Введение
ГЛАВА I. Особенности учёта электроэнергии в системах с нелинейными потребителями 11
1.1. Характеристика рынка электроэнергии 11
1.1.1. Структура рынка электроэнергии (на примере Мичуринского филиала ОАО Тамбовэнерго) 12
1.1.2. Качество электроэнергии и источники искажений 15
1.1.3. Особенности систем электроснабжения с преобладающей нелинейной нагрузкой (на примере системы тягового электроснабжения) 17
1.1.4. Потери электроэнергии 19
1.2. Характеристика приборов учёта электроэнергии 21
1.2.1. Математические модели формирования погрешности счётчика электрической энергии 24
1.2.2. Факторы, влияющие на погрешность счётчиков электрической энергии 26
1.2.3. Анализ предшествующих работ по влиянию несинусоидальности токов и
напряжений на погрешность приборов учёта 27
1.3. Способы снижения содержания высших гармоник тока и напряжения 29
1.3.1. Уменьшение содержания высших гармоник в потребляемом токе 29
1.3.2. Уменьшения содержания высших гармоник в питающем напряжении 34
Задачи исследования 36
Выводы 37
ГЛАВА II. Способы устранения погрешности счётчиков, вызванной воздействием нссинусоидальных токов и напряжений 38
2.1. Методика расчёта погрешности счётчиков на основе анализа содержания мощностей высших гармоник 39
2.2. Компенсация мощностей высших гармоник 42
2.3. Имитационное моделирование системы электроснабжения с нелинейной нагрузкой и исследование способов снижения погрешности 46
2.3.1. Функциональная реализация некоторых элементов модели 46
2.3.2. Модель счётчика мощности гармонических составляющих в системе электроснабжения с нелинейной нагрузкой 48
2.3.3. Модель компенсационного фильтра мощности высших гармоник 49
Выводы 52
ГЛАВА III. Экспериментальные исследования влияния несинусоидальных токов и напряжений на погрешность счётчиков электрической энергии в системе электроснабжения с преобладающей нелинейной нагрузкой 53
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований 53
3.1.1. Стенд для исследования погрешностей приборов учёта 53
3.1.2. Методика исследования характеристик электрической мощности, потребляемой реальным объектом 62
3.1.3. Моделирование сигналов тока и напряжения в цепях учёта электрической энергии и тестирование счётчиков 64
3.2. Методика обработки экспериментальных данных 66
3.2.1. Обработка данных, полученных при исследовании реальных объектов системы электроснабжения 66
3.2.2. Анализ характеристик тока 66
3.2.3. Анализ погрешности счётчиков, вызванной воздействием несинусоидального напряжения и тока 74
3.3. Исследование объектов системы электроснабжения с разнородной нагрузкой (на примере системы тягового электроснабжения...75
3.3.1. Мощности высших гармоник в системе электроснабжения с преобладающей нелинейной нагрузкой (на примере системы тягового электроснабжения) 76
3.3.2. Исследование характеристик бытовых электропотребителей 79
3.3.3. Кластерный анализ и классификация бытовых электропотребителей .81
3.4. Исследование погрешности счётчиков электрической энергии в условиях воздействия несинусоидальных токов и напряжений 90
3.4.1. Факторы, влияющие на погрешность счётчиков электрической энергии при несинусоидальных функциях тока и напряжения 90
3.4.2. Анализ погрешности в условиях воздействия мощностей высших гармоник 95
3.4.3. Математическая модель погрешности счётчика электрической энергии..98
Выводы 103
ГЛАВА IV. Использование результатов исследования и экономическая эффективность способов снижения влияния мощности высших гармоник на погрешность счётчиков электроэнергии 104
4.1. Погрешности учёта электрической энергии вызванной воздействием мощности высших гармоник 104
4.1.1. Погрешности учёта электроэнергии в системе электроснабжения питающей разнородную нагрузку (на примере системы тягового электроснабжения) 104
4.1.2. Погрешность учёта электроэнергии в бытовом секторе электроснабжения 107
4.2. Выбор типа счётчика электрической энергии для работы в условиях воздействия мощностей высших гармоник 113
4.3. Коррекция погрешности счётчиков на основе анализа содержания мощностей высших гармоник 114
4.4. Экономическая эффективность методов снижения погрешности учёта при электроснабжении нелинейных потребителей 119
Выводы 126
Основные результаты работы и выводы 127
Используемая литература 130
Приложения 141
Приложение 1 142
