Данная информация пригодится для выпускников и студентов старших курсов, таких специальностей, как, например, электроснабжение. В конце статьи размещен список литературы, который может быть полезен при проработке данного вопроса.
ВВЕДЕНИЕ
При определении источника (виновника) искажений параметров качества электроэнергии (ПКЭ) в стандарте предлагается выявлять влияние, оказываемое на него, за счёт направления искажений. Этапы такого подходы отражены на рисунке 1.
Примечания и недостатки действующих нормативных документов в отношении измерения ПКЭ при несинусоидальном режиме работы сети
По ГОСТ 32144-2013:
Примечание: Суммарный коэффициент гармонических составляющих помимо формулы (2) также рассчитывают по следующему выражению (17)
Такой расчет коэффициента искажения по напряжению не представлен в указанном стандарте. Данную формулу можно вывести из ГОСТ 30804-4-7-2013. В рамках данной работы сравниваются значения коэффициентов искажения, как по формуле (1.8), так и по формуле (17).
Недостатки: несмотря на то, что оценивается спектральный состав напряжения через коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения, далее в стандарте не указана область применения данного коэффициента и нет связи с другими показателями, перечисленными в стандарте.
Доказана необходимость учёта данного показателя при оценке параметров качества электроэнергии и параметров сети.
По ГОСТ 30804-4-7-2013:
Примечание: в пункте 6 стандарта указано, что для оценки порядка учитываемых гармоник допускается применять другие принципы анализа.
Недостатки: измерения по току нормируются только по точности, предельных значений не устанавливается. Не указано, насколько допустимо переносить предложенные формулы на расчёт коэффициентов искажения по мощности.
По IEC 61000-4-30— 2017:
Примечание: в стандарте дается определение быстрого изменения напряжения и требований к его оценке и измерениям. Результаты исследования [23; 24], направленного на быстрое определение спектрального состава напряжения, также могут применяться в целях обнаружения быстрого изменения напряжения и удовлетворяют требованиям, представленным в стандарте. Также в тексте стандарта оговаривается существенное влияние измерения параметров тока при оценке показателей качества электроэнергии.
Недостатки: поскольку средство измерения может применяться для установления значений как одного, так и нескольких показателей/параметров, имея при этом разные классы измерений, то точность оценки измеряемых величин может оказаться недостаточной. Фактором, усугубляющим данную ситуацию, является то, что производитель может предусмотреть не все величины, которые окажутся влияющими на работу средства измерения.
В работе доказано, что производители средств измерения не только не всегда могут сформировать полный перечень влияющих величин, но и могут применять при разработке средств учёта расчетные формулы, которые не соответствуют процессам, происходящим в сетях с несинусоидальным режимом работы.
По ИКЭС-РД-052-2017:
Примечание: методика позволяет определить «кто виноват» в искажениях, но не учитывает вклад такого источника, относительно остальных.
Недостатки: проблему несоответствия значений ПКЭ предлагается решать путём предиктивного анализа, в котором не учитываются случаи возникновения режимов работы, связанных с обстоятельствами непреодолимой силы, а также аварийными ситуациями. При определении значений параметров по формулам не учитывается, что мощность Q при несинусоидальном режиме принимается, как «неактивная» и раскладывается на компоненты, одним из которых является мощность искажения.
По СТБ 61000-2-4:2005: С одной стороны вводит дополнительные понятия, для разделения искажений на высших гармониках и отдельно рассматривает основную гармонику, что удобно для анализа. С другой стороны, даёт обозначение универсальной переменной буквой Q, которая занята реактивной мощностью и может привести к ошибкам в расчетах. А также вводит новую формулу под уже закрепленным обозначением THD, где в числителе присутствует основная гармоника.
По IEEE Std 1459™-2010:
Примечание: в стандарте учитывается особенность несинусоидальных систем, путем введения новых понятий мощности (неактивной и её составляющих). Также отмечается разница при переходе к трёхфазным четырёхпроводным системам. Скорректированы формулы расчёта коэффициентов искажений и коэффициента мощности.
Недостатки: не даны рекомендации по применению указанных видов мощности при учёте электроэнергии счётчиками.
Выводы: В нормативных документах обнаружены следующие недостатки:
1) при введении ограничений по току на высших гармониках не учитывается модуль полного сопротивления системы и соотношение его активной и реактивной составляющих;
2) при оценке показателей качества электроэнергии не учитывается влияние соотношения линейной и нелинейной при определении коэффициентов искажения по напряжению и току.
Дополнительно введенные показатели несинусоидальности, связанные с мощностью, также не отражают указанные особенности и дают значительные погрешности при различных сочетаниях активной и реактивной составляющих полного сопротивления системы и его модуля, а также соотношения линейной и нелинейной нагрузки, что показано в дальнейшем.
3. Оценка и средства измерения параметров режимов сети и показателей качества электроэнергии
Независимо от вида учета электроэнергии (коммерческого или технического) необходимо применение электроизмерительных приборов [6;11]. Для определения достоинств и недостатков средств измерения, применяемых для учёта электроэнергии в условиях несинусоидальности, необходимо знать их конструкционные особенности.
