ru
ru en
Стандарты

Противоречия требований стандартов при измерении величин, относящихся к качеству электроэнергии

Публикуем написанную специально для ЦПС статью Виктора Чердака о противоречиях стандартов, посвященных качеству электроэнергии и измерениям соответствующих показателей.

В настоящее время существуют предпосылки для активизации работы по повышению качества электроэнергии (КЭ):

  • развитие в структуре нагрузки отечественной энергосистемы отраслей, требовательных к качеству электроэнергии (сферы информационно-технологических услуг, производства с непрерывными циклами);
  • широкое внедрение техники, искажающей форму кривой напряжения (дуговых и индукционных электрических печей, сварочных установок, средств силовой электроники и вычислительной техники);
  • необходимость снижения доли стоимости электроэнергии в отечественной продукции и услугах (в том числе за счет снижения потерь и ущерба, вызванных неудовлетворительным КЭ).

Предполагается, что переход к так называемой цифровой экономике приведет к дальнейшему росту нагрузки, предъявляющей повышенные требования к КЭ (в дорожной карте «Энерджинет» НТИ [1] это называется цифровым спросом).

Программы перспективного развития электроэнергетики предусматривают меры по повышению качества электроэнергии. Для стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности в России на государственном уровне предусмотрены экономические меры, в частности формирование тарифов на электроэнергию с учетом ее качества (Указ президента РФ от 4 июня 2008 года № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» [2], Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [3]). Мероприятия по повышению качества электроэнергии предусмотрены и в дорожной карте «Энерджинет» НТИ.

Очевидно, что для эффективного управления КЭ в составе современных и перспективных комплексов автоматизации подстанций должны быть предусмотрены соответствующие средства измерений (СИ). Кроме того, функции измерения отдельных показателей КЭ должны быть предусмотрены в современных (интеллектуальных) приборах учета электроэнергии (см. типовой стандарт СТО 34.01-5.1-002-2014 «Техническая политика. Системы учета электрической энергии с удаленным сбором данных оптового и розничных рынков электрической энергии на объектах дочерних и зависимых обществ ОАО „Россети“» [4]).

Первоочередной задачей при создании СИ КЭ является определение перечней измеряемых величин и методов измерения. При разработке технических средств и систем измерения КЭ производители вынуждены учитывать положения всех действующих нормативов. Одной из сложностей разработки подобных СИ является несовершенство нормативных документов, определяющих состав измеряемых величин и методы их измерений. Соответствующая информация приведена в следующих государственных стандартах:

  • ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [5];
  • ГОСТ 30804.4.30-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии» [6];
  • ГОСТ 30804.4.7-2013 «Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств» [7];
  • ГОСТ 33073-2014 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [8];
  • ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм. № 1) «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования (с Поправкой)» [9];
  • ГОСТ Р 51317.4.15-2012 «Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования» [10].

Существуют и внутренние нормативные документы энергетических компаний, касающиеся проведения измерений КЭ. Наиболее подробным из таких документов является стандарт ФСК СТО 56947007-29.200.80.180-2014 «Преобразователи измерительные для контроля показателей качества электрической энергии. Типовые технические требования» [11] (действует в магистральных и распределительных сетях). При этом:

  • ГОСТ 32144-2013 и связанные с ним стандарты ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ 30804.4.7-2013 и ГОСТ Р 51317.4.15-2012 приведены в приложении к техническому регламенту ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств» [12] и являются обязательными к применению;
  • стандарт организации СТО 56947007-29.200.80.180-2014 содержит ссылки на ГОСТ 32144-2013, ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм. № 1);
  • требования на соответствие процесса измерений качества электроэнергии ГОСТ 33073-2014 включаются в состав технических заданий и корпоративных технических стандартов (см. СТО 34.01-39.1-001-2015 «Регламент организации и проведения контроля и мониторинга качества электрической энергии в электросетевом комплексе ПАО „Россети“» [13]).

Таким образом, возможны ситуации, когда положения документов ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 33073-2014, ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм. № 1), СТО 56947007-29.200.80.180-2014 обязательны к выполнению одновременно.

Существующие нормы в области КЭ выделяют следующие виды измеряемых величин (см. ГОСТ Р 54130-2010 «Качество электрической энергии. Термины и определения» [14], ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм.1), СТО 56947007-29.200.80.180-2014):

  • показатели качества электрической энергии — ПКЭ (величины, характеризующие качество электроэнергии, см. таблицу 1);
  • параметры электрической энергии, не являющиеся ПКЭ (см. таблицы 2–5).

При этом количественные нормы могут быть заданы только на часть ПКЭ.

Измерение дополнительных параметров электрической энергии требуется, например, для определения фактического вклада электроприемников в уровень искажений. ГОСТ 33073-2014 различает следующие виды измерений качества электроэнергии:

  • контроль КЭ с целью проверки соответствия ПКЭ установленным нормам;
  • мониторинг: одиночные, периодические или непрерывные обследования КЭ для оценки КЭ и управления качеством (в документе РД 153-34.0-15.502-2002 «Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии» [15] используется термин «технический контроль КЭ»).
  • СИ должны формировать значения ПКЭ (кроме случайных событий) и параметров на интервалах времени 3 секунды (кроме частоты и фликера), 10 секунд (для частоты), 10 минут, 2 часа (см. ГОСТ 30804.4.30-2013), 1 минута, 30 минут (см. СТО 56947007-29.200.80.180-2014).

В последние годы государственные стандарты в области измерений параметров электрической энергии, относящихся к КЭ, активно развивались и были неоднократно переработаны (см. рис. 1).

Рис. 1. Развитие государственных стандартов в области контроля КЭ

Важным изменением стала замена ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [16] на ГОСТ 32144-2013. Данные стандарты определяют различную номенклатуру показателей качества электроэнергии. Однако имеются и другие различия:

  • в ГОСТ 13109-97 количественные нормы ПКЭ приведены для точки общего присоединения (ТОП), а нормы в ГОСТ 32144-2013 — для точки передачи электрической энергии пользователям сети;
  • ГОСТ 13109-97 включает в себя описания методов измерений, а из ГОСТ 32144-2013 методы измерений перенесены в стандарты ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ 30804.4.7-2013, ГОСТ Р 51317.4.15-2012.

Несмотря на постоянное развитие нормативных документов в области измерения КЭ, в них имеются противоречия. Обозначим их, для чего ПКЭ и параметры ЭЭ, перечисленные в действующих стандартах, сведены в таблицы 1–5, при этом идентичные ПКЭ или параметры располагаются в одной строке. Прочерк в ячейке означает, что показатель или параметр в документе не приводится.

Таблица 1. Показатели качества электроэнергии

ГОСТ 8.655-2009 (редакция 2016 года) ГОСТ 32144-2013 СТО 56947007-29.200.80.180-2014 ГОСТ 33073-2014
Среднеквадратическое значение напряжения U

–

–

 Фазные/междуфазные напряжения (среднеквадратичные значения)

(Примечание: в ГОСТ 33073-2014 рассматривается как параметр, а не показатель)
Отклонение частоты Δf Отклонение частоты Δf Δf, отклонение частоты, Гц Отклонение частоты
Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения KU (на основании не менее 40 гармоник) Значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения KU для гармонических составляющих до 40-го порядка KU, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (с учетом влияния всех гармоник напряжения до 50-го порядка), % Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения
Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения KU(n) (не менее чем для 40 гармоник) Значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения до 40-го порядка KU(n) KU(n), коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения, % (до 50-го порядка) Коэффициенты гармонических составляющих, не менее 40
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U K2U, коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, % Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U K0U, коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, % Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности
Длительность провала напряжения ΔtП Длительность провала напряжения ΔtП ΔtП, длительность провала напряжения длительность провала напряжения
Глубина провала напряжения δUП

