Способ цифровой обработки трехфазного сигнала для выделения симметричных составляющих

Работа посвящена развитию методов оценки уровня несимметрии токов и напряжений в трехфазных электрических сетях. Основным направлением исследований в данной работе является создание достаточно простого аппаратно-ориентированного способа выделения симметричных составляющих из несимметричной трехфазной системы векторов. В работе предлагается новый алгоритм цифровой обработки сигналов трехфазной системы напряжений и/или токов, позволяющий реализовать функцию цифрового фильтра симметричных составляющих. Основой работы алгоритма являются результаты синхронных измерений мгновенных напряжений и/или токов. В алгоритме отсутствует необходимость в определении угловых соотношений векторов трехфазной системы. Помимо этого, алгоритм освобожден от необходимости использования комплексных чисел при вычислениях симметричных составляющих. Результатом работы алгоритма являются осциллограммы симметричных составляющих, представленные в виде множеств дискретных отсчетов. В основе алгоритма лежат простейшие арифметические действия с мгновенными значениями синхронно измеряемых параметров трехфазной системы. Предлагаемый алгоритм позволяет снизить требования к вычислительной мощности средств измерений без потери точности оценки векторов симметричных составляющих. Алгоритм может быть использован для реализации на его базе цифровых фильтров прямой, обратной или нулевой последовательности напряжений и/или токов.

1. Парсентьев, О. С. Анализ дополнительных потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях, образованных несимметрией распределения нагрузки / О. С. Парсентьев // Вестник Луганского национального университета имени Владимира Даля. – 2019. – № 12(30). – С. 136–151.

2. Громков, А. С. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников и способы повышения показателей качества электроэнергии / А. С. Громков // Экономика и социум. – 2020. – № 4(71). – С. 253–256.

3. Петров, А. В. Разработка инженерных методов оценки несимметрии напряжений в сетях 10–0,4 кВ : специальность 05.14.02 Электрические станции и электроэнергетические системы : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Петров Антон Васильевич. – Ставрополь, 2003. – 200 с.

4. Жежеленко, И. В. Оценка потерь электрической энергии, вызванных снижением ее качества / И. В. Жежеленко, В. В. Нестерович // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. – 2017. – № 34. – С. 119–126.

5. Бычков, Е. В. Новые возможности малой энергетики на принципах SmartGrid / Е. В. Бычков, А. Б. Васенин, О. В. Крюков // Автоматизация и IT в энергетике. – 2019. – № 10(123). – С. 40–50.

6. Алинов, М. Ш. Smartgrid – умная энергетика: перспективы и барьеры / М. Ш. Алинов, А. Г. Алинов // Российские регионы в фокусе перемен : сборник докладов XIII Международной конференции, Екатеринбург, 15–17 ноября 2018 года. – Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2019. – С. 111–115.

7. Кононов, Ю. Г. Перспективы применения интеллектуальных информационно-измерительных систем в электрических сетях / Ю. Г. Кононов, Р. Н. Липский // Электроэнергетика глазами молодежи – 2020 : материалы ХI Международной НТК, Ставрополь, 15–17 сентября 2020 года : в 2 т. – Ставрополь : Изд-во СКФУ, 2020. – С. 46–57.

8. Чупрова, И. А. Особенности внедрения smart metering / И. А. Чупрова // Электроэнергетика. Энергия – 2019 : материалы конференции, Иваново, 02–04 апреля 2019 года : в 7 т. – Иваново : Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина, 2019. – С. 34.

9. Баранова, К. С. Интеллектуальная система smart metering и АСКУЭ / К. С. Баранова, А. В. Горбань // Молодежный вестник ИрГТУ. – 2018. – Т. 8. – № 1. – С. 7.

10. Троицкий, А. И. Обобщение понятия несимметричные нагрузки с целью их внутреннего симметрирования по критерию снижения потерь мощности / А. И. Троицкий, С. С. Костинский // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2013. – № 1. – С. 126–131.

11. Костюков, Д. А. Оценка долевого вклада потребителя в несимметрию напряжений по обратной последовательности в сетях с изолированной нейтралью / Д. А. Костюков, А. В. Петров, А. Е. Кущ // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. – 2018. – № 5(68). – С. 7–18.

12. Костюков, Д. А. Оценка вклада потребителя в несимметрию напряжений по нулевой последовательности в точке общего присоединения / Д. А. Костюков // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. – 2018. – № 6(69). – С. 24–34.

13. Анализ методов оценки долевого вклада потребителей в уровень несимметрии напряжений в точке общего присоединения / Д. А. Костюков, А. В. Петров, А. Е. Кущ, А. А. Васильев // Актуальные проблемы инженерных наук : материалы 7-й (64) ежегодной НПК преподавателей, студентов и молодых ученых Северо-Кавказского федерального университета «Университетская наука – региону», Ставрополь, 03–29 апреля 2019 года. – Ставрополь : Изд. дом «Тэсэра», 2019. – С. 50–53.

14. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учебник : в 2 ч. / Л. А. Бессонов, В. Л. Бессонов. – Ч. 1. – 12-е изд., испр. и доп. – Москва : Юрайт, 2016. – 364 с. – (Бакалавр. Академический курс). – ISBN 978-5-9916-9301-1.

15. Кобозев В. А. Расчет комплексных показателей несимметрии напряжений в электрических сетях / В. А. Кобозев, П. В. Коваленко // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2004. – № 4. – С. 50-53.