Аналіз чутливості виявлення споживачів, які спотворюють якість електроенергії, методом умовних потужностей

Abstract

На основі аналізу методів виявлення джерел гармонічних спотворень, які використовують інтег- ральні значення потужностей встановлено, що вони не дозволяють розрізнити гармонічні складники, які зумовлюють струми зворотної та нульової послідовностей, а також виявити несиметрію наван- тажень за зворотною та нульовою послідовностями. Проаналізовано чутливість виявлення неліній- них споживачів, які спотворюють якість електроенергії, методом умовних потужностей, що основа- ний на використані середньоквадратичних значень умовних потужностей зворотної та нульової пос- лідовностей. Для оцінювання чутливості пропонується використати відношення середньоквадрати- чних значень умовних активної та реактивної потужностей зворотної та нульової послідовностей до значення повної потужності гармонічного складника, який є основою для формування струмів від- повідних послідовностей. Показано, що чутливість є досить високою для всіх показників. Несиметрія навантажень не знижує чутливості методу. Використання середніх значень умовних потужностей зворотної та нульової послідовностей дозволяє виявити споживачів, які мають несиметрію наван- тажень за зворотною та нульовою послідовностями. Збільшення вмісту вищих гармонік сторонніх споживачів (системи) не впливає на чутливість для споживачів з різним характером спотворень. Деяке зменшення чутливості відбувається для споживачів з однаковим характером спотворень спо- живача і системи, що приводить до накладання гармонічних струмів системи на струми споживача посилюючи або послаблюючи їх. При цьому чутливість залишається високою (Tі2 >1;Tі0 >1) . Метод забезпечує надійне виявлення споживачів, струм спотворення яких становить не менше 10 % від струму спотворення решти споживачів (системи).

Based on the analysis of methods for detecting sources of harmonic distortions using integral values of capacities, it is established that they do not allow to distinguish harmonic components that determine the currents of the reciprocal and zero sequences, as well as to detect the asymmetry of loads in reverse and zero sequences. The sensitivity to the detection of nonlinear consumers, which distorts the quality of electric power, by the method of conditional capacities is analyzed, which is based on the use of the mean square values of the conditional capacities of the reciprocal and zero sequences. In order to evaluate the sensitivity, it is proposed to use the ratio of the mean square values of the conditional active and reactive capacities of the reverse and zero sequences to the value of the total power of the harmonic component, which is the basis for forming the currents of the corresponding sequences. It is shown that sensitivity is high enough for all indicators. Load imbalance does not reduce the sensitivity of the method. The use of average values of the conditional capacities of the reverse and zero sequences allows us to identify consumers who have asymmetric loadings in reverse and zero sequence. Increasing the contents of higher harmonics of third-party users (systems) does not affect the sensitivity of consumers with different distortions of the controlled consumer towards the rest of consumers. Some decrease in sensitivity occurs for consumers with the same nature of distortions of the consumer and the system, which leads to overlaying the harmonic currents of the system on the currents of the consumer by amplifying or weakening them. In this case, the sensitivity remains high (Tі2 >1, Tі0 >1) . The method provides reliable identification of consumers whose current distortion is at least 10 % of the distortion current of the remaining consumers (systems).

На основе анализа методов выявления источников гармонических искажений, которые используют инте- гральные значения мощностей, установлено, что они не позволяют различить гармоничные составляющие, которые обусловливают токи обратной и нулевой последовательностей, а также выявить несимметрию на- грузок по обратной и нулевой последовательности. Проанализированы чувствительность обнаружения нели- нейных потребителей, искажающих качество электроэнергии, методом условных мощностей, основанным на использовании среднеквадратических значений условных мощностей обратной и нулевой последовательности. Для оценки чувствительности предлагается использовать отношение среднеквадратических значений услов- ных активной и реактивной мощностей обратной и нулевой последовательности к полной мощности гармони- ческой составляющей, являющейся основой для формирования токов соответствующих последовательностей. Показано, что чувствительность довольно высока для всех показателей. Несимметрия нагрузок не снижает чувствительности метода. Использование средних значений условных мощностей обратной и нулевой последо- вательности позволяет выявить потребителей, которые имеют несимметрию нагрузок по обратной и нуле- вой последовательности. Увеличение содержания высших гармоник сторонних потребителей (системы) не влияет на чувствительность в случае потребителей с разным характером искажений. Некоторое снижение чувствительности происходит для потребителей с одинаковым характером искажений потребителя и систе- мы, что приводит к наложению гармонических токов системы на токи потребителя, усиливая или ослабляя их. При этом чувствительность остается высокой ( ) 2 0 1, 1 і і T T > >. Метод обеспечивает надежное обнаружение потребителей, ток искажения которых составляет не менее 10 % от тока искажения остальных потребите- лей (системы).