Применение методов математической статистики для прогнозирования возникновения несимметрии напряжений в электрических сетях

Автор: Романова Виктория Викторовна, Хромов Сергей Владимирович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Статья в выпуске: 4 т.17, 2017 года.

Бесплатный доступ

С помощью методов математической статистики и теории вероятностей произведена статистическая обработка результатов измерения показателей качества электрической энергии тяговой подстанции Урюм 220/35/27,5/10 кВ, РУ - 35 кВ, 1 СШ, ВЛ - 35 кВ (ВЛ - 241), расположенной в Забайкальском крае. Особое внимание уделено кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехе по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U). Несимметрия напряжений - практически постоянное явление в электрических сетях различного класса напряжений. Она существенно влияет на потребителей электроэнергии, в том числе на саму питающую сеть, особенно негативно сказывается на процессе работы и сроке службы электрооборудования. Актуальность данной проблемы подтверждается множеством исследований на подобную тему и значительным количеством повреждений потребителей электрической энергии, находящихся в эксплуатации (особенно в Забайкальском крае и Дальневосточных регионах). В ходе исследования определен вид и параметры закона распределения случайной непрерывно распределённой величины K2U. Для оценки степени совпадения эмпирического и теоретического распределений произведена трехкратная проверка на достоверность выбранного закона распределения с применением критериев согласия Пирсона χ2, Колмогорова и критерия ω2 (Крамера - Мизеса - Смирнова). За теоретический закон принято логарифмически нормальное распределение. Определена вероятность возникновения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U) на исследуемом объекте. Произведена оценка срока службы асинхронного электродвигателя в определенных диапазонах, которые выбраны, опираясь на существующий межгосударственный стандарт по качеству электрической энергии ГОСТ 32144-2013. Проведён анализ полученных результатов исследования. Представлены соответствующие выводы.

Еще

Качество электрической энергии, несимметрия напряжений, надежность электрооборудования, математическая статистика и теория вероятностей, проверка гипотез, критерии согласия

Короткий адрес: https://sciup.org/147158427

IDR: 147158427 | DOI: 10.14529/power170407

Список литературы Применение методов математической статистики для прогнозирования возникновения несимметрии напряжений в электрических сетях

Повышение качества функционирования линий электропередачи: моногр./Г.А. Данилов, Ю.М. Денчик, М.Н. Иванов, Г.В. Ситников. -2-е изд. -М.; Берлин: Директ -Медиа, 2015. -558 с.
Романова, В.В. Состояние качества электрической энергии в распределительных сетях Забайкальского края/В.В. Романова, С.В. Хромов//Электроэнергетика Байкальского региона: проблемы и перспективы: материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Улан-Удэ -с. Горячинск, 10-12 июня 2016 г.): электрон. вариант. -Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2016. -С. 20-25.
ГОСТ Р 51317.2.5-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. -53 с.
Наумов, И.В. Статистическая оценка режимов работы электрических сетей напряжением 0,38 кВ/И.В. Наумов, Д.А. Иванов, С.В. Подъячих//Вестник ИрГСХА: науч.-практ. журн. -Иркутск: Из-во Иркутск. гос. аграр. ун-та им. А.А. Ежевского. -2015. -№ 67. -С. 107-116.
Закарюкин, В.П. Имитационное моделирование систем тягового электроснабжения, оснащенных симметрирующими устройствами/В.П. Закарюкин, А.В. Крюков, И.М. Авдиенко//Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. -2015. -№ 2 (4). -С. 11-17.
ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. -М.: Стандартинформ, 2014. -19 с.
ГОСТ 33073-2014. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. -М.: Стандартинформ, 2014. -87 с.
Валянский, А.В. Влияние качества электроэнергии на надежность силового трансформатора/А.В. Валянский, И.И. Карташев, Ю.В. Шаров//Электротехника. -2014. -№ 3. -С. 20-27.
Суднова, В.В. Качество электрической энергии/В.В. Суднова. -М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. -80 с.
Протокол № 4. Претензионных испытаний электрической энергии по показателям качества. Филиал ОАО «МРСК Сибири» -«Читаэнерго». Испытательная лаборатория по качеству электрической энергии, 2012. -25 с.
Иванов, В.Н. MS EXCEL в решении задач теории вероятности/В.Н. Иванов, Д.С. Кучеренко//Территория науки. -2014. -Т. 1, № 1. -С. 77-83.
Гефан, Г.Д. Типология ошибок и заблуждений, связанных с задачами курса теории вероятностей. Часть 2: законы распределения случайных величин/Г.Д. Гефан, О.В. Кузьмин//Вестник Иркутского государственного технического университета. -2013. -№ 2 (73). -С. 131-136.
Гафарова, Л.М. Об особенностях применения критерия согласия пирсона χ2/Л.М. Гафарова, И.Г. Завьялова, Н.Н. Мустафин//Экономические и социально-гуманитарные исследования. -2015. -№ 4 (8). -С. 63-67.
Большев, Л.Н. Таблицы математической статистики/Л.Н. Большев, Н.В. Смирнов. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1983. -416 с.
Pearson, Е.S. Biometrica tables for Statistics. Vol. 2/Е.S. Pearson, Н.O. Hartley. -Cambridge: University Press, 1972. -634 p.
Ishii Goro. Kolmogorov-Smirnov test in life-test/Ishii Goro//Ann. Inst. Stat. Math. -1958. -Vol. 10, no. 1. -P. 37-46.
Ishii Goro. On the exact probabilities of Renyi's tests/Ishii Goro//Ann. Inst. Stat. Math. 1959. -Vol. 11, no. 1. -P. 17-24.
Jiang, S. Maximum likelihood estimates from censored data for mixed Weibull distributions/S. Jiang, D. Kececioglu//IEEE Trans. Reliab. -1992. -Vol. 41, no. 2. -P. 248-255 DOI: 10.1109/24.257791
Kale, B.K. A note on the loss information due to grouping of observations/B.K. Kale//Biometrika. -1964. -Vol. 51, no. 3/4. -P. 495-497 DOI: 10.1093/biomet/51.3-4.495
Kale, B.K. Approximations to the maximum-likelihood estimator using grouped data II Biometrika. -1966. -Vol. 53, no. 1/2. -P. 282-285 DOI: 10.2307/2334085
Kaplan, E.L. Nonparametric estimation from incomplete observations/E.L. Kaplan, P. Meier//J. Amer. Stat. Assoc. -1958. -Vol. 53.
Kendall, P.J. An estimation problem in life-testing/P.J. Kendall, R.L. Anderson//Technometrics. -1971. -Vol. 13. -P. 289-301.
Koziol, J.A. Percentage points of the asymptotic distributions of one and two sample K-S statistics for truncated or censored data/J.A. Koziol, P.D. Byair//Technometrics. -1975. -Vol. 17, no. 4. -P. 507-510 DOI: 10.1080/00401706.1975.10489380
Koziol, J.A. A Cramer von Mises statistic for randomly censored data/J.A. Koziol, S.B. Green//Biometrika. -1976. -Vol. 63, no. 2 DOI: 10.2307/2335723
Mann, H.B. On the choice of the number of class intervals in the application of the chi square test/H.B. Mann, A. Wald//Ann. Math. Stat. -1942. -Vol. 13. -P. 306-317 DOI: 10.1214/aoms/1177731569
Mohamed, E.A. On the problem of estimation of three parameter log-normal distribution in case of grouped data/E.A. Mohamed//AMSE rev. -1989. -Vol. 11, no. 2. -P. 53-64.
Миникаева, А.Ф. Идентификация законов распределения величин по результатам измерений. Критерий согласия А.Н. Колмогорова/А.Ф. Миникаева//Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. -2014. -№ 1. -С. 562-565.
Орлов, А.И. Непараметрические критерии согласия Колмогорова, Смирнова, омега-квадрат и ошибки при их применении/А.И. Орлов//Политематический сетевой научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2014. -№ 97. -С. 31-45.
Повышение качества электрической энергии в сетях нелинейными потребителями/С.В. Горелов, К.К. Морев, В.И. Никулин, Е.С. Игнатенко//Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего востока. -2016. -№ 3-4. -С. 151-153.
Ежова, М.С. Анализ методов расчета показателей надежности асинхронных двигателей/М.С. Ежова, В.Е. Полевой//Известия Тульского государственного университета. Технические науки. -2013. -№ 9-1. -С. 31-35.
Закладной, А.Н. Методы оценки срока службы асинхронных электродвигателей/А.Н. Закладной, О.А. Закладной//Енергетика та електрифiкацiя. -2010. -№ 4. -С. 63-67.
Виноградов, А.В. Способ управления качеством электрической энергии/А.В. Виноградов, М.В. Бородин, В. Большев//Техника в сельском хозяйстве. -2014. -№ 4. -С. 30-31.
Оськин, С.В. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации оборудования/С.В. Оськин, Г.М. Оськина//Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2006. -№ 1. -С. 2-3.
Калинин, В.Ф. Влияние характера нагрузки на качество электрической энергии/В.Ф. Калинин, С.В. Кочергин, А.Н. Кагдин//Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. -2014. -№ 52. -С. 71-74.

Еще

Статья научная