Udoskonalanie systemów diagnostycznych do analizy i sterowania trybami pracy w sieciach elektroenergetycznych

W niniejszym artykule omówiono opracowanie, wdrożenie oraz weryfikację ilościową systemu diagnostycznego Spectrum, przeznaczonego do kompleksowego monitorowania i sterowania trybami pracy w sieciach dystrybucji energii elektrycznej. Metodologia badawcza łączy teoretyczne modelowanie przepływu mocy z zaawansowanym eksperymentalnym gromadzeniem danych. Z teoretycznego punktu widzenia tryby pracy w stanie ustalonym oblicza się przy użyciu zmodyfikowanej procedury iteracyjnej opartej na algorytmie Newtona, dostosowanej do warunków asymetrycznych i niesinusowych, z wykorzystaniem reprezentacji we współrzędnych fazowych. W ramach badania eksperymentalnie wprowadzono oparty na mikro­pro­cesorze wskaźnik parametrów zużycia energii (ECPI). Uwzględniając ograniczenia tradycyjnych transformatorów elektromagnetycznych, w badaniu uzasadniono zastosowanie optycznych przetworników prądu i napięcia w celu zminimalizowania nieodłącznych błędów pomiarowych. W celu porównania możliwości metrologicznych systemu przeprowadzono analizę porównawczą z charakterystyką dostępnego na rynku analizatora jakości energii Fluke 1734. Ponadto praktyczną przydatność opracowanego wskaźnika ECPI oceniono na podstawie pomiarów uzyskanych w zakłóconych warunkach pracy. Wyniki ilościowe wskazują, że dostosowany algorytm obliczeniowy charakteryzuje się błędem obliczeniowym nieprzekraczającym 5%, natomiast badania laboratoryjne całego kanału pomiarowego potwierdziły błąd wewnętrzny nieprzekraczający 2,5%. Przedstawione poziomy dokładności potwierdzają praktyczną przydatność proponowanej struktury do analizy trybów pracy, oceny konfiguracji sieci oraz zarządzania przepływem mocy w nowoczesnych sieciach dystrybucyjnych.