RU2584338C1 - Method for determining static load characteristics from stress - Google Patents
Method for determining static load characteristics from stress Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584338C1 RU2584338C1 RU2015107215/28A RU2015107215A RU2584338C1 RU 2584338 C1 RU2584338 C1 RU 2584338C1 RU 2015107215/28 A RU2015107215/28 A RU 2015107215/28A RU 2015107215 A RU2015107215 A RU 2015107215A RU 2584338 C1 RU2584338 C1 RU 2584338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- power
- load
- values
- measured
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению.The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the static characteristics of the voltage load.
Известен способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению [Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е. Применение математических моделей электрической нагрузки в расчетах энергосистем и надежности электроснабжения промышленных потребителей. - М.: ЭЛЕКС-КМ, 2008. - С. 211-215], при котором в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения и мощности в относительные единицы. Полученную в результате характеристику используют в качестве статической характеристики нагрузки.A known method for determining the static characteristics of the load voltage [Gurevich Yu.E., Libova L.E. The use of mathematical models of electric load in the calculation of energy systems and the reliability of power supply to industrial consumers. - M .: ELEKS-KM, 2008. - S. 211-215], in which successive voltage changes are made in the load node, voltage and power are measured, and the measured voltage and power values are converted to relative units. The resulting characteristic is used as a static characteristic of the load.
Условием использования указанного способа является стационарность исследуемой нагрузки. Если имеют место нерегулярные колебания и дрейф мощности, то указанный способ использоваться не может. В этом случае требуется повторное проведение эксперимента, что зачастую сопряжено с рядом технических и организационных трудностей и не всегда возможно. Кроме того, нет гарантии, что при повторном эксперименте нагрузка будет стационарна и использование указанного способа для определения статической характеристики нагрузки будет успешным.The condition for using this method is the stationarity of the test load. If irregular fluctuations and power drift take place, then this method cannot be used. In this case, a repeated experiment is required, which is often associated with a number of technical and organizational difficulties and is not always possible. In addition, there is no guarantee that during the repeated experiment the load will be stationary and the use of this method to determine the static characteristics of the load will be successful.
Не известны способы, позволяющие определять статические характеристики нагрузки по напряжению в условиях значительных нерегулярных колебаний и дрейфа мощности.No methods are known for determining the static characteristics of a voltage load under conditions of significant irregular fluctuations and power drift.
Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего определять статические характеристики нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности.The objective of the invention is to develop a method that allows to determine the static characteristics of the voltage load in the presence of irregular fluctuations and power drift.
Это достигается тем, что также, как в прототипе, в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения в относительные единицы.This is achieved by the fact that, as in the prototype, successive voltage changes are made in the load node, voltage and power are measured, and the measured voltage values are converted to relative units.
Согласно изобретению напряжение и мощность измеряют до и после каждого изменения напряжения, определяют значения регулирующего эффекта нагрузки KPi для каждой пары измеренных значений напряжения и мощности в соответствии с соотношением:According to the invention, the voltage and power are measured before and after each voltage change, the values of the regulatory effect of the load KP i are determined for each pair of measured voltage and power values in accordance with the ratio:
где U*1(i) и P1(i) - значения напряжения в относительных единицах и мощности в именованных единицах, измеренные до i-го изменения напряжения,where U * 1 (i) and P 1 (i) are voltage values in relative units and power in named units, measured before the i-th voltage change,
i=1, 2, … - порядковый номер изменения напряжения,i = 1, 2, ... - serial number of the voltage change,
U*2(i) и P2(i) - значения напряжения в относительных единицах и мощности в именованных единицах, измеренные после i-го изменения напряжения.U * 2 (i) and P 2 (i) are voltage values in relative units and power in named units, measured after the i-th voltage change.
