Разработка методики калибровки измерительных каналов цифровых подстанций

Статья рассматривает способы улучшения точности измерений в цифровых энергетических системах. Предлагается системный подход к настройке измерительных устройств, включая анализ проблем с точностью. Принципы разработки методики показывают свою эффективность, повышая точность измерений в цифровых подстанциях и обеспечивая более надежное функционирование энергетических систем.

Аннотация статьи
измерительные устройства
энергетика
цифровые подстанции
измерение
калибровка
электроэнергетика
цифровые технологии
Ключевые слова

Актуальность исследования

Исследование по разработке методики калибровки измерительных каналов цифровых подстанций имеет большую актуальность в свете современных требований к энергетике. В настоящее время цифровые подстанции играют ключевую роль в управлении энергосистемами, и точность измерений в них критически важна.

Разработка системного подхода к калибровке измерительных каналов, включая анализ и исправление погрешностей, является ключевым шагом в обеспечении высокой точности данных в цифровых подстанциях. Точные измерения, в свою очередь, способствуют повышению эффективности и надежности работы энергетических систем, что важно для обеспечения стабильности энергоснабжения в условиях современной динамичной энергетической среды.

Цель исследования

Цель данного исследования заключается в разработке и предложении системного подхода к улучшению точности измерений в цифровых энергетических системах. Данное исследование стремится решить проблемы, связанные с погрешностями измерений, предлагая комплексный метод разработки методики калибровки измерительных каналов цифровых подстанций, который включает в себя анализ причин неточности, создание алгоритма коррекции.

Основной целью является повышение точности измерений в цифровых подстанциях. Достижение этой цели предполагает создание системы эффективной методики калибровки измерительных каналов, что в свою очередь способствует более надежному функционированию энергетических систем. Таким образом, цель исследования связана с улучшением точности измерений и обеспечением более эффективного управления энергетическим оборудованием в цифровых системах.

Материал и методы исследования

Изучением вопросов, посвященных разработке методики калибровки измерительных каналов цифровых подстанций, занимались такие ученые как М.У. Николаев, Ю.В. Филатов, Д.А. Бережной и др.

Методами исследования являются: метод кейс-исследования, метод теоретического и практического анализа, метод сравнительного анализа.

Результаты исследования

В современном энергетическом ландшафте цифровые подстанции становятся ключевым звеном в обеспечении стабильности энергоснабжения. Однако для эффективного управления энергетическими системами необходимо обеспечить высокую точность измерений в цифровых средах. В этом контексте наше исследование направлено на разработку системного подхода к настройке измерительных каналов с целью улучшения точности и надежности измерений в цифровых подстанциях.

Основными источниками погрешностей в измерительных каналах цифровых подстанций являются разнообразные факторы. В первую очередь, это электромагнитные воздействия и другие виды помех, которые могут привести к искажениям в измерениях. Также температурные изменения могут оказывать влияние на характеристики измерительных устройств, вызывая отклонения в результатах измерений. Износ и старение оборудования со временем также вносят свои коррективы в точность измерений. Различия в физических свойствах окружающей среды, таких как влажность или состав воздуха, представляют собой еще один источник погрешности. Калибровочные ошибки, связанные с неправильной калибровкой или отклонениями от эталонных значений, также могут существенно влиять на точность. Геометрические и магнитные воздействия, а также неисправности в электропитании, дополняют список факторов, вносящих погрешности в измерительные каналы цифровых подстанций. Для учета всех этих факторов и повышения точности измерений необходимо разработать методы калибровки, включающие в себя адаптивные алгоритмы, системы мониторинга и технические решения, направленные на минимизацию воздействия перечисленных источников погрешностей [4, c. 105].

Эффективное управление и минимизация погрешностей требуют разработки адекватных методов учета каждого из вышеупомянутых факторов.

Для эффективной методики калибровки измерительных каналов с учетом повышения надежности энергетических систем предлагается системный подход.

В первую очередь, разработка такой методики должна включать интегрированный подход, охватывающий все факторы, влияющие на точность измерений. Это включает создание универсальных математических моделей, способных учесть взаимодействие различных факторов и их воздействие на измерения [1, c. 31].

Особое внимание уделяется адаптивным алгоритмам коррекции, способным автоматически адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Эти алгоритмы должны обеспечивать стабильность измерений, реагируя на временные изменения, такие как колебания температуры и электромагнитные помехи.

Внедрение систем мониторинга, постоянно отслеживающих изменения в окружающей среде и работу измерительных устройств, обеспечит обратную связь для адаптивных алгоритмов. Такой мониторинг позволит оперативно реагировать на любые аномалии, поддерживая высокую точность измерений.

Технические решения, такие как защитные экраны и улучшенные системы охлаждения, будут важным компонентом разработанной методики, направленной на уменьшение воздействия факторов погрешности.

Важным шагом также является определение четких и регулярных процедур калибровки, включая периодическую проверку и обновление параметров, что поддерживает стабильность и точность измерений на протяжении всего срока службы оборудования [2, c. 261].

Все эти инновации объединяются в предлагаемой методике калибровки, создавая системный и эффективный подход к повышению точности измерений в цифровых подстанциях. Это, в свою очередь, обеспечивает более стабильное и надежное функционирование энергетических систем в условиях современной и динамичной энергетической среды [3, c. 79].

Выводы

В заключение необходимо отметить, что разработка системного подхода к методике калибровки измерительных каналов в цифровых подстанциях, ориентированной на повышение надежности энергетических систем, представляет собой важный шаг в современной энергетике.

Это не только обеспечивает более высокую точность измерений, но и обеспечивает стабильность работы энергетических систем в условиях переменчивой энергетической среды. Предложенный подход поддерживает непрерывную адаптацию к изменениям, обеспечивая более надежное функционирование цифровых подстанций.

Успешная интеграция принципов разработки методики калибровки измерительных каналов может значительно снизить риски возникновения ошибок в измерениях, что критически важно в условиях все более сложных энергетических систем. С учетом динамичных изменений в энергетической инфраструктуре, таких как расширение использования возобновляемых источников энергии и внедрение умных сетей, повышение точности измерений становится неотъемлемым элементом обеспечения эффективной и устойчивой работы системы.

Текст статьи
  1. Данилов А.А. Способ калибровки измерительных каналов измерительных систем в рабочих условиях эксплуатации // А.А. Данилов, А.А. Баранов, Ю.В. Кучеренко, Н.П. Ординарцева // Законодательная и прикладная метрология. – 2017. – № 2. – С. 30-32.
  2. Иванников В.П. Контрольно-измерительные устройства в электроэнергетике: учебное пособие / В.П. Иванников, О.А. Бартенев. – Ижевск: Удмуртский университет, 2020. – 407 с.
  3. Лукашов Ю.Е. Сравнение процедур поверки и калибровки / Ю.Е. Лукашов // Метрологическое обеспечение измерительных систем: сб. докл. X Всерос. науч.-техн. конф. – Пенза, 2017. – С. 74-101.
  4. Феофанов А.Н. Средства автоматизации и измерения технологического процесса: учебник / А.Н. Феофанов, Т.Г. Гришина; под редакцией А.Н. Феофанова. – Москва: Академия, 2022. – 332 с.
Список литературы