 Алгоритм измерения отклонения частоты

• выявлять источник несинусоидальности и определять его удельный вклад в ухудшении показателей качества электрической энергии
• определить оптимальный режим работы электрической сети при установке ИВК в наиболее ответственных ее узлах
• исследовать и диагностировать электромагнитную совместимость различного электрооборудования в действующих системах электроснабжения
Основные параметры, измеряемые комплексом
• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициенты гармонических составляющих напряжения;
• коэффициенты несимметрии по обратной и нулевой последовательностям напряжения;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• действующие фазные и линейные напряжения и токи;
• активная, реактивная и полная мощности трехфазной системы;
• амплитуды и начальные фазы высших гармоник напряжения и тока;
Прибор для измерения показателей качества и учета электрической энергии ЭРИС-КЭ.01.
Данный прибор разработан ООО "Энергоконтроль". В 1999 году прибор прошел испытания и получил сертификат об утверждении типа на партию 100 штук.
Приборы ЭРИС - КЭ.01 предназначены для измерения и регистрации показателей качества и вспомогательных параметров электрической энергии, установленных ГОСТ 13109-97.