Затем производят фильтрацию полученных пар измерений, значения регулирующего эффекта KPi которых не попадают в заданный доверительный интервал, и определяют коэффициенты a 0, a 1, a 2 методом наименьших квадратов из выраженияThen, the obtained pairs of measurements are filtered, the values of the regulatory effect KP i of which do not fall within the given confidence interval, and the coefficients a 0 , a 1 , a 2 are determined by the least squares method from the expression
где PБАЗ(i) - значение базисной мощности для i-й пары измерений, BAZ wherein P (i) - the base power value for the i-th pair of measurements,
N - количество оставшихся после фильтрации пар измерений.N is the number of measurement pairs remaining after filtering.
Принимают в качестве искомой статической характеристики нагрузки по напряжению полином The polynomial voltage load is taken as the desired static characteristic of the load.
Предложенный способ позволяет определять статические характеристики нагрузки по напряжению даже при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности благодаря тому, что из всего массива экспериментальных данных выделяют такие пары измерений, для которых исследуемая нагрузка является стационарной, то есть РБАЗ(i)=const, а сами значения PБАЗ(i) определяют наряду с коэффициентами a 0, a 1, a 2 из условия минимизации суммы квадратов отклонений результатов измерений в относительных единицах от полученной статической характеристики нагрузки.The proposed method allows to determine the static characteristics of the voltage load even in the presence of irregular fluctuations and power drift due to the fact that from the entire array of experimental data such pairs of measurements are distinguished for which the load under study is stationary, that is, P BAZ (i) = const, and the values of P BAS (i) are determined along with the coefficients a 0 , a 1 , a 2 from the condition of minimizing the sum of squares of deviations of the measurement results in relative units from the obtained static load characteristic.
Выражение (2) является системой, составленной из уравнений видаExpression (2) is a system composed of equations of the form
с учетом того, что для каждой пары измерений U*1(i) и U*2(i), Pl(i) и P2(i) базисная мощность PБАЗ(i) остается постоянной.taking into account the fact that for each pair of measurements U * 1 (i) and U * 2 (i) , P l (i) and P 2 (i), the base power P BAS (i) remains constant.
Нерегулярные колебания и дрейф мощности могут быть учтены, как изменение значения базисной мощности, которая используется для перевода измеренных значений мощности в относительные единицы. В предложенном способе измерения значений напряжения и мощности производят непосредственно до и после изменения напряжения, что максимально снижает вероятность изменения базисной мощности между такими измерениями. Для того чтобы исключить пары измерений, между которыми все же происходит изменение базисной мощности, в предложенном способе предусмотрена фильтрация пар измерений по значениям регулирующего эффекта нагрузки. Так как значения базисной мощности для каждой пары измерений заранее неизвестны, то в предложенном способе выбирают их исходя из условия минимизации суммы квадратов отклонений результатов измерения от полученной статической характеристики нагрузки. Это позволяет свести к минимуму влияние нерегулярных колебаний и дрейфа мощности на получаемую статическую характеристику нагрузки, что расширяет область использования предложенного способа по сравнению с прототипом.Irregular fluctuations and power drift can be taken into account as a change in the value of the base power, which is used to translate the measured power values into relative units. In the proposed method, the measurement of voltage and power values is carried out immediately before and after the voltage change, which minimizes the likelihood of a change in the base power between such measurements. In order to exclude pairs of measurements between which a base power change still occurs, the proposed method provides for filtering of measurement pairs by the values of the regulatory effect of the load. Since the values of the base power for each pair of measurements are not known in advance, in the proposed method they are selected based on the condition of minimizing the sum of squares of deviations of the measurement results from the obtained static load characteristics. This allows you to minimize the effect of irregular fluctuations and power drift on the resulting static load characteristics, which expands the scope of the proposed method in comparison with the prototype.
На фиг. 1 - представлена схема устройства, реализующая предлагаемый способ.In FIG. 1 - presents a diagram of a device that implements the proposed method.
На фиг. 2 - представлены пары измеренных значений напряжения и мощности в именованных единицах.In FIG. 2 - presents pairs of measured voltage and power values in named units.
