КВАДРАТИРОВАНИЕ И СГЛАЖИВАНИЕ В МОДЕЛЯХ ЭМС: СТАТИСТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ



Э.Г. Куренный *, В. Петросов * *, Н.Н. Погребняк *

*Кафедра ЭПГ, Донецкий Государственный Технический Университет, ул. Артема 58, Донецк, 830000 Украина, led@donntu.ru

**Кафедра ЭПП, Приазовский Государственный Технический Университет, аллея Республики 7, Мариуполь 87500 Украина


      
Автор перевода: Фоменко Н.Н.

Источник:ЭМС 2000. МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ ВРОЦЛАВА ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ.

          Задача оценки ЭМС, склонной к появлению случайных шумов и инертности объекта - в расчетах квадратирования и сглаживания. Это показывает, что распределение случайного процесса меньше, после квадратирования и сглаживания бэта - распределения. Решение проблемы проиллюстрировано на примере оценивания допустимой несимметрии напряжения.


1.ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ

      Динамическая EMC-модель объекта обычно включает линейный фильтр, квадратирующий и сглаживающий (СС) единицы и статистические единицы анализа: например фликерметр (IEC, Публикация 868, 1986). Фильтр симулирует реакцию y(t) на беспокойство шума единица СС принимает во внимание факт, что результат нарушения EMC зависит от появления реакции и инертности объекта. Мы условно сошлемся на ординаты процесса Формула 1 после СС как дозы (по аналогии к дозе Фликера). Отношение между процессами до и после СС описано дифференциальным уравнением

Формула 2    (1)

где T - это константа времени инертности объекта.
      Суть проблемы состоит в определении плотности распределения Формула 3 или функции распределения Формула 4 , на основании которой вычисляется значение пика дозы Формула 5 (эксцесс Формула 6 возможен с данной вероятностью Ex). Правая часть уравнения обычно нелинейная, таким образом, точное решение существует только для специального случая телеграфного сигнала. Приближенное решение в расширенной форме серий Edgeworth известно, но необходимая начальная информация недосягаемая на практике.
      Статистическое решение проблемы СС методами симуляции (синтетические пробы) предоставлено в этом отчете. Для краткости рассматривается элементарная ЭMC-модель без фильтра, когда y = x. В этих случаях принимается непрерывное значение стандартизированного беспокойства шума [y], и целью его изучения является определение "инерционного максимума" Формула 7 . Требование ЭМС: Формула 8 .
      Оценочное значение дозы вычисляется по принятой вероятности Ex его эксцесса решением уравнения

Формула 9    (1)

В стандартах качества электрической энергии в странах СНГ, принято значение Ex = 0,05. Так как объекты с разной константой времени инертности могут быть соединены с сетью электроснабжения, зависимость инерционного максимума от T нужно получить в общем.

2. СИМУЛЯЦИЯ ДОЗЫ

      Существуют различные методы для симуляции случайных процессов. В системах электропитания, которые включают в себя группу источников беспокойства шума, целесообразно использовать суммирование индивидуальных беспокойств шума со случайными изменениями. Когда осуществление достигает закона нормального распределения, любое осуществление y(t) формируется суммой большого числа «элементарных» процессов (n = 100.. 1000) в простой форме. Элементарный процесс имеет среднее значение, равное нулю и корреляционную функцию (КФ), в n раз меньше, чем желаемый KФ Формула 10 симулирующего процесса. Среднее значение y процесса y(t) прибавляется к y(t) после суммирования элементарных процессов и перед операцией квадратирования.
      Чтобы определить статистические решения, необходимо симулировать ансамбль большого числа N осуществлением процесса y(t). На рис. 1 показан образец 5 из N = 500 реализаций нормального процесса отрицательной последовательности изменения напряжения со средним значением y = l,6%, средним квадратичным отклонением Формула 11 и экспоненциальной функцией корреляции со временем корреляции Формула 12с.
      Любая реализация y(t) – это квадратирование, и соответствие реализации дозам вычисляется, используя интеграл Дюамеля:

Формула 13    (2)

гдеФормула 14, это переменная интеграции.
      На практике, скоротечность подходит к концу в течение времени tp=(5-6) T . Когда по типу задачи, достаточно вычислить только функцию распространения, симуляция остановится перед t=-t p. Если, кроме того, необходимо вычислить КФ доз по ряду аргументов от 0 до Формула 15 , тогда время симуляции равно Формула 16 На рис. 1б, показано пять реализаций доз за T = 10 S. Реализация доз соответствуют реализации на рис. 1а.
      Как методы симуляции обеспечивают новые знание, так и требования для качества симуляции должны быть больше, чем для обработки экспериментальных данных. Также необходимо принять во внимание то, что действие квадратирования увеличивает погрешность. Таким образом, необходимо добавить к проверке достоверности репродукции функции распределения и КФ процесса y(t), необходимо проверить репродукцию функции распределения процессаФормула 17 , который может быть определен аналитически от f(y) или F(y). . Дополнительная проверка в T = 0 гарантирует качество симуляции доз в T > 0, так как сглаживает погрешность.

Рисунок1

Время(секунд)

Рисунок1.

Вверх

ДонНТУ   Портал магистров