ANALIZA JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ ANALIZA WARUNKÓW ZASILANIA

Transkrypt

1 ANALIZA JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ ANALIZA WARUNKÓW ZASILANIA dr inż. Andrzej Firlit LABORATORIUM JAKOŚĆ ENERGII ELEKTRYCZNEJ 2018/2019 SEM. LETNI, prąd stały DC??? 1

2 Rejestracja oscyloskopowa Rejestracja długoterminowa Niektóre analizatory pozwalają na równoległe prowadzenie rejestracji z dwoma czasami agregacji, np. 10 min i od 10 ms do 120 min. Dzięki temu w jednej sesji pomiarowej możemy uzyskać dane użyteczne do różnych zastosowań. wartość 95% (5%, 99,5%, 0,05%), percentyle: CP0,5, CP05, CP95, CP98, CP99, CP99,5 oraz wartości maksymalne 2

3 Rejestracja zdarzeń 1 min lub innych półokresowych, okresowych, 200 ms, 1 s, 3 s, od 6,4 khz do 12,8 khz, ale dostępne są również np. z 40,96 khz i z 51,2 khz. Niektóre analizatory posiadają możliwość rozszerzenia o moduł transient pozwalający na rejestrację zdarzeń z f s od 0,1 khz do 10 MHz TRZEBA BYĆ OSTROŻNYM, CZUJMYM I KRYTYCZNYM 3

4 Jest to szczególnie istotne dla poprawnego obliczenia parametrów jakościowych oraz analizy zdarzeń. na poziomie 2% histerezy ANALIZATOR ANALIZATOR 4

5 LICZNIK 5

6 10.24 khz-97.7 us; 500 khz-2us, próbek 6

7 Rejestracja sygnałów napięciowych (sygnały prądowe nie są wielkościami kryterialnymi) pomiar wartości chwilowych: u(t), i(t) obliczenie i zapis (PN-EN ): AGREGACJA DANYCH!!! RMS, moce, PF 10 ms (20 ms) 200 ms, 3 s, 10 min (3000, 200 wartości) THD, U (n), I (n) 200 ms, 3 s, 10 min f 10 s P ST, P LT 10 min, 2 h Częstotliwość próbkowania sygnałów: 6,4 khz (128 próbek), 10,24 khz (205 próbek) (pomiar do 40/50 harmonicznej) 1 dzień rejestracji z f p = 10,24 khz Y RMS 20 ms Licz. próbek y(t) dni rejestracji próbek y(t) RMS wartośći wartości 20milisekundowe RMS wartości 20/200 milisekundowe agregacja/średnia z 3000 wartości 200 ms lub agregacja/średnia z 200 wartości 3 s wartości 20-milisekundowe brak korelacji czasowej nr okna uśredniania nr okna uśredniania zb. wartości maksymalnych U rms(1/2) zb. wartości średnich (10 min) zb. wartości minimalnych U rms(1/2) 16 nr porządkowy 7

8 PN-EN U U 10 i1 rms,200ms u 2 i,20ms ui,200ms i1 rms,10min U 12 i1 rms,2h 3000 u 2 i,10min 12 U U 15 i1 rms,3s u 2 i,200ms i1 rms,10min u 2 i,3s 200 Praca normalna : wartości skuteczne uśredniane w oknie czasowym, o określonej długości (okna programowalne lub okna 10 min PN-EN 50160) Zdarzenie napięciowe rejestracja wartości chwilowych i/lub wartości skutecznych np. 20 ms, 3 s wartości RMS: średnie 10 min wartości RMS: średnie 10 min + maks.10 ms + min. 10 ms przebiegi wartości chwilowych wartości RMS 20 ms 18 8

9 20 U rms wartości zagregowane w 10 min (niebieski) i 1 min (czerwony) 9

10 wartości U rms(1/2) (20/10 ms) dla 10 min (niebieski) i 1 min (czerwony) 10

11 THD U 95%-values w % Max-values w % Limit L1 L2 L3 L1 L2 L % danych w limicie U rms wartości zagregowane 10 min (niebieski) i 1 min (czerwony) 11

12 Przebiegi wartości skutecznych 20 ms napięć i prądów Faza L1, L2, L3 Przebiegi wartości skutecznych 3 s 1. harmonicznej napięć i prądów Faza L1, L2, L3 12

13 5,0 THD - wartości średnie 10minutowe Mierzony parametr 4,5 4,0 3,5 wartość 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 5,0 4,5 4,0 3,5 0, , wartość nr 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, nr zliczanie liczby zmierzonych wartości podziale na klasy ,0-0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,0 3,0-3,5 3,5-4,0 4,0-4,5 4,5-5, ,0-0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,0 3,0-3,5 3,5-4,0 4,0-4,5 4,5-5,

14 Jaki procent zarejestrowanych wartości jest większy od określonej granicy? 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4, % 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,0 4,5 4,198 4,0 3,5 Max CP95 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1 TYDZIEŃ okien 10 min Max. liczba wartości 10 min leżąca poza dopuszczalnymi przedziałami = 51 wartości! Temu odpowiada 8 h 30 min czasu trwania pomiarów 1 tygodniowych. 1% 6% 12% 17% 23% 28% 34% 39% 45% 51% 56% 62% 67% 73% 78% 84% 89% 95% 95% zarejestrowanych wartości średnich 10 min ze zbioru wartości średnich 10 min musi zawierać się w znormalizowanych granicach 5% wszystkich wartości znajduje się w tym obszarze 95% wszystkich wartości znajduje się w tym obszarze 14

15 1 TYDZ okien 10-minutowych limit PN-EN Max. liczba wartości 10min leżąca poza dopuszczalnymi przedziałami = 50 wartości!! Temu odpowiada 8h20min czasu trwania pomiarów 1tygodniowych. warunki zasilania POPRAWNE warunki zasilania NIEPOPRAWNE Jak wybrać CP95 przy innej długości pomiaru? liczba okien 10min = 100 CP95 odpowiada 95 wartość z wykresu uporządkowanego liczba okien 10min = 928 0,95*928 = 881,6 CP95 odpowiada 882 wartość z wykresu uporządkowanego Szybkie wnioskowanie o poprawności warunków zasilania!!! 15

16 ile wartości mieści się w przedziale wartość skumulowana przedziały (klasy) (od 0,4% do 2%, przedział 0,1%) 16

17 17

18 Rodzaje limitów Rozporzadzenie systemowe CPxx - percentyl wykresy uporządkowane, statystyka, Rodzaje limitów Rozporzadzenie systemowe UWAGA: NIE WARTOŚĆ 95% / CP95 percentyl 18

19 dr inż. Andrzej Firlit Akademia Górniczo-Hutnicza Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii Kraków, Al. Mickiewicza 30 tel.: , andrzej.firlit@keiaspe.agh.edu.pl 19