Повышение точности учета электрической энергии в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с нелинейной нагрузкой

• Автор: Сидоренков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Современные способы и технические средства учета электрической энергии в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
1.2 Особенности эксплуатации узлов учета в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
1.3 Анализ влияния электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на качество электрической энергии в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
1.4 Анализ методики учета потребляемой (переданной) электроэнергии
и оценка погрешности узлов учета
1.5 Состояние исследований по изучаемой проблеме и задачи исследования
Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ НА ПОГРЕШНОСТИ УЗЛА УЧЕТА
2.1 Исследование влияния электроприемников с полупроводниковыми преобразователями на коэффициент мощности
2.2 Определение результирующей угловой погрешности узла учета
при нелинейной нагрузке
2.3 Определение результирующей токовой погрешности узла учета
при нелинейной нагрузке
2.4 Определение результирующей погрешности узла учета
при нелинейной нагрузке
Выводы по главе

ГЛАВА 3 МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ УЗЛОВ УЧЕТА
3.1 Классификация узлов учета на основе уточненной элементной базы
3.2 Метод экранирования измерительных преобразователей узла учета..
3.3 Метод использования разделительного экранированного трансформатора
Выводы по главе
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЛИЯНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
НА ПОГРЕШНОСТИ УЗЛА УЧЕТА
4.1 Приборное обеспечение и методика эксперимента
4.2 Экспериментальное исследование влияния работы полупроводниковых преобразователей на величину
результирующей погрешности узла учета
4.3 Результаты проверки эффективности организационно-технических мероприятий по снижению результирующей погрешности
4.4 Анализ результатов и оценка точности экспериментальных исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5.1 Методика выполнения измерений количества электрической
энергии
5.2 Оценка экономической эффективности методов снижения погрешности узла учета
Выводы по главе
Основные выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Развитие современного общества трудно представить без использования электрической энергии. Она применяется во всех отраслях народного хозяйства: в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в коммунальном хозяйстве и быту. Прогноз электропотребления сельскохозяйственными потребителями с учетом ускорения темпов развития экономики страны выявляет устойчивую тенденцию роста к 2015 году на 13-16 % [11].
Постоянный рост электрификации народного хозяйства (увеличение мощности нагрузок предприятий агропромышленного комплекса и сельских бытовых потребителей, развитие электротехнологии и автоматизации технологических процессов, а также повышение степени использования электрического оборудования) обуславливает высокие требования к уровню потерь электрической энергии. Снижение потерь электроэнергии до экономически обоснованного уровня в системах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей - одно из важных направлений энергосбережения. Решение этой задачи во многом способствует упорядочению расчетов за поставленную (проданную) электроэнергию, создает дополнительные стимулы для ее рационального использования, в том числе при техническом обосновании затрат на производство, передачу, распределение и потребление электроэнергии.
Комплекс мероприятий по снижению потерь электрической энергии включает в себя следующее [11]:
• снижение потерь при генерировании, транспортировании и преобразовании электрической энергии;
• повышение точности узлов учета электрической энергии.
И если первое мероприятие достаточно изучено и затрагивает проблему модернизации генерирующих, передающих, перерабатывающих мощностей и распределительных сетей, то второе относится к переходу на другой качественный уровень технических средств учета электрической энергии

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ НА ПОГРЕШНОСТИ УЗЛА УЧЕТА
Активное распространение в сельском хозяйстве и быту электроприемников с полупроводниковыми преобразователями приводит к искажению форм кривых тока и напряжения. Диапазон частот, который обычно присутствует при их работе, находится в рамках 100-2000 Гц, т.е. 2-40 гармоник [1].
Известно, что работа электроприемников с преобразователями влияет на эффективность процесса преобразования электрической энергии. В связи с чем число узлов учета электроэнергии, у которых рабочие условия эксплуатации характеризуются значениями коэффициентов искажения синусоидальности, превышающими предельно допустимые нормы, установленные стандартами, постоянно растет [74].
В данных условиях можно предположить, что у узлов учета действительная величина результирующей погрешности будет отличаться от погрешности, нормируемой классом точности. Отличие будет заключаться в том, что помимо основных будут возникать еще и дополнительные погрешности, которые будут составлять отдельную группу систематических погрешностей.
Дополнительные погрешности связаны с несовершенством средств измерений (СИ) и проявляются под действием неинформативных параметров входного сигнала под влиянием изменения измеряемой величины [45]. В этих условиях погрешности узлов учета остаются неизвестными и неоцененными, что никак не способствует повышению точности и достоверности учета электроэнергии. Отсюда возникает проблема метрологического обеспечения таких измерений, выполняемых стандартными измерительными комплексами в нестандартных ситуациях.