Это позволит разграничить причины неточности измерений, связаны ли они с физическим состоянием приборов или проблема в выбранном математическом аппарате расчёта итоговых значений измеряемых параметров. Классификация приборов учета электроэнергии Счётчики электроэнергии применяются для различных целей и условий. Согласно этому можно выделить несколько признаков для классификации (рисунок 2).
На рисунке 2 в качестве сокращений используются «1ф» и «3ф» - однофазные и трёхфазные системы соответственно, а также «3Пр» и «4Пр» - трёхпроводные и четырёхпроводные соответственно. На рисунке 3 представлен общий вид счетчиков двух основных видов: индукционный и электронный, а также гибридный. Данные счетчики содержат цифровой интерфейс, а также механическое вычислительное устройство с измерительной частью либо электронного, либо индукционного типа. Но поскольку принцип работы заимствован у индукционного счетчика, то с точки зрения измерений будет обладать теми же недостатками.
Электромеханические (индукционные) счётчики электроэнергии нашли широкое распространение в сетях переменного тока благодаря относительной дешевизне и простоте конструкции (рисунок 4). Их работа основана на вращении диска индукционного измерительного механизма и применяется для регистрации величины потребления активной энергии (мощности).
Принцип работы: число оборотов диска, фиксируемое счетным механизмом, прямо пропорционально количеству потребляемой электроэнергии. Магнитное поле катушки счетчика электроэнергии наводит в диске вихревые токи, которые приводят его в движение. Вихревые токи дополнительно создают магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем катушки [26].
Ключевым недостатком счётчика данного типа является класс точности, а также возрастание погрешности при измерениях энергии в сетях с нелинейной нагрузкой. Статические (электронные) счётчики электроэнергии основаны на принципе воздействия на твердотельные (электронные) элементы током и напряжением (рисунок 5). Преимущество счётчиков данного типа заключается в точности и наличии многотарифности. Также с их помощью удобнее измерять активную, реактивную и полную мощности.
Принцип работы: на выходе создаются импульсы, частота и количество которых пропорциональны измеряемой энергии и мощности. Такие счётчики содержат дисплей, на который выводятся показания прибора, полученные путем преобразования аналоговых сигналов. Также конструкция такого счетчика подразумевает содержание запоминающего устройства.
Показания счетчиков определяются величиной «вшитой» в микропроцессор формулой, которая может быть различной, о чем подробно сказано в 3 главе диссертации. Выбор электронных счетчиков (класс точности может быть и 0,5 и даже 0,2s) не всегда оправдан. Например, на системном уровне подтверждением может служить то, что после достижения электронными счетчиками в Великобритании доли в 95% в 90-х годах прошлого столетия это значение снова снизилось примерно до 65%. В цепях постоянного тока нашли широкое применение электродинамические счётчики. Поскольку явление несинусоидальности, то есть искажение формы сигнала тока или напряжения, связано с цепями переменного тока, то данный тип электросчетчиков не рассматривается.
Требования к приборам учета электроэнергии
К основным требованиям, предъявляемым к приборам учёта электрической энергии, можно отнести: класс точности, межповерочный интервал и тарифность.
Класс точности. Один из ключевых технических параметров электросчетчика, который определяет погрешность его измерений. На данный момент максимально допустимый уровень погрешности составляет 2,0 [7] , то есть 2,0%. В зависимости от целей измерений требования к классу точности прибора могут быть выше, но не ниже.
Межповерочный интервал. Период времени с момента первичной проверки электросчетчика (обычно с даты изготовления) до следующей проверки называется межповерочным интервалом, который определяется в годах и записывается в паспорте электросчетчика [26]. В ходе эксплуатации детали электросчётчика изнашиваются и его ключевая характеристика (точность) ухудшается. Если сравнивать индукционные и электронные счётчики, то благодаря простоте устройства индукционные счётчики являются более надёжными. Дополнительную роль играет тот факт, что производители отечественных электронных счетчиков могут не нормировать параметры деталей, из которых состоит прибор.
Тарифность.Учёт электроэнергии ведётся по различным тарифам. Согласно классификации (рисунок 2) счётчики могут быть однотарифными и многотарифными. Среди многотарифных счетчиков широкое распространение получили приборы, способные вести учет по двум тарифам: дневному (с 7:00 до 23:00) и ночному (с 23:00 до 7:00).
Также на рынке представлены трёхтарифные счетчики, где заложен тот же принцип деления суток на зоны, но уже на другие: пиковая (с 7:00 до 10:00 и с 17:00 до 21:00), среднего (с 10:00 до 17:00 и с 21:00 до 23:00) и низкого расхода (с 23:00 до 07:00).
Многотарифность с точки зрения сбытовых компаний позволяет выровнять нагрузку (количество потребляемой электроэнергии), а пользователям платить за неё меньше. К самым «умным» моделям электросчётчиков можно применить 45 любую тарифную политику. В тарифный план не обязательно закладывать принцип разделения суток на различные интервалы, в равной степени можно делить дни недели, месяца и год. В перспективе эти интервалы могут стать плавающими и соотноситься не с плановыми пиковыми нагрузками, а фактическими [49].
В рамках четвертой промышленной революции «Индустрии 4.0» и в рамках научно-технической инициативы (НТИ) «дорожной карты» «Энерджинет» стоит необходимость формировать у пользователей энергоэффективное мышление. В этом контексте возможность регулировать тарифность счётчиков играет важную роль. Как в настоящее время, так и в перспективе, потребителям электроэнергии переменного рода необходимо знать, за какую энергию они платят – «чистую» (синусоидальная форма тока и напряжения) или «грязную» (наличие искажений в синусоидальном сигнале). И в случае с получением «грязной» электроэнергии выяснить источник этих искажений, а если источников несколько, то установить искажающий вклад каждого из них. Выводы: Как в настоящее время, так и в перспективе, потребителям электроэнергии переменного тока необходимо знать, за какую энергию они платят – «чистую» (синусоидальная форма тока и напряжения) или «грязную» (наличие искажений в синусоидальном сигнале). И в случае с получением «грязной» электроэнергии выяснить источник этих искажений, а если источников несколько, то установить искажающий вклад каждого из них. Для этого необходимо установить, насколько разнятся показания различных электросчётчиков и от каких условий зависит выбор того или иного прибора учета электроэнергии.
Влияние несинусоидальности на учет электроэнергии
Явление несинусоидальности возникает в сетях с нелинейной нагрузкой. Такой тип нагрузки встречается как в сетях с традиционными источниками энергии, так и с альтернативными.
Причины увеличения погрешности электросчетчиков представлены на рисунке 6. Согласно ряду исследований [1, 6], результирующая погрешность 𝛿h в присутствии высших гармоник определяется выражением (18)
Представленное выражение раскрывает линейную зависимость между относительной погрешностью счетчика на определенной гармонике и величиной её мощности.
При значительной несинусоидальности напряжения и тока во многих работах, посвященных данной теме [21], предлагается вести учет электроэнергии на частоте основной гармоники. Такой подход позволяет оценить фактическую погрешность и затронуть решение проблемы учёта электроэнергии при наличии искажений. Причём доказано, что в условиях несинусоидальности питающего напряжения возможны два режима работы счетчика в зависимости от вольтамперной характеристики (ВАХ) электропотребителя:
• при нагрузке с линейной ВАХ мощность потребления определяется выражениями;
• при нагрузке с нелинейной ВАХ мощность потребления определяется выражением.
Такой потребитель несет повышенную плату, поскольку является причиной ухудшения качества электроэнергии. Как показывают дальнейшие исследования, погрешность измерения реактивной мощности может отличаться не только при разных видах и типах счётчиков, но и в рамках одного типа и вида счетчика разных производителей. Калибровка измерительных устройств проводится при чисто синусоидальном напряжении, что также ведёт к погрешности измерении мощности при наличии искажений.
Наличие несинусоидальности напрямую влияет на корректность работы измерительных устройств, что подтверждается рядом исследований на данную тему [21; 27; 57; 69]. На ежегодной профильной конференции, посвящённой вопросам качества электроэнергии (г. Краков) регулярно поднимается вопрос влияния наличия искажений на измерение электроэнергии счётчиками различных производителей. По итогам конференции, число участников со стороны производителей сократилось вдвое [45].
Данное обстоятельство характеризуют поднятый вопрос, как неоднозначный. И, несмотря на наличие нормативных документов, прописывающих порядок измерения, производители делают допущения, которые ведут к увеличению погрешности измерений.
Выводы:
Наличие высших гармоник влияет на итоговые значения, регистрируемые приборами учета электроэнергии. В большей степени на это оказывает влияние не физические характеристики счётчиков, а характеристики сети, что показано в дальнейших исследованиях. Благодаря различным подходам к учету электроэнергии можно установить математический аппарат, который наиболее корректно применять при учёте электроэнергии при несинусоидальности. Как показано в дальнейшем, при этом необходимо учитывать топологию электрической сети и соотношение активной/реактивной составляющих полного сопротивления, соотношение видов нагрузки (линейная и нелинейная), а также спектральный состав.
ЛИТЕРАТУРА
1. Артюхов, И.И. Неоднозначность методов измерения реактивной мощности в промышленных сетях переменного тока / И.И. Артюхов, А.А. Львов, М.А. Соломин // сборник трудов IV Международной научной конференции «Проблемы управления, обработки и передачи информации (УОПИ-2015)». – С. С. 165-174.
2. Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем / Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев // М.: Издат. дом МЭИ. 2006. – 2006. – С. 296.
3. Валиуллина, З. Особенности проектирования силовых выпрямителей в качестве источников постоянного тока для тиристорных преобразователей повышенной частоты / З. Валиуллина, А. Есаулов, А. Егоров, Ю. Зимин // иловая электроника. 2008. №3. – 2013. – Т. 3 – № 8.
4. ГОСТ 4.392-85 Система показателей качества продукции (СПКП). Счетчики электрической энергии. Номенклатура показателей, ГОСТ от 20 декабря 1985 года №4.392-85 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200010506/ (дата обращения: 22.05.2019).
5. ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009) Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств (с Поправкой), ГОСТ от 22 июля 2013 года №30804.4.7-2013 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103652 (дата обращения: 16.06.2019).
6. ГОСТ 31818.11-2012 (IEC 62052-11:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии (Издание с Поправкой), ГОСТ от 22 ноября 2012 года №31818.11-2012 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098803/ (дата обращения: 22.06.2019).
7. ГОСТ 31819.23-2012 (IEC 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. 120 121 Статические счетчики реактивной энергии, ГОСТ от 22 ноября 2012 года №31819.23-2012 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098807/ (дата обращения: 31.03.2019).
8. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения, ГОСТ от 22 июля 2013 года №32144-2013 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200104301 (дата обращения: 16.06.2019).
9. ГОСТ Р 54130-2010 Качество электрической энергии. Термины и определения, ГОСТ Р от 21 декабря 2010 года №54130-2010 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200088552 (дата обращения: 22.05.2019).
10. ГОСТ IEC 61000-4-30-2017 Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии, ГОСТ от 14 декабря 2017 года №IEC 61000-4-30-2017 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200157898 (дата обращения: 16.06.2019).
11. ГОСТ IEC 62053-61-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Дополнительные требования. Часть 61. Требования к потребляемой мощности и напряжению, ГОСТ от 28 августа 2013 года №IEC 62053-61-2012 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103632 (дата обращения: 31.03.2019).
12. Добуш, В.С. Определение влияния угла сдвига фаз на высших гармониках на режим работы устройств поперечной компенсации / В.С. Добуш, Т.В. Пудкова // Материалы международной научно-практической конференции, - Институт энергетики и транспортных систем. Ч.2. – СПб, ПОЛИТЕХ-ПРЕСС. – 2018. – С. 87–89.
13. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко. – 1974.
14. Жежеленко, И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко. – 2000. 122
15. Жежеленко, И.В. Физический смысл понятия «Реактивная мощность» применительно к трехфазным системам электроснабжения с нелинейной нагрузкой [Электронный ресурс] / И.В. Жежеленко, Т.Д. Васильевич // Электротехника и электромеханика. – Украина, Харьков: Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», 2015. – № 6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fizicheskiy-smysl-ponyatiya-reaktivnaya-moschnost -primenitelno-k-trehfaznym-sistemam-elektrosnabzheniya-s-nelineynoy-nagruzkoy (дата обращения: 23.06.2019).
16. Железко, Ю.С. Новые нормативные документы, определяющие взаимоотношения сетевых организаций и покупателей электроэнергии в части условий потребления реактивной мощности [Электронный ресурс] / Ю.С. Железко // Электрические Станции. – Научно-техническая фирма «Энергопрогресс», 2008. – № 5. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11718970 (дата обращения: 23.06.2019).
17. Железко, Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов [Электронный ресурс] / Ю.С. Железко. URL: https://www.studmed.ru/zhelezko-yus-poteri-elektroenergii-reaktivnaya-moschnostkachestvo-elektroenergii-rukovodstvo-dlya-prakticheskih-raschetov_a1084e2e799.ht ml (дата обращения: 23.06.2019).
18. Жемеров, Г.Г. Теория мощности Фризе и современные теории мощности [Электронный ресурс] / Г.Г. Жемеров, О.В. Ильина. – НТУ «ХПИ», 2007. URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/11850 (дата обращения: 23.06.2019).
19. Иванченко, Д.И. Свидетельство о госрегистрации программы для ЭВМ 2019614230. Российская Федерация. Программный лабораторный комплекс для исследования трехфазных электрических и магнитных цепей: № 2019614230; заявл. 19.03.2019; опубл. 01.04.2019 Бюл. №4 / Д.И. Иванченко, В.Ю. Коптев, Т.В. Пудкова. – С. 1.
20. ИКЭС-РД-052-2017 Методика контроля качества электрической энергии, перемещаемой по межгосударственным линиям электропередачи, и определение источника нарушений (искажений) показателей качества электрической энергии, НТД от 4 ноября 2017 года.
21. Карташев, И.И. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов. – Издательский дом МЭИ, 2017. – 2017. – 347 с.
22. Коровин, Ю.В. Расчёт токов короткого замыкания в электрических системах / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков // Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. 2011. 114 с. – 2014. – С. 114.
23. Крыльцов, С.Б. Применение свойств пространственного вектора при анализе качества напряжения распределительной сети 6-10 кВ [Электронный ресурс] / С.Б. Крыльцов, Т.В. Пудкова // Известия Тульского Государственного Университета. Технические Науки. – Тульский государственный университет, 2017. – № 12–2. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30766824 (дата обращения: 26.06.2019).
24. Крыльцов, С.Б. Быстрое определение спектра несинусоидальных напряжений в распределительной сети 6-10 кВ / С.Б. Крыльцов, Т.В. Пудкова // Известия Тульского Государственного Университета. Технические Науки. – Тульский государственный университет, 2017. – № 12–2 – С. 497–506.
