Підсистема обробки вибірок даних активної та реактивної потужності трансформаторної підстанції
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2021-2-3Ключові слова:
активна потужність; реактивна потужність; нормальний розподіл; ексцес; асиметрія; математич-не очікування; середнє квадратичне відхиленняАнотація
Мета роботи. Застосування статистичного аналізу на об’ємні вибірки даних параметрів споживання електричної енергії, для зменшення обсягу даних про потужності вузла мережі, які зберігатимуться.
Методи дослідження. Використання методів статистичної обробки даних, в системі графічного програмування LabVIEW.
Отримані результати. Електрична енергія є одним з видів енергії обсяги генерування, транспортування, розподілу та використання якої постійно зростають. На всіх зазначених етапах відбувається контроль параметрів швидкості зміни електричної енергії – потужності. Потужність характеризується певними параметрами що підлягають безперервному моніторингу. Зміна потужності в умовах промислових підприємств має складний характер з певними стохастичними складовими. Необхідність фіксації детальної інформації викликає зростання обсягу даних, які підлягають зберіганню. Як наслідок, виникає завдання обробки даних про обсяги електричної енергії та параметри електричної потужності зі зменшенням обсягу даних та збереженням інформативності. Ґрунтуючись на статистичній концепції нормального розподілу, в середовищі графічного програмування побудовано підсистему обробки даних на інтервалах вибірки активної та реактивної потужностей секції низької напруги знижуючої підстанції. З використанням показників характеристики нормального розподілу активної та реактивної потужностей, виконано аналіз їх напівдобових вибірок. Виділені інтервали на яких суттєво розрізняються показники нормального розподілу, що дозволило сформувати висновки про наявність режимів наближених до холостого ходу.
Наукова новизна. Встановлено, що через складність охоплення великих проміжків часу за умови фіксації даних про параметри електричної потужності, виникає дилема щодо обсягу результуючої інформації та її деталізації, для уникнення втрат інформації запропоновано процедуру, що базується на законі нормального розподілу вибірки даних, та в тривалих процесах знижує обсяг результуючих даних, які підлягають зберіганню, з можливістю фіксації суттєвих відхилень за показниками ексцесу та асиметрії відповідної вибірки.
Практична цінність. Застосовуючи в системі моніторингу при довгостроковому спостереженні за параметрами електричної потужності запропонований метод можливо значно зменшити кількість даних під час передачі основної інформації, рівня потужності та діапазону коливань, а також, за необхідності, використати додаткову інформацію про зміни в інтервалах спостереження, виражені через ексцес та асиметрію.
Посилання
Khan, Z. A., Adil, M., Javaid, N., Saqib, M. N., Shafiq, M., & Choi, J. -. (2020). Electricity theft detection us-ing supervised learning techniques on smart meter data. Sustainability (Switzerland), 12(19), 1-25. doi:10.3390/su12198023.
Meyers, B. E., Apostolaki-Iosifidou, E., and Schelhas, L. T., Solar Data Tools: Automatic Solar Data Pro-cessing Pipeline. 2020 47th IEEE Photovoltaic Spe-cialists Conference (PVSC), 2020, pp. 0655-0656, doi: 10.1109/PVSC45281.2020.9300847.
Todorov, O., Bialobrzheskyi, O., Analysis of automat-ed system structure forcontrolling and metering the electric energy, primary data collection and pro-cessing devices. Bulletin of Kremenchuk Mykhailo Ostrogradsky National University, vol. 1, February 2020, Kremenchuk, Ukraine, pp. 145-150. DOI: 10.30929/1995-0519.2020.1.145-150
Babakmehr, M., Sartipizadeh, H., & Simões, M. G. (2020). Compressive informative sparse representa-tion-based power quality events classification. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 16(2), 909-921. doi:10.1109/TII.2019.2922964
Huang Zhiwei et al., Transient power quality assess-ment based on big data analysis. 2014 China Inter-national Conference on Electricity Distribution (CICED), 2014, pp. 1308-1312, doi: 10.1109/CICED.2014.6991919.
Bialobrzheskyi, O., Bondarenko, S., & Yakymets, S. (2020). Innovative technique for evaluating electric power distortion in cable transmission line. Scientific Bulletin of National Mining University, 2020(1), 58-63. doi:10.33271/nvngu/2020-1/058
Xiaoqing, H., and Yonghong, H., Data processing technology used in power quality measurement sys-tem. 2009 7th International Conference on Infor-mation, Communications and Signal Processing (ICICS), 2009, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICICS.2009.5397655.
Romanova, S. V., Khromov, S. V., Application of mathematical statistics methods for predicting occur-rence of voltage unbalance in electrical networks. Bulletin of the South Ural state University, vol. 17, October 2017, Chelyabinsk, Russia Federation, pp. 59-71.
Zurkafli, A. Z, N. Zaini and Latip, M. F. A., Personal Energy Auditor based on Energy Consumption Rat-ing using Normal Distribution for Energy Efficiency. 2020 10th IEEE International Conference on Con-trol System, Computing and Engineering (ICCSCE), Penang, Malaysia, 2020, pp. 119-124, doi: 10.1109/ICCSCE50387.2020.9204942.
Burgas, L., Melendez, J., & Colomer, J. (2014). Prin-cipal Component Analysis for Monitoring Electrical Consumption of Academic Buildings. Energy Proce-dia, 62, 555–564. doi:10.1016/j.egypro.2014.12.417
Zhang L., Huang Z., Li Z., Guo K.: Research on the correlation of monthly electricity consumption in dif-ferent industries: a case study of Bazhou county. Procedia Comput. Sci. 139, pp. 496–503 (2018). doi:10.1016/j.procs.2018.10.245
Anishchenko, V. A., & Pisaruk, T. V. (2020). Monitor-ing the accuracy of measurements the load of indus-trial enterprises. Energetika.Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineer-ing Associations, vol. 63(5), Minsk, Republic of Bel-arus, 363-410. doi:10.21122/1029-7448-2020-63-5-393-410
Zagirnyak, M. V., Prus, V. V., Nikitina, A. V., Grounds for efficiency and prospect of the use of instantane-ous power components in electric systems diagnos-tics. Przeglad Elektrotechniczny, vol. 82, no. 12, pp. 123-125, 2006.
Todorov, O., Bialobrzheskyi, O., & Andrii, S. (2020). Application of IEEE 1459-2010 for the power inves-tigation a traction substation transformer secondary voltage. Paper presented at the 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, KhPI Week 2020 - Conference Proceedings, 199-204. doi:10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250094
Todorov, O., Bialobrzheskyi, O., & Bondarenko, S. (2020). Virtual complex prototype for metering a three-phase network electric power quantity and quality. Paper presented at the Proceedings of the 25th IEEE International Conference on Problems of Automated Electric Drive. Theory and Practice, PAEP 2020, doi:10.1109/PAEP49887.2020.9240845
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Oleg Todorov , Oleksiy Bialobrzheskyi , Igor Reva, Maksym Bezzub
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