На фиг. 3 - представлена полученная статическая характеристика нагрузки и пары измерений напряжения и мощности после фильтрации, переведенные в относительные единицы.In FIG. 3 - presents the obtained static characteristic of the load and a pair of voltage and power measurements after filtering, converted into relative units.
В таблице 1 приведены измеренные значения напряжения U1(i) и U2(i) и мощности P1(i) и P2(i) в именованных единицах, а также соответствующие им значения регулирующего эффекта нагрузки KPi.Table 1 shows the measured values of voltage U 1 (i) and U 2 (i) and power P 1 (i) and P 2 (i) in named units, as well as the corresponding values of the regulating effect of the load KP i .
Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению может быть осуществлен с помощью устройства (фиг. 1), в котором первый выход блока управления 1 соединен с устройством регулирования напряжения под нагрузкой питающего трансформатора 2. Второй выход блока управления 1 соединен с входом блока измерений 3, входы которого подключены к измерительным трансформаторам тока 4 и напряжения 5. Выход блока измерения 3 соединен с входом блока регулирующих эффектов 6 и с входом блока фильтрации 7. Выход блока регулирующих эффектов 6 соединен с входом блока фильтрации 7, выход которого соединен с входом блока определения коэффициентов 8.The method of determining the static characteristics of the voltage load can be carried out using the device (Fig. 1), in which the first output of the
Блок измерения 3 может быть выполнен с помощью анализатора электропотребления AR5. Блок управления 1, блок регулирующих эффектов 6, блок фильтрации 7, блок определения коэффициентов 8 могут быть выполнены на микроконтроллерах серии 51 производителя atmel AT89S53.
В качестве примера приведен способ определения статической характеристики активной мощности нагрузки ОАО «Сибкабель» г. Томск по напряжению. Нагрузка ОАО «Сибкабель» имеет резкопеременный характер, обусловленный особенностями производства, что сопровождается нерегулярными колебаниями и дрейфом мощности, поэтому определение статической характеристики нагрузки по напряжению известными способами невозможно.As an example, a method for determining the static characteristics of the active load power of Sibkabel OJSC in Tomsk by voltage is given. The load of Sibkabel OJSC has a sharply alternating character, due to the characteristics of production, which is accompanied by irregular fluctuations and power drift, therefore, it is impossible to determine the static characteristics of the load by voltage by known methods.
Последовательное изменение напряжения в узле нагрузки производят с помощью устройства регулирования напряжения под нагрузкой питающего трансформатора 2, а измерение значений напряжения и мощности производят с помощью блока измерения 3. Для координации процесса измерения с процессом изменения напряжения служит блок управления 1, в котором в соответствии с программой эксперимента последовательно формируют управляющие воздействия на блок измерения 3, привод устройства регулирования напряжения под нагрузкой питающего трансформатора 2 и снова на блок измерения 3. В соответствии с управляющими воздействиями до и после каждого изменения напряжения в блоке измерения 3 производят измерение значений трехфазной активной мощности P1(i) и P2(i) и действующего среднефазного значения напряжения U1(i) и U2(i), где i=1, 2, … - порядковый номер изменения напряжения, индекс 1 означает, что измерение произведено до изменения напряжения, а индекс 2 означает, что измерение произведено после изменения напряжения (таблица 1, фиг. 2).The successive voltage change in the load node is performed using the voltage control device under load of the
В блоке измерения 3 переводят измеренные значения напряжения в относительные единицы:In
причем для перевода всех измеренных значений напряжения в относительные единицы, также как и в прототипе, используют одно и то же неизменное значение базисного напряжения (в данном случае UБАЗ=6200 В).wherein for transfer of measured voltage values in relative units, as in prior art, use one and the same constant value of the base voltage (in this case U BAZ = 6200 V).
Далее полученные пары измеренных значений U*1(i) и U*2(i), P1(i) и P2(i) одновременно поступают с выхода блока измерения 3 на вход блока регулирующих эффектов 6 и на вход блока фильтрации 7. В блоке регулирующих эффектов 6 определяют значения регулирующих эффектов нагрузки KPi для каждой пары измерений в соответствии с соотношением (1).Subsequently, the obtained pair of the measured values U * 1 (i) and U * 2 (i), P 1 (i) and P 2 (i) simultaneously output from the
Значения регулирующих эффектов нагрузки KPi (таблица 1) поступают с выхода блока регулирующих эффектов 6 на вход блока фильтрации 7, где производят фильтрацию полученных пар измерений U*1(i) и U*2(i), P1(i) и P2(i), значения регулирующего эффекта KPi которых не попадают в заданный доверительный интервал, (в данном случае 0,75÷2). Исключаемые пары измерений выделены жирным курсивом в таблице 1 и серым цветом на графике фиг. 2.The values of the regulatory effects of the load KP i (table 1) come from the output of the
С выхода блока фильтрации 7 оставшиеся пары значений напряжения U*1(i) и U*2(i), и мощности P1(i) и P2(i) поступают на вход блока определения коэффициентов 8, где определяют коэффициенты a 0, a 1, a 2 методом наименьших квадратов из выражения (2). Принимают в качестве искомой статической характеристики нагрузки по напряжению полином с полученными коэффициентами a 0=1,458, a 1=-2,233, a 2=1,775.From the output of the
На графике фиг. 3 представлена полученная статическая характеристика активной мощности нагрузки ОАО «Сибкабель» по напряжению, а также измеренные значения напряжения и мощности, переведенные в относительные единицы. Из графика видно, что отклонение измеренных значений от характеристики не значительны. Таким образом, на примере активной мощности нагрузки ОАО «Сибкабель» показана работоспособность предложенного способа даже при наличии нерегулярных колебаний нагрузки и дрейфа мощности. Работа устройства при определении статической характеристики реактивной мощности нагрузки по напряжению будет аналогичной.In the graph of FIG. Figure 3 presents the obtained static characteristic of the active load power of Sibkabel OJSC by voltage, as well as the measured voltage and power values converted into relative units. The graph shows that the deviation of the measured values from the characteristics are not significant. Thus, the example of the active load power of Sibkabel OJSC shows the operability of the proposed method even in the presence of irregular load fluctuations and power drift. The operation of the device in determining the static characteristics of the reactive power of the load voltage will be similar.
Claims (1)
где U*1(i) и Р1(i) - значения напряжения в относительных единицах и мощности в именованных единицах, измеренные до i-го изменения напряжения,
i=1, 2, … - порядковый номер изменения напряжения,
U*2(i) и Р2(i) - значения напряжения в относительных единицах и мощности в именованных единицах, измеренные после i-го изменения напряжения,
производят фильтрацию полученных пар измерений, значения регулирующего эффекта КРi которых не попадают в заданный доверительный интервал, определяют коэффициенты а0, а1, а2 методом наименьших квадратов из выражения
где РБАЗ(i) - значение базисной мощности для i-й пары измерений,
N - количество оставшихся после фильтрации пар измерений,
принимают в качестве искомой статической характеристики нагрузки по напряжению полином
where U * 1 (i) and P 1 (i) are voltage values in relative units and power in named units, measured before the i-th voltage change,
i = 1, 2, ... - serial number of the voltage change,
U * 2 (i) and F 2 (i) - values of voltage in arbitrary units and a power in the named units measured after i-th voltage changes,
filtering the obtained pairs of measurements, the values of the regulatory effect of CR i which do not fall within a given confidence interval, determine the coefficients a 0 , a 1 , and 2 using the least squares method from the expression
where R BAZ (i) is the value of the base power for the i-th pair of measurements,
N is the number of measurement pairs remaining after filtering,
take the polynomial voltage load as the desired static characteristic
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107215/28A RU2584338C1 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Method for determining static load characteristics from stress |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107215/28A RU2584338C1 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Method for determining static load characteristics from stress |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2584338C1 true RU2584338C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015107215/28A RU2584338C1 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Method for determining static load characteristics from stress |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584338C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110991786A (en) * | 2019-10-15 | 2020-04-10 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 10kV static load model parameter identification method based on similar daily load curve |
RU2809920C1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-12-19 | Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" | Method for determining static characteristics of voltage load according to passive experiment measurements |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2094809C1 (en) * | 1995-09-26 | 1997-10-27 | Вячеслав Васильевич Самокиш | Method for steal-proof measuring of electric power in multiple-phase circuits and device which implements said method |
US7405553B1 (en) * | 2005-10-31 | 2008-07-29 | At&T Corp. | Load testing of uninterrupted power supply systems using regenerative loading by supplying percentage of a test power |
RU133931U1 (en) * | 2013-05-30 | 2013-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DIAGNOSTIC DEVICE FOR DC AND AC POWER Locomotives |
-
2015
- 2015-03-02 RU RU2015107215/28A patent/RU2584338C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2094809C1 (en) * | 1995-09-26 | 1997-10-27 | Вячеслав Васильевич Самокиш | Method for steal-proof measuring of electric power in multiple-phase circuits and device which implements said method |
US7405553B1 (en) * | 2005-10-31 | 2008-07-29 | At&T Corp. | Load testing of uninterrupted power supply systems using regenerative loading by supplying percentage of a test power |
RU133931U1 (en) * | 2013-05-30 | 2013-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DIAGNOSTIC DEVICE FOR DC AND AC POWER Locomotives |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110991786A (en) * | 2019-10-15 | 2020-04-10 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 10kV static load model parameter identification method based on similar daily load curve |
CN110991786B (en) * | 2019-10-15 | 2022-06-24 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 10kV static load model parameter identification method based on similar daily load curve |
RU2809920C1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-12-19 | Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" | Method for determining static characteristics of voltage load according to passive experiment measurements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhu et al. | Toward a low cost and high performance MPC: The role of system identification | |
CN104991581B (en) | A kind of compress control method and device of processing chamber | |
Marino et al. | A new open source software for the calculation of the liquid junction potential between two solutions according to the stationary Nernst-Planck equation | |
Zhao et al. | Identification of k-step-ahead prediction error model and MPC control | |
Bohannan et al. | A physical experimental study of the fractional harmonic oscillator | |
RU2584338C1 (en) | Method for determining static load characteristics from stress | |
Donjaroennon et al. | Mathematical model construction of DC Motor by closed-loop system Identification technique Using Matlab/Simulink | |
CN104734824A (en) | Method for detecting weak periodic signals under strong noise background in chaotic synchronization mode | |
CN103197692B (en) | A kind of flow control methods, Apparatus and system | |
RU2569179C1 (en) | Method for determining static load characteristics against voltage | |
JP6161783B2 (en) | Method for obtaining impedance of power transmission / distribution network by computer support, power generation apparatus and computer program for implementing the method | |
CN109613347B (en) | Excitation characteristic detection method and device of transformer | |
RU2573171C1 (en) | Method for determination of load static characteristics against voltage with abnormal deviations protection | |
Stebel et al. | Performance improvement for quasi periodical disturbances in PH control | |
Bajarangbali et al. | Identification of integrating and critically damped systems with time delay | |
RU160681U1 (en) | PULSE RELAXATION DEVICE FOR THE EVALUATION OF NICKEL-CADMIUM BATTERIES | |
Zhao et al. | Some notes on MPC relevant identification | |
Goodman et al. | Continuous measurement of characteristics of systems with random inputs: A step toward self-optimizing control | |
Peñaranda et al. | Dynamic model validation via error indexes | |
Eichler et al. | Differences between Preisach model and experiment for soft ferromagnetic materials, effect of instrument accuracy | |
Khadanovich | Guaranteed Estimation in the Problem of Transformer Windings DC Resistance Measuring | |
Kopka | Model–based fault diagnosis with fractional models | |
RU2585965C1 (en) | Insulation resistance measurement method and device therefor | |
Elena et al. | Energy measurements verification based on evaluation residues | |
Peixoto et al. | Fast extremum seeking for a class of non hammerstein-wienner systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180303 |