–

 δUП, глубина провала напряжения, % Глубина провала напряжения

–

 Остаточное напряжение провала напряжения

–

–

–

 Остаточное напряжение прерывания напряжения

–

–

–

 Длительность прерывания напряжения ΔtПР

–

 Длительность прерывания напряжения
Длительность временного перенапряжения Δtпер U Длительность перенапряжения ΔtперU, длительность временного перенапряжения, с Длительность перенапряжения
Коэффициент временного перенапряжения Kпер U

–

 Kпер U, коэффициент временного перенапряжения Коэффициент перенапряжения

–

 Максимальное значение напряжения при перенапряжении

–

 Максимальное значение напряжения при перенапряжении
Кратковременная доза фликера Pst Кратковременная доза фликера Pst PSt, кратковременная доза фликера Кратковременная доза фликера
Длительная доза фликера PLt Длительная доза фликера PLt PLt, длительная доза фликера Длительная доза фликера
Длительность импульса напряжения ΔtИ

–

–

–
Амплитуда импульса напряжения UA Значения импульсных напряжений

–

–
Среднеквадратическое значение напряжения информационных сигналов в электрической сети UИС Напряжения сигналов, передаваемых по электрическим сетям

–

–
Установившееся отклонение напряжения δUУ

–

 δUУ, установившееся отклонение напряжения, %

–
Положительное отклонение напряжения U(+) Положительное отклонение напряжения δU(+)

–

 Положительное отклонение напряжения
Отрицательное отклонение напряжения U(-) Отрицательное отклонение напряжения δU(-)

–

 Отрицательное отклонение напряжения
Среднеквадратическое значение n-й гармонической составляющей напряжения U(n)

–

–

–

(Примечание: в ГОСТ 33073-2014 «гармоники напряжений» относятся к параметрам)
Среднеквадратическое значение m-й интергармонической составляющей напряжения U(m)

–

–

–
Коэффициент m-й интергармонической составляющей напряжения

–

–

 Коэффициенты интергармонических составляющих напряжения

–

 Интергармонические составляющие напряжения

–

–

–

 Одиночные быстрые изменения напряжения

–

–

Таблица 2. Параметры напряжения

ГОСТ 8.655-2009 (редакция 2016) СТО 56947007-29.200.80.180-2014
Среднеквадратическое значение напряжения основной частоты U(1)

–

–

 U, действующее значение напряжения с

учетом гармонических составляющих от 1 до n, кВ

–

 U(n), действующее значение напряжения

гармонических составляющих (n = 2 — 50),

кВ

–

 U(h), действующее значение напряжения

интергармонических составляющих;
Отклонение среднеквадратического значения напряжения δU δU, отклонение напряжения от номинального или согласованного значения, % согласно ГОСТ 32144-2013

(Примечание: в ГОСТ 32144-2013 нет такого параметра)
Среднеквадратическое значение напряжения прямой последовательности основной частоты U1 U1, действующее значение напряжения прямой последовательности трехфазной системы междуфазных напряжений, кВ
Среднеквадратическое значение напряжения нулевой последовательности основной частоты U0 U0, действующее значение напряжения нулевой последовательности трехфазной системы фазных напряжений, кВ
Среднеквадратическое значение обратной U2 последовательности основной частоты. U2, действующее значение напряжения обратной последовательности трехфазной системы междуфазных напряжений, кВ
Угол фазового сдвига фU между напряжениями

–
Значение частоты f

–

Таблица 3. Параметры тока

ГОСТ 8.655-2009 (редакция 2016) СТО 56947007-29.200.80.180-2014 ГОСТ 33073-2014
Среднеквадратическое значение фазного тока I

–

 Сила фазных токов (среднеквадратичные значения)

–

 I, действующее значение тока с учетом гармонических составляющих от 1 до n, А

–
Среднеквадратическое значение фазного тока основной частоты I(1) I(1), действующее значение тока основной частоты, А

–
Среднеквадратическое значение тока прямой последовательности I1 основной частоты I1, действующее значение тока прямой последовательности, А

–
Среднеквадратическое значение тока обратной последовательности I2 основной частоты I2, действующее значение тока обратной последовательности, А

–
Среднеквадратическое значение тока нулевой последовательности I0 основной частоты I0, действующее значение тока нулевой последовательности, А

–
Среднеквадратическое значение n-й гармонической составляющей тока I(n) I(n), действующее значение n-ой гармонической составляющей тока (до 50-го порядка), А Гармоники тока
Среднеквадратическое значение m-й интегрармонической составляющей тока I(m) I(h), действующее значение h-ой интергармонической составляющей тока (до 50-го порядка), А

–
Суммарный коэффициент гармонических составляющих тока KI KI, коэффициент искажения синусоидальности тока, % Коэффициенты несинусоидальности тока
Коэффициент n-й гармонической составляющей тока KI(n) KI(n), коэффициент n-ой гармонической составляющей тока (до 50-го порядка), %.

–
Коэффициент m-й интергармонической составляющей тока KI(m)

–

–
Коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности K0I K0I, коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности, % Коэффициенты несимметрии нулевой последовательности
Коэффициент несимметрии тока по обратной последовательности K2I K2I, коэффициент несимметрии тока по обратной последовательности, % Коэффициенты несимметрии по обратной последовательности
Угол фазового сдвига между фазными токами основной частоты ФI

–

–

–

 φUI, угол фазового сдвига между первыми гармониками фазного тока и соответствующего напряжения

–
Угол фазового сдвига между фазным напряжением и одноименным током ФUI

–

–
Угол фазового сдвига между симметричными составляющими напряжения и одноименного тока прямой ФU1/1(I) последовательности φUI1, угол фазового сдвига между током и напряжением прямой последовательности

–
Угол фазового сдвига между симметричными составляющими напряжения и одноименного тока нулевой ФU0/0(I) последовательности φUI0, угол фазового сдвига между током и напряжением нулевой последовательности

–
Угол фазового сдвига между симметричными составляющими напряжения и одноименного тока обратной ФU2/2(I) последовательности φUI2, угол фазового сдвига между током и напряжением обратной последовательности

–
Угол фазового сдвига между n-ми гармоническими составляющими фазного напряжения и одноименного тока ФUI(n) φUI(n), угол фазового сдвига n-ми гармоническими составляющими фазного тока и соответствующего напряжения

–

Таблица 4. Параметры электрической мощности

ГОСТ 8.655-2009 (редакция 2016) СТО 56947007-29.200.80.180-2014 ГОСТ 33073-2014

–

–

 Активная однофазная, трехфазная мощность

–

–

 Реактивная однофазная, трехфазная мощность

–

–

 Полная однофазная, трехфазная мощность

(Примечание: в стандарте ошибочно указана суммарная мощность)
Активная однофазная, трехфазная мощность основной частоты P Р(1)а, Р(1)в, Р(1)с Р(1), активная фазная, трехфазная мощность по первой гармонике, кВт, МВт

–
Активная однофазная, трехфазная мощность в заданной полосе частот P(f)

–

–

–

 Ра, Рв, Рс Р, активная фазная, трехфазная мощность с учетом гармонических составляющих от 1 до n (до 50-го порядка), Вт

–
Активная однофазная, трехфазная мощность гармоник P(n) Р(n)а, Р(n)в, Р(n)с, активная фазная мощность гармоник (до 50-го порядка) (до 50-го порядка), кВт

–
Активная мощность нулевой последовательности P0(1)

–

–
Активная мощность прямой последовательности P1(1) Р(1)1, активная трехфазная мощность прямой последовательности, кВт, МВт

–
Активная мощность обратной последовательности P2(1)

–

–
Реактивная мощность однофазная, трехфазная основной частоты Q Q(1)а, Q(1)в, Q(1)с, Q(1), реактивная фазная, трехфазная мощность по первой гармонике, квар, Мвар

–
Реактивная мощность однофазная, трехфазная в заданной полосе частот Q(f)

–

–

–

 Qа, Qв, Qс, Q, реактивная фазная, трехфазная мощность с учетом гармонических составляющих от 1 до n (до 50-го порядка), квар, Мвар

–
Реактивная мощность однофазная, трехфазная гармоник Q(n)

–

–
Реактивная мощность нулевой последовательности Q0(1)

–

–
Реактивная мощность прямой последовательности Q1(1) Q(1)1, реактивная трехфазная мощность прямой последовательности, квар, Мвар

–
Реактивная мощность обратной последовательности Q2(1)

–

–
Полная мощность однофазная, трехфазная основной частоты S S(1)а, S(1)в, S(1)с, S(1), полная фазная, трехфазная мощность по первой гармонике, кВА, МВА

–
Полная мощность однофазная, трехфазная в заданной полосе частот S(f)

–

–

–

 Sа, Sв, Sс, S, полная фазная, трехфазная мощность с учетом гармонических составляющих от 1 до n, (до 50-го порядка), кВА, МВА

–
Полная мощность однофазная, трехфазная гармоник S(n)

–

–
Полная мощность нулевой последовательности S0(1)

–

–
Полная мощность прямой последовательности S1(1)

–

–
Полная мощность обратной последовательности S2(1)

–

–

–

 cos φ, Км, коэффициент мощности Коэффициенты мощности

Таблица 5. Параметры электрической энергии

ГОСТ 8.655 −2009 (редакция 2016) СТО 56947007-29.200.80.180-2014
Активная фазная, трехфазная энергия, WP Wа, активная энергия, кВт·ч
Активная фазная, трехфазная энергия первой гармоники, WP(1) Wа(1), активная энергия первой гармоники, кВт·ч
Реактивная фазная, трехфазная энергия, WQ Wр, реактивная энергия, квар·ч
Реактивная фазная, трехфазная энергия первой гармоники, WQ(1) Wр(1) , реактивная энергия первой гармоники, квар·ч
Полная фазная, трехфазная энергия, WS

–
Полная фазная, трехфазная энергия первой гармоники, WS(1)

–

–

 Wа(1)1, активная энергия прямой последовательности, кВт·ч

–

 Wр(1)1, реактивная энергия прямой последовательности, квар·ч

По результатам анализа вышеприведенных таблиц и нормативных документов ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ 30804.4.7-2013, ГОСТ 33073-2014, ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм.1), СТО 56947007-29.200.80.180-2014 можно сделать следующие выводы:

  • Состав параметров и показателей в стандартах отличается. В отсутствии актуального стандарта на методику определения фактического вклада электроприемников в уровень искажений измерение некоторых параметров может быть избыточным (сейчас каждый прибор должен формировать более 600 значений каждые 3 секунды).
  • Не для всех параметров в действующих нормах приведены методы измерений (это относится к параметрам мощности, углам фазовых сдвигов).
  • В СТО 56947007-29.200.80.180-2014 под мощностью подразумевается сумма мощностей 50-ти гармонических составляющих, а в ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм.1) — полные мощности в заданной полосе частот.
  • В СТО 56947007-29.200.80.180-2014 перечислены полные RMS-значения токов и напряжений, включающие 50 гармонических составляющих, а в других стандартах — RMS-значения токов и напряжений включают все спектральные составляющие (в том числе гармонические, интергармонические составляющие, информационные сигналы).
  • В ГОСТ Р 8.655-2009 (Изм.1) и СТО 56947007-29.200.80.180-2014 не уточняется, что означают и как вычисляются мощности, углы фазовых сдвигов для гармонических составляющих, в то время как в качестве результатов измерения гармонических составляющих напряжений в соответствии с ГОСТ 32144-2013 и ГОСТ 30804.4.30-2013 должны использоваться гармонические подгруппы.
  • Метод измерения установившегося отклонения напряжения приведен в ГОСТ 30804.4.30-2013 в виде ссылки на недействующий стандарт ГОСТ 13109-97, то есть фактически метод измерения данного ПКЭ не определен.
  • В СТО 56947007-29.200.80.180-2014 величины, характеризующие несинусоидальность, учитывают гармонические/интергармонические составляющие до 50-го порядка, а в других стандартах — до 40-го порядка.
  • Смысл некоторых параметров (например, «угол фазового сдвига фU между напряжениями») можно трактовать весьма широко.
  • Для параметра «отклонение частоты» требуется формировать значения на интервалах 1 минута и 30 минут (см. СТО 56947007-29.200.80.180-2014 и ссылочный документ — распоряжение ФСК от 6 июня 2012 года № 377р «Об утверждении основных технических требований к созданию системы мониторинга и управления качеством электроэнергии в ОАО „ФСК ЕЭС“» [17]), однако согласно ГОСТ 30804.4.30-2013 объединение измерений для частоты не предусмотрено.

Распространенной проблемой действующих норм остаются ссылки на устаревшие документы, в частности:

  • приложение к техническому регламенту ТР ТС 020/2011 включает стандарты ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 32145-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [18], ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ 30804.4.7-2013 и ГОСТ Р 51317.4.15-2012, однако ГОСТ 32145-2013 не действует с 2015 года;
  • формально действующие на данный момент документы РД 153-34.0-15.502-2002 и РД 153-34.0-15.501-00 «Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах энергоснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии» [19] тесно связаны с недействующим документом ГОСТ 13109-97;
  • ГОСТ 30804.4.30-2013 содержит множество ссылок на ГОСТ 13109-97, из-за чего, например, неочевиден способ объединения параметров и показателей, определяемых коэффициентами (можно вычислять объединенный коэффициент гармонических составляющих, несимметрии из множества других коэффициентов, как предусмотрено в ГОСТ 30804.4.30-2013 для показателей из ГОСТ 13109-97 или вычислять объединенный коэффициент на основе объединенных значений токов/напряжений).

Дополнительно стоит остановиться на требованиях ГОСТ 33073-2014 (ранее ГОСТ 32145-2013) в сфере проверки условий испытаний. К таким условиям стандарт относит максимальные и минимальные показатели:

  • температуры окружающего воздуха;
  • атмосферного давления;
  • относительной влажности;
  • напряжения питания СИ;
  • частоты питающей сети.

В случае трансформаторного включения СИ по цепям напряжения дополнительно должна оцениваться мощность нагрузки ТН, для чего во вторичной цепи ТН должны измеряться:

  • фазные напряжения (в месте, где возможно провести такие измерения);
  • фазные токи;
  • фазные полные мощности;
  • фазные активные мощности;
  • фазные реактивные мощности;
  • фазные коэффициенты мощности.

Несмотря на большую длительность проводимых измерений (от одной недели при контроле ПКЭ), стандарт не устанавливает периодичность проводимых измерений климатических параметров (например, таких замеров может быть всего два), а измерения нагрузки ТН проводятся только перед проведением испытаний.

Необходимость учета противоречивых требований действующих стандартов, а также пробелы в описании методов измерений некоторых параметров создают существенные сложности для разработчиков технических средств и систем измерений КЭ. Для заказчиков таких систем отличающиеся методы измерений, реализованные в различных приборах, могут привести к расхождениям в показаниях.

* * *

Таким образом, для эффективной разработки и внедрения средств и систем измерения качества электроэнергии необходимо продолжить работу по гармонизации государственных и корпоративных технических стандартов. Известно, что работа по анализу существующих нормативных документов и разработке предложений по совершенствованию нормативных документов в области обеспечения установленных норм качества намечена в рамках дорожной карты «Энерджинет».

Среди возможных направлений такой работы можно назвать актуализацию стандарта на методику определения фактического вклада электроприемников в уровень искажений, уточнение состава параметров и показателей качества электроэнергии и методик их измерений. Кроме того, представляется целесообразным:

  • для каждой измеряемой величины привести дополнительные (к указанным в ГОСТ 30804.4.30-2013) ограничения на использование измерительных трансформаторов с учетом информации, содержащейся в техническом отчете IEC/TR 61869-103:2012 Instrument transformers — The use of instrument transformers for power quality measurement [20] и данных производителей измерительных трансформаторов;
  • учесть при переработке нормативных документов структуру СИ КЭ и способы передачи информации, предусмотренные в стандартах серии IEC 61850 (IEC 61850 Part 90-17 Using IEC 61850 to transmit power quality data [21]);
  • учесть положения стандарта IEEE Standard 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems [22] (например, разделение понятий «коэффициент мощности» и «cos φ»);
  • уточнить методы проведения измерений при проверке условий испытаний КЭ, неудовлетворительные результаты проверки использовать аналогично причинам маркирования;
  • полноценно учитывать методы измерения КЭ не только в СИ, но и в эталонах, применяемых для поверки (известно, что распространенные калибраторы могут формировать подгруппы, состоящие только из единственной гармонической спектральной составляющей).

При подготовке данной статьи были использованы материалы учебного пособия по курсу «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем учета» (кафедра РЗиАЭ НИУ МЭИ).

Литература

  1. План мероприятий (дорожная карта) «Энерджинет» Национальной технологической инициативы.
  2. О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики. Указ президента РФ от 4.06.2008 № 889, http://graph.document.kremlin.ru/doc.asp?ID=46255 // Российская газета — Федеральный выпуск. — 2008 — № 4680.
  3. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ // Российская газета — Федеральный выпуск. — 2009 — № 5050.
  4. Типовой стандарт. Техническая политика. Системы учета электрической энергии с удаленным сбором данных оптового и розничных рынков электрической энергии на объектах дочерних и зависимых обществ ОАО «Россети». СТО 34.01-5.1-002-2014
  5. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2014. — 16 с.
  6. ГОСТ 30804.4.30-2013 (IEC 61000-4-30:2008). Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии. — М.: Стандартинформ, 2014. — 52 с.
  7. ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-30:2009). Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств. — М.: Стандартинформ, 2013. — 34 с.
  8. ГОСТ 33073-2014. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2015. — 81 с.
  9. Изменение № 1 ГОСТ Р 8.655-2009 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования (с Поправкой). ИУС № 3, 2016. — 23 с.
  10. ГОСТ Р 51317.4.15-2012 (IEC 61000-4-15:2010) Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования. — М.: Стандартинформ, 2014. — 33 с.
  11. СТО 56947007-29.200.80.180-2014. Преобразователи измерительные для контроля показателей качества электрической энергии. Типовые технические требования. — М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2014. — 34 с.
  12. ТР ТС 020/2011. Электромагнитная совместимость технических средств — 2011, официальный сайт Комиссии таможенного союза (http://www.tsouz.ru).
  13. СТО 34.01-39.1-001-2015. Регламент организации и проведения контроля и мониторинга качества электрической энергии в электросетевом комплексе ПАО «Россети» — М.: ПАО «Россети», 2015. — 37 с.
  14. ГОСТ Р 54130-2010 Качество электрической энергии. Термины и определения — М.: Стандартинформ, 2012. — 32 с.
  15. РД 153-0-15.502-2002 Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии ФР.1.34.2003.00822. // Правила. Методики. Инструкции. Вып.18. / Министерство энергетики РФ. — М.: ЗАО «Энергосервис», 2003 год. — 36с.
  16. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2006. — 33 с.
  17. Об утверждении основных технических требований к созданию системы мониторинга и управления качеством электроэнергии в ОАО «ФСК ЕЭС». Распоряжение ОАО «ФСК ЕЭС» от 06.06.2012 № 377р. — М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. — 31 с.
  18. ГОСТ 32145-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения — М.: Стандартинформ, 2014. — 28 с.
  19. РД 153-34.0-15.501-00 Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах энергоснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии ФР 1.34.2001.00230. // Правила. Методики. Инструкции. Вып.14. / Минэнерго России. — М.: ЗАО «Энергосервис», 2004. — 76с.
  20. IEC/TR 61869-103:2012. Instrument transformers — The use of instrument transformers for power quality measurement — IEC, 2012 — 88 с.
  21. IEC 61850 Part 90-17: Using IEC 61850 to transmit power quality data — IEC, 2017.
  22. IEEE Standard 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems — IEEE, 2014.

Автор