The new measure of low-frequency disturbances in power system

• Autorzy: Bień A. , Duda K. , Szyper M. , Wetula A. , Zieliński T. P. , Rozkrut A.

Warianty tytułu

PL

Nowa miara zaburzeń niskoczęstotliwościowych w sieci energetycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents new approach to voltage disturbances measurement in electric power network. It is assumed that analyzed disturbances are caused by simultaneous amplitude and phase modulation. Analytic signal is used for detection of amplitude and phase changes which are next measured as variation of a function. The proposed method is illustrated and verified by field experiment.

PL

Artykuł przedstawia nowe podejście do pomiaru zaburzeń w sieci energetycznej. Koncepcja przedstawionej w artykule, nowej metody pomiaru zaburzeń niskoczęstotliwościowych, w napięciu sieci elektroenergetycznej, polega na odejściu od zasady traktowania tych zaburzeń jako przyczyny migotania światła, a więc na odejściu od struktury flickermetera. Wyniki badań prowadzonych przez autorów wskazują, że zaburzenia niskoczęstotliwościowe mają postać nieliniowej modulacji amplitudy sinusoidy napięcia sieci przez dolnopasmowy czynnik modulujący, którego widmo zawarte jest w paśmie ok. 0.01 do ok. 35 Hz [9]. Zatem widmo sygnału napięcia sieci zmodulowanego w amplitudzie zawiera się (w Europie) w paśmie od ok. 15 Hz do ok. 85 Hz przy częstotliwości podstawowej 50 Hz. Przyjęto założenie, że analizowane zaburzenia są spowodowane modulacją amplitudy i fazy. Do detekcji zmian amplitudy i fazy zastosowano sygnał analityczny, natomiast do pomiaru tych zjawisk wahanie funkcji. Niskoczęstotliwościowy sygnał zakłócający wyznaczany jest za pomocą wysokorozdzielczych pomiarów cyfrowych, filtrowany i poddawany transformacie Hilberta w celu wyznaczenia sygnału analitycznego. Na tak wyznaczonym sygnale określana jest miara w postaci normy wahania funkcji, w naturalny sposób związana z właściwościami sygnału, w tym także ze sposobem powstawania zaburzeń niskoczęstotliwościowych. Przedstawiono właściwości metody i wstępne wyniki badań eksperymentalnych skuteczności jej stosowania, przeprowadzonych na rzeczywistej strukturze modelowanej sieci. W artykule przedstawiono również własną interpretację sposobu powstawania zaburzeń na dość uniwersalnym przykładzie struktury sieci, której model równocześnie stosowano do badań symulacyjnych metody. Proponowana metoda została zilustrowana i zweryfikowana poprzez eksperyment na działającej sieci energetycznej.

Słowa kluczowe

EN

analytical signal; fundamental component compensation; function variation; voltage fluctuation

PL

sygnał analityczny; podstawowa składowa kompensacyjna; wahania funkcji; wahania napięcia

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 2
• Strony: 121--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bień A.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Duda K.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Szyper M.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Wetula A.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Zieliński T. P.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Rozkrut A.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Arrillaga J., Watson N.R.: Computer modeling of electrical power systems. John Wiley & Sons, LTD 2001.
• 2. Bień A., Szyper M., Rozkrut A.: Correctness of flickermeters calibration. IMEKO 2000 International Confederation XVI IMEKO World Congress, Hofburg Wien Austria, September 25–28, 2000, p.31-34.
• 3. Bień A.: Signal swing norm as a measure of electrical energy quality. 2000 International Confederation XVI IMEKO World Congress, Hofburg Wien Austria, September 25-28, 2000, p.35-38.
• 4. Hanzelka Z., Bień A: Voltage Fluctuation. International Workshop on Power Quality, Organized by Carlos III University, Electrical Engineering Department, Session 2: Perturbations, Madrid, Spain, 21 May, 2003, p.1-23.
• 5. Jun-Zhe Yang, Chih-Wen Liu: A Precise Calculation of Power System Frequency. IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 16, No. 3, July 2001.
• 6. Kuśmierek Z., Korczyński M.J.: Subharmonics in elektrical power system identyfication problems. 6th International Conference Electrical Power Quality and Utilisation, Proceedings, Cracow, Poland, September 19-21, 2001.
• 7. Renner H., Sakulin M.: Flicker Propagation in Meshed High Voltage Networks. Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power Proceedings, Orlando, Florida USA, October 1-4, 2000.
• 8. Guide to Quality of Electrical Supply for Industrial Installations, Part 5, Flicker and Voltage Fluctuations, „Power Quality” Working Group WG2, 2000.
• 9. IEC 60868, Flickermeter, Functional and design specifications, 1986.
• 10. IEC 60868-0. Amendment 1, Flickermeter, Functional and design specifications, 1990.
• 11. IEC 61000-4-15 A1 Ed.1, Amendment to IEC 61000-4-15, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications, 2002-09-20.
• 12. Zieliński T.P.: From signal theory to digital signal processing. Kraków, Faculty EAIiE AGH-UST 2002. (in Polish)