calitatea energiei electrice - cursul 7

Universitatea Maritimă Constanţa

1 Calitatea energiei electrice

Cursul 7

6. Controlul calităţii serviciului de alimentare cu energie electrică

6.1. Necesitatea şi scopul controlului de calitate

Asigurarea unei energii de calitate la bornele receptoarelor electrice nu este posibilă fără cunoaşterea domeniului real de variaţie a indicatorilor de calitate. Determinarea valorilor indicatorilor de calitate a energiei electrice este necesară pentru:

• efectuarea unui control al respectării cerinţelor actelor normative, • stabilirea responsabilităţilor reciproce ale furnizorului şi ale consumatorilor în privinţa

calităţii serviciului de alimentare cu energie electrică, • a acorda controlului de calitate un rol de prevenire şi nu doar de constatare, consemnare şi

sancţionare, măsurătorile pentru stabilirea valorilor reale ale indicatorilor de calitate trebuie să servească:

� pe de o parte – acţiunii de elaborare a unor studii privind efectele economice ale calităţii necorespunzătoare,

� pe de altă parte – acţiunii de stabilire a măsurilor celor mai indicate, din punct de vedere tehnico-economic, de asigurare a calităţii.

Principalele etape care trebuie parcurse în cadrul unui control de calitate sunt prezentate schematic în figura 6.1. Controlul calităţii în orice domeniu, inclusiv în cel energetic presupune precizarea unor aspecte de natură tehnică şi a unora de natură organizatorică, prin care trebuie oferit un răspuns la următoarele întrebări de bază:

- ce se controlează? - cum se controlează? - cu ce se controlează?

În funcţie de indicatorii controlaţi şi de scopul controlului, metodele şi mijloacele diferă, dar toate trebuie să îndeplinească următoarele condiţii generale:

- rezultate sigure, - productivitate ridicată, - condiţii de muncă ergonomice pentru cei ce efectuează controlul de calitate, - cost al activităţii de control cât mai redus.

Pentru a stabili noi relaţii între furnizorii şi consumatorii de energie electrică, bazate pe principii ale economiei de piaţă, se impune realizarea unei metodologii privind controlul calităţii serviciului de alimentare cu energie electrică, în care să se precizeze, pentru toţi indicatorii de calitate:

- aparatele cele mai potrivite necesare realizării unui control de masă, - punctele cele mai indicate pentru măsurători - durata optimă a măsurătorilor, sistemul de relaţii reciproce dintre furnizor şi consumatori în

vederea stabilirii responsabilităţilor juridice şi materiale pentru nerespectarea indicatorilor de calitate.



Fig. 6.1. Principalele etape ale controlului de calitate

În paralel, trebuie creat, exploatat şi întreţinut un sistem informaţional adecvat, care să permită obţinerea, prelucrarea şi vehicularea rapidă a unor informaţii sigure cu privire la nivelul de calitate a tranzitului de energie către toate categoriile de utilizatori alimentaţi din reţeaua electrică respectivă.

Control tehnic

Stabilirea valorilor şi abaterilor admise

pentru parametrii calitativi

Efectuarea încercărilor pentru demonstrarea

îndeplinirii obiectivelor

Asigurarea mijloacelor

tehnice

Folosirea mijloacelor

tehnice

Verificarea concordanţei dintre costuri şi

performanţele tehnice măsurate

Alocarea limitelor pentru

costuri pe activităţi

Aspecte tehnice Aspecte organizatorice

Definirea misiunii

Definirea lucrărilor ce trebuie efectuate

şi a responsabilităţilor



6.2. Cerinţe privind elaborarea unui sistem informaţional al calităţii alimentării cu energie

electrică

Calitatea oricărui produs sau serviciu reprezintă aptitudinea acestuia de a satisface necesităţile utilizatorilor. Dar conceptul de calitate variază sensibil datorită dezvoltării tehnologice şi a evoluţiei vieţii, prin urmare şi cerinţele privitoare la sistemul informaţional în problema calităţii trebuie continuu adaptate unor necesităţi standard, mereu perfectibile. Dintre cerinţele pe care trebuie să le satisfacă sistemul informaţional al calităţii şi în domeniul energetic pot fi menţionate următoarele:

• dimensionarea corespunzătoare a sistemului, • sporirea vitezei de circulaţie a informaţiei, • stabilirea unui raport optim dintre valoarea şi costul informaţiei.

