4,516 matches
-
prezența armonicelor ce reprezintă componente ale tensiunii și curentului ale căror frecvențe sunt multipli întregi ai fundamentalei. Tensiunile si curenții corespunzători regimului deformant pot fi descompuși în serii Fourier. 2.4 Metoda de calcul a puterilor utilizată în cadrul sistemului de detecție a consumatorilor Detecția consumatorilor este realizată în urma analizei modificărilor de putere activă și reactivă dintre două stări stabile. Pentru o determinare cât mai exactă a acestor modificări este necesar calculul cât mai precis al valorilor puterilor. Dacă erorile în determinarea
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
reprezintă componente ale tensiunii și curentului ale căror frecvențe sunt multipli întregi ai fundamentalei. Tensiunile si curenții corespunzători regimului deformant pot fi descompuși în serii Fourier. 2.4 Metoda de calcul a puterilor utilizată în cadrul sistemului de detecție a consumatorilor Detecția consumatorilor este realizată în urma analizei modificărilor de putere activă și reactivă dintre două stări stabile. Pentru o determinare cât mai exactă a acestor modificări este necesar calculul cât mai precis al valorilor puterilor. Dacă erorile în determinarea acestor valori sunt
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
Pentru o determinare cât mai exactă a acestor modificări este necesar calculul cât mai precis al valorilor puterilor. Dacă erorile în determinarea acestor valori sunt mari, atunci și modificările dintre două stări stabile vor varia considerabil, ducând astfel la o detecție incorectă a unor consumatori de puteri apropiate. Un prim pas pentru reducerea erorilor de calcul ale celor două puteri analizate este dat de dat de utilizarea unei forme de undă a tensiunii și curentului cât mai apropiată de forma sa
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
diferite. În urma calculelor, valorile celor două puteri sunt 101.8 W respectiv 42.7 W. Este evident că diferența dintre aceste valori este considerabilă și poate conduce la obținerea unor rezultate greșite atunci când vor fi aplicate în cadrul algoritmului de detecție a consumatorilor. Pentru obținerea unor valori care să asigure obținerea unor rezultate corecte în urma procesului de detecție a consumatorilor, s-a căutat o nouă abordare de calcul a puterilor electrice. Această nouă abordare constă în divizarea ferestrelor de date achiziționate
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
evident că diferența dintre aceste valori este considerabilă și poate conduce la obținerea unor rezultate greșite atunci când vor fi aplicate în cadrul algoritmului de detecție a consumatorilor. Pentru obținerea unor valori care să asigure obținerea unor rezultate corecte în urma procesului de detecție a consumatorilor, s-a căutat o nouă abordare de calcul a puterilor electrice. Această nouă abordare constă în divizarea ferestrelor de date achiziționate în segmente pe durata cărora curentul consumat să aiba o valoare relativ constantă. În acest scop s-
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
în următoarea fereastră. Dacă se constată că valoarea RMS se menține constantă, atunci cele două segmente se unesc urmând ca puterea să fie calculată pentru noul segment de date. Cu aceste valori calculate s-a continuat la implementarea algoritmilor de detecție a consumatorilor electrici. 2.5 Concluzii • A fost realizată o prezentare a structurii sistemului implementat pentru detecția consumatorilor pe baza amprentei electrice. Pentru a-și îndeplini funcționalitatea, acest sistem analizează diferiți parametri caracteristici ale puterilor activă și reactivă. Calculul puterilor
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
unesc urmând ca puterea să fie calculată pentru noul segment de date. Cu aceste valori calculate s-a continuat la implementarea algoritmilor de detecție a consumatorilor electrici. 2.5 Concluzii • A fost realizată o prezentare a structurii sistemului implementat pentru detecția consumatorilor pe baza amprentei electrice. Pentru a-și îndeplini funcționalitatea, acest sistem analizează diferiți parametri caracteristici ale puterilor activă și reactivă. Calculul puterilor este realizat pe baza procesării evoluției în timp a tensiunii și curentului. Pentru aceasta au fost necesare
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
calcul și conversia analog-numerică a informațiilor măsurate de cele două traductoare este realizată cu ajutorul unei plăci de achiziție NI USB-6211. Odată ajunse în cadrul sistemului de operare, aceste informații sunt prelucrate cu scopul de a detecta consumatorii electrici. Rezultatele algoritmului de detecție a consumatorilor sunt oferite utilizatorului prin intermediul unei interfețe grafice în care sunt prezentate de asemenea și informații cu privire la consumul de energie electrică. Spre deosebire de un contor clasic de electricitate care oferă doar informații despre consumul total de energie, în cadrul acestei aplicații
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
a datelor achiziționate în funcție de variațiile valorilor RMS ale perioadelor curentului. Odată ce această divizare a fost realizată, pentru fiecare segment detectat vor fi calculate puterile ale căror evoluție va fi analizată pentru a se detecta consumatorii electrici. Capitolul 3. Algoritm de detecție a consumatorilor electrici pe baza analizei modificărilor de putere dintre două stări stabile 3.1 Descrierea algoritmului Pe durata unui ciclu de funcționare oprit - pornit - oprit, un consumator poate trece printr-una sau mai multe stări de funcționare. Suma modificărilor
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
ar fi fost oricât de mică, însă este obținută o reducere a riscului ca suprapunerea a doi sau mai mulți consumatori să apară. Putem spune că alegerea acestei durate a fost realizată pentru a se obține un compromis între posibilitatea detecției parțiale a unei tranziții și posibilitatea detecției mai multor tranziții aparținând mai multor consumatori. Pe parcursul studiiilor efectuate s-a observat că in cazul unor anumiți consumatori pot apare creșteri de scurtă durată ale puterii pe durata stărilor stabile. dintr-o
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
este obținută o reducere a riscului ca suprapunerea a doi sau mai mulți consumatori să apară. Putem spune că alegerea acestei durate a fost realizată pentru a se obține un compromis între posibilitatea detecției parțiale a unei tranziții și posibilitatea detecției mai multor tranziții aparținând mai multor consumatori. Pe parcursul studiiilor efectuate s-a observat că in cazul unor anumiți consumatori pot apare creșteri de scurtă durată ale puterii pe durata stărilor stabile. dintr-o tranziție determinată de trecerea unui consumator de la
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
scurtă durată (mai mică de 0.1 s) iar nivelul puterii măsurate după finalizarea variației este aproximativ cu cel măsurat înainte de începutul variației (variază cu cel mult 5 W sau 5 VAR), atunci variația respectivă este ignorată. În acest fel detecția unei stări stabile nu va mai fi întârziată și nici tranziții false nu vor mai fi detectate. Inițial, baza de date ce cumulează informații despre consumatorii detectați nu conține nici o înregistrare. Pe parcurs, pe măsură ce noi consumatori sunt detectați, baza de
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
fi întârziată și nici tranziții false nu vor mai fi detectate. Inițial, baza de date ce cumulează informații despre consumatorii detectați nu conține nici o înregistrare. Pe parcurs, pe măsură ce noi consumatori sunt detectați, baza de date este actualizată cu noile informații. Detecția consumatorilor este realizată pe baza principiului că suma modificărilor de putere determinate de un consumator pe durata unui ciclu de funcționare oprit - pornit - oprit ia o valoare apropiată de zero. Datorită erorilor de măsurare această sumă nu poate lua valoarea
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
ia o valoare apropiată de zero. Datorită erorilor de măsurare această sumă nu poate lua valoarea zero. Utilizând acest principiu pot fi detectați atât consumatori de tip oprit - pornit cât și consumatori cu multiple stări de funcționare. Pentru o bună detecție a consumatorilor trebuie avut în vedere faptul că un consumator a cărui stare este oprit, poate trece doar în starea pornit. Cu alte cuvinte, dacă este identificată o modificare de putere corespunzătoare tranziției unui consumator din starea pornit în starea
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
date nu s-a găsit nici un consumator care să corespundă modificărilor curente de putere activă și reactivă, atunci acestea sunt utilizate pentru a fi comparate cu posibile combinații ale unor modificări înregistrate anterior. Modificările a căror analiză nu a determinat detecția unui nou consumator sau a tranziției unui consumator de la o stare la alta sunt înregistrate în vectori de modificări nedefinite: ΔP pentru puterea activă, respectiv ΔQ pentru puterea reactivă. Cu elementele acestor doi vectori sunt obținute diferite combinații posibile ale
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
fost detectat nici un consumator posibil, atunci combinația identificată caracterizează un consumator nou. Acest consumator nou va fi înregistrat în baza de date și i se va genera un fișier în care vor fi înregistrate toate modificările generate de acesta. După detecția unui consumator, modificările ce-l caracterizează vor fi eliminate din cei doi vectori ΔP și ΔQ pentru a nu fi luate în considerare pe viitor atunci când este căutată o nouă combinație. Dacă, în urma comparării, sumele calculate nu se află între
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
nouă este generată și procesul este reluat. În momentul în care toate combinațiile au fost verificate și nici un consumator nu a fost detectat, algoritmul continuă cu execuția a două rutine: Combinații consumatori și Zero consumatori. Diagrama bloc a algoritmului de detecție a consumatorilor pe baza modificărilor de putere dintre două stări stabile. Combinații consumatori. Această rutină verifică dacă modificările curente sunt rezultatul pornirii sau opririi simultane a mai multor consumatori. Dacă valorile ΔP și ΔQ sunt negative, atunci rutina realizează o
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
ale curentului și tensiunii, având duratele de 1 secundă. Aceste ferestre sunt apoi divizate în segmente în funcție de modificarea valorii RMS a perioadei curentului de către algoritmul descris la sub-capitolul 2.5, urmând ca aceste segmente să fie analizate de algoritmul de detecție a consumatorilor descris la sub-capitolul valide care să poată caracteriza un consumator. Pe măsură ce noi ferestre de date sunt achiziționate, algoritmul realizează divizarea acestora în segmente pe durata cărora valoarea RMS se menține constantă. Întrucât tensiunea se menține la o valoare
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
reactive ar fi fost: ΔQprag- = |-1.32| × 90% = 1.19 VAR, ΔQprag+ = |-1.32| × 110% = 1.45 VAR. Întrucât singura valoare din vectorul ΔQ este 0.98 VAR, care nu se încadrează între limitele impuse, nu ar fi fost posibilă detecția celui de-al patrulea consumator. La detecția acestei stări stabile, valorile puterilor sunt 7.13 W respectiv 15.22 VAR. Aceste valori sunt în apropierea valorilor înregistrate inițial, când nici un consumator nu era pornit. Prin urmare, rutina Zero consumatori poate
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
90% = 1.19 VAR, ΔQprag+ = |-1.32| × 110% = 1.45 VAR. Întrucât singura valoare din vectorul ΔQ este 0.98 VAR, care nu se încadrează între limitele impuse, nu ar fi fost posibilă detecția celui de-al patrulea consumator. La detecția acestei stări stabile, valorile puterilor sunt 7.13 W respectiv 15.22 VAR. Aceste valori sunt în apropierea valorilor înregistrate inițial, când nici un consumator nu era pornit. Prin urmare, rutina Zero consumatori poate fi executată, însă, întrucât nu există nici o
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
nu sunt cunoscute ponderile celor doi consumatori în modificarea determinată, astfel încât amprentele lor vor rămâne nemodificate. Ultima stare stabilă este detectată la momentul t = 120.1 s și determină următoarele modificări 3.3 Concluzii • A fost prezentat un algoritm de detecție a consumatorilor ce utilizează analiza modificărilor de putere între două stări stabile. Acest algoritm necesită identificarea stărilor stabile în consumul de energie. O stare stabilă este definită ca fiind o stare pe durata căreia consumul de energie nu prezintă variații
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
consecutive. Aceste diferențe sunt calculate atât pentru puterea activă cât și pentru puterea reactivă. Ambile puteri sunt utilizate pentru a se obține o discriminare mai bună a consumatorilor ce pot determina modificări similare în consumul uneia dintre cele două puteri. • Detecția consumatorilor este realizată pe baza principiului conform căruia suma modificărilor de putere pe durata unui ciclu complet de funcționare este zero. Astfel, pe măsură ce noi modificări ale puterilor activă și reactivă sunt identificate, vor fi căutate combinații de aceste modificări ale
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
caracterizeze un consumator, se va alege din lista cu posibili consumatori acela ce prezintă cel mai mic coeficient de eroare. Consumatorul va fi caracterizat de modificările detectate, ce vor reprezenta în continuare amprenta electrică ce va fi utilizată ulterior pentru detecția viitoarelor tranziții ale acelui consumator. • Detecția tranzițiilor consumatorilor aflați în baza de date se va realiza prin compararea valorilor caracteristice consumatorilor cu anumite praguri determinate în funcție de modificările curente ale puterilor. Aceste praguri au fost alese deoarece, în funcție de condițiile de operare
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
din lista cu posibili consumatori acela ce prezintă cel mai mic coeficient de eroare. Consumatorul va fi caracterizat de modificările detectate, ce vor reprezenta în continuare amprenta electrică ce va fi utilizată ulterior pentru detecția viitoarelor tranziții ale acelui consumator. • Detecția tranzițiilor consumatorilor aflați în baza de date se va realiza prin compararea valorilor caracteristice consumatorilor cu anumite praguri determinate în funcție de modificările curente ale puterilor. Aceste praguri au fost alese deoarece, în funcție de condițiile de operare, consumatorii pot determina modificări ale puterilor
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
realizată o atribuire greșită a unei modificări către un alt consumator. • După implementarea algoritmului, acesta a fost supus unei verificări experimentale pentru a-i verifica funcționalitatea. În urma acestei verificări au fost obținute rezultatele scontate, ce confirmă aplicabilitatea acestui algoritm în detecția consumatorilor. Capitolul 4. Algoritm de detecție a consumatorilor electrici pe baza analizei profilelor tranzitorii 4.1 Descrierea algoritmului La pornire, sau la trecerea de la o stare de funcționare la alta, puterea activă și reactivă prezintă o evoluții care diferă de la
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]