25. Крыльцов, С.Б. Свидетельство о госрегистрации программы для ЭВМ 2017617533. Российская Федерация. Программа быстрого определения спектрального состава симметричной трёхфазной системы несинусоидальных напряжений: № 2017617533; заяв. 17.05.2017; опубл. 06.07.2017 / С.Б. Крыльцов, Т.В. Пудкова. – С. 1.
26. Малышева, А.В. О Проблемах Энергосбережения И Эффективности Двухтарифных Счетчиков [Электронный ресурс] / А.В. Малышева, Л.Н. Козина // Вестник Нгиэи. – Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, 2015. – № 2 (45). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23196194 (дата обращения: 23.05.2019).
27. Мелентьев, В.С. Анализ погрешности метода измерения интегральных характеристик, обусловленной отклонением формы сигнала от гармонической модели / В.С. Мелентьев, Ю.М. Иванов, В.В. Муратова // Вестн Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2(31) (2013). – 2013. – С. 80–84.
28. Нос, О.В. Технические средства повышения энергоэффективности систем электроснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса / О.В. Нос, М.А. Дыбко. – 2019. – № 5 – С. 82–86. DOI:10.17580/gzh.2019.05.16.
29. О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, Приказ Минэнерго России от 23 июня 2015 года №380 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/420285270/ (дата обращения: 31.03.2019).
30. Об утверждении Методических указаний по расчету повышающих (понижающих) коэффициентов к тарифам на услуги по передаче электрической энергии в зависимости от соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон по договорам об оказании услуг по передаче электрической энергии по единой национальной (общероссийской) электрической сети (договорам энергоснабжения), Приказ ФСТ России от 31 августа 2010 года №219-э/6 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/902234295 (дата обращения: 22.05.2019).
31. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации (с изменениями на 26 июля 2019 года), Федеральный закон от 23 ноября 2009 года №261-ФЗ [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/902186281/ (дата обращения: 22.05.2019).
32. Приказ ФСТ РФ от 31.08.2010 N 219-э/6 "Об утверждении Методических указаний по расчету повышающих (понижающих) коэффициентов к тарифам на услуги по передаче электрической энергии в зависимости от соотношения 125 потребления активной и реактивной мощности / КонсультантПлюс [Электронный ресурс] . URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_105613/ (дата обращения: 23.05.2019).
33. Пудкова, Т.В. Методы выделения высших гармонических составляющих из сигналов токов и напряжений трёхфазной сети / Т.В. Пудкова // «Современная наука и практика». – 2016. – № 5 (10) – С. 19–23.
34. Пудкова, Т.В. Перспективы использования сетевых инверторов напряжения в составе силовых установок для повышения показателей качества напряжения распределительной сети / Т.В. Пудкова, С.Б. Крыльцов // «Вестник научных конференций», Тамбов. – 2017. – С. 97–98.
35. Пудкова, Т.В. Применение принципов учета электроэнергии согласно теории мощности при наличии искажений [Электронный ресурс] / Т.В. Пудкова, А.И. Барданов, В.С. Добуш // Известия Тульского Государственного Университета. Технические Науки. – Тульский государственный университет, 2019. – № 9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41562113 (дата обращения: 26.06.2019).
36. Пудкова, Т.В. Сравнительный анализ различных подходов к определению составляющих полной мощности при наличии в сети высших гармоник / Т.В. Пудкова, Пастухова, А.А., Левчук, Д.И. // Сборник международного семинара «Инновации и перспективы развития горного машиностроения и электромеханики IPDME – 2019». – 2019, - с. 460-465.
37. Розанов, Ю.К. Применение аппарата нечеткой логики для улучшения динамических характеристик гибридных фильтров высших гармоник [Электронный ресурс] / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, М.И. Смирнов, Р.П. Гринберг // Электричество. – Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2007. – № 1. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=12840940 (дата обращения: 23.05.2019).
38. Росстандарт [Электронный ресурс] . URL: https://www.rst.gov.ru/portal/gost/ (дата обращения: 31.03.2019).
39. Сардалов, Р.Б. Методы оценки надежности систем энергоснабжения / Р.Б. Сардалов, Е.Ю. Логинова // Образовательная среда сегодня и завтра. Сборник научных трудов IX Международной научно-практической конференции. 2014. – 2014. – С. С. 343-346.
40. Смирнов, С.С. Метод определения фактических вкладов сети и потребителя в коэффициенты высших гармоник напряжения узла [Электронный ресурс] / С.С. Смирнов // Электричество. – Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2005. – № 10. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12936298 (дата обращения: 23.05.2019).
41. Смирнов, С.С. Метод оценки вклада мощной искажающей нагрузки в коэффициенты высших гармоник напряжения сети высокого напряжения [Электронный ресурс] / С.С. Смирнов // Электричество. – Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2008. – № 8. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12897247 (дата обращения: 23.05.2019).
42. Смирнов, С.С. Свойства активных мощностей гармоник искажающих нагрузок [Электронный ресурс] / С.С. Смирнов // Электричество. – Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2010. – № 9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15183664 (дата обращения: 23.05.2019).
