Погрешности метрологического обследования

Любые измерительные системы не могут обеспечить действительного значения температуры, расхода или давления теплоносителя, влажности, содержания газов или компонентов, поскольку физические принципы и исходные условия проведения измерений в той или иной степени оказываются нарушенными. Результат метрологического и термографического измерения значений температуры, влажности, расхода или давления теплоносителя будет отличаться от их действительного значения на характеристику метода или прибора, называемую абсолютной погрешностью измерения параметра.

Любая погрешность измерения может выражаться в долях действительного значения измеряемого параметра и называется относительной погрешностью измерения. Погрешность измерения определяется приближенно с определенной точностью в зависимости от метода, условий и применяемых средств измерений, способа фиксации результата, числа наблюдений и методов обработки полученных данных.

Абсолютную погрешность измерения разделяют на три составляющие: методическую, инструментальную и погрешность наблюдения. Методическая погрешность измерения возникает из-за неточности выполнения методики измерений, недостаточной изученности явлений и неточности реализации теоретических предпосылок.

Инструментальная (приборная) погрешность измерения возникает из-за несовершенства средств измерения и использования этих средств в условиях, отличающихся от нормальных. Инструментальную погрешность разделяют на две составляющие: основную и дополнительную. Основная погрешность характеризует возможности средств измерений в нормальных условиях, а дополнительная – учитывает влияние отклонений от этих условий. Паспорт или сертификат каждого прибора должен нормировать и регламентировать метрологические характеристики измерений в известных рабочих условиях. Приборную погрешность снижают путем применения современных контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, а также ЭВМ.

Погрешность регистрации наблюдения определяется квалификацией и особенностями наблюдателя и возникает в результате неправильного отсчета и снятия показаний, расшифровки записей и результатов регистрации.

Систематической погрешностью измерения параметра называют составляющую погрешности измерения, которая остается постоянной или закономерно изменяется в процессе измерений (либо при их повторении).

Систематическую погрешность оценивают расчетным путем или экспериментально, а затем вводят соответствующую поправку в результат измерения параметра либо самого метода.

Случайной погрешностью измерения называют составляющую погрешности измерения, которая заранее не предсказуема и изменяется случайным образом при повторных измерениях параметра теми же средствами измерения. Закономерности проявления случайной погрешности и оценка ее могут быть выявлены при многократных наблюдениях с последующей статистической обработкой результатов измерений. В полученное значение случайной погрешности войдет и та часть систематической погрешности, которая из-за сложности и приближенности оценки не могла быть ранее учтена.

Измеряемые параметры среды, веществ, материалов и изделий могут быть стационарными (постоянными) или нестационарными (изменяться во времени). В зависимости от этого погрешность измерения подразделяют на статическую и динамическую. Например: погрешность измерения нестационарной температуры включает в себя статическую и динамическую составляющую. Погрешность измерения стационарной температуры включает в себя только статическую, а динамическая составляющая равна нулю.

Статическая составляющая погрешности зависит от многих факторов: измерения параметров твердых тел, жидкостей, газов, движущихся сред или высокоскоростных потоков, монтажа датчика на поверхности или внутри тела (материала, изделия, массива), с высокой или низкой теплопроводностью, при установке в пазу, цилиндрическом канале или с использованием защитных экранов, применения контактных или бесконтактных способов. Существенно влияют на статическую составляющую погрешности направление теплового воздействия на исследуемый объект (нагрев или охлаждение), теплообмен между отдельными элементами, теплоотдача излучением и его окружением в газообразных, частично прозрачных и других объектах, влияние внутренних источников теплоты, характер изменения температуры и др.

Динамическая составляющая погрешности вызвана скоростью изменения исследуемого параметра от времени и невозможностью из-за инерционных свойств регистрации мгновенных значений средствами измерения. В результате каждый из применяемых приборов вносит в результат измерения дополнительную инструментальную погрешность, зависящую от конструкции и принципа действия.

Результирующая погрешность всего измерительного комплекса определяется суммой погрешностей каждого отдельного элемента, который может иметь свои погрешности. Суммирование всех составляющих погрешностей определяет методическую погрешность измерительного комплекса. Принимая меры защиты (хороший контакт, увеличение числа измерений, применение совершенных измерительных приборов), можно уменьшить инструментальную, случайную и статическую погрешности до необходимого минимального значения.

Анализ источников погрешностей показывает, что быстродействие современных регистрирующих приборов, особенно электронных, исчисляется долями секунд, а процессы между датчиком и средой могут занимать значительно большее время. Количественный анализ методических погрешностей в конечном итоге заключается в обосновании и выборе математической модели методологического и термографического обследования.

 

2.7.3. Программное обеспечение энергетического обследования [7,8]

Программное обеспечение, разработанное организациями-аудиторами, экспертными организациями, аналитическими центрами, учебно-методическими центрами, должно соответствовать требованиям нормативных документов и условиям договоров.

Организации, сертифицированные в Системе РИЭР, могут провести добровольную сертификацию программного обеспечения в Системе добровольной сертификации РИЭР в соответствии с утвержденным Порядком проведения сертификации программного обеспечения (см. приложение).

Расчеты потерь, выполняемые при разработке нормативных характеристик, необходимость проверки и подтверждения достоверности которых третьей стороной контролирующая организация требует, должны выполняться по программам, удовлетворяющим следующим требованиям, обеспечивающим возможность оценки правильности представления в расчетах схем и нагрузок сетей при проверке результатов расчета:

­ программы должны выводить на печать суммарную нагрузку рассчитываемой электрической сети;

­ программы для основных (замкнутых) сетей АО-энерго должны обеспечивать автоматическое варьирование режимов, оставляя необходимость контроля правильности представления лишь базового режима;

­ программы для радиальных сетей 6-20 и 35-110 кВ должны вместе с результатами расчета потерь выводить на печать обобщенные параметры рассчитываемых сетей: суммарные длины линий по сечениям, суммарные мощности трансформаторов и т.п., правильность данных о которых легко проверяется по отчетным данным АО-энерго;

­ программы должны одновременно с расчетом потерь рассчитывать гарантированные резервы их снижения;

­ программы должны рассчитывать потери электроэнергии в целом и каждую их структурную составляющую в виде трех значений: среднего (расчетного) значения и границ интервала их возможных значений, определенных с учетом методических и информационных погрешностей примененного метода расчета;

­ комплекс программ, используемых в АО-энерго для расчета нормативных характеристик потерь, должен позволять рассчитывать все составляющие потерь, входящие в их укрупненную структуру.

Программный комплекс РТП 3

Одним из наиболее известных и распространенных в отечественных электрических сетях является разработанный ОАО «ВНИИЭ» совместно с ООО «Энергоэкспертсервис» комплекс программ РТП 3, который предназначен для расчета технических потерь мощности и электроэнергии в сетях 0,38–220 кВ и для расчета допустимых и фактических небалансов электроэнергии в сети 0,38–6 (10) кВ.

РТП 3 состоит из программ РТП 3.1, РТП 3.2, РТП 3.3.

РТП 3.1 производит:

- расчет установившегося режима с определением токов и потоков мощности в ветвях, уровней напряжения в узлах, коэффициентов загрузки линий и трансформаторов в разомкнутых электрических сетях 6(10), 35, 110, 220 кВ;

- расчет потерь мощности и электроэнергии в разомкнутых электрических сетях 6 (10), 35, 110, 220 кВ;

- расчет токов короткого замыкания в разомкнутых электрических сетях 6 (10), 35, 110, 220 кВ;

- расчет потерь электроэнергии в приборах учета (трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, счетчики);

- расчет потерь электроэнергии в дополнительном оборудовании: в вентильных разрядниках, шунтирующих реакторах, синхронных компенсаторах, ограничителях напряжения, в устройствах присоединения ВЧ-связи, в соединительных проводах и шинах подстанции, от токов утечки по изоляторам воздушных линий;

- формирование сводной таблицы норматива потерь электроэнергии по ступеням напряжения с разбивкой на структурные составляющие.

Возможности РТП 3.2:

- расчет установившегося режима с определением токов и потоков мощности в ветвях, уровней напряжения в узлах, коэффициентов загрузки линий в разомкнутых электрических сетях 0,38 кВ;

- расчет потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях 0,38 кВ.

РТП 3.3 обеспечивает:

- ведение баз данных по потреблению электроэнергии абонентами с привязкой их точек учета к схеме сети;

- расчет допустимого, фактического небалансов и количества неучтенной электроэнергии в разомкнутых электрических сетях.

 Расчет по программе РТП 3.1 ведется с помощью базы данных, которая содержит схемные и режимные параметры распределительных сетей.

Интерфейс программы удобен и прост, что позволяет сократить затраты труда на подготовку и расчет электрической сети. Ввод схемы существенно облегчается и ускоряется набором редактируемых справочников. При возникновении каких-либо вопросов во время работы с программой всегда можно обратиться за помощью к справке или к инструкции пользователя.

С помощью программы за один рабочий день оператор может ввести информацию для расчета технических потерь по 30 распределительным линиям 6 (10) кВ средней сложности.

Для наглядности некоторые результаты выводятся на расчетную схему фидера (токи в ветвях, уровни напряжения в узлах, токовая нагрузка на трансформаторах, потоки энергии, токи короткого замыкания). Предусмотрено цветовое отображение загруженных элементов.

Детальные результаты расчета потерь мощности и электроэнергии состоят из двух таблиц с подробной информацией о параметрах режима и результатах расчета по ветвям и узлам фидера.

Все результаты расчета можно сохранять в текстовом формате или формате Excel.

Для облегчения расчета всей совокупности фидеров, хранящихся в базе, существует файл замеров, в который заносятся замеры токов, уровней напряжения, отпусков электроэнергии. С помощью этих данных можно сразу рассчитать все фидеры или выборочно, предварительно не открывая для просмотра рассчитываемую схему.

В программе предусмотрен гибкий режим редактирования, который позволяет вводить любые необходимые изменения исходных данных, схем электрических сетей.

Максимально удобен режим печати. Пользователь всегда может распечатать схему фидера, предварительно просмотрев, как и на каком количестве листов размещается схема (при необходимости изменяется масштаб для вывода изображения на печать).

Программа выполняет различные проверки исходных данных и результатов расчета.

В программе РТП 3.2, предназначенной для расчета установившихся режимов, потерь мощности и электроэнергии в сетях 0,38 кВ, реализовано несколько методик расчета с использованием схем электрической сети и без них. Без ввода схем можно выполнять расчеты по наиболее распространенной в практике эксплуатации методике расчета по потере напряжения от трансформаторной подстанции до наиболее электрически удаленной точки сети и по оценочному методу расчета по обобщенным данным электрической сети.

 

 

 

Рис. 2.7.4.1. Результаты расчета потерь мощности и электроэнергии

 

Расчет режимных параметров и потерь мощности и электроэнергии в сети 0,38 кВ c использованием расчетной схемы можно выполнять по исходным данным, полученным непосредственно для линии 0,38 кВ или по данным трансформаторной подстанции (введенным пользователем или рассчитанным программой). Все расчеты выполняются с учетом несимметричной загрузки фаз, исполнения участков и привязки абонентов к сети. Результатами расчета являются: относительные и абсолютные потери мощности и электроэнергии по каждому участку линии, уровни напряжения в узлах, относительные потери напряжения (в процентах от номинального и заданного в центре питания), коэффициент дополнительных потерь от несимметричной загрузки фаз, максимальное значение потерь напряжения. Результаты расчета и исходные данные по всей базе электрических сетей 0,38 кВ можно сохранять в зависимости от метода расчета в соответствующих таблицах для создания базы результатов расчета по всем фидерам. В таблице суммируются результаты расчета по ТП 6 (10)/0,4 кВ, фидерам 6 (10) кВ, центрам питания, районам электрических сетей, по всем электрическим сетям.

В комплексе программ РТП 3.3 для расчета баланса электроэнергии необходима информация о фактическом полезном отпуске электроэнергии абонентов и классах точности приборов. Если расчеты выполняются по фидеру 6 (10) кВ, а не по сети 0,38 кВ, то дополнительно следует выполнить привязку абонентов и их точек учета электроэнергии к трансформаторным подстанциям.

Расчет баланса выполняется по заданному активному отпуску электроэнергии на головном участке линии за рассчитываемый период, среднему напряжению за этот период на шинах питающей подстанции и коэффициенту мощности. Происходит формирование нагрузки в узлах сети – это сумма потребленной электроэнергии по всем привязанным к этой трансформаторной подстанции точкам учета. Допустимый небаланс электроэнергии определяется по погрешностям измерительных каналов точек учета в соответствии с заданными классами точками и по доле зафиксированного счетчиком количества электроэнергии от суммарного количества электроэнергии, поступившего на фидер.

Результатами расчета баланса электроэнергии являются: фактический и рассчитанный полезный отпуск; технические потери электроэнергии в линиях и трансформаторах; фактический небаланс электроэнергии в абсолютных и относительных единицах; относительный допустимый небаланс электроэнергии, количество неучтенной электроэнергии.

Методики расчета и комплекс программ прошли экспертизу РАО «ЕЭС России» на соответствие отраслевым нормативным требованиям и допущены к использованию в электроэнергетике для расчетов потокораспределения, потерь мощности и электроэнергии, отклонений напряжения в узлах, токов короткого замыкания, оценки последствий оперативных переключений в разомкнутых электрических сетях в нормальных, ремонтных и послеаварийных режимах.

Программный комплекс РАП-95

Комплекс предназначен для расчета всех составляющих детальной структуры технологи­ческих потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях, нормативного расхода электроэнергии на собствен­ные нужды подстанций, фактических и допустимых небалансов электроэнергии на энергообъектах, а также нормативных характе­ристик потерь мощности и электроэнергии.

Областью применения комплекса являются оперативно-диспет­черские, сбытовые и метрологические службы АО-энерго, ПЭС, РЭС и муниципальных электрических сетей, региональные энергетичес­кие комиссии и территориальные отделения Госэнергонадзора.

Программный комплекс состоит из семи программ:

1) РАП-ОС, предназначенной для расчета технических потерь в замкнутых сетях 110 кВ и выше, включая потери на корону, и авто­матического проведения вариантных расчетов потерь для последую­щего расчета коэффициентов нормативной характеристики;

2) НП-1, предназначенной для расчета коэффициентов норматив­ных характеристик технических потерь в замкнутых сетях ПО кВ и выше на основе результатов вариантных расчетов, проведенных по программе РАП-ОС;

3) РАП-110, предназначенной для расчета технических потерь и их нормативных характеристик в радиальных сетях 35-110 кВ;

4) РАП-10, предназначенной для расчета технических потерь и их нормативных характеристик в распределительных сетях 6-20 и 0,4 кВ;

5) РОСП, предназначенной для расчета технических потерь в оборудовании сетей и подстанций - трансформаторах собственных нужд, синхронных компенсаторах, батареях конденсаторов, шунти­рующих и токоограничивающих реакторах, измерительных транс­форматорах и счетчиках прямого включения, устройствах присое­динения ВЧ-связи, потерь от токов утечки по изоляторам воздуш­ных линий и потерь в изоляции кабельных линий, а также для расчета нормативного расхода электроэнергии на собственные нужды под­станций;

Рис. 2.7.4.2. Окно ввода исходных данных расчета нормативного расхода электроэнергии

на собственные нужды подстанций в модуле РОСП

 

6) РАПУ, предназначенной для расчета потерь, обусловленных погрешностями приборов учета электроэнергии (включая измери­тельные трансформаторы и цепи соединения), а также фактических и допустимых небалансов электроэнергии на объектах (фидер, под­станция, РЭС, ПЭС, АО-энерго);

7) СП, предназначенной для расчета показателей отчетных форм обобщенного анализа потерь, на основе данных об отпуске электроэнергии в сети разных напряжений и результатов расчета по программам 1-6.

Области применения перечисленных программ приведены ниже на рис. .3, на котором обозначено:

ΔW_Т - технические потери электроэнергии;

W_ПС - расход электроэнергии на собственные нужды подстанций;

δW - недоучет электроэнергии (потери), обусловленный отрица­тельными систематическими погрешностями приборов ее учета;

ΔW_К - коммерческие потери, обусловленные хищениями электро­энергии, несоответствием показаний счетчиков оплате за электро­энергию и другими причинами в сфере организации контроля за по­треблением энергии. Эта составляющая потерь рассчитывается как разница между отчетными потерями и суммой трех описанных выше составляющих.

Рис.2.7.4. 3. Области применения программ комплекса РАП-95.

 

Программный комплекс имеет сертификат соответствия, утвер­жденный ИДУ ЕЭС России, Главгосэнергонадзором России и Де­партаментом электрических сетей РАО «ЕЭС России».

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 602; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!