Metrologiczne aspekty niskoczęstotliwościowych wahań napięcia w sieci elektroenergetycznej

W monografii dokonano oceny wpływu niskoczęstotliwościowych wahań napięcia na pracę wybranych odbiorników sieci elektroenergetycznej. Szczególną uwagę zwrócono na, często pomijany w pracach wielu innych autorów, aspekt określenia niedokładności otrzymanego wyniku pomiaru. Fakt ten stanowił motywację do podjęcia przez autora tej tematyki. Najbardziej podatnymi na wahania napięcia zasilania są różnego rodzaju źródła promieniowania optycznego. W monografii przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, dotyczących wpływu niskoczęstotliwościowych wahań napięcia na stan wybranych źródeł promieniowania optycznego. Dokonano oceny właściwości metrologicznych analizatorów jakości energii elektrycznej. Przeprowadzono analizę niepewności, uzyskanych wyników pomiarów, przez wyznaczenie budżetów niepewności dla przykładowych sygnałów testowych. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych dotyczących problemu przecieku widma w procesie oceny jakości energii elektrycznej. 

SPIS TREŚCI
Streszczenie     9
Wybrane symbole i oznaczenia   11
1. Wstęp    13
1.1. Aktualne problemy metrologiczne w sieciach  elektroenergetycznych    13
1.2. Uzasadnienie podjętej tematyki    14
1.3. Cel i zakres pracy    15
2. Wprowadzenie do pomiarów w sieciach elektroenergetycznych    21
2.1. Mierzone wielkości i parametry    21
2.2. Szereg Fouriera    21
2.3. Analizatory jakości energii elektrycznej    33
2.4. Ocena niedokładności wyniku pomiaru    34
2.4.1. Wprowadzenie    34
2.4.2. Błąd pomiaru    35
2.4.3. Niepewność wyniku pomiaru    36
2.4.3.1. Metoda typu A    37
2.4.3.2. Metoda typu B    38
2.4.3.3. Niepewność złożona    39
2.4.3.4. Niepewność rozszerzona    41
2.4.3.5. Budżet niepewności    43
3. Wahania napięcia   45
3.1. Wprowadzenie    45
3.2. Miary wahań napięcia    46
3.3. Źródła wahań napięcia    50
3.4. Wykorzystanie wahań napięcia do diagnostyki stanu sieci energetycznej    51
3.4.1. Przykład 1 — przykładowy punkt sieci niskiego napięcia    53
3.4.2. Przykład 2 — rozdzielnia niskiego napięcia dużego biurowca    57
3.4.3. Przykład 3 — rozdzielnia niskiego napięcia zakładu galwanizacyjnego    59
3.4.4. Przykład 4 — rozdzielnia niskiego napięcia palarni kawy    60
3.4.5. Wykorzystanie wahań napięcia do diagnostyki stanu sieci energetycznej   podsumowanie    61
4. Migotanie światła   63
4.1. Wprowadzenie    63
4.2. Proces postrzegania światła    64
4.3. Współczynniki uciążliwości migotania światła Pst i Plt    65
4.4. Badania eksperymentalne    71
4.4.1. Wprowadzenie    71
4.4.2. Ocena uciążliwości migotania światła    72
4.4.3. Opis stanowiska pomiarowego — źródła inkadescencyjne, energooszczędne
i halogenowe    73
4.4.4. Wyniki badań eksperymentalnych — źródła inkadescencyjne,
energooszczędne i halogenowe    78
4.4.4.1. Badania wpływu częstotliwości modulacji fm na próg postrzegania migotania światła    78
4.4.4.2. Badania progu postrzegania migotania światła dla wybranych
kolorów oświetlanych powierzchni    81
4.4.4.3. Wykorzystanie optotypów w badaniach uciążliwości migotania światła wybranych źródeł promieniowania optycznego    85
4.4.5. Podsumowanie wyników badań dla źródeł inkadescencyjnych, energooszczędnych i halogenowych    95
4.4.6. Środowisko programowania LabVIEW    96
4.4.7. Opis stanowiska pomiarowego — źródło inkadescencyjne oraz diody LED 101
4.4.8. Wyniki badań eksperymentalnych — źródło inkadescencyjne oraz diody LED  107
4.4.8.1. Widzenie migotania światła emitowanego przez źródło
inkadescencyjne 108
4.4.8.2. Widzenie migotania światła emitowanego przez źródło LED   110
4.4.9. Podsumowanie — źródło inkadescencyjne oraz diody LED 113
5. Ocena właściwości metrologicznych analizatorów jakości energii elektrycznej 115
5.1. Wprowadzenie 115
5.2. Badanie analizatorów jakości energii elektrycznej 119
5.2.1. Badanie analizatorów klasy B 122
5.2.2. Badanie analizatorów klasy A 128
5.3. Podsumowanie 133
6. Problem przecieku widma w ocenie jakości energii elektrycznej 135
6.1. Wprowadzenie 135
6.2. Grupowanie i podgrupowanie harmonicznych 136
6.3. Zjawisko przecieku widma 138
6.4. Przykłady okien czasowych 141
6.5. Badania eksperymentalne 143
6.5.1. Wprowadzenie 143
6.5.2. Badanie analizatora typu B 146
6.5.3. Badanie analizatora typu A 148
6.6. Badania symulacyjne 153
6.7. Podsumowanie 156
7. Podsumowanie i wnioski 159
Bibliografia 163
Metrological Aspects of Low Frequency Voltage Fluctuations in the Power Network (Summary) 173