Бабенко Олексій Вікторович. Квазізрівноважені вимірювальні канали для установок симетрування навантажень вузлів електричних мереж

Краткое описание

Бабенко Олексій Вікторович. Квазізрівноважені вимірювальні канали для установок симетрування навантажень вузлів електричних мереж : Дис... канд. наук: 05.14.02 2008

Бабенко О.В. Квазізрівноважені вимірювальні канали для установок симетрування навантажень вузлів електричних мереж. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 Електричні станції, мережі і системи. Вінницький національний технічний університет, м. Вінниця 2007.
Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання створення квазізрівноважених вимірювальних каналів симетрувальних установок, що забезпечують безітераційне симетрування навантажень споживачів електроенергії за умов несиметрії напруг джерела та несинусоїдності напруг і струмів у вузлах електричних мереж.
Розроблено математичні моделі керування симетрувальними установками, що базуються на використанні комплексних провідностей зворотної послідовності і коефіцієнта зворотної послідовності напруги, що дозволяє підвищити швидкодію симетрування навантажень. Такі моделі можуть бути покладені в основу побудови квазізрівноважених вимірювальних каналів установок симетрування, що призначені для отримання інформації про відносні комплексні величини, які характеризують несиметричні режими. Запропоновано метод визначення параметрів несиметрії навантажень, який базується на адаптивному використанні спектральних параметрів, що дає можливість підвищення точності визначення параметрів несиметрії резонансних навантажень за умов несинусоїдності.
Запропоновано алгоритми вимірювальних перетворень, на основі яких побудовано структурні схеми вимірювальних каналів паралельно-послідовної і послідовної дії. Розроблено фазочутливі інтегрувальні цифрові вимірювальні перетворювачі, принцип дії яких оснований на інтегрувальному перетворенні миттєвих напруг, що забезпечує підвищення швидкодії вимірювання комплексних величин. Проведено аналіз функцій перетворення квазізрівноважених вимірювальних каналів та вплив їх похибок на помилки симетрування.
Практично реалізовано квазізрівноважені вимірювальні канали визначення параметрів несиметрії навантажень.

У дисертаційній роботі вирішено наукове завдання, яке полягає в подальшому розвитку теорії вимірювань параметрів несиметрії навантажень споживачів електроенергії за умов несиметрії та несинусоїдності джерела, розробці нових способів побудови квазізрівноважених вимірювальних каналів симетрувальних установок, що забезпечують підвищення точності та швидкодії отримання вимірювальної інформації про параметри несиметрії навантажень та безітераційне симетрування навантажень вузлів електричних мереж. Основні теоретичні та експериментальні дослідження, які виконані в дисертаційній роботі, можуть бути узагальнені такими висновками:

Дістали подальший розвиток математичні моделі керування установками симетрування струмів та напруг, що базуються на використанні відношень комплексних величин струмів та напруг і можуть бути покладені в основу побудови квазізрівноважених вимірювальних каналів установок симетрування, що дозволяє реалізувати швидкодіюче безітераційне симетрування за несиметричного джерела.
Вперше запропоновано метод визначення параметрів навантажень вузлів електричних мереж, який базується на адаптивному, в залежності від характеру навантаження, використанні спектральних параметрів. Для зменшення впливу ємності резонансного навантаження введено додатковий канал отримання інформації про значення цієї ємності, який, в поєднанні з методом адаптивного вибору спектральних параметрів, підвищує ефективність симетрування навантаження втричі.
Удосконалено квазізрівноважені вимірювальні канали визначення параметрів несиметрії за умов несинусоїдності шляхом використання роздільного інтегрувального перетворення миттєвих напруг у відносні комплексні величини, які характеризують несиметрію напруг і струмів, що забезпечує підвищення точності та швидкодії симетрування навантажень порівняно з використанням інших вимірювальних пристроїв параметрів несиметрії.
Розроблено і практично реалізовано фазочутливі інтегрувальні цифрові вимірювальні перетворювачі. Швидкодія вимірювання параметрів несиметрії досягає часу, що не перевищує періода напруги живлення. Це досягнуто завдяки попередньому перетворенню напруг та струмів в систему координат a, b.
На основі розробленого фазочутливого інтегрувального цифрового вимірювального перетворювача виконано практичну реалізацію вимірювального каналу параметрів несиметрії вузла навантажень електричних мереж, похибка вимірювання комплексних коефіцієнтів зворотної та нульової послідовності яким за високої швидкодії, що визначається трьома періодами напруги живлення, не перевищує 0,5 %. Розроблений канал може бути використаний для моніторингу цих параметрів, а також в установках пофазового регулювання компенсаційною установкою симетрування та симетрувальним трансформатором в мережах промислових підприємств.