Dimensionarea corespunzătoare a sistemului informaţional este o cerinţă de bază şi presupune, în primul rând, crearea unui set de indicatori de calitate simplu, clar şi uşor perfectibil, care să surprindă rapid şi cât mai complet multiplele aspecte care definesc la o anumită etapă calitatea. Pe de altă parte, este necesară o raţionalizare a întregii evidenţe privind calitatea tehnico-operativă, contabilă şi statistică. Sporirea vitezei de circulaţie a informaţiei este foarte importantă, deoarece sistemul informaţional trebuie să furnizeze informaţiile necesare luării deciziilor în timp util. Utilizarea calculatoarelor în acest scop poate fi abordată în următoarele trei moduri:

• prelucrarea ulterioară a datelor sau în timp întârziat, • prelucrarea datelor în timp real, • prelucrarea anticipată a datelor sau în timp anticipat.

Prelucrarea ulterioară a datelor se foloseşte în procesul de control al calităţii, care are loc după ce activităţile urmărite s-au desfăşurat, şi informaţiile obţinute se folosesc pentru luarea unor decizii privind desfăşurarea ulterioară a acestor activităţi. Prelucrarea în timp real se foloseşte în procesul de conducere a calităţii, când controlul se desfăşoară chiar în timpul activităţilor urmărite. Informaţiile obţinute se utilizează pentru luarea unor decizii înainte de terminarea desfăşurării procesului, controlul având un caracter corectiv care se bazează pe feedback-ul informaţional. Prelucrarea anticipată a datelor se efectuează înainte de desfăşurarea procesului şi are un caracter preventiv. În concluzie, cele trei moduri de prelucrare electronică a datelor în raport cu timpul, în procesul de conducere a calităţii, sunt caracterizate de timpul obţinerii informaţiilor pentru luarea deciziilor, respectiv, de tipul datelor de ieşire, exprimat prin cele trei aspecte caracteristice: frecvenţă, periodicitate şi întârziere. Raportul optim dintre valoarea şi costul informaţiei se referă la aspecte ale eficienţei în funcţionarea unui sistem informaţional. Creşterea valorii atrage în mod firesc, până la un anumit punct, creşterea costului informaţiei, după care însă creşterea valorii informaţiei este mai mică decât creşterea costului ei. Punctul la care are loc inversarea raportului de creştere a celor două mărimi (valoare şi cost) indică raportul optim, deci cantitatea optimă de informaţii care trebuie prelucrată. Având în vedere că informaţiile se folosesc pentru luarea de decizii pe baza cărora se întreprind acţiuni, rezultă că activităţile care se desfăşoară în domeniul calităţii pot fi considerate ca fiind



rezultatul interacţiunii a trei sisteme suprapuse: operaţional, decizional şi informaţional (Fig. 6.2).

Fig. 6.2. Interacţiunea celor trei sisteme implicate în calitatea energiei electrice

Interdependenţa dintre aceste trei sisteme evidenţiază faptul că domeniul calităţii se comportă ca un sistem total, în cadrul căruia sistemul informaţional asigură legătura dintre sistemul operaţional şi decizional în ambele sensuri. 6.3. Metode pentru estimarea nivelului calităţii

Nivelul de calitate poate fi definit ca o funcţie a caracteristicilor de calitate privite în corespondenţă cu parametrii care satisfac necesităţile utilizatorilor. În practică, pentru estimarea nivelului calităţii oricărui produs sau serviciu (inclusiv în sectorul energetic), se folosesc următoarele metode: experimentală, expert, sociologică şi statistică. Metoda experimentală se foloseşte pentru evaluarea proprietăţilor produsului pe baza unor încercări sau determinări efectuate cu ajutorul diferitelor mijloace şi procedee tehnice. Metode expert se folosesc în completarea metodei experimentale pentru evaluarea valorilor indicatorilor de calitate care nu se pot măsura. În acest caz, nivelul calităţii se evaluează de către experţi, exactitatea determinărilor depinde de calificarea, capacitatea şi competenţa acestora. Metoda sociologică are la bază rezultatele obţinute în urma anchetelor efectuate în rândul beneficiarilor. Părerile acestora referitoare la calitatea produsului sau serviciului sunt exprimate într-un chestionar de anchetă, apoi prelucrate şi interpretate. Principalele etape ale controlului calităţii prin sondaj de opinie sunt prezentