RU2252472C1 - Method for computer-aided active check of current and voltage dips - Google Patents
Method for computer-aided active check of current and voltage dips Download PDFInfo
- Publication number
- RU2252472C1 RU2252472C1 RU2003131116/28A RU2003131116A RU2252472C1 RU 2252472 C1 RU2252472 C1 RU 2252472C1 RU 2003131116/28 A RU2003131116/28 A RU 2003131116/28A RU 2003131116 A RU2003131116 A RU 2003131116A RU 2252472 C1 RU2252472 C1 RU 2252472C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- current
- values
- dips
- determined
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в процессе эксплуатации электроэнергетических систем, которые отличаются электрической энергией, имеющей тенденцию к снижению своего качества, а также может быть использовано как составная часть автоматизированного активного контроля всех показателей качества электрической энергии.The invention relates to electrical engineering and can be used in the process of operating electric power systems that differ in electrical energy, which tends to decrease in quality, and can also be used as part of automated active control of all indicators of the quality of electrical energy.
Действующим межгосударственным стандартом ГОСТ 13109-09 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего пользования” [1] определено, что провал напряжения есть внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 90% от номинального (0,9 Uном), за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд. Впредь уменьшение напряжения ниже 90% от своего номинального значения уместно называть критическим.The current interstate standard GOST 13109-09 “Quality standards for electric energy in public power supply systems” [1] determines that a voltage dip is a sudden decrease in voltage at a point of the electric network below 90% of the nominal (0.9 U nom ), followed by restoration of voltage to the initial or close to it level after a period of time from ten milliseconds to several tens of seconds. Henceforth, a decrease in voltage below 90% of its nominal value is appropriate to call critical.
Упомянутым здесь ГОСТом регламентируется длительность провала напряжения.The GOST mentioned here regulates the duration of the voltage dip.
Длительность провала напряжения есть интервал времени между начальным моментом провала напряжения и моментом восстановления напряжения до первоначального или близкого к нему уровня [1]: где tн и tk - начальные и конечные моменты времени провала.The duration of the voltage dip is the time interval between the initial moment of the voltage dip and the moment of voltage recovery to the initial or close level [1]: where t n and t k - the initial and final moments of time of failure.
Нормируемая длительность провала напряжения достигает нескольких десятков секунд и даже минуты. Этот факт позволяет для регистрации провалов напряжения использовать безынерционные или малоинерционные вольтметры. Но тем не менее точное определение времени провала напряжения здесь маловероятно. Тем более здесь необходимо оценивание действующего значения напряжения за половину периода его изменения, для этого нужны специализированные электроизмерительные приборы.The normalized duration of the voltage drop reaches several tens of seconds and even minutes. This fact allows the use of inertialess or low inertia voltmeters for recording voltage dips. Nevertheless, an accurate determination of the time of the voltage dip is unlikely here. Moreover, it is necessary to assess the effective value of the voltage for half the period of its change, for this we need specialized electrical measuring instruments.
Такое положение вопроса о контроле провала напряжения, в принципе, соответствует требованиям действующего стандарта, который рекомендует продолжительный период наблюдения (до одного года) за этими показателями качества электрической энергии. Затем полученные результаты наблюдений обычно подвергаются статистической обработке, методики выполнения которой в достаточной мере разработаны, например [2], и лишь после этого возможны какие-либо выводы относительно создавшегося положения. Естественно, ни о каком оперативном контроле, а тем более об активном оперативном воздействии на такой показатель качества электрической энергии, каким является длительность провала напряжения, и быть не может.This provision of the issue of voltage failure monitoring, in principle, meets the requirements of the current standard, which recommends a long monitoring period (up to one year) for these indicators of the quality of electric energy. Then, the obtained observation results are usually subjected to statistical processing, the implementation techniques of which are sufficiently developed, for example [2], and only after this are any conclusions possible regarding the situation created. Naturally, about any operational control, and especially about the active operational impact on such an indicator of the quality of electric energy, which is the duration of the voltage dip, and it can not be.
Кроме того, оценивание провала лишь напряжения, только одной из характеристик электрической энергии особенно в современных электроэнергетических системах, отличающихся нелинейностью, не дает объективной оценки о качестве электрической энергии, а именно объективной оценки соответствующего показателя.In addition, the assessment of the failure of only voltage, only one of the characteristics of electric energy, especially in modern electric power systems, characterized by non-linearity, does not give an objective assessment of the quality of electric energy, namely, an objective assessment of the corresponding indicator.
Задачей изобретения является формирование алгоритма автоматизированного активного контроля провалов напряжения и тока.The objective of the invention is the formation of an algorithm for automated active control of voltage and current dips.
Технический результат достигается тем, что исходными данными для алгоритма активного контроля провалов напряжения и тока являются аналоговые величины этих характеристик электрической энергии, преобразованные в аналого-цифровом преобразователе в совокупность дискретных значений, из которых определяются действующие значения напряжения и тока за половину периода изменения их величин на частоте основной гармонической составляющей, необходимые для получения сведений о глубине и длительности провалов напряжения и тока. При нарушении нормативных значений длительности провалов напряжений и токов формируется сигнал управления соответствующими корректирующими устройствами. Ими могут быть сглаживающие и иные устройства. Автоматизация активного контроля провалов напряжения и тока обеспечивается средствами вычислительной техники.The technical result is achieved by the fact that the initial data for the algorithm for active control of voltage and current dips are the analog values of these characteristics of electrical energy, converted in an analog-to-digital converter into a set of discrete values, from which the effective values of voltage and current are determined over half the period of change of their values by the frequency of the fundamental harmonic component necessary to obtain information about the depth and duration of voltage and current dips. In case of violation of the standard values of the duration of voltage and current dips, a control signal is generated by the corresponding corrective devices. They can be smoothing and other devices. Automation of active control of voltage and current dips is provided by computer facilities.
Сигнал управления соответствующими корректирующими устройствами будет вырабатываться при нарушении равенства:The control signal of the corresponding corrective devices will be generated in case of violation of equality:
где ktu - допустимое максимальное значение длительности провала напряжения.where k tu is the permissible maximum value of the duration of the voltage dip.
Длительность спада напряжения при этом должна быть не менее 10 (десяти) миллисекунд.The duration of the voltage drop should be at least 10 (ten) milliseconds.
При определении величин, характеризующих провал напряжения, речь может идти лишь о действующих значениях напряжения. А поскольку провал напряжения по своей сути есть разновидность оценки уровня колебания этого напряжения, то действующие значения соответствующих величин должны определятся за полупериодный интервал времени:When determining the values characterizing the voltage dip, we can only talk about the current voltage values. And since the voltage dip is inherently a type of assessment of the level of fluctuation of this voltage, the effective values of the corresponding quantities should be determined for a half-period time interval:
где Т0 - величина фактического периода изменения основной гармонической составляющей; N0 - число квантований за период изменения основной гармонической составляющей анализируемого напряжения; up - величина напряжения при р-ом квантовании; Δt - величина одного квантования, определяемая по формулеwhere T 0 - the value of the actual period of change of the main harmonic component; N 0 - the number of quantizations for the period of change of the main harmonic component of the analyzed voltage; u p is the magnitude of the voltage during p-th quantization; Δt is the value of one quantization, determined by the formula
Для всестороннего оценивания качества электрической энергии часто вычисляют глубину провала напряжения:For a comprehensive assessment of the quality of electrical energy, the depth of the voltage dip is often calculated:
где Uном и Umin - номинальное и минимальное действующие значения напряжения за фиксированный отрезок времени.where U nom and U min - nominal and minimum effective voltage values for a fixed period of time.
