Підвищення точності обліку електроенергії цифровими інформаційно-вимірювальними системами

Анотація

В розподільних електромережах напругою 0,38 кВ спостерігаються суттєві нетехнологічні втрати електроенергії, що призводять до фінансових збитків енергопостачальних компаній. Причиною їх виникнення є недоліки функціонування вузлів обліку під час режиму зниженого навантаження, що має місце протягом простроїв основного технологічного обладнання. Метою дослідження є підвищення точності вимірювання електроенергії вузлом комерційного обліку в режимі зниженого навантаження на основі математичного моделювання невизначеності вимірювання. Оцінювання параметрів регресії для статичної характеристики вимірювальних трансформаторів струму в режимі зниженого навантаження здійснюється з використанням методів коваріаційного аналізу та аналізу регресійних залишків. Оцінювання невипадкової невизначеності вимірювання електроенергії за одним вимірювальним каналом вузла обліку здійснювалося з використанням теорії нечітких множин. Поліноміальна апроксимація експериментальних значень функції приналежності вимірюваної величини здійснювалася з використанням методу максимальної норми. При апроксимації меж нечітких функцій використовувався метод найменших квадратів. В результаті досліджень одержано універсальну статичну характеристику вимірювального трансформатора струму визначеного класу точності при зниженому первинному струмі. Встановлено, що невизначеність вибіркових оцінок струмової похибки трансформатора струму класу точності 0,5 S змінюється від ±11,7 % до ±1,7 %. Невизначеність вимірювання електроенергії вузлом комерційного обліку в режимі зниженого навантаження запропоновано оцінювати нечіткою функцією. Розроблена математична модель враховує залежність меж нечіткого інтервалу, який характеризує результат вимірювання, від величин несиметричних струмів фаз. Зіставлення аналітично отриманої функції приналежності для відносних відхилень показів вузла обліку з емпірично одержаною величиною такого відхилення дало змогу встановити граничне значення рівня довіри, що не було менше від 0,54 при мінімально допустимому значенні 0,4 критерія адекватності. Це підтверджує адекватність результатів математичного моделювання експериментальним даним. Оцінювання невизначеності обліку електроенергії нечітким інтервалом підвищує точність вимірювання, оскільки дозволяє уточнити місячне споживання електроенергії шляхом врахування енергії, що була спожита під час режиму зниженого навантаження.