43. Смирнов, С.С. Высшие гармоники в сетях высокого напряжения [Электронный ресурс] / С.С. Смирнов. – Федеральное государственное унитарное предприятие "Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр «Наука». URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19578415 (дата обращения: 23.05.2019).
44. СТБ МЭК 61000-2-4-2005 (IEC 61000-2-4:2002, IDТ) Электромагнитная совместимость. Часть 2-4. Условия окружающей среды. Уровни совместимости в промышленных установках для низкочастотных кондуктивных помех, ГОСТ от 29 ноября 2005 года.
45. Управление качеством электрической энергии [Электронный ресурс] . URL: https://docplayer.ru/68278698-Upravlenie-kachestvom-elektricheskoy-energii.html (дата обращения: 23.05.2019).
46. Чижма, С.Н. Совершенствование методов и средств контроля качества электроэнергии и составляющих мощности в электроэнергетических системах с тяговой нагрузкой: дис. … Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / С.Н. Чижма. – ОмГТУ, 2014. – 329 с.
47. Шклярский, Я.Э. К вопросу оплаты предприятиями потреляемой электроэнергии при наличии искажений в сети / Я.Э. Шклярский, Т.В. Пудкова, Е.О. Замятин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2019. – № 9.
48. Шнеерсон, Э.М. Цифровая релейная защита. / Э.М. Шнеерсон // М.: Энергоатомиздат. 2007. – 2007. – С. С. 549.
49. Яковлева, Э.В. Анализ перспектив регионального развития интеллектуальных энергетических систем [Электронный ресурс] / Э.В. Яковлева, Е.В. Сизякова, П.В. Иванов, Ю.Л. Жуковский, Т.В. Пудкова // Российский Экономический Интернет-Журнал. – Институт исследования товародвижения и конъюнктуры оптового рынка, 2018. – № 2. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35338028 (дата обращения: 26.05.2019).
50. Akagi, H. Generalized theory of the instantaneous reactive power in three-phase circuits / H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae. – 1983. – Т. 2 – С. 1375–1386.
51. Akagi, H. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components. / H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae // Conference Record - IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society). – 1983. – С. 825–830.
52. Akagi, H. Active filters for suppressing harmonics using multiple voltage source type PWM converters / H. Akagi, S. Atoh, A. Nabae, Y. Abe, Y. Kuroda, K. Hasegawa // Electrical Engineering in Japan. – 1985. – Т. 105 – № 5 – С. 42–50. DOI:10.1002/eej.4391050506.
53. Akagi, H. Control strategy of active power filters using multiple voltage-source PWM converters / H. Akagi, A. Nabae, S. Atoh // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1986. – Т. IA-22 – № 3 – С. 460–465. DOI:10.1109/TIA.1986.4504743.
54. Arrillaga, J. Power system harmonics / J. Arrillaga, N.R. Watson. – John Wiley & Sons, 2004.
55. Artyukhov, I.I. A method of reactive power measurement in industrial alternative cur-rent mains supplie / I.I. Artyukhov, M.A. Solomin, E.V.L. L’Vova // Conference Proceedings - 2016 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2016,. – С. PP. 1-6.
56. Bardanov, A.I. Control of D-STATCOM for asymmetric voltage dips compensation / A.I. Bardanov, T.V. Pudkova // Proceedings of the 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2019. – 2019. – С. 430–433. DOI:10.1109/EIConRus.2019.8657254.
57. Czarnecki, L.S. Minimisation of distortion power of nonsinusoidal sources applied to linear loads. / L.S. Czarnecki // IEE Proceedings C: Generation Transmission and Distribution. – 1981. – Т. 128 – № 4 – С. 208–210. DOI:10.1049/ip-c.1981.0034.
58. Czarnecki, L.S. Measurement Principle of a Reactive Power Meter for Nonsinusoidal Systems / L.S. Czarnecki // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1981. – Т. IM–30 – № 3 – С. 209–212. DOI:10.1109/TIM.1981.6312380.
59. Czarnecki, L.S. Measurement of the Individual Harmonics Reactive Power in Nonsinusoidal Systems / L.S. Czarnecki // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1983. – Т. 32 – № 2 – С. 383–384. DOI:10.1109/TIM.1983.4315083.
60. Czarnecki, L.S. An orthogonal decomposition of the current of non‐sinusoidal voltage sources applied to non‐linear loads / L.S. Czarnecki // International Journal of Circuit Theory and Applications. – 1983. – Т. 11 – № 2 – С. 235–239. DOI:10.1002/cta.4490110209.
61. Czarnecki, L.S. Considerations on the Reactive Power in Nonsinusoidal Situations / L.S. Czarnecki // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1985. – Т. 34 – № 3 – С. 399–404. DOI:10.1109/TIM.1985.4315358.
62. Czarnecki, L.S. Methods of reactive power compensation and suppression of load-generated harmonics / L.S. Czarnecki, O.T. Tan // Conference Proceedings - IEEE SOUTHEASTCON. – 1990. – Т. 2 – С. 659–663.
63. Czarnecki, L.S. Budeanu and Fryze: Two frameworks for interpreting power properties of circuits with nonsinusoidal voltages and currents / L.S. Czarnecki // Electrical Engineering. – 1997. – Т. 80 – № 6 – С. 359–367. DOI:10.1007/BF01232925.
64. Czarnecki, L.S. Working and reflected active powers of three-phase loads / L.S. Czarnecki, T.N. Toups // 12th Conference-Seminar: International School on Nonsinusoidal Currents and Compensation, ISNCC 2015 - Conference Proceedings. – 2015. DOI:10.1109/ISNCC.2015.7174698.
65. Czarnecki, L.S. What is wrong with the conservative power theory (CPT) / L.S. Czarnecki // 2016 International Conference on Applied and Theoretical Electricity, ICATE 2016 - Proceedings. – 2016. DOI:10.1109/ICATE.2016.7754619.
66. Davis, E.J. Harmonic pollution metering: Theoretical considerations / E.J. Davis, A.E. Emanuel, D.J. Pileggi // 1999 IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, PES 1999 - Conference Proceedings. – 1999. – Т. 1 – С. 367–372. DOI:10.1109/PESS.1999.784376.
67. Depenbrock, M. Formulating requirements for a universally applicable power theory as control algorithm in power compensators / M. Depenbrock, D.A. Marshall, J.D. Van Wyk // European Transactions on Electrical Power. – 1994. – Т. 4 – № 6 – С. 445–454. DOI:10.1002/etep.4450040602.
68. Dobrucky, B. Using Complex Conjugated Magnitudes-and Orthogonal Park/Clarke Transformation Methods of DC/AC/AC Frequency Converter / B. Dobrucky, P. Spanik, M. Benova // Elektronika ir Elektrotechnika. 2009. V. 93(5). – С. P. 29-34.
69. Emanuel, A.E. Energetical factors in power systems with nonlinear loads / A.E. Emanuel // Archiv für Elektrotechnik. – 1977. – Т. 59 – № 3 – С. 183–189. DOI:10.1007/BF01407310.
70. Emanuel, A.E. Apparent power: Components and physical interpretation / A.E. Emanuel // Proceedings of International Conference on Harmonics and Quality of Power, ICHQP. – 1998. – Т. 1 – С. 1–13. DOI:10.1109/ICHQP.1998.759831.
71. Emanuel, A.E. Non-sinusoidal reactive power and its impact on smart meter infrastructure in the era of smart grid / A.E. Emanuel // IEEE Power and Energy Society General Meeting. – 2012. DOI:10.1109/PESGM.2012.6345138.
72. Faria, J.A.B. On the modal analysis of asymmetrical three-phase transmission lines using standard transformation matrices / J.A.B. Faria, J.H. Briceno // IEEE Transactions on Power Delivery. 1997. V. 12(4). – С. P. 1760-1765.
73. Filipski, P. A New Approach to Reactive Current and Reactive Power Measurement in Nonsinusoidal Systems / P. Filipski // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1980. – Т. 29 – № 4 – С. 423–426. DOI:10.1109/TIM.1980.4314972.
74. Filipski, P. The Measurement of Distortion Current and Distortion Power / P. Filipski // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1984. – Т. 33 – № 1 – С. 36–40. DOI:10.1109/TIM.1984.4315148.
75. Filipski, P. Power Components in a System with Sinusoidal and Nonsinusoidal Voltage And/Or Currents / P. Filipski // IEE Proceedings B: Electric Power Applications. – 1989. – Т. 136 – № 2 – С. 90. DOI:10.1049/ip-b.1989.0011.
76. Grady, M. Understanding power system harmonics / M. Grady // Department of Electrical & Computer Engineering, University of Texas at Austin. 2012. – 2012. – С. 185 p.
77. Hamman, J. Voltage harmonics generated by voltage-fed inverters using PWM natural sampling / J. Hamman, F.S. Van Der Merwe // IEEE Transactions on power electronics. 1988. V.3(3). – С. P. 297-302.
78. IEC 62586-2-2017 Power quality measurement in power supply systems - Part 2: Functional tests and uncertainty requirements, Измерение качества электрической 131 энергии в системах электропитания - Часть 2: Функциональные испытания и требования неуверенности - Выпуск 2.0, Международный (зарубежный) стандарт от 01 марта 2017 года №62586-2 [Электронный ресурс] . URL: http://docs.cntd.ru/document/440166613 (дата обращения: 16.06.2019).
79. IEEE Std 519TM-2014, IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems. – P. 29.
80. IEEE Std 1159TM-2009, IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality. – P. 91.
81. IEEE Std 1459-2010, IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. – P. 52.
82. Jeltsema, D. Budeanu’s concept of reactive and distortion power revisited [Электронный ресурс] / D. Jeltsema // Przegląd Elektrotechniczny. – 2016. – Т. R. 92, nr 4. DOI:10.15199/48.2016.04.17.
83. Katoh, K. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform / K. Katoh, R. Misawa, K.I. Kuma, T. Miyata // Nucleic acids research. 2002. V. 30(14). – С. P. 3059-3066.