Иногда для этой же цели определяют частность появления провалов напряжения, величина которой не нормируется действующим межгосударственным стандартом: где m - число провалов напряжения глубиной δUn и длительностью Δtn за интервал наблюдения Т, величина которого устанавливается исследователем; М - суммарное число провалов напряжения за этот же интервал наблюдения Т.Sometimes, for the same purpose, the frequency of occurrence of voltage dips is determined, the value of which is not standardized by the current interstate standard: where m is the number of voltage dips with a depth of δU n and a duration of Δt n for the observation interval T, the value of which is set by the researcher; M is the total number of voltage dips for the same observation interval T.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого алгоритма автоматизированного активного контроля провала напряжения, а на фиг.2 - структурная схема алгоритма автоматизированного активного контроля провала тока.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed algorithm for automated active control of the voltage dip, and figure 2 is a structural diagram of the algorithm of automated active control of the voltage dip.
Здесь для определения глубины провала напряжения предлагается несколько отличная от (3) математическая формулировка:Here, to determine the depth of the voltage dip, a mathematical formulation somewhat different from (3) is proposed:
где Ui - действующее значение напряжения i-го полупериода.where U i is the effective voltage value of the i-th half-cycle.
Длительность провала здесь предлагается определять по формуле:The duration of the failure here is proposed to be determined by the formula:
где j и i - порядковые номера текущих полупериодов.where j and i are the serial numbers of the current half-periods.
Предлагаемый здесь алгоритм оценивания провала напряжения ни в малейшей степени не противоречит известным методикам определения этого показателя качества.The proposed algorithm for estimating the voltage dip is not in the slightest degree contrary to the known methods for determining this quality indicator.
Несложно заметить, что при анализе периодически изменяющихся с частотой порядка 50 Гц величин допустимый временной интервал спада напряжения (10 ms) не превышает половины периода основной гармонической составляющей. А меньший интервал времени при условиях, оговоренных действующим межгосударственным стандартом [1], и быть не может. Поэтому при увеличении периода изменения анализируемой величины, что неизбежно, например, при отклонении частоты в большую сторону составляющих, условие требует ослабления. Иначе провалы напряжения просто-напросто не будут зарегистрированы.It is easy to notice that in the analysis of values periodically changing with a frequency of the order of 50 Hz, the allowable time interval for the voltage drop (10 ms) does not exceed half the period of the main harmonic component. A shorter time interval under the conditions stipulated by the current interstate standard [1], and can not be. Therefore, with an increase in the period of change in the analyzed value, which is inevitable, for example, when the frequency deviates to a larger side of the components, the condition requires weakening. Otherwise, voltage dips will simply not be recorded.
Следует отметить, что алгоритм, представленный на фиг.1, предполагает непрерывный контроль величины провалов напряжения. Хотя, в принципе, не составляет особого труда при достижении, например, некоторого придельного интервала времени предусмотреть завершение действия этого алгоритма.It should be noted that the algorithm presented in figure 1, involves continuous monitoring of the magnitude of the voltage dips. Although, in principle, it is not difficult to achieve, for example, a certain limit time interval, to provide for the completion of this algorithm.
Оценка качества электрической энергии не была бы полной и достаточно объективной без анализа тока подобными методами.An assessment of the quality of electric energy would not be complete and sufficiently objective without current analysis using similar methods.
Подобно провалу напряжения провалом тока удобно называть внезапное понижение тока в точке электрической сети ниже 90% от номинального (0,9Iном), за которым следует восстановление тока до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд. Далее уменьшение тока ниже 90% от своего номинального значения уместно называть критическим.Like a voltage dip, it is convenient to call a sudden drop in current at a point in the electric network below 90% of the nominal (0.9I nom ), followed by restoration of the current to its original or close level after a period of ten milliseconds to several tens of seconds. Further, a decrease in current below 90% of its nominal value is appropriate to call critical.
