الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۸۴
کد مقاله
ELC84
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
نام انگلیسی
PERFORMING ACCURATE POWER QUALITY MEASUREMENTS
تعداد صفحه به فارسی
۲۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۱
کلمات کلیدی به فارسی
کلمات کلیدی به انگلیسی
مرجع به فارسی
مرجع به انگلیسی
کشور
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
چکیده
حالت فلیکر (سوسو) و هارمونیک تولید شده بوسیله کوره های قوس الکتریکی بوجود آورنده مشکلی می باشند که به خوبی در صنعت فولاد و تاسیسات الکتریکی شناخته شده هستند. این مقاله ارائه دهنده روشی جهت جبران خطاهای اندازه گیری بوجود آمده بواسطه مبدلهای جریان و ولتاژ و فیلترهای هموار کننده ناصافی ها در سیستم اندازه گیری کیفیت توان می باشد. جبران دینامیکی را می توان در زمان واقعی با استفاده از فیلترهای دیجیتال اعمال داشت. ارتقای دقت در اندازه گیری بواسطه توسعه یک سیستم تحلیل گر کیفیت توان کامپیوتر محور در زمان واقعی (PQA) می باشد. سیستم PQA را می توان جهت اندازه گیری پارامترهای کیفیت توان برق نظیر ولتاژ، جریان و عدم توازن برق، فلیکر، هارمونیک و نوسانات قدرت فعال و غیر فعال به کار گرفت. نتایج اندازه گیری حاصله از PQA با یا بدون فیلترهای جبرانی دیجیتالی ارائه گردیده و مقایسه شده اند و این موضوع مشخص شده است که استفاده آنها می تواند سبب ارتقاء سنجش یا اندازه گیری کیفیت توان به میزان دقیق و قابل توجهی شود.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
۱- مقدمه
مصرف کنندگان صنعتی می بایست نسبت به محدود کردن پارازیت ها و اغتشاشاتی که آنها بر روی شبکه برق بوجود می آوردند اقدام نمایند، مشکلی که ممکن است سبب بروز خطا شده و یا آنکه الزام جهت نصب جبرانگرهای گرانقیمت به منظور کاهش شدت این پارازیت ها را حتمی می سازد. پیمانهای که در این رابطه موجود هستند بر مبنای حفظ ضرایب قابل قبول توان، و کنترل سطوح عدم تعادل فلیکر و هارمونیک می باشند. علی الخصوص، پارامترهای چون هارمونیک، عدم تعادل و فلیکر (سوسو) به هنگامی که مصرف کنندگان در اطراف تاسیسات نیروگاهی قرار داشته باشند خود به عنوان یک عامل نگران کننده بشمار آمده و ممکن تاثیرات مضری را سبب شوند.
قراردادهای منعقد شده بین مصرف کنندگان صنعتی و شرکتهای نیروگاهی متفاوت می باشد و ممکن است در خلال زمان با توجه به ایجاد استانداردهای جدید تغییر نماید. بطور سنتی، مطالعات کوتاه مدت کیفیت نیرو جهت ارزیابی سطوح آشفتگی موجود یا عملیات آتی مد نظر هستند که نیاز به محدوده گسترده ای از ادوات سنجشی دارند. با توجه به آنکه نگرانی های مربوط به کیفیت توان در شبکه های برق در حال افزایش می باشند، خط مشی هایی جهت استفاده از ادوات سنجشی کیفیت توان جهت نظارت بر مفاد قرار داد وجود دارند. بر این مبنا و در نتیجه عدم تطابق با مفاد این خط مشی ها ممکن است موارد جدی رخ دهند و با توجه بدین موضوع مباحثی بین شرکتهای برق و مشتریان مطرح گردد که خود دقت سیستم های سنجشی را به چالش خواهد کشید. با توجه بدانکه مبدلهای سنجشی، فیلترهای حذف حالت پلگی و تاخیرات نمونه برداری ممکن است سبب ایجاد خطاهای اندازه گیری شوند و بر این مبنا احتمالا سبب بروز تاثیرات معنی داری در دقت نتایج گردند، لازم است تا با رعایت نکات دقیق در مفاد قرارداد قابلیت کافی برای حصول اندازه گیری های دقیق و مطمئن فراهم گردد.
با توجه به آنکه طرح جبرانی [۱]، [۳] به بخش توسعه سیستم PQA احتیاج دارد [۲]. این پارامتر جبرانی با استفاده از فیلترهای دیجیتال که در PQA اعمال شده اند اجرا خواهد شد تا آنکه تاثیرات مبدل اندازه گیری و دینامیک فیلتر حذف پله پلگی از بین برود. دینامیک مبدلهای اندازه گیری نیروگاهی را می توان در تعامل با این روییه اصلاح خطا بکار گرفت، البته در صورتی که مجموعه ای از برآوردهای واکنش فرکانس موجود باشند. PQA بعنوان یک ابزار تحلیل گر کلی جهت اعمال غالب توابع اندازه گیری که در مطالعات متعارف استفاده می شوند توسعه یافته است. این سیستم جهت کنترل شرایط قرارداد برق در خلال دوره های گسترده مناسب می باشد. قراردادهای متعاقب نیرو به نظر محدودیتهایی را در زمینه سوسو، هارمونیک، عدم توازن و افت های ولتاژ داشته و ابزاری که قابلیت اندازه گیری کلیه آشفتگی ها و پارازیت ها بصورت هم زمان را داشته باشد جذاب خواهد بود. به علاوه، … کاملا قابلیت پیکربندی را داشته و بر این مبنا می توان ضروریات مرتبط با یک منطقه یا محل خاص را برآورده ساخت.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
۲- مسایل کیفیت توان
آشفتگی های ناشی از عملیات را می توان با استانداردهای موجود مقایسه نمود، با این حال، این استاندارها در معرض تغییر می باشند. سطوح قابل پذیرش هارمونیک که بوسیله مصرف کنندگان ایجاد شده ا ند غالبا بر مبنای استانداردهای IEC 1000-3-2 و۱۰۰۰-۳-۶ مشخص می گردند [۱۱]. با این وجود، این استانداردها غالبا تحت بازنگری و ویرایش قرار می گیرند. در مورد فیلیکر یا سوسو، بواسطه طبیعت ذهنی این مشکل، نکته ای آشفتگی در آن ملاحظه شده است می تواند برای چشم انسان آزار دهنده باشد که خود مبحث مجادله برانگیری بشمار آمده و هیچگونه اجماع علمی در این زمینه وجود ندارد. در گذشته، استانداردهای بسیاری وجود داشته اند که به صورت مکرر تغییر یافته اند. به طور کلی این موضوع مهم است که ابزارهای تحلیل از انعطاف پذیری کافی برخوردار باشند به گونه ای که قابلیت به روز رسانی آنها جهت تطابق با ضروریات مشخص وجود داشته باشد و بتوان آن را با استانداردهای جدید مقایسه نمود.
هارمونیک های معنی دار بوسیله کوره قوس الکتریکی AC، بواسطه عدم خطیت فرآیند قوس، ایجاد می شوند. حالت غیر خطی متغییر زمانی سبب اعوجاج شکل موجهای جریان و ولتاژ می شود. جریانهای هارمونیک به باس نیروگاه بر می گردند و یا آنکه به خط انتقال نیرو برگشت داده می شوند که ممکن است سبب بروز شرایط هم نوایی یا رزونانس غیر قابل منتظره در ابزارهای دیگر نیروگاهی یا سیستم های مجاور کاربران شوند. هارمونیک و عدم توازن ممکن است منجر به صدمه دیدگی های ناشی از حرارت در ابزارهای الکتریکی گردیده و از اینرو جزء دغده های اصلی بشمار می آیند.
عملیات کوره قوس الکتریکی از نکته نظر ایجاد آشفتگی های ولتاژ چندان خوشایند نمی باشد. گوناگونی های سریع در امپدانس قوس سبب ایجاد نوسان ولتاژ در خط انتقال نیرو شده که خود موجب بروز فیلیکر می گردد. بطور اصلی، شکایت مرتبط با سطوح فیلیکر در ارتباط با یک تاثیر ناخوشایند نور نئونی می باشد که به چشم انسان در یک محدوده ۶ الی ۱۲ هرتزی برخورد می نماید.
تاسیسات نیروگاهی غالبا یک سری از دستورالعمل های محدود کننده را در زمینه سطوح فیلیکر در قراردادهای نیرو منعقد می نمایند. اطمینان از آنکه این سطوح افزایش نمی یابند خود جزء عوامل محدود کننده قابلیت های عملیاتی کوره می باشد. با توجه بدانکه سطوح فیلیکر منوط به رویه های عملیاتی می باشد، نظارت پیوسته سطح فیلیکر برای عملیات کوره ضروری خواهد بود. استراتژی های کنترل فیلیکر را می توان اعمال نمود.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
۳- دقت در اندازه گیری
سیگنال شده ولتاژ و جریان بواسطه تاثیرات واکنشهای فرکانس غیر ایده آل اجزای سخت افزاری سیستم های اندازه گیری ممکن است خراب شوند. این اجزا شامل مبدلهای جریان میدان (CT’s) و مبدلهای ولتاژ (VT’s)، ابزارهای CT’s و VT’s، و فیلترهای حذف پله پلگی می باشند. بعلاوه، برای سیستم های سه فاز، یک کارت آنالوگ به دیجیتال قابلیت نمونه برداری از کلیه کانالها دقیقا در یک زمان را نخواهد داشت، که خود سبب ایجاد تغییراتی بین نمونه های سیگنال خواهد شد.
بطور نوعی، واکنشهای فرکانس اجزای اندازه گیری بصورت سطحی نبوده و دارای پیش افت ها یا پس افتهای فاز با درجات مختلف در فرکانسهای فراتر از ۵۰۰ هرتز می باشند. چنین واکنش بسامدی سبب اعوجاج یا تغییر شکل سیگنالهای حاوی اجزای هارمونیک پر فرکانس می شوند. اعوجاج واحد نیز ممکن است سبب بروز عدم دقت در محاسبات توان نظیر توان موثر یا توان هرس/ توان غیر فعال، و یا آنکه ضریب توان، هارمونیک و عدم توازن شود.
یک فن آوری جهت جبران واکنشهای بسامدی غیر ایده آل اجزای اندازه گیری در مرجع [۱] ذکر شده اند و جزئیات آنها در مرجع [۳] آمده است. این تکنیک شامل معکوس ساختن داده های واکنش فرکانس مربوط به اجزا با فیلترهای دیجیتال زمان واقعی در ابزارهای اندازه گیری می باشد. این تکنیک بصورت موفقیت آمیز بر روی PQA جهت جبران دینامیک اندازه گیری VT’s، و تغییر کوتاه مدت بین هر کانال مدار A/D به هنگامی نمونه برداری در مود پیوسته مورد آزمایش قرار گرفته است، بعلاوه، تاثیر فیلترهای حذف پله پلگی را می توان بر این مبنا جبران نمود.
فیلترهای جبرانی که بطور تقریبی قابلیت معکوس کردن واکنش های بسامد اجزای اندازه گیری را دارند با استفاده از فن آوری های درون یابی فرکانس – حوزه محاسبه می شوند [۳]. این تکنیک ها جهت درون یابی عکس داده های واکنش – فرکانس پیچیده با یک تابع انتقال مناسب و ثابت بر روی محور فرضی مورد استفاده قرار می گیرد. این تابع انتقال را می توان بعنوان یک فیلتر دیجیتال در PQA اعمال داشت، به گونه ای که حذف تقریبی انجام شده و واکنش بسامدی ترکیبی حاصله نزدیک به شدت واحد (unity magnitude) و فاز صفر در باند فرکانس مدنظر باشد. تابع انتقال درون یابی در حوزه – z از طریق تبدیل دو خطی با دوره نمونه برداری مناسب نگاشت می شود. فیلتر زمان گسسته حاصله بعنوان یک معادله ماتریس مرتبه اول، زمان گسسته فضای حالت در نرم افزار PQA’s اعمال می گردد.
مثال یک: جبران یک سیگنال سینوسی
اندازه گیری های واکنش – فرکانس
اندازه گیری واکنش – فرکانس از ۶۰ هرتز (فرکانس پایه) تا ۲۱۰۰ هرتز (سی پنجمین هارمونیک) بر روی یک ۱۲۰V/3.5V VT استفاده شده با PQA اجرا می گردد. هشت نقطه واکنش فرکانس انتخاب شد: در فرکانس اصلی ۶۰ هرتز، و در هارمونیک های و این عمل انجام گردید. اندازه گیری ها در این فرکانس ها جهت طراحی یک فیلتر جبرانی انجام شد. از آنجایی که ورودی VT بر روی کانال ۰ نمونه گیری شد و خروجی آن نیز بر روی کانال ۱ نمونه برداری گردید، دقت اندازه گیری ها تحت تاثیر یک تاخیر ۱۰ µs بین کانال ۰ و ۱ کارت A/D می باشند که برای آزمایش واکنش – فرکانس مورد استفاده قرار گرفته اند. این موضوع نیز مشخص گردید که واکنش فرکانس VT دارای یک دامنه مسطح بر فراز باند فرکانس مطلوب می باشد، اما این مورد دارای یک فاز مثبت تا ۴ درجه در آن باند خواهد بود. فیلترهای حذف پله پلگی برای PQA به هنگامی این تحقیق انجام می شد در دسترس نبودند.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
آزمایش فیلترینگ
ولتاژ خروجی VT بر روی کانال ۷ PQA اندازه گیری شد، که در آن فیلتر دیجیتال جبرانی اعمال شده بود. سیگنال ورودی به VT بطور مستقیم بر روی کانال ۰، بدون هر گونه فیلتر، اندازه گیری شد. توجه شود که یک میزان بیشتر ۶۰ µs بین کانالهای ۱ و ۷ بر روی کارت A/D مسئول واکنش فرکانس ترکیبی می باشد که برای طراحی فیلتر استفاده شده است.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
۴- ویژگی های PQA
PQA شامل یک واحد پردازش اینتل می باشد که به مبدل های جریان و مبدل های ولتاژ خاص خود، از طریق یک کارت آنالوگ به دیجیتال ۱۶ بیتی، متصل می باشد. ماژول های نرم افزاری جهت انجام محاسبات زمان واقعی در یک محیط چند وظیفه ای توسعه یافته اند. محیط چند کاره یا چند وظیفه ای شامل برآوردهای کیفیت توان می باشد، که تاکنون، نیازمند مقیاس های بیشماری بوده است. به علاوه، کاربران قابلیت پیکربندی بازه های میانگین خروجی محاسبه جهت انطباق با ضروریات واحد یا ویژگی های خاص را خواهند داشت- نوعی ویژگی که غالب دیگر سیستم های سنجشی آن را فراهم نمی آورند. استفاده از یک واحد پردازشگر اینتلی به جای سخت افزار مشتری یا خاص سبب فراهم آمدن انعطاف پذیری و همچنین صرفه جویی اقتصادی در خصوص مانیتور یا کنترل کلیه نیازهای کیفیت توان شده است.
PQA به یک روش مدولار طراحی شده است و اجازه می دهد تا محاسبات به صورتی آسان اضافه یا حذف شوند تا آنکه بر مبنای نیازهای واحد باشند. استانداردهای جدید و محاسبات عادی را می توان به راحتی با استفاده از این دیدگاه مدولار انجام داد. محاسبات کیفیت توان که برای PQA توسعه یافته است، تاکنون، مجموعا به سه ماژول مجزا تقسیم شده اند. ماژول برقی یا الکتریکی پایه (BEM)، ماژول الکتریکی پیشرفته (AEM) و ماژول کوره قوسی (AFM).
ماژول الکتریکی اصلی (BEM)
ماژول الکتریکی اصلی فراهم آورنده محسابات استاندارد توان می باشد. با قابلیت های خروجی انعطاف پذیر تعریف شده به وسیله کاربر، BEM جهت ارزیابی محدوده گسترده ای از مشکلات آنلاین الکتریکی مناسب می باشد. مشکلات ارزیابی شده ممکن است شامل موارد ذیل باشند:
افت ولتاژ ناشی از خطا
گوناگونی های RMS کوتاه مدت
گوناگونی های RMS بلند مدت
عدم توازن فاز
عملیات نامتقارن
ضریب اندک توان
ماژول الکتریکی پیشرفته (AEM)
مازول الکتریکی پیشرفته فراهم آورنده محاسبات شکل موج تفصیلی می باشد. این محاسبات شامل دسته بندی هارمونیک، فیلکر و افت ولتاژ می باشد.
محاسبات هارمونیک: محاسبه هارمونیک فراهم آورنده مانیتورینگ زمان واقعی طیف فرکانس کامل همراه با مولفه های واحد هارمونیک می باشد. سیگنال ورودی به این محاسبه ممکن است یک ولتاژ یا یک جریان باشد. بنابراین محاسبات بسیار هارمونیک را می توان به صورت همزمان انجام داد، هم طیف جریان و هم طیف ولتاژ، برای کلیه سه فازها که قابلیت محاسبه در یک زمان را خواهند داشت.
محاسبه هارمونیک بر روی یک پنجره اطلاعاتی که اندازه آن قابل تعریف به وسیله کاربر می باشد انجام می گردد. این محاسبه را می توان بر روی هر پنجره متوالی مشتمل بر داده ها یا جایگزین، یک سری از چرخه های فرکانس اصلی با توجه به قابلیت تعریف به وسیله کاربر را می توان بین پنجره های آنالیز رد نمود.
ماژول کوره قوسی (AFM)
از آنجایی که قواعد ضعیف مربوط به الکترود ممکن است منجر به عدم ثبات و اتلاف قوس شود، می توان از قواعد موثر در این مبحث به عنوان یک جزء ضروری در خصوص ارتقای کیفیت توان بهره گرفت. دیاگرام های توان، ولتاژ و جریان (PVI) (حاصل آمده از پارامترهای خاص نیروگاهی) نشان دهنده ویژگی های درست دیاگرام های چرخه تئوریکی هستند. یک نقطه میزان رگولاتور به عنوان یک نقطه ثابت بر روی دیاگرام PVI پدیدار می گردد. در طی عملیات، نقطه صحیح عملیاتی در حول و حوش این نقطه نوسان خواهد داشت، با فاصله از نقطه میزان که به عنوان برآورد خطای کنترلر به حساب می آید. برآوردهای عملکرد پیشرفته تری را می توان به کار گرفت. نظیر: همبستگی های اتوماتیک نرمال شده که به صورت اتوماتیک بر روی یک تغییر پله ای را مرحله ای در نقطه میزان محاسبه می شود، محاسبات زمان واقعی FFT جهت مشخص ساختن میزان فرکانس قوس یا آشفتگی های بوجود آمده در حمام، و غیره. این برآورد عملکرد فراهم آورنده یک خط مبنا برای ارتقای کنترل کوره می باشد.
اجرای برآوردهای دقیق کیفیت توان
۵- نتیجه گیری
به عنوان قراردادهایی بین تاسیسات نیروگاهی و بارها، خط مشی به سمت نظارت پیوسته برآوردهای کیفیت مختلف توان، دقت شبیه سازی های مرتبط با برآوردهای کیفیت زمان واقعی توان و محاسبه ها از اهمیت فزاینده ای برخوردار می گردد. برآوردهای دقیق کیفیت توان نیازمند استفاده از فیلترهای جبرانی دیجیتال جهت تسکین اعوجاج حاصل شده به وسیله اجزای سنجش سخت افزاری را ضروری می سازد. چنین فیلترهای جبرانی در PQA به کار گرفته شده اند و در عین حال ارتقای معنی داری نیز از نقطه نظر دقت، همان گونه که در داده های جریان کوره قوسی ثبت شده است، به وجود آمده است.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
