График статической нагрузки как выглядит

Нагрузки на здание

Когда построенный дом «даёт сбой» в виде прогибающейся крыши, толстых трещин по фасаду и прочих неловкостей, нужно понимать, что в 80% случаев причиной такому развитию событий послужили неверные конструктивные расчеты.

Конструктивная система здания должна выдерживать два вида нагрузок: статические и динамические.

Схема нагрузок

Статические нагрузки:

Действуют на строение в течение длительного времени и постепенно достигают своего пика без резких скачков. На такие нагрузки здание реагирует медленно, и его деформация достигает максимума при максимальной статической силе.

Постоянная нагрузка – вес стен, перекрытий, крыши и всех постоянных элементов здания, включая коммуникации.

Снеговая нагрузка – нагрузка, создаваемая скопившимся на здании снегом. Она зависит от геометрии крыши, строительного района и самой местности (открытость территории, ветер).

Дождевая нагрузка – образуется в результате скопления дождевой воды на крыше из-за особенностей её формы или нарушений водосточной системы.

Временная(”живая”) нагрузка – нагрузка, которую создают все перемещающиеся и движущиеся объекты, например, находящиеся в здании люди, размещаемое временное оборудование/механизмы и т.п. Действует, как правило, вертикально, но может и горизонтально, что отражает её динамический характер.

Ударная нагрузка – кратковременная кинетическая нагрузка со стороны движущихся транспортных средств, оборудования и механизмов.

Динамические нагрузки:

Действуют на здание в течение короткого времени, часто с большим и резким перепадом значений или на разных участках. Под действием динамической нагрузки в здании образуются внутренние силы, в зависимости от его массы, и не всегда величина деформации соответствует величине приложенной силы.

Два основных вида динамических нагрузок:

Сейсмическая – характерные для географических районов с сейсмической активностью (в таких районах вообще своя специфика строительства и проектирования).

Ветровая нагрузка – сила, образующаяся благодаря кинетической энергии массы воздуха, движущейся в горизонтальном направлении.

НАДО ПОМНИТЬ:

Каркас, компоненты и облицовка здания должны быть спроектированы т.о., чтобы выдерживать силу ветра, не перемещаясь и не переворачиваясь под его воздействием.

Ветер оказывает положительное давление в горизонтальном направлении на поверхности с наветренной стороны здания и на поверхности, расположенные под углом более 30 градусов.

Ветер оказывает отрицательное давление на боковые стороны с подветренной стороны и на поверхности здания, расположенные под углом менее 30 градусов.

Автор: Анастасия Кузнецова

При цитировании — ссылка на сайт обязательная

Статическая и динамическая работа мышц

Даже если человек находится в неподвижном положении, его мышцы все равно производят работу, поддерживая корпус и координируя тело в пространстве. В теле человека огромное количество мышц, объединенных в группы, которые работают слаженно, обеспечивая нормальную двигательную активность. Давайте узнаем, что такое статические и динамические мышцы, а также как использовать эти знания для грамотного тренинга. Много полезной информации по тренировкам и питанию вы узнаете в фитнес-клубе «Мультиспорт», где работают опытные специалисты, которые помогут вам достичь желаемых целей в фитнесе и спорте.

Виды работы мышц

Существует два вида работы мышц: статическая и динамическая. Если при работе мышц происходят движения в суставах, то ее называют динамической. Если суставы неподвижны, то работа мышц заключается в поддержании тела в определенном положении. В таком случае мышечную работу называют статической.

Легко понять, чем отличается динамическая и статическая работа мышц: в первом случае суставы совершают движение, во втором случае – остаются неподвижно. Теперь разберемся, чем характеризуется каждый вид работы.

Ключевой характеристикой динамичной работы мышц является энергозатратность. Несмотря на то, что мышцы тратят энергию в статике, во время активного движения ее затрачивается в разы больше.

Динамическая работа мышц

Под динамической работой мышц подразумевается двигательная активность, при которой происходит попеременное расслабление и сокращение мышц для перемещения тела в пространстве или выполнения определенного движения.

При выполнении динамической работы происходят физиологические реакции организма, которых не возникает во время статической мышечной работы. Примером таких реакций служит увеличение пульса и артериального давления во время активности. Интенсивность проявления реакций зависит от разных факторов: тренированности человека, силы и частоты мышечного сокращения, и даже от того, в каком положении находилось тело до начала активности.

Динамическую работу классифицируют по количеству работающих мышц:

Глобальная – если в движении принимают участие более двух третей от всех мышц тела;
Региональная – если в движении задействовано менее двух третей от общего количества мышц;
Локальная – если в движение участвует менее трети от всех мышц.

Например, базовые упражнения, вроде приседаний, становой тяги, прыжков задействуют огромное количество мышц, в результате чего происходит глобальная или региональная динамическая работа. Изолированные упражнения, например, подъем штанги на бицепс, разгибания на трицепс подключают в работу не слишком много мышц, а потому происходит локальная динамическая работа.

Динамическая работа мышц может быть преодолевающей и уступающей, что значит преодоление сопротивления и непротиводействие. Рассмотрим на примере мышц рук: при отведении выполняется преодолевающая динамическая работа, при приведении – уступающая. А при удержании руки в определенном положении выполняется статическая или удерживающая работа мышц.

Статическая работа мышц

Если вам интересно, какая работа мышц называется динамической и статической, то с первой уже разобрались. Динамическая работа возникает во время любого движения или физической активности. Теперь узнаем, какое отличие у статической работы.

При статической работе мышцы постоянно сокращаются, чтобы удерживать тело в определенном положении или обеспечивать выполнение простых бытовых действий.

При статической работе не происходит чрезмерного потребления кислорода и активации кровотока, но проявляются различные физиологические реакции и происходят энергетические затраты. Например, при выполнении статических упражнений, планки или стульчика тело тратит энергию на удержание определенного положения. Поэтому нагрузку мышц можно получить в статике, хотя энергозатраты, конечно, не сравнятся с динамической работой. Физиологические реакции организма в виде учащения пульса и повышения давления зависит от продолжительности работы и силы сокращений.

Между статической и динамической работой мышц есть различия, например, динамическая работа обеспечивается сокращающимися и расслабляющимися мышцами, а статическая – непрерывно сокращающимися. Но эти виды работы последовательно сменяют друг друга в нашей повседневной деятельности и не могут существовать друг без друга.

Что еще важно знать

В реальной жизни мышцы не работают изолированно, поэтому таблиц о конкретно динамической или статической работе вы не найдете. Важно помнить, что в статике всегда есть элементы динамики и наоборот.

Планируя тренировки на увеличение силы мышц, следует включать плиометрические и статические упражнения чтобы развивать медленные и быстрые мышечные волокна, что сделает вас сильнее и выносливее.

Многих интересует быстрое утомление мышц при статической нагрузке. Дело в том, что перманентное сокращение определенных мышц затрудняет насыщение клеток кислородом и выведение продуктов распада, что приводит к усталости. Во время динамических движений такого не происходит, поэтому поднимать и опускать руку вы можете дольше, чем удерживать ее в неподвижном положении.

Если вас интересует, что такое статические и динамические мышцы, а также как применить знания на практике, то приходите в клуб «Мультиспорт», где вас ждет множество интересных активностей, профессиональные тренеры, современно оборудованные залы и многое другое. Звоните прямо сейчас, чтобы получить подробную консультацию!

Акции

Абонементы

Тренеры

Спортивный клуб в Лужниках. 119270, г. Москва, ул. Лужники, д. 24, стр. 10 +7(495) 788-16-98. Ежедневно с 07:00 до 23:00. © ООО «Спортцентр Лужники» 2001-2004 Договор-оферта Порядок использования абонементов Политика Конфиденциальности

Запрещены статические нагрузки в работе. Поясните — на какие виды работ запрет?

Нагрузки без движений в суставах.
Простой пример : берёшь книгу, выпрямляешь руку под углом 90° и в таком неподвижно положении держишь рукой книгу — это будет считаться статический нагрузкой. И статические нагрузки более изматывающие, чем динамические. Поэтому вам их и запретили

ТравкинаИскусственный Интеллект (115890) 2 года назад

т. е. сидячая работа — например перебирать бумажки — тоже запрещена? Спина постоянно в одном положении

Ушёл в отставку Гуру (4243) Травкина, а нагрузка на мышцы есть? Спина напрягаеся?

Согласно ст 212 ТК РФ, работодатель должен обеспечить проведение специальной оценки условий труда (СОУТ) в соответствии с законодательством
В том числе каждое рабочее место аттестуется на вредности. Физические, химические, эргономические, и прочее
Где-то — вибрации, где-то электромагнитные поля, где-то голосовые нагрузки, и проч

У Вас на работе эта СОУТ должна быть проведена, иначе работодателя штрафуют на полмиллиона. Вообще, обратиться в любую аккредитованную контору по СОУТ — они делают примерно 2000 р за рабочее место, и выдают необходимые документы. Как проверка из Рострудинспекции или еще откуда — эти документы работодатель должен предъявить
И не приведи господи, у кого случится травма на производстве или профессиональное заболевание — директору и инженеру по охране труда — сразу уголовная ответственность. Это сейчас жестко

В аттестационном заключении по Вашему рабочему месту должны быть указаны все вредности и нагрузки, все вредные факторы
Если статические нагрузки там не указаны — значит, у Вас нет оснований не работать
Если указано, что это рабочее место предполагает статические нагрузки, значит, у Вас есть основание просить работодателя перевести Вас на другую работу
Это вот так бы разбиралась Рострудинспекция, прокуратура и прочие проверяющие органы.

Вы вправе требовать у работодателя проведения СОУТ. Права качать, понятно, чревато. Но как-то найти общий язык
Во всех ситуациях — здоровье дороже всего. Работодателей много. Хороших исполнителей — поискать.
Здоровья Вам!
И — с Новым Годом ! )

ТравкинаИскусственный Интеллект (115890) 2 года назад
Спасибо, что пишите, но у меня совсем другая ситуация.
Есть время поясню
Ёрш Искусственный Интеллект (505500) Травкина, да, конечно. Давайте разберемся

Статическая нагрузка связана с поддержанием человеком груза или приложением усилия без перемещения тела. Поднять какой-то вес и удерживать его какое-то время.

ТравкинаИскусственный Интеллект (115890) 2 года назад

да, какой вид работ (например) мне запрещён или возможен.
Сидеть в одной позе за швейной машинкой — это какая нагрузка?
Любой вес мне поднимать нельзя

Улитка на склоне. Оракул (90858) Травкина, порылась в интернете. Ничего конкретного не нашла. Единственно вот это: «В производственных условиях статические усилия встречаются в двух видах: удержание обрабатываемого изделия (инструмента) и прижим обрабатываемого инструмента (изделия) к обрабатываемому изделию (инструменту).» По идее просто работа за швейной машинкой, вроде, не подходит под статические нагрузке. Если есть на производстве человек, который занимается охраной труда, у него надо уточнять информацию.

Методика идентификации статических характеристик нагрузки по результатам активного эксперимента Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРУЗКИ / ТОК / НАПРЯЖЕНИЕ / АКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ / РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ / ПОДСТАНЦИЯ / ЭНЕРГОСИСТЕМА / ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ / STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD / CURRENT / VOLTAGE / ACTIVE POWER / REACTIVE POWER / SUBSTATION / POWER SYSTEM / EXPERIMENTAL DATA

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Хрущев Юрий Васильевич, Панкратов Алексей Владимирович, Бацева Наталья Ленмировна, Полищук Владимир Иосифович, Тавлинцев Александр Сергеевич

Актуальность работы обусловлена отсутствием в настоящее время учета фактических параметров и характеристик электрических нагрузок при моделировании и исследовании режимов энергосистем, так как последний раз данные об электрических нагрузках обновлялись более двадцати лет назад. Внимание именно к статическим характеристикам связано с тем, что они используются в настоящее время в программных комплексах, на базе которых решаются задачи диспетчерского управления и планируются объемы поставок электроэнергии на оптовом рынке. При использовании статических характеристик помимо классических задач анализа установившихся режимов определяются пределы апериодической статической устойчивости, производится анализ динамических переходов, уточняются ограничения при определении максимально допустимых перетоков в контролируемых сечениях энергосистем, выполняются расчеты комплексной нагрузки. Цель исследования: разработка и апробация методики идентификации полиномиальной модели электрической нагрузки по результатам активного эксперимента. Методы исследования: В качестве исходных данных были использованы массивы значений напряжения , активной и реактивной мощностей. Для математической обработки экспериментальных данных с целью идентификации статических характеристик нагрузки по напряжению применялись два математических метода: метод последовательных приближений и метод наименьших квадратов для решения плохо обусловленных систем линейных алгебраических уравнений. Все расчеты выполнялись в программном комплексе MathCAD. Результаты: Выявлены и апробированы математические методы обработки экспериментальных данных для решения задачи идентификации статических характеристик нагрузки по напряжению . Показано, что статическую характеристику реактивной мощности следует представлять полиномом второй степени, в то время как статическую характеристику по активной мощности лучше представлять линейной зависимостью. Получены коэффициенты полиномов второй степени, которые могут быть использованы для моделирования нагрузки при расчетах электрических режимов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методика идентификации статических характеристик нагрузки по результатам активного эксперимента»

МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ АКТИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Хрущев Юрий Васильевич,

д-р техн. наук, профессор кафедры электрических сетей и электротехники ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 30.

Панкратов Алексей Владимирович,

канд. техн. наук, ассистент кафедры электрических сетей и электротехники ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 30.

Бацева Наталья Ленмировна,

канд. техн. наук, доцент кафедры электрических сетей и электротехники ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 30.

Полищук Владимир Иосифович,

Тавлинцев Александр Сергеевич,

ассистент кафедры автоматизированных электрических систем УралЭНИН «Уральский Федеральный университет», Россия, 620002, г. Екатеринбург,

ул. Мира, д. 19. E-mail: winddaes@gmail.com

Цель исследования: разработка и апробация методики идентификации полиномиальной модели электрической нагрузки по результатам активного эксперимента.

Методы исследования: В качестве исходных данных были использованы массивы значений напряжения, активной и реактивной мощностей. Для математической обработки экспериментальных данных с целью идентификации статических характеристик нагрузки по напряжению применялись два математических метода: метод последовательных приближений и метод наименьших квадратов для решения плохо обусловленных систем линейных алгебраических уравнений. Все расчеты выполнялись в программном комплексе MathCAD.

Результаты: Выявлены и апробированы математические методы обработки экспериментальных данных для решения задачи идентификации статических характеристик нагрузки по напряжению. Показано, что статическую характеристику реактивной мощности следует представлять полиномом второй степени, в то время как статическую характеристику по активной мощности лучше представлять линейной зависимостью. Получены коэффициенты полиномов второй степени, которые могут быть использованы для моделирования нагрузки при расчетах электрических режимов.

Статические характеристики нагрузки, ток, напряжение, активная мощность, реактивная мощность, подстанция, энергосистема, экспериментальные данные.

Одной из важных задач, решаемых в процессе функционирования рынка электрической энергии, является выявление ограничений на передачу электрической энергии и мощности по сечениям и отдельным элементам электрической сети. Задачи повышения точности определения таких ограничений являются крайне важными, поскольку их грубая оценка приводит к завышению запасов по параметрам режима и, как следствие, к недоиспользованию возможностей повышения технико-экономических показателей электроэнергетической системы (ЭЭС).

Известно, что большое влияние на точность определения ограничений по транспортной способности ЭЭС оказывает выбор способа моделирования электрической нагрузки. Моделирование нагрузки для анализа режимов работы ЭЭС связано с определенными трудностями, обусловленными тем, что в каждом узле имеется большое количество электроприемников, различающихся по мощности, параметрам, загрузке и условиям работы. Существенно различается и состав нагрузки, а точная информация по составу и параметрам электроприемников узла нагрузки зачастую отсутствует.

Большое значение вопросу моделирования нагрузок стало уделяться после серии крупных аварий в зарубежных ЭЭС, когда отсутствие учета фактических значений параметров и характеристик нагрузки привело к нарушению устойчивости работы ЭЭС, проблемам восстановления питания в послеаварийном режиме и причинению значительного ущерба потребителям [1-3].

В России увеличивающийся интерес к вопросу корректного представления электрической нагрузки в расчетных моделях ЭЭС связан, в первую очередь, с утерей актуальности данных, прежде всего, о статических характеристиках нагрузки (СХН) по напряжению, обновлявшихся последний раз более двадцати лет назад. Пристальное внимание именно к статическим характеристикам связано с тем, что в настоящее время они используются в программных комплексах, на базе которых решаются задачи диспетчерского управления и планируются объемы поставок электроэнергии на оптовом рынке. При их использовании помимо классических задач анализа установившихся режимов с повышенной точностью определяются пределы апериодической статической устойчивости, производится анализ динамических переходов ЭЭС, выполняются расчеты статической устойчивости сложной (комплексной) нагрузки [4-6].

При учете поведения нагрузки применяется ее эквивалентирование (моделирование), когда нагрузку представляют либо совокупностью эквивалентных синхронных и асинхронных электродвигателей и статической частью, либо уравнениями, описывающими процессы в узле, либо статическими и динамическими характеристиками по напряжению и частоте [6-11].

Характеристика объекта исследования

Идентификация СХН по напряжению выполнялась для электроприемников, питаемых от второй секции шин 6 кВ подстанции 35/6 кВ Сибка-бель (далее — Подстанция), которая находится в собственности ЗАО «Сибкабель» (г. Томск). Следует отметить, что ЗАО «Сибкабель» относится к многономенклатурным предприятиям, где в одном цеху выпускается несколько видов кабельной продукции, номенклатура которой меняется день ото дня в зависимости от покупательского спроса, следовательно, особенностью режима работы предприятия является неоднородный по времени технологический процесс с постоянно изменяющимся режимом работы электрооборудования, что создает определенные трудности в получении СХН, связанные с разработкой процедуры фильтрации экспериментальных данных.

Согласно схеме Подстанции, представленной на рис. 1, на ней установлены два трансформатора марки ТДНС-10000/35 с диспетчерскими номерами Т-1 и Т-2 и следующими техническими характеристиками: номинальная мощность 10 МВ А; пределы регулирования напряжения ±8×1,5 %; напряжение обмоток ивном=36,75 кВ; инном=6,3 кВ; номер положения привода устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) в нормальном режиме работы 11.

Исследуемые электроприемники запитаны от трансформатора с диспетчерским номером Т-2.

Fig. 1. Arrangement of ^ЬкаЬе1 35/6V substatюn

Класс точности трансформаторов тока (ТТ) 0^, класс точности трансформаторов напряжения (ТН) 0,5.

К шинам 0,4 кВ трансформаторных подстанций (ТП) подключены компенсирующие устройства, которые при проведении активного эксперимента были отключены.

От второй секции шин запитаны электроприемники, характеристика которых приведена в табл. 1.

Таблица 1. Электроприемники, питаемые от второй секции шин 6 кВ

Table 1. Power consumers supplied from the second section of 6kV bars

Номер ячейки, согласно рис. 1 Cell number according to Fig. 1 Номер ТП/Цеха Transformer substation (TS)/Works-hop Характеристика электроприемников Power consumer characteristics

16 9/11, 6 Освещение, водонагревательная установка, подъемники,вальцовочные станки Lightning, water heating unit, elevator, plate rolling machine

18 8/4 Освещение, синхронные двигатели СД-2 и СД-4 марки СДР3-14-56-12-У3 Lightning, synchronous motors SD-2 and SD-4 of SDR3-14-56-12-UZ brand

19 10/3, 11 Освещение, вентиляция, кран-балки, фольгорезка, насосы, перемоточные механизмы, компрессоры, градирня Lightning, ventilation, overhead crane track, foil cutter, pumps, winding devices, compressors, cooling tower

20 14/8, 12, 13 Освещение, вентиляция, станция обеззараживания Lightning, ventilation, sterilizing station

21 15 Освещение складов Warehouse lightning

22 12/3 Насосы, перемоточные механизмы, компрессоры, градирня Pumps, winding devices, compressors, cooling tower

Методика проведения активного эксперимента

Методы определения СХН по напряжению делятся на три вида: метод активного эксперимента, метод пассивного эксперимента, расчетный метод [6-8, 11].

Активный эксперимент используется для определения СХН по напряжению при принудительном изменении в определенном диапазоне напряжения в узле нагрузки. При этом измеряются напряжение, активная и реактивная мощности узла нагрузки, а при необходимости, отдельных электроприемников.

Пассивный эксперимент основан на наблюдении за параметрами режима в течение определенного промежутка времени, например суток, и регистрации значений напряжения и мощностей узла нагрузки.

Расчётный метод заключается в определении СХН узла на основе данных о схеме электроснабжения узла нагрузки и о статических характеристиках мощности электроприемников, или групп электроприемников, полученных экспериментально либо с использованием обобщённых характеристик мощности.

Среди представленных методов активный эксперимент считается наиболее точным методом определения СХН, так как характеристики снимаются в ходе натурных испытаний в период эксплуатации энергообъекта.

В результате анализа электрических схем ЗАО «Сибкабель» было установлено, что при проведении активного эксперимента изменение напряжения будет осуществляться при помощи РПН Т-2 Подстанции. Объекты, режим работы или состояние электрооборудования которых изменятся из-за проведения активного эксперимента, не были выявлены.

Эксперимент проводился по согласованной с ЗАО «Сибкабель» Программе испытаний, согласно которой:

• утвержден порядок планируемых оперативных переключений, обеспечивающих проведение измерений по разработанной Программе испытаний;

• сформирована группа лиц, участвующих в эксперименте, назначены её руководители;

• разработаны инструкции по проведению работ для лиц, входящих в сформированную группу. Активный эксперимент был проведен в следующем порядке:

• предварительно выполнены необходимые организационные и технические мероприятия, в том числе: подготовка рабочего места, установка и подключение цифрового анализатора электропотребления АИ5 (Испания). Анализаторы серии АИ5 являются программируемыми приборами, которые измеряют, вычисляют и сохраняют в памяти измеренные параметры режима электрических сетей и имеют внутреннюю память для сохранения всех измеренных параметров для дальнейшей загрузки в компьютер с помощью специализированного программного обеспечения [12]. Анализатор был подключен к вторичным цепям ТТ классом точности

В6 Т2, ячейка 29 и ТН классом точности 0,5 ТН-6-2 Подстанции по схеме, приведенной на рис. 1, проверен и настроен.

• определены допустимые уровни повышения и понижения напряжения на шинах 6 кВ Подстанции. С помощью расчетов было установлено, что уровни напряжения при проведении эксперимента не будут превышать установленного диапазона 7,2-5,9 кВ. Максимальное значение напряжения ограничивается условиями эксплуатации электрооборудования, а минимальное — условиями устойчивости узла нагрузки. Полный диапазон изменения напряжения будет больше 15 % от ином, что соответствует условиям проведения активного эксперимента [6-8, 11].

• в соответствии с утверждённой Программой испытаний с помощью устройства РПН Т-2 на второй секции шин 6 кВ изменялось напряжение, при этом продолжительность работы на каждой ступени с постоянным напряжением составляла не менее 2-х минут, а общая продолжительность эксперимента составила 41 мин. Изменение напряжения проводилось при постоянном контроле частоты сети.

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500

Рис. 2. Графики зависимости от времени: а) напряжения; б) активной мощности; в) реактивной мощности Fig. 2. a) voltage; b) active power; c) reactive power time dependence curves

• предварительно построены зависимости Р(0) и ¿(0) и оценено изменение электропотребления, вызванное изменением состава потребителей. После проведения эксперимента был сформирован файл, содержащий массивы измерений междуфазного напряжения 0, трехфазной активной мощности Р1, трехфазной реактивной мощности (.

Анализ экспериментальных данных

При проведении активного эксперимента были измерены N+1=489 значений междуфазного напряжения и1, трехфазной активной мощности Р1, трехфазной реактивной мощности (.

На рис. 2, а-в приведены графики зависимостей измеренных значений напряжения, активной и реактивной мощности от времени.

Зависимости Р1=А(и) и (¿¡=$(0) будут выглядеть так, как это показано на рис. 3, а, б соответственно.

В ходе активного эксперимента изменение состава потребителей не было, но постоянства мощностей нагрузки не наблюдается в силу индивидуальных особенностей режима работы предприятия, а именно неоднородного по времени технологического процесса с постоянно изменяющимся режимом работы электрооборудования. Диапазон изменения напряжения составил 15,75 %. Значение частоты за период измерений составляло 50 Гц. Данные активного эксперимента признаны удовлетворительными для идентификации СХН по напряжению.

1600 1400 1200 1000 —r 120t 100f 800 600 Q- KB ip / В D0 0

—- f i Hi 1 Y ■л Л j)

5900 6000 6100 6200 6300 6400 6500 6600 6700 6800 6900 7000 405° a/a 00 6000 6 00 6 200 6 00 6400 6 б/b 00 6 500 6 700 6800 6900 7

Рис. 3. Графики зависимости: а) P=f(ü); б) Q,=f(U,) Fig. 3. Dependence diagrams: a) Pl=f(ül); b) Q=f(U)

Математические основы и методика обработки экспериментальных данных

В качестве математической модели для идентификации СХН по напряжению могут быть использованы формулы (1), (2), представляющие собой полиномы второй степени [6-8, 11]:

Г и Г и Л2Л (1) I I; (1)

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где иБАЗ — базисное напряжение узла нагрузки (электроустановки); РБАЗ, фБАЗ — потребление активной и реактивной мощности, соответствующее базисному напряжению; а0, а1, а2, Ь0, Ь1, Ь2 — коэффициенты полиномов.