На фиг.2 представлена структурная схема алгоритма оценки провала тока. Этот алгоритм, в принципе, аналогичен алгоритму провала напряжения (фиг.1).Figure 2 presents the structural diagram of the algorithm for assessing the current dip. This algorithm, in principle, is similar to the voltage dip algorithm (Fig. 1).
Длительность провала тока здесь определяется так же, как и длительность провала напряжения, то есть по формуле (5).The duration of the current dip here is determined in the same way as the duration of the voltage dip, that is, by the formula (5).
Глубину провала тока здесь предлагается здесь определять по формулеThe depth of the current dip here is proposed here to determine by the formula
где Iном - номинальное значение тока; Ii - действующее значение тока i-го полупериода, определяемое по формулеwhere I nom - rated current; I i - the effective current value of the i-th half-cycle, determined by the formula
где ip - величина тока при р-м квантовании.where i p is the current value at the rth quantization.
Оценивание этого показателя качества электрической энергии есть смысл выполнять по тому же критерию, что и провал напряжения, а именно по степени соответствия длительности провала тока своему нормативному значению, о чем будет свидетельствовать выполнение неравенства, подобного неравенствуIt makes sense to evaluate this indicator of the quality of electric energy according to the same criterion as the voltage dip, namely, according to the degree of correspondence of the duration of the current dip to its normative value, as shown by the fulfillment of an inequality similar to the inequality
где kti - допустимое максимальное значение длительности провала тока.where k ti is the permissible maximum value of the current dip duration.
Конечно, перед этой процедурой следует определиться с самим нормативным значением.Of course, before this procedure, you should decide on the normative value itself.
Так, с помощью средств вычислительной техники может быть реализован способ автоматизированного активного контроля провалов напряжения и тока.So, using computer technology, a method of automated active control of voltage and current dips can be implemented.
Источники информацииSources of information
1. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: ГОСТ 13109-97. - Минск: Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. - 31 с.1. Standards for the quality of electric energy in general-purpose power supply systems: GOST 13109-97. - Minsk: Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification, 1998. - 31 p.
2. Шидловский А.К., Куренный Э.Г. Введение в статистическую динамику систем электроснабжения. - Киев: Наукова думка, 1984. - 273 с.2. Shidlovsky A.K., Kurenny E.G. Introduction to the statistical dynamics of power supply systems. - Kiev: Naukova Dumka, 1984. - 273 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131116/28A RU2252472C1 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Method for computer-aided active check of current and voltage dips |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131116/28A RU2252472C1 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Method for computer-aided active check of current and voltage dips |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003131116A RU2003131116A (en) | 2005-04-20 |
| RU2252472C1 true RU2252472C1 (en) | 2005-05-20 |
Family
ID=35634410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003131116/28A RU2252472C1 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Method for computer-aided active check of current and voltage dips |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2252472C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951170A (en) * | 1988-06-28 | 1990-08-21 | Asea Brown Boveri Ltd. | Method for protecting an electric object to be protected |
| US5319534A (en) * | 1993-08-16 | 1994-06-07 | Westinghouse Electric Corp. | Series-parallel active power line conditioner utilizing reduced-turns-ratio transformer for enhanced peak voltage regulation capability |
| US5390106A (en) * | 1991-06-26 | 1995-02-14 | Asea Brown Boveri Ab | Analysis of disturbances in power systems |
| US5691626A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | General Electric Company | Active damping control for active power filter |
| US5832414A (en) * | 1995-12-18 | 1998-11-03 | Abb Power T&D Company Inc. | Generator protection system and method of compensating for errors in phasor estimation due to oscillations in discrete Fourier transform |
| US5943246A (en) * | 1997-04-29 | 1999-08-24 | Omnion Power Engineering Corporation | Voltage detection of utility service disturbances |
