Требования к качеству электрической энергии и ответственность за отклонение показателей качества электрической энергии

Билет №14

Использование возобновляемых энергетических ресурсов – замещение тепловых источников энергии и децентрализация энергоснабжения

Наряду с продолжающимся строительством крупных электростанций все более очевидна тенденция мировой энергетики к децентрализации производства энергии. В основе этого лежит несколько причин. Децентрализация энергоснабжения в виде местных и индивидуальных источников энергии наиболее эффективно может исключить угрозу прерывания энергоснабжения вследствие техногенных катастроф и системных аварий, вероятность которых по мере развития техносферы непрерывно нарастает. Децентрализованная энергетика позволяет также ликвидировать региональные диспропорции в развитии энергетики. В связи с этим прогнозируется увеличение к 2030 г. доли местных и индивидуальных источников энергии до 25-30% мирового энергопотребления. Особенно эффективна децентрализация в теплоснабжении. Но главное, это то, что общее увеличение установленной мощности, несмотря на снижение загрузки, повышает эффективность использования энергоресурсов и ведет к снижению их потерь.

Генерация случайных чисел различного распределения

Генерация случайных чисел основана на том, что интегральная функция распределения F(x) ставит в соответствие любому заданному числу хвероятность от 0. до 1. Тогда наоборот некоторому значению F(x), равному, например r , соответствует определенная величина x (рисунок 2.14):

х = F^-1(r ),

где F^-1 – функция, обратная F.

1.0

F(x)

0.80

0.60 r

0.40
0.20
x_r x

Рисунок 2.14 – Графическая интепретация получения случайных чисел по заданному закону распределения
Отсюда следует способ формирования случайных чисел с заданным законом распределения, называемый методом обратных функций. Метод реализуется как по функциональным, так и аппроксимирующим зависимостям. При этом значения r должны быть распределены в интервале 0. – 1. случайно по равномерному закону.

Для нормального закона распределения применяется также метод, основанный на центральной предельной теореме теории вероятностей, согласно которой большое число n независимых случайных чисел с одним и тем же распределением вероятностей дает нормально распределенные числа с математическим ожиданием, равным сумме этих чисел и геометрической суммой среднеквадратических отклонений:

; .

Требования к качеству электрической энергии и ответственность за отклонение показателей качества электрической энергии

Отклонения напряжения - отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения [7, 8].

Отклонение напряжения в той или иной точке сети происходит под воздействием изменения нагрузки в соответствии с её графиком.

Отклонения напряжения от номинальных значений происходят из-за суточных, сезонных и технологических изменений электрической нагрузки потребителей; изменения мощности компенсирующих устройств; регулирования напряжения генераторами электростанций и на подстанциях энергосистем; изменения схемы и параметров электрических сетей.

или, %

Установившееся отклонение напряжения dU_у равно, %:

Ответственность за поддержание напряжения в пределах, установленных ГОСТ 13109-97, возлагается на энергоснабжающую организацию.

Отклонение частоты - – разность между действительным и номинальным значениями частоты, Гц [4, 8]:

или, %

Поддержание нормальной частоты, соответствующей требованиям стандарта, является технической, а не научной задачей, основной путь решения которой - ввод генерирующих мощностей с целью создания резервов мощности в сетях энергоснабжающих организаций.

Колебания напряжения -быстрые изменения действующего значения напряжения, происходящие со скоростью 1-2% в секунду и более. Колебания напряжения амплитудой (размахом изменения напряжения), частотой и интервалами между следующими друг за другом

Отклонения напряжения, усугублённые резкопеременным характером, ещё более снижают эффективность работы и срок службы оборудования. Вызывают брак продукции. Способствуют отключению автоматических систем управления и повреждению оборудования. Так, например, колебания амплитуды и, в большей мере, фазы напряжения вызывают вибрации электродвигателя, приводимых механизмов и систем. В частности, это ведёт к снижению усталостной прочности трубопроводов и снижению срока их службы. А при размахах колебаний более 15 % могут отключаться магнитные пускатели и реле

Несинусоидальность напряжения -искажение синусоидальной формы кривой напряжения (см. рисунок 5.1). Несинусоидальность напряжения характеризуется значением коэффициента искажения кривой, %, и коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения, %.

Ответственность несет потрибитель.

Несимметрия напряжения -это несимметрия трёхфазной системы напряжений. Характеризуется коэффициентом обратной и нулевой последовательности. Несимметрия напряжений происходит только в трёхфазной сети под воздействием неравномерного распределения нагрузок по её фазам.

Провал напряжения -К провалам напряжения относится внезапное значительное изменение напряжения в точке электрической сети ниже уровня 0,9 U_ном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд.