Metoda si sistem pentru masurarea, inregistrarea in timp real a parametrilor
ce caracterizeaza calitatea energiei electrice in vederea compatibilizarii cu normele UE

Prin proiect, avem in vedere retelele electrice de medie tensiune la care vom implementa un sistem automat multivariabil (SAMV), bazat pe pachete de programe de achizitii date, inregistrare, transmisii de date, prelucrare, monitorizare, analiza, care sa permita urmarirea unui mare numar de marimi de interdependenta între diferitele canale intrare-iesire, ca aplicatie pentru urmarirea calitatii energiei electrice. Prelucrarea rezultatelor obtinute în procesul de masurare se efectueaza statistic, în concordanta cu normele actuale din România privitor la calitatea energiei electrice.

Calitatea energiei electrice constituie o problema complexa si controversata. Complexitatea ei rezida din multitudinea de factori ce o conditioneaza, din interdependenta acestora, din lipsa unor metode si mijloace de obtinere expeditiva si mai ales precisa a informatiilor referitoare la unele marimi ce o caracterizeaza.

Datorita faptului ca energia electrica reprezinta o marfa, calitatea ei poate fi încadrata într-un concept mai general legat de activitatea de producere a ei, si ca urmare notiunii de calitate i se pot atribui peste o suta de definitii fara a identifica printre ele una unanim acceptata.

O alta încadrare a calitatii energiei electrice poate avea în vedere particularitatile activitatii de producere a energiei electrice fata de celelalte productii ale economiei nationale: continuitatea productiei de energie, universalitatea energiei, interschimbabilitatea tipurilor de energie, particularitatile ce rezida în procesul de transport si distributie, etc.


Normele franceze privesc calitatea energiei electrice ca fiind de fapt calitatea serviciului de alimentare cu energie electrica care este conditionata de urmatorii trei factori:

  • siguranta în functionare a instalatiilor de alimentare,
  • calitate a energiei electrice în punctul de delimitare dintre consumator si furnizor,
  • compatibilitatea electromagnetica a instalatiilor cu mediul în care functioneaza în punctul comun de racord.

Evident calitatea energiei electrice trebuie privita în contextul relatiei dintre furnizorul si consumatorul de energie electrica sub influenta perturbatiilor. Aceste perturbatii se pot datora furnizorului, consumatorului, dar pot proveni si din cauze exterioare, iar existenta lor presupune analiza, urmarirea si luarea de masuri în vederea asigurarii calitatii energiei electrice.

Perturbatiile sunt acelea care "strica" calitatea energiei electrice, afectând procesele de productie, transport si distributie, dar si pe cel de consum a energiei electrice.

Cât de mult este afectata calitatea energiei electrice de aceste perturbatii? Aceasta se poate aprecia pe baza unor indicatori care raspund prompt la actiunea perturbatiilor. Prin urmare, calitatea energiei electrice se poate defini ca fiind ansamblul indicatorilor (parametrilor) care conditioneaza utilitatea energiei electrice.


Calitatea energiei electrice într-un nod al SEE poate fi apreciata în functie de:
  • nivelul abaterilor tensiunii fata de tensiunea nominala,
  • nivelul abaterilor frecventei fata de frecventa nominala,
  • gradul de simetrie al sistemului trifazat de tensiuni si curenti,
  • puritatea curbelor de tensiune si curent, dorite a fi de forma sinusoidala.

Cele patru aspecte pot fi reunite si sub forma: calitatea tensiunii, calitatea frecventei, continuitatea alimentarii cu energie electrica.


Sistemul propuse spre realizare asigura urmatoarele functii:
  • masurare datelor analogice (tensiuni, curenti) si numerice (starea aparaturii de comutatie si protectie) pentru noduri ale sistemului electroenergetic în care se manifesta regimuri deformante;
  • prelucrarea numerica a datelor, contorizare în vederea determinarii parametrilor energetici, a indicilor de performanta privind calitatea energiei electrice;
  • stocarea, gestiunea si afisarea pe perioade a consumurilor si evenimentelor privind abaterile de la calitate a energiei electrice utilizate;
  • monitorizarea permanenta a parametrilor energetici;
  • detectia si localizarea defectelor;
  • înregistrarea evenimentelor electrice normale si de avarie în vederea unor analize ulterioare care sa conduca la masuri de eficientizare calitativa si cantitativa a consumului energetic;
  • avertizarea depasirii valorilor standardizate pentru indicii de calitate.
Prelucrarea numerica a datelor se va face în baza unei strategii unitare privind:
  • definirea puterilor active, reactive, deformante, atât în domeniul timp cât si în domeniul frecventa;
  • definirea indicilor de calitate a energiei electrice
    în vederea alinierii la standardele europene cu luarea în considerare a specificului consumatorilor si retelelor din România. În acest scop se vor elabora programe software specializate.

Consumatorii de energie electrica care pot induce perturbatii în reteaua de alimentare (înrautatirea factorului de putere, aparitia si amplificarea armonicelor de tensiune de grad 5,7,11,13, o circulatie deficitara a puterilor electrice în retea, etc), nu dispun de un sistem unitar de control automat al calitatii energiei electrice consumate si de decizie asupra masurilor ce se impun pentru reîncadrarea în norme a acesteia atât la fiderii de intrare în reteaua locala cât si la nivelul punctelor de alimentare a acestor consumatori.

Sistemul va fi livrat împreuna cu un pachet de programe compatibile PC, care permite o prelucrare complexa a datelor înregistrate (analize post-avarie). Datele masurate si înregistrate vor fi prelucrate cu ajutorul unui pachet de programe care permite:

  • înregistrarea numerica, tabelara, grafica, "zoom", cu perioade de esantionare programabile pentru toate marimile masurate;
  • analiza armonica a marimilor masurate (tensiuni si curenti);
  • calcularea indicilor de calitate a energiei electrice în baza unei teorii unitare, aliniata la standardele europene;
  • afisarea, la cerere, a unor parametri electrici: energie electrica (activa si reactiva), putere (activa, reactiva, deformanta), factor de putere, curenti, tensiuni, frecventa;
  • afisarea, la cerere, a ponderii armonicilor superioare pentru tensiuni si/sau curenti;
  • sesizarea variatiilor rapide normale, accidentale, nesimetriilor sistemului trifazat de tensiuni si curenti;
  • stocarea, contorizarea si afisarea pe o perioada de o luna a evenimentelor privind abaterile de la calitate a energiei electrice;
  • detectia si analiza cauzelor defectelor si evenimentelor, inclusiv urmarirea functionarii releelor de protectie; calculul distantei pâna la locul de defect;
  • afisarea puterii medii înregistrata 15 minute consecutive în timpul orelor de vârf de sarcina, pe linia de 20 kV (atât separat pe fiecare faza, cât si cumulat) care alimenteaza mai multe statii de trasformare 20/6kV;
  • afisarea puterii medii inregistrata 15 minute consecutive în afara orelor de vârf de sarcina, pe linia de 20 kV (atât separat pe fiecare faza, cât si cumulat) care alimenteaza mai multe statii de trasformare 20/6kV; compararea valorilor masurate cu valori prescrise si semnalizarea depasirii acestora;
  • atât pentru marimile masurate în sistem, cât si pentru marimile calculate, se prescriu valori limita; la atingerea acestora se declanseaza semnale de avertizare sonora si optica;
  • obtinerea de rapoarte zilnice, decadale, lunare, anuale sau pe alte intervale de timp solicitate;
  • obtinerea situatiei principalilor indicatori energetici.
Calitatea energiei electrice prezinta doua aspecte:
  • calitate perceputa de consumator, definita prim marimi subiective
  • calitate masurata, evidentiata prin indicatori stabiliti pe criterii tehnice.