Удосконалення алгоритмів роботи мікропроцесорного реле контролю напруги однофазних побутових споживачів

Abstract

В статті приділено увагу алгоритмам роботи однофазних реле контролю напруги, які використовуються для захисту побутових споживачів електричної енергії від недопустимих відхилень напруги в електромережі. Проведено огляд, аналіз та опис алгоритмів роботи, вимірювання напруги та порогів спрацьовування існуючих реле контролю напруги на базі мікропроцесорів та мікроконтролерів. Проведений огляд та аналіз систематизує інформацію щодо технічних та функціональних особливостей конструкції, алгоритмів роботи, схем та компонентів зазначених реле та демонструє перспективи розвитку алгоритмів роботи та захисних характеристик реле напруги відповідно до існуючих міжнародних стандартів. Авторами детально викладено та проілюстровано захисні характеристики та нормативи якості електроенергії стосовно недопустимих відхилень напруги. Також описано алгоритми вимірювання напруги та цифрової обробки сигналу (фільтрації сигналу) у модифікованому реле напруги. Представлено новий підхід у розробці алгоритмів роботи з урахуванням позитивних сторін існуючих реле контролю напруги та нових синтезованих алгоритмів, включаючи концепцію вимірювання напруги прийняття рішень для нових однофазних реле контролю напруги побутових споживачів. Зроблено узагальнення та висновок щодо удосконаленого алгоритму роботи реле контролю напруги побутових споживачів.This paper pays attention to a single-phase voltage control relays work algorithms that are used for protection of the household consumers of electrical energy from unacceptable voltage deviations within power supply network. An overview, analysis and description of operation algorithms, voltage measurements and thresholds of current voltage control relays, based on microprocessors and microcontrollers have been carried out. The conducted overview and analysis systematizes information on the technical and functional features of the operational design, work algorithms, circuits and components of the mentioned relays and demonstrates the prospects for development of voltage relay operational algorithms and protective characteristics according to existing International standards. The protective characteristics and standards of power quality have been outlined and illustrated by the authors in detail. The voltage measuring and digital signal processing (signal filtering) algorithms in modified voltage relay are described as well. Also represented a novel approach in design of operation algorithms taking into account of positive sides in existing voltage control relays and new sintesed algorithms including concept of voltage measurement and decision making algorithms for a new single-phase voltage control relays for household consumers. A generalization and conclusion are made concerning the improved operation algorithm in the voltage control relay for protection of household consumers.