| US6005759A (en) * | 1998-03-16 | 1999-12-21 | Abb Power T&D Company Inc. | Method and system for monitoring and controlling an electrical distribution network |
| US6112136A (en) * | 1998-05-12 | 2000-08-29 | Paul; Steven J. | Software management of an intelligent power conditioner with backup system option employing trend analysis for early prediction of ac power line failure |
-
2003
- 2003-10-22 RU RU2003131116/28A patent/RU2252472C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4951170A (en) * | 1988-06-28 | 1990-08-21 | Asea Brown Boveri Ltd. | Method for protecting an electric object to be protected |
| US5390106A (en) * | 1991-06-26 | 1995-02-14 | Asea Brown Boveri Ab | Analysis of disturbances in power systems |
| US5319534A (en) * | 1993-08-16 | 1994-06-07 | Westinghouse Electric Corp. | Series-parallel active power line conditioner utilizing reduced-turns-ratio transformer for enhanced peak voltage regulation capability |
| US5691626A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | General Electric Company | Active damping control for active power filter |
| US5832414A (en) * | 1995-12-18 | 1998-11-03 | Abb Power T&D Company Inc. | Generator protection system and method of compensating for errors in phasor estimation due to oscillations in discrete Fourier transform |
| US5943246A (en) * | 1997-04-29 | 1999-08-24 | Omnion Power Engineering Corporation | Voltage detection of utility service disturbances |
| US6005759A (en) * | 1998-03-16 | 1999-12-21 | Abb Power T&D Company Inc. | Method and system for monitoring and controlling an electrical distribution network |
| US6112136A (en) * | 1998-05-12 | 2000-08-29 | Paul; Steven J. | Software management of an intelligent power conditioner with backup system option employing trend analysis for early prediction of ac power line failure |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего пользования. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003131116A (en) | 2005-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015328080B2 (en) | A method, system and assembly for determining a reduction of remaining service lifetime of an electrical device during a specific time period of operation of the electrical device | |
| US7490013B2 (en) | Power grid failure detection system and method | |
| CN117407679B (en) | Data acquisition method and system of intelligent end screen sensor | |
| US11067639B2 (en) | Trending functions for predicting the health of electric power assets | |
| EP1850441A2 (en) | Improvements relating to electrical power transmission | |
| Hernández et al. | A new frequency domain approach for flicker evaluation of arc furnaces | |
| CN117949884B (en) | Power quality and voltage monitoring and calibrating method and system based on machine learning | |
| CN119780640A (en) | A switch cabinet discharge fault detection method, system, device and medium | |
| CN119310422A (en) | Insulation detection system supporting DC high voltage energy storage system | |
| CN116226766A (en) | High-voltage electrical apparatus running state monitoring system | |
| CN114091984B (en) | Power transformer operation state evaluation method and equipment | |
| KR102457981B1 (en) | Method and apparatus for predicting the life of a splice | |
| RU2252472C1 (en) | Method for computer-aided active check of current and voltage dips | |
| Akçay et al. | Identification of power transformer models from frequency response data: A case study | |
| Mishra et al. | A nonlinear regression-based approach to assess transformer insulation condition using dielectric response recorded for short duration | |
| CN119966056B (en) | A power distribution control method, device, equipment and computer storage medium | |
| CN112269059B (en) | Power grid load test method, device, computer equipment and storage medium | |
| RU2252471C1 (en) | Method for computer-aided active check of current and voltage pulses | |
| CN115236389A (en) | Zinc oxide arrester wireless monitoring method, system, equipment and storage medium | |
| CN119171427A (en) | A method and system for intelligent power grid limit control based on big data | |
| RU2242072C1 (en) | Method for computer-aided active monitoring of current and voltage fluctuations | |
| CN119471066B (en) | A high voltage frequency domain dielectric spectrum testing system and method | |
| CN119154248B (en) | Method and system for analyzing and controlling power grid voltage stability based on short-circuit capacity | |
| KR101316693B1 (en) | Mold transformer diagnose mothod using severity assessment | |
| CN119805069B (en) | Method, system, device and storage medium for testing interaction between converter and power grid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051023 |