Главная » 2014 » Сентябрь » 28 » Скачать Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения. Грицутенко, бесплатно
11:01 PM
Скачать Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения. Грицутенко, бесплатно
Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения
Диссертация
Автор: Грицутенко, Станислав Семенович
Название: Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения
Справка: Грицутенко, Станислав Семенович. Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения : диссертация кандидата технических наук : 05.22.07 / Грицутенко Станислав Семенович; [Место защиты: Ом. гос. ун-т путей сообщ.] Омск, 2007 154 c. : 61 07-5/4500
Объем: 154 стр.
Информация: Омск, 2007
Содержание:
1 Ведение
1 Состояние качества электрической энергии потребляемое на тягу поездов железных дорог переменного тока
11 Нормирование и негативные последствия снижения качества электроэнергии
12 Анализ состояния качества электроэнергии в системах тягового электроснабжения переменного тока
13 Состояние измерительно-информационной базы качества электрической энергии
14 Выводы
2 Теоретическое обоснование методик построения алгоритмов измерительных устройств предназначенных для использования на электрифицированных железных дорогах
21 Математическая модель тока и напряжения в тяговых сетях электрифицированных железных дорог для проектирования измерительных устройств
22 Совершенствование алгоритма вычисления активной и реактивной мощности основной гармоники тока и напряжения в тяговых сетях при наличии высших гармоник
23 Повышение точности измерения высших гармонических составляющих тока и напряжения
24 Разработка алгоритма поиска экстремумов спектра тока и напряжения
25 Совершенствование алгоритма измерения частоты основной гармоники тока и напряжения
26 Использование неравномерной дискретизации для сокращения объема вычислений при спектральном анализе
27 Выводы
3 Разработка принципов построения многофункционального измерительного комплекса электрических величин для тяговых и трансформаторных подстанций электрифицированных железных дорог
31 Обоснование технических характеристик многофункционального измерительного комплекса электрических величин в тяговых сетях железных дорог
32 Разработка структуры распределенной вычислительной системы измерительного комплекса с учетом возможных схем включения на тяговых и трансформаторных подстанциях
33 Разработка согласующей схемы, позволяющей проводить все типы измерения при любой схеме измерительных трансформаторов без перекомутации входных цепей
34 Разработка методики компенсации погрешностей, возникающих при измерении показателей качества электроэнергии
35 Структура программного обеспечения, обеспечивающего работу многофункционального измерительного комплекса в режиме реального времени
36 Принципы функционирования операционной системы реального времени разработанной для измерительного комплекса
37 Выводы
4 Тестирование измерительного комплекса
5 Анализ экономического эффекта от внедрения многофункционального измерительного комплекса
Введение:
Актуальность исследования. Реформирование железнодорожной отрасли совпало с реформированием электроэнергетики страны, предъявляющей новые жесткие условия к потребителям. Не являясь производителем энергоресурсов, железнодорожный транспорт должен был гармонично вписаться в новые условия взаимоотношений с энергетикой с минимальными негативными последствиями.
В первый же год образования открытого акционерного общества «Российские железные дороги» была принята «Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 года», одной из основных задач которой является контроль энергопотребления.
Особая роль в вопросе повышения эффективности контроля потребления электрической энергии отводится созданию средств и методов контроля, повышению надежности измерений. Важное значение при контроле энергопотребления отводится измерению показателей качества электрической энергии. Ухудшение качества электроэнергии приводит к ускоренному износу и выходу из строя силового оборудования, дополнительным потерям электроэнергии и снижению надежности работы систем, обеспечивающих безопасность движения поездов.
Задача повышения надежности контроля показателей качества может быть решена за счет создания новой измерительной базы, в полной степени отвечающей базовым нормативным документам и в первую очередь ГОСТ 13109-97. Создание нового измерительного оборудование требует разработки новых алгоритмов, учитывающих особенности эксплуатации в условиях железных дорог Российской Федерации. Особые возможности в этой области предоставляет цифровая обработка сигналов.
Большой резерв для совершенствования средств измерения заложен в совершенствовании методик компенсации искажений, вносимых датчиками и входными цепями приборов.
Цель работы - разработка алгоритмической базы многофункционального измерительного комплекса путем адаптации классических измерительных алгоритмов к особенностям объекта измерения за счет всестороннего использования математической модели тока и напряжения в системе тягового электроснабжения.
Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи: формализация свойств напряжения и тока в тяговой сети электрифицированных железных дорог; систематизация и сравнительный анализ существующей отечественной и зарубежной измерительно-информационной базы показателей качества электрической энергии; создание математической модели объекта измерения для решения задачи совершенствования измерительных алгоритмов; совершенствование стандартных алгоритмов измерения показателей качества электрической энергии, за счет использования свойств математической модели; разработка структуры многофункционального измерительного комплекса (МИК) позволяющего реализовывать улучшенные алгоритмы измерения показателей качества электрической энергии в режиме реального времени; создание методики компенсации искажений, вносимых входными цепями МИК.
Научная новизна. В диссертационной работе решен ряд теоретических и практических задач, позволивших создать измерительный комплекс показателей качества электрической энергии, предназначенный для эксплуатации на железных дорогах Российской Федерации, функционирующий в режиме реального времени.
К наиболее значимым можно отнести следующие результаты: разработана математическая модель напряжения и тока в системах тягового электроснабжения, использование которой позволило усовершенствовать стандартные измерительные алгоритмы; повышена точность измерения действующих значений напряжения и тока, а также активной и реактивной мощностей за счет замены в измерительном алгоритме операции интегрирования на фильтр нижних частот; усовершенствована стандартная методика спектрального анализа тока и напряжения за счет использования корреляции спектра наложенного окна и спектра сигнала в районе исследуемой гармоники, а так же применения итерационной процедуры поиски местоположения гармоник; разработан принципиально новый алгоритм поиска местоположения высших гармоник, позволивший повысить надежность спектрального анализа напряжения и тока; создан принципиально новый алгоритм спектрального анализа с использованием неравномерной дискретизацией, сформулированы и доказаны две леммы, решающие проблему калибровки МИК; разработана новая многозадачная операционная система реального времени, в которой отсутствует понятие приоритета, обеспечившая возможность измерения одновременно нескольких показателей качества электроэнергии в системе тягового электроснабжения в режиме реального времени; создана принципиально новая методика компенсации искажений, вносимых токосъемными клещами, позволяющая измерять высшие гармоники мощности; разработан мощный измерительный комплекс, позволяющий получить высокую точность измерения в широком диапазоне внешних температур.
Практическая ценность и реализация результатов работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработан, изготовлен, испытан и внедрен многофункциональный измерительный комплекс МИК-1, с высокой надежностью измерений в широком диапазоне внешних температур.
