Типы моделей графиков мощности в узлах сети и погрешности моделирования

Информация о текущих значениях графика мощности p (t) может быть получена двумя способами: а) по данным телеизмерений; б) по данным показаний счетчиков электроэнергии, получаемым из АСКУЭ, или непосредственным отсчетом.

По данным телеизмерений реализуется принцип «квантования по времени», заключающийся в измерении и запоминании значений мощности p_i в моменты времени t_i (i = 1, 2, …, n). Измерения значений t_i проводятся через одинаковые интервалы времени, т.е. ∆ t = t_i – t_{i -1} = const (рис. 13.8, а).

а)	б)

Рис. 13.8. График нагрузки

а – значений мощности p_i в моменты времени t_i; б – средние мощности на интервалах времени с одинаковой длительностью Δ t (дискретные последовательности или ступенчатые функции)

По данным показаний счетчиков электроэнергии W_k в моменты времени t_k, полученным непосредственно со счетчиков электроэнергии или из баз данных автоматизированных систем учета, вычисляются средние мощности на интервалах времени с одинаковой длительностью Δ t = T / n, т.е. дискретные последовательности или ступенчатые функции вида (рис. 13.8, б):

где t_k = k · Δ t, k = 1, 2, …, n или по показаниям счетчиков

с.

Необходимо отметить, что по первому способу расход электроэнергии, вычисленный по данным мощности p_k, получается с погрешностью, величина которой зависит от ширины интервала ∆t, а по второму способу, учитывая данные p_k, получается точное значение расхода электроэнергии W_Т за интервал времени T:

1. ;

2. .

В этом случае речь идет о методической погрешности, и не рассматриваются погрешности трансформаторов тока и напряжения, аналого-цифровых преобразователей и счетчиков электроэнергии.

Оба указанных способа получения информации о графике мощности p (t) вносят погрешность в спектральный состав, оценку которой можно сделать с помощью теоремы Котельникова.

Функция p (t), допускающая преобразование Фурье и имеющая непрерывный спектр, ограниченный полосой частот от 0 до f_c = ω / 2π, полностью определяется дискретным рядом своих мгновенных значений, отсчитанных через интервалы времени Δ t = 1 / (2 · f_c). Следовательно, при отсчетах наблюдаемого сигнала p (t) с интервалом ∆ t теряется информация о гармонических составляющих сигнала (графика нагрузки p (t)) с частотами f большими, чем f_c, т.е. f > f_c = 1 / (2 · Δ t). Например, если ∆ t = 15 с, то f_c = 1 / (2 · 15) c^-1, f_c = 1 / 30 Гц, откуда Т_с = 1 / f_c, Т_с = 30 с. Таким образом, при существующей в оперативный измерительный комплекс энергосистем длительности интервала ∆ t между телеизмерениями p_i, равной 15 с, теряется информация о гармонических составляющих графика p (t) с периодом меньше, чем 30 с или с частотами большими 1 / 30 Гц. При ∆ t = 1 ч, f_c = 1 / 7200 с^-1, Т_с = 2 ч.