Полученные экспериментальные данные содержат регулярную и нерегулярную составляющие потребления мощности. Регулярная составляющая описывает настоящее изменение процесса потребления, а нерегулярная характеризует случайный процесс потребления, а вместе с этим и вероятные отклонения значений мощности.

Применительно к задаче идентификации СХН нерегулярную составляющую можно охарактеризовать изменением значения базисной мощности РБАШ, соответствующей заданному базисному напряжению иБАЗ, при неизменности коэффициентов полиномов, представленных в относительных единицах. Изменение базисной мощности учитывает как непостоянство состава электроприемников во время проведения эксперимента и особенности технологического процесса, так и погрешность измерений. Фактически идентификация СХН по напряжению сводится к решению одной из следующих задач: нахождению массива значений базисной мощности РБАЗ, соответствующей моментам проведения измерений tt — нерегулярная составляющая, либо к нахождению значений коэффициентов полиномов СХН — регулярная составляющая. Значения мощности, полученные при одном и том же значении напряжения, могут значительно отличаться. Это означает, что нерегулярная составляющая оказывает существенное, а порой и определяющее влияние на результаты измерений, поэтому в методике идентификации СХН по напряжению по результатам активного эксперимента необходимо предусмотреть выделение регулярной составляющей.

Наиболее широко используемый метод, когда присутствует нерегулярная составляющая и требуется определить коэффициенты многочлена, входящие в него линейно, — это аппроксимация по наименьшим квадратам [13-18].

Для удобства набор значений и, Р1, 6, полученный для одного и того же момента времени t 1, будем называть измерением с порядковым номером .

В качестве базисного напряжения иБАЗ принимают значение напряжения, соответствующее нормальному положению устройства РПН. Значение базисного напряжения является константой.

Каждое значение напряжения и1 переводят в относительные единицы по формуле:

Так как активный эксперимент проводился при изменении напряжения узла нагрузки с помощью РПН, то из полученных массивов экспериментальных данных следует выделить те, которые соответствуют моментам времени перед изменением напряжения и сразу после изменения напряжения. Такими данными являются пары соседних измерений, на интервале времени между которыми происходит перевод устройства РПН. Измерения получены с минимальной разницей по времени, поэтому вероятность существенного изменения базисной мощности между ними мала и можно утверждать, что именно на соседние измерения нерегулярная составляющая оказывает наименьшее влияние. Помимо этого, между такими точками производится принудительное изменение напряжения. Реакция нагрузки на такое изменение напряжения обусловлена в первую очередь «естественной» СХН.

Одна ступень привода РПН изменяет напряжение от 1 % и более [19, 20], поэтому для выделения пар измерений можно использовать условие:

| и,,+1 — и. | -100% > 1 %. (4)

Если для измерений ( ¿) и (1+1) условие (4) выполняется, то пара измерений оставляется для дальнейшего процесса идентификации СХН. Если условие не выполняется, то производится фильтрация измерений. Количество пар измерений, оставленных для дальнейшего процесса идентификации СХН, будет соответствовать количеству переводов устройства РПН во время проведения активного эксперимента.

Важным является тот факт, что следует рассматривать не отдельные измерения, а именно пары, которые на данном этапе одни и те же как для активной, так и для реактивной мощности.

После выделения пар измерений получится М+1 отрезков с номером ]=0. Ы. Если обозначить номер начала отрезка 2-], а номер конца отрезка 27+1, то массив первых измерений всех отрезков можно обозначить, как и*27, Р27, 627, а массив вторых измерений всех отрезков, как и*27+1, Р27+1, б27+1.

Дальнейший алгоритм строится на предположении, что в точках (и„27,Р27) и (и*21+1,Р21+1) базисная мощность Рба] а в точках (и,21&,) и (и,27+1,627+1) базисная мощность 6БАЗ] неизменны, поэтому из оставленных для дальнейшего процесса идентификации СХН пар измерений следует исключить те, между которыми базисная мощность меняется.

Для решения задачи исключения пар измерений, между которыми базисная мощность меняет-

ся, можно использовать значения регулирующих эффектов нагрузки КР1 и К^, рассчитанных для пар измерений по формулам из [6, 7]: