2
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (23),
декабрь
2021
Качество
электрической
энергии
наравне
с
непрерывностью
и
требуемым
объемом
ее
поставки
оказывает
существенное
влияние
на
большинство
сфер
экономики
и
жизни
насе
–
ле
ния
.
В
условиях
развития
средств
измерения
,
спо
со
бов
передачи
,
хранения
и
обработки
данных
растет
актуальность
смены
классических
подходов
к
их
анализу
.
Переход
к
ис
–
пользованию
технологий
больших
данных
для
анализа
результатов
мониторинга
качества
электрической
энергии
повысит
эффективность
мер
по
обеспечению
действующих
норм
.
О
перспективах
технологии
больших
данных
при
анализе
качества
электроэнергии
Н
ормативными
документами
установлено
,
что
качество
электрической
энергии
(
КЭ
) —
это
степень
соответствия
характеристик
электрической
энергии
в
данной
точке
электрической
системы
совокупности
нормированных
показателей
каче
–
ства
электроэнергии
[1].
На
каждом
этапе
цепочки
«
генерация
—
транспорт
—
распределение
—
потребле
–
ние
» (
далее
— «
Г
–
Т
–
Р
–
П
»)
электрическая
энергия
воспринимает
воздействие
технических
средств
различных
субъектов
электроэнергетики
.
В
свою
очередь
,
электрическая
энергия
при
определенных
условиях
может
вызвать
нарушение
нормального
функционирования
технических
средств
и
привести
к
рискам
для
жизни
и
здоровья
населения
,
а
также
к
воз
–
никновению
имущественного
ущерба
.
К
таким
условиям
относится
нарушение
показателей
КЭ
,
которые
дают
количественную
оценку
ее
свойств
.
При
этом
в
силу
ряда
особенностей
электрической
энергии
(
непрерывность
и
совпадение
во
времени
процессов
производ
–
ства
,
транспортировки
и
потребления
,
зависимость
качества
от
процессов
производства
,
транспорта
и
потребления
,
невозможность
хранения
и
возврата
некачественной
электри
–
ческой
энергии
)
часто
имеет
место
проблема
установления
ответственности
за
снижение
ее
качества
в
цепочке
«
Г
–
Т
–
Р
–
П
» [2].
Учитывая
вышесказанное
и
проникновение
в
большинство
сфер
экономики
и
жизни
населения
,
электрическая
энергия
в
электрических
сетях
общего
назначения
переменного
трехфазного
и
однофазного
тока
частотой
50
Гц
входит
в
Единый
перечень
продукции
,
подлежащей
обязательной
сертификации
[3].
При
этом
согласно
актуальной
редакции
ГОСТ
Р
58289-2018 [4]
заявителем
на
проведение
обязательной
сертификации
электри
–
ческой
энергии
является
сетевая
организация
,
от
электрических
сетей
которой
потреби
–
телям
передается
электрическая
энергия
в
соответствии
с
договором
с
энергосбытовой
Дмитрий
ШПАК
,
начальник
отдела
управления
качеством
электроэнергии
филиала
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
» —
«
Кабельная
сеть
»
Кирилл
НЕТРЕБА
,
генеральный
дирек
–
тор
ООО
«
Айдис
Технологии
»
Качество
электроэнергии
3
организацией
.
Таким
образом
,
задача
подтверждения
КЭ
возложена
на
сетевые
компании
.
Сертификация
электрической
энергии
проводится
аккре
–
дитованным
в
установленном
порядке
органом
по
сертифи
–
кации
не
реже
1
раза
в
3
года
с
обязательным
последую
–
щим
инспекционным
контролем
не
реже
1
раза
в
год
.
Среди
процедур
и
документов
,
обязательных
к
предоставлению
на
рассмотрение
органом
по
сертификации
,
как
при
процедуре
сертификации
,
так
и
при
инспекционном
контроле
,
следует
выделить
протоколы
периодического
мониторинга
КЭ
и
ре
–
зультаты
их
анализа
.
Периодический
мониторинг
КЭ
проводится
сетевыми
организациями
по
ежегодным
и
ежеквартальным
графикам
и
представляет
собой
набор
плановых
мероприятий
:
анализ
схем
и
параметров
сети
,
выбор
(
расчет
)
пунктов
монито
–
ринга
КЭ
,
составление
и
согласование
графиков
проведе
–
ния
,
непосредственно
выполнение
измерений
показателей
КЭ
,
анализ
результатов
,
проведение
(
при
необходимости
)
корректирующих
мероприятий
с
повторным
мониторингом
.
Основной
задачей
периодического
мониторинга
является
оценка
сетевой
организацией
состояния
КЭ
в
электрических
распределительных
сетях
и
использование
результатов
мо
–
ниторинга
для
принятия
необходимых
управляющих
воздей
–
ствий
(
корректирующих
и
/
или
предупреждающих
организа
–
ционных
и
технических
мероприятий
)
с
целью
поддержания
необходимого
уровня
КЭ
в
точках
передачи
электрической
энергии
потребителям
[5].
Как
правило
,
периодический
мониторинг
проводится
путем
подключения
средств
измерения
показателей
КЭ
(
СИ
ПКЭ
)
к
исследуемой
сети
на
центрах
питания
(
в
логике
п
. 3.8 [5],
далее
—
ЦП
)
и
на
стороне
0,4
кВ
трансформаторов
6–20/0,4
кВ
ТП
/
РТП
,
выбранных
расчетным
путем
по
условию
минимальных
(
U
min
)
и
максимальных
потерь
напряжения
(
U
max
)
в
сети
каждого
центра
питания
,
на
синхронизирован
–
ный
промежуток
времени
.
Схема
организации
периодического
мони
–
торинга
показана
на
рисунке
1.
Кроме
периодического
(
пла
–
нового
)
мониторинга
КЭ
,
сетевы
–
ми
организациями
проводятся
различные
виды
внеочередного
мониторинга
КЭ
:
в
рамках
обра
–
щений
потребителей
и
сбытовых
организаций
о
снижении
КЭ
,
при
проведении
мероприятий
особой
важности
и
др
.
Таким
образом
суммарное
количество
измере
–
ний
в
рамках
различных
видов
мониторинга
КЭ
может
достигать
нескольких
сотен
и
даже
тысяч
в
год
.
Например
,
в
филиале
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
» — «
Кабель
–
ная
сеть
»
за
2020
год
и
первую
половину
2021
года
выполнено
более
3900
измерений
по
–
казателей
КЭ
.
В
настоящее
время
мониторинг
КЭ
проводится
в
боль
–
шинстве
случаев
с
помощью
СИ
ПКЭ
мобильного
(
перенос
–
ного
)
исполнения
,
которые
подключаются
к
исследуемой
сети
на
ограниченный
интервал
времени
(
как
правило
,
от
2
до
7
суток
).
При
этом
,
например
,
в
филиале
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
» — «
Кабельная
сеть
»
около
70%
используемых
СИ
ПКЭ
способны
при
подключении
к
устройствам
переда
–
чи
данных
(
локальная
сеть
, GSM-
модемы
и
др
.)
передавать
данные
на
удаленное
рабочее
место
или
сервер
сбора
дан
–
ных
по
запросу
оператора
или
в
автоматическом
режиме
.
Каждое
средство
измерения
ПКЭ
фиксирует
продолжи
–
тельные
изменения
характеристик
напряжения
(
нормиру
–
емые
ПКЭ
согласно
[1])
и
характеристики
ненормируемых
,
так
называемых
случайных
событий
(
прерывания
напряже
–
ния
,
провалы
напряжения
и
перенапряжения
,
импульсные
напряжения
),
производит
расчет
статистики
за
установлен
–
ный
интервал
анализа
(
сутки
/
неделя
)
и
сохраняет
резуль
–
таты
усред
ненных
значений
(
во
всех
случаях
используются
интервалы
усреднения
,
равные
10
мин
,
кроме
длительной
дозы
фликера
и
отклонений
частоты
).
Анализ
файла
из
–
мерений
СИ
ПКЭ
показывает
,
что
за
одни
сутки
в
сумме
по
всем
параметрам
фиксируется
порядка
60
тысяч
значений
.
В
случае
,
если
используется
анализатор
КЭ
(
СИ
с
функци
–
ей
измерения
ПКЭ
,
силы
тока
,
мощности
и
других
величин
),
значений
может
быть
в
разы
больше
.
В
качестве
отчетного
документа
,
содержащего
сведе
–
ния
о
пункте
мониторинга
,
условиях
проведения
измерений
,
данные
статистического
расчета
по
результатам
измерений
ПКЭ
за
установленный
интервал
анализа
и
оценку
их
со
–
ответствия
установленным
нормам
используется
протокол
с
приложениями
(
посуточно
или
за
неделю
),
форма
которого
установлена
в
[5].
Приложение
к
протоколу
представляет
Рис
. 1.
Схема
организации
периодического
мониторинга
КЭ
Подстанция
110
кВ
Распределительная
сеть
РП
—
распределительный
пункт
6–20
кВ
ТП
—
трансформаторная
подстанция
6–20/0,4
кВ
6–20
кВ
U
min
1
U
min
2
U
max
1
U
max
2
6–20
кВ