1. Наука
  2. Видання
  3. Системи обробки інформації
  4. 4(155)'2018
  5. Оцінювання невизначеності вимірювань несиметрії при калібруванні міри показників якості електроенергії

Оцінювання невизначеності вимірювань несиметрії при калібруванні міри показників якості електроенергії

В.В. Ісаєв, O.Ф. Meльник
Анотації на мовах:


Анотация: Стаття присвячена вирішенню проблеми метрологічного забезпечення аналізаторів електричної енергії в контексті розроблення процедури визначення метрологічних характеристик робочого еталону. В якості міри показників якості електроенергії (ПЯЕ) використовують трифазні багатофункціональні калібратори, котрі відтворюють напругу та силу змінного струму. Основні ПЯЕ, котрі визначені у національному стандарті ДСТУ EN 50160, розраховуються програмним забезпеченням калібратору та зображуються на екрані монітора. Оскільки аналізатори електричної енергії показують значення цих показників у визначених ДСТУ EN 50160 одиницях, логічним є визначення метрологічних характеристик та невизначеності вимірювань саме в цих одиницях. Одним з ПЯЕ є коефіцієнт несиметрії за зворотною послідовністю, рівняння зв’язку для визначення котрого є складним і містить три вхідних величини. Три лінійних напруги повинні бути виміряні з урахуванням дійсних значень поправок вимірювача. Зазначене рівняння потребує оптимізації з метою визначення коефіцієнтів чутливості при оцінюванні невизначеності вимірювання цього параметру. Метою статті є пропозиція та аналіз методики визначення відхилення коефіцієнту несиметрії, відтворюваного мірою ПЯЕ. Як робочий еталон для калібрування міри ПЯЕ пропонується використовувати прецизійний вольтметр змінної напруги, який опосередковано вимірює коефіцієнт несиметрії. Невизначеність вимірювання під час калібрування пропонується оцінювати відповідно до настанови з вираження невизначеності GUM 1995. У статті проаналізовано внесок вхідних величин, проведено оптимізацію аналітичних виразів для розрахунку коефіцієнтів чутливості та запропоновано бюджет невизначеності. Результати практичного застосування запропонованої методики, отримані під час калібрування багатофункціонального калібратора, свідчать про доцільність використання прецизійного вольтметру як робочого еталону. Бажаний рівень невизначеності вимірювання при калібруванні міри ПЯЕ повинен мати потрійний запас по відношенню до її паспортної метрологічної характеристики, і, з цього погляду, оцінена невизначеність дає удвічі кращі показники.


Ключові слова: коефіцієнт несиметрії, змінна напруга, прецизійний вольтметр, невизначеність вимірювання

Список літератури

1. Khan S. A review on power quality problems and its improvement techniques / S. Khan, B. Singh, P. Makhija // Power and Advanced Computing Technologies (i-PACT) Innovations. – 2017. – P. 1-7. https://doi.org/10.1109/IPACT.2017.8244882.
2. EN 50160:2010. Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks. – European Committee for standardization, 2011.
3. Barros J. A review of measurement and analysis of electric power quality on shipboard power system networks / J. Bar-ros, I.D. Ramón // A Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – Vol. 62. – P. 665-672.
4. IEC 61000-4-30 :2008. Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-30: Testing and Measurement Techniques – Power Quality Measurement Methods. – International Electrotechnical Commission, 2009.
5. JCGM 100:2008 (GUM 1995). Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measure-ment, 2008.
6. 6100A. Electrical power standard. User’s manual. – Fluke Corporation, 2008. – 210 с.
7. Smart grid power quality and stability measurements in Europe / P.S. Wright, G. Rietveld, H.E. van den Brom, G. Crotti, J.P. Braun // 2016 Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2016). – 2016, July. – P. 1-2. https://doi.org/10.1109/CPEM.2014.6898263.
8. EMPIR project TracePQM: Traceability routes for electrical power quality measurements / V.N. Zachovalová, A. Yovcheva, J. D. de Aguilar, R.C. Santos, D. Ilić, J. Lončarević, A. Pokatilov // 18th International Congress of Metrology. – 2017. – P. 04001. https://doi.org/10.1051/metrology/ 201704001.
9. Величко O.М. Деякі особливості калібрування багатофункціональних калібраторів змінного струму / О.М. Величко, В.В. Ісаєв // Збірник наукових праць ОДАТРЯ. – 2017. – № 1(10). – С. 59-64.
10. Velychko O., Comparison of phase angle measurement results by means of two methods / O. Velychko, V. Isaiev, Yu. Kulish // Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2018). – 2018, July.
11. Величко O.Н. Некоторые особенности оценки неопределенности измерений при калибровке многофункциональных калибраторов переменного тока / О.Н. Величко, В.В. Исаев // XIV International scientific and tech-nical seminar “Measurement uncertainty: scientific, normative, applied and methodical aspects UM-2017”. – 2017, September. – С. 13-14.
12. Tarasiuk T. Impact of sampling frequency on accuracy of unbalance factor measurement by DFT / T. Tarasiuk, A. Pilat // Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2015 IEEE International . – 2015, May. – P. 1420-1424. https://doi.org/10.1109/I2MTC. 2015.7151484.
13. Uncertainty Evaluation for the Impact of Measurement Accuracy on Power Quality Parameters / E. Gasch, M. Do-magk, R. Stiegler, J. Meyer // Applied Measurements for Power Systems (AMPS), 2017 IEEE International Workshop on. – 2017, September. – P. 1-6. https://doi.org/10.1109/AMPS. 2017.8078344.
14. БГТК.411649.002 РЭ. Универсальные калибраторы переменного тока Ресурс-K2. Руководство пользователя. – НПП “Энерготехника”, 2011. – 112 с.