84. Kimbark, E.W. Power System Stability [Электронный ресурс] / E.W. Kimbark. – 1995.
85. Kusters, N.L. On the definition of reactive power under non-sinusoidal conditions. / N.L. Kusters, W.J.M. Moore. – 2017.
86. Kwok, H.K. Improved instantaneous frequency estimation using an adaptive short-time Fourier transform / H.K. Kwok, D.I. Jones // IEEE transactions on signal processing. (2000). V. 48(10). – С. P. 2964-2972.
87. Lopez, J. Wind turbines based on doubly fed induction generator under asymmetrical voltage dips / J. Lopez // IEEE Transactions on Energy conversion. 2008. V. 23(1). – С. P. 321-330.
88. Mezhiba, A.V. Impedance characteristics of power distribution grids in nanoscale integrated circuits / A.V. Mezhiba, E.G. Friedman // IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems. 2004. V. 12(11). – С. PP. 1148-1155.
89. Muyeen, S.M. A variable speed wind turbine control strategy to meet wind farm grid code requirements / S.M. Muyeen, R. Takahashi, T. Murata, J.A. Tamura // IEEE Transactions on power systems. 2010. V. 25(1). – 2010.
90. Nos, O.V. The instantaneous power quaternion of the three-phase electric circuit with linear load / O.V. Nos, A. Dudin, T. Ellinger, J. Petzoldt. – 2016. – С. 526–531. DOI:10.1109/EDM.2016.7538792.
91. Orr, J.A. Current harmonics, voltage distortion, and powers associated with electric vehicle battery chargers distributed on the residential power system. / J.A. Orr, A.E. Emanuel, D.J. Pileggi // Conference Record - IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society). – 1983. – С. 927–933.
92. Orr, J.A. Design of a system for automated measurement and statistics calculation of voltage and current harmonics / J.A. Orr, D. Cyganski, A.E. Emanuel, R.T. Saleh // IEEE Transactions on Power Delivery. – 1986. – Т. 1 – № 4 – С. 23–30. DOI:10.1109/TPWRD.1986.4308026.
93. Ozaktas, H.M. The fractional Fourier transform / H.M. Ozaktas, M.A. Kutay // Control Conference (ECC), 2001 European. IEEE. 2001. – С. P. 1477-1483.
94. Page, C.H. Reactive Power in Nonsinusoidal Situations / C.H. Page // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1980. – Т. 29 – № 4 – С. 420–423. DOI:10.1109/TIM.1980.4314971.
95. Pajić, S. A comparison among apparent power definitions / S. Pajić, A.E. Emanuel // 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting, PES. – 2006. DOI:10.1109/pes.2006.1709221.
96. Peng, F.Z. A New Approach to Harmonic Compensation in Power Systems —A combined system of series active and shunt passive filters— / F.Z. Peng, H. Akagi, A. Nabae // IEEJ Transactions on Industry Applications. – 1989. – Т. 109 – № 12 – С. 897–904. DOI:10.1541/ieejias.109.897.
97. Pileggi, D.J. Prediction of harmonic voltages in distribution systems. / D.J. Pileggi, N.H. Chandra, A.E. Emanuel // Radiophysics and Quantum Electronics (English Translation of Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Radiofizika). – 2017.
98. Pudkova, T.V. Impact of the network topology on the power quality indicators / Pudkova, T.V. // «Scientific reports on resource issues». – 2016. – № 6 – С. 494–500.
99. Saha, S. Harmonics Analysis of Power Electronics Loads / S. Saha, S. Das, C. Nandi // International Journal of Computer Applications. 2014. V. 92(10). – С. P.32-36.
100. Sharon, D. Reactive-power definitions and power-factor improvement in nonlinear systems. / D. Sharon // Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. – 1973. – Т. 120 – № 6 – С. 704–706. DOI:10.1049/piee.1973.0155.
101. Sharon, D. Power quality factor for networks supplying unbalanced nonlinear loads / D. Sharon, J.-C. Montaño, A. López, M. Castilla, D. Borrás, J. Gutiérrez // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2008. – Т. 57 – № 6 – С. 1268–1274. DOI:10.1109/TIM.2007.915146.
102. Shepherd, W. Suggested definition of reactive power for nonsinusoidal systems. / W. Shepherd, P. Zakikhani // Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. – 1973. – Т. 120 – № 7 – С. 796–798. DOI:10.1049/piee.1973.0173.
103. Steinmetz, C.P. Theory and calculation of alternating current phenomena / C.P. Steinmetz. – McGraw-Hill Book Company, Incorporated, 1916. – Т. 4.
104. Steinmetz, C.P. Power control and stability of electric generating stations / C.P. Steinmetz // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. – 1920. – Т. 39 – С. 1215–1287. DOI:10.1109/T-AIEE.1920.4765322.
105. Yildirim, D. Commentary on Various Formulations of Distortion Power D / D. Yildirim, E.F. Fuchs // IEEE Power Engineering Review. – 1999. – Т. 19 – № 5 – С. 50–52. DOI:10.1109/39.761816.
#энергетика #учет электроэнергии #политех #энергоэффективность #энергосбережение