6,258 matches
-
digitale . Algoritmii de monitorizare a calității energiei electrice pot fi implementați cu ajutorul dispozitivelor ce utilizează procesoare digitale de semnal (DSP-uri) sau calculatoare personale . Implementarea cu ajutorul DSP-urilor este laborioasă și necesită mult timp datorită procesului de verificare al blocurilor algoritmului să funcționeze în timp real și cerințele de calcul sunt mai dificil de îndeplinit. O altă problemă o reprezintă cantitatea limitată de memorie internă disponibilă a DSP-urilor deoarece, chiar dacă DSP-urile pot utiliza memorie externă, accesul la ea este
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
deoarece, chiar dacă DSP-urile pot utiliza memorie externă, accesul la ea este mult mai lent decât accesul la memoria internă. În ultimii ani, calculatoarele personale au devenit din ce în ce mai rapide și mai ieftine astfel încât au devenit o variantă importantă pentru implementarea algoritmilor. Acestea pot fi reconfigurate și îmbunătățite cu ușurință astfel încât să răspundă cerințelor de calcul tot mai crescute. De asemenea prezintă multiple interfețe de comunicare integrate ce fac comunicarea cu dispozitive externe sau raportarea rezultatelor mult mai ușoară. Datele pot fi
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
afișate într-o pagină de internet pentru a putea fi accesate de la distanță. Un alt avantaj este reprezentat de utilizarea calculatoarelor ce prezintă procesoare cu nuclee multiple. Nucleele multiple pot fi utilizate pentru îmbunătățirea vitezei de execuție a mai multor algoritmi ce pot fi executați în paralel fără vreo viitoare modificare semnificativă (de exemplu în LabVIEW execuția cu nuclee multiple este integrată și ușor de utilizat). Sistemul de monitorizare a calității energiei electrice ce va fi prezentat în continuare utilizează un
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
internet pentru monitorizarea la distanță și diseminarea rezultatelor obținute în urma măsurătorilor. Clasificarea evenimentelor în evenimente tranzitorii și distorsiuni ale formei de undă este realizată în funcție de durata lor și de valorile distorsiunilor armonice totale (THD). Valorile THD sunt determinate utilizând rezultatele algoritmului “multi-harmonic least square fitting” [86]. Perturbațiile de scurtă și lungă durată sunt detectate prin monitorizarea valorilor RMS ale tensiunii și comparându-le cu anumite praguri predefinite. 7.2 Algoritm pentru monitorizarea calității energiei electrice Măsurarea tensiunii este realizată cu ajutorul a
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
valorile distorsiunilor armonice totale (THD). Valorile THD sunt determinate utilizând rezultatele algoritmului “multi-harmonic least square fitting” [86]. Perturbațiile de scurtă și lungă durată sunt detectate prin monitorizarea valorilor RMS ale tensiunii și comparându-le cu anumite praguri predefinite. 7.2 Algoritm pentru monitorizarea calității energiei electrice Măsurarea tensiunii este realizată cu ajutorul a trei traductoare LEM LV 25-P cu efect Hall de buclă închisă pentru cele trei faze ale rețelei de alimentare. Ieșirile traductoarelor sunt eșantionate de o placă de achiziție NI
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
închisă pentru cele trei faze ale rețelei de alimentare. Ieșirile traductoarelor sunt eșantionate de o placă de achiziție NI USB-9251A cu o frecvență de 10 kHz conectată la un calculator personal pentru procesare. Segmente continue de date sunt utilizate de algoritmul de monitorizare a calității energiei pentru detecția și procesarea evenimentelor ce au loc și care se pot extinde pe durata mai multor segmente. Algoritmul constă în două părți: una destinată detecției evenimentelor determinate de modificări ale valorilor RMS și cealaltă
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
10 kHz conectată la un calculator personal pentru procesare. Segmente continue de date sunt utilizate de algoritmul de monitorizare a calității energiei pentru detecția și procesarea evenimentelor ce au loc și care se pot extinde pe durata mai multor segmente. Algoritmul constă în două părți: una destinată detecției evenimentelor determinate de modificări ale valorilor RMS și cealaltă pentru evenimente determinate de semnale tranzitorii și distorsiuni în formele de undă ale tensiunii. Odată ce sunt identificate evenimente de perturbare a calității energiei electrice
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
internet. 7.2.1 Detecția evenimentelor RMS Calculul valorilor RMS și detecția evenimentelor RMS (întreruperi, subtensiuni și supratensiuni) este realizat conform standardului IEC 6100-4-30 [47]. Pentru detecția evenimentelor RMS se utilizează valorile normalizate ale tensiunii măsurate cu ajutorul celor trei traductoare. Algoritmul verifică valorile RMS ale perioadelor de tensiune obținute la intervale de o jumătate de perioadă. O perioadă este calculată între două treceri prin zero de aceeași pantă (crescătoare sau descrescătoare). Pentru o minimizare a erorilor în calculul valorilor RMS, punctele
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
uRMS-. Dacă valoarea RMS este peste pragul superior sau sub pragul inferior, un eveniment este detectat. Întrucât sistemul achiziționează segmente de date ale căror durate sunt fixe iar un eveniment poate se poate extinde pe durata a mai multor segmente, algoritmul va salva într-un fișier temporar datele din fiecare segment ce vor corespunde evenimentului detectat, până în momentul în care tensiunea revine la parametrii săi nominali. Odată ce un eveniment a fost delimitat în timp, acesta este clasificat în funcție de durată și amplitudine
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
a evenimentului. Dacă valoarea THD a evenimentului este sub pragul stabilit, atunci este clasificat ca un eveniment tranzitoriu, în caz contrar ca distorsiune a formei de undă. Valorile THD sunt calculate utilizând amplitudinile armonicelor (până la rangul 50) determinate prin aplicarea algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” [86]. Conform seriei Fourier, semnalul poate fi descompus într-o sumă de semnale sinusoidale de frecvențe h×f, multiple ale frecvenței fundamentalei f. Fie prin utilizarea transformatei Fourier discrete, conceptul de rezoluție în frecvență variabilă, inversul duratei
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
proces iterativ este pornit unde, la iterația i, toți parametrii sunt ajustați pentru minimizarea erorii celor mai mici pătrate. Procesul iterativ continuă până când modificările absolute ale frecvenței sunt mai mici decât o anumită valoare de prag. În versiunea iterativă a algoritmului “multiharmonic least-squares fitting”, corecția frecvenței și a parametrilor armonici este realizată prin introducerea elementului Q (vezi (7.13)) și a unui proces iterativ. În versiunea neiterativă a algoritmului, frecvența este determinată utilizând algoritmul “four-parameter sine fitting”. 7.2.3 Optimizarea
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
mai mici decât o anumită valoare de prag. În versiunea iterativă a algoritmului “multiharmonic least-squares fitting”, corecția frecvenței și a parametrilor armonici este realizată prin introducerea elementului Q (vezi (7.13)) și a unui proces iterativ. În versiunea neiterativă a algoritmului, frecvența este determinată utilizând algoritmul “four-parameter sine fitting”. 7.2.3 Optimizarea algoritmului de monitorizare a calității energiei electrice Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
valoare de prag. În versiunea iterativă a algoritmului “multiharmonic least-squares fitting”, corecția frecvenței și a parametrilor armonici este realizată prin introducerea elementului Q (vezi (7.13)) și a unui proces iterativ. În versiunea neiterativă a algoritmului, frecvența este determinată utilizând algoritmul “four-parameter sine fitting”. 7.2.3 Optimizarea algoritmului de monitorizare a calității energiei electrice Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă în timpul corespunzător segmentului de date
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
multiharmonic least-squares fitting”, corecția frecvenței și a parametrilor armonici este realizată prin introducerea elementului Q (vezi (7.13)) și a unui proces iterativ. În versiunea neiterativă a algoritmului, frecvența este determinată utilizând algoritmul “four-parameter sine fitting”. 7.2.3 Optimizarea algoritmului de monitorizare a calității energiei electrice Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă în timpul corespunzător segmentului de date achiziționat. Pe durata implementării algoritmului au survenit probleme
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
armonici este realizată prin introducerea elementului Q (vezi (7.13)) și a unui proces iterativ. În versiunea neiterativă a algoritmului, frecvența este determinată utilizând algoritmul “four-parameter sine fitting”. 7.2.3 Optimizarea algoritmului de monitorizare a calității energiei electrice Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă în timpul corespunzător segmentului de date achiziționat. Pe durata implementării algoritmului au survenit probleme în ceea ce privește reducerea timpului necesar pentru calculul algoritmului “multiharmonic
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
2.3 Optimizarea algoritmului de monitorizare a calității energiei electrice Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă în timpul corespunzător segmentului de date achiziționat. Pe durata implementării algoritmului au survenit probleme în ceea ce privește reducerea timpului necesar pentru calculul algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” și alegerea unei dimensiuni potrivite a segmentului ce trebuie achiziționat. Pentru reducerea timpului de calcul al algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” trei abordări au fost considerate: (i) determinarea
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
Pentru ca algoritmul să fie capabil să detecteze și să clasifice evenimentele în timp real, trebuie să realizeze analizele formelor de undă în timpul corespunzător segmentului de date achiziționat. Pe durata implementării algoritmului au survenit probleme în ceea ce privește reducerea timpului necesar pentru calculul algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” și alegerea unei dimensiuni potrivite a segmentului ce trebuie achiziționat. Pentru reducerea timpului de calcul al algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” trei abordări au fost considerate: (i) determinarea matricei care ulterior va fi subiectul operațiilor: transpunere, multiplicare și
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
undă în timpul corespunzător segmentului de date achiziționat. Pe durata implementării algoritmului au survenit probleme în ceea ce privește reducerea timpului necesar pentru calculul algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” și alegerea unei dimensiuni potrivite a segmentului ce trebuie achiziționat. Pentru reducerea timpului de calcul al algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” trei abordări au fost considerate: (i) determinarea matricei care ulterior va fi subiectul operațiilor: transpunere, multiplicare și inversiune ce corespund implementării pas cu pas a (7.15); (ii) calculul pseudoinversei matricei (7.12) și multiplicarea rezultatului cu
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
a elementelor de deasupra diagonalei principale urmând ca elementele de sub diagonala principală să fie copiate din elementele de deasupra diagonalei principale. Mărimea acestor două matrice nu depinde de numărul de eșantione procesate. Timpii de execuție ale acestor trei abordări a algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” (MHLSF) varianta iterativă pot fi observați în Figura 7.4 iar pentru varianta neiterativă a algoritmului în Figura 7.5. În ambele cazuri timpii sunt exprimați ca funcție de numărul de eșantioane din fiecare segment. După cum se poate
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
diagonalei principale. Mărimea acestor două matrice nu depinde de numărul de eșantione procesate. Timpii de execuție ale acestor trei abordări a algoritmului “multiharmonic least-squares fitting” (MHLSF) varianta iterativă pot fi observați în Figura 7.4 iar pentru varianta neiterativă a algoritmului în Figura 7.5. În ambele cazuri timpii sunt exprimați ca funcție de numărul de eșantioane din fiecare segment. După cum se poate observa, cea mai rapidă abordare este de a calcula matricea D urmată de aplicarea pas cu pas a operațiilor
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
exprimați ca funcție de numărul de eșantioane din fiecare segment. După cum se poate observa, cea mai rapidă abordare este de a calcula matricea D urmată de aplicarea pas cu pas a operațiilor ce urmează. De asemenea dintre cele două variante ale algoritmului, iterativă respectiv neiterativă, cea mai rapidă este, după cum era de așteptat, varianta neiterativă. Aceasta se întâmplă deoarece o matrice mai mică este utilizată în procesul de calcul dar și mai mult datorită numărului de iterații necesare în versiunea iterativă a
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
iterativă respectiv neiterativă, cea mai rapidă este, după cum era de așteptat, varianta neiterativă. Aceasta se întâmplă deoarece o matrice mai mică este utilizată în procesul de calcul dar și mai mult datorită numărului de iterații necesare în versiunea iterativă a algoritmului. Următoarea etapă pentru îmbunătățirea algoritmului este selectarea unei dimensiuni adecvate pentru segmentul de date, astfel încât algoritmul să poată duce la capăt toate analizele necesare identificării și clasificării, în timp real, a evenimentelor referitoare la calitatea energiei electrice. Sistemul este configurat
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
rapidă este, după cum era de așteptat, varianta neiterativă. Aceasta se întâmplă deoarece o matrice mai mică este utilizată în procesul de calcul dar și mai mult datorită numărului de iterații necesare în versiunea iterativă a algoritmului. Următoarea etapă pentru îmbunătățirea algoritmului este selectarea unei dimensiuni adecvate pentru segmentul de date, astfel încât algoritmul să poată duce la capăt toate analizele necesare identificării și clasificării, în timp real, a evenimentelor referitoare la calitatea energiei electrice. Sistemul este configurat să achiziționeze toată informația disponibilă
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
deoarece o matrice mai mică este utilizată în procesul de calcul dar și mai mult datorită numărului de iterații necesare în versiunea iterativă a algoritmului. Următoarea etapă pentru îmbunătățirea algoritmului este selectarea unei dimensiuni adecvate pentru segmentul de date, astfel încât algoritmul să poată duce la capăt toate analizele necesare identificării și clasificării, în timp real, a evenimentelor referitoare la calitatea energiei electrice. Sistemul este configurat să achiziționeze toată informația disponibilă de la placa de achiziție, dar niciodată mai puțină decât o lungime
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]
-
toate analizele necesare identificării și clasificării, în timp real, a evenimentelor referitoare la calitatea energiei electrice. Sistemul este configurat să achiziționeze toată informația disponibilă de la placa de achiziție, dar niciodată mai puțină decât o lungime minimă a segmentului de date. Algoritmul a fost testat pentru diferite valori ale lungimii minime a segmentului de date, fiind înregistrate valorile actuale ale dimensiunilor segmentelor achiziționate, în timp ce algoritmul executa analizele necesare pentru identificarea evenimentelor referitoare la calitatea energiei electrice furnizate (pentru segmente de date mai
Amprenta consumatorilor electrici by Andrei Sebastian Ardeleanu, Codrin Donciu () [Corola-publishinghouse/Science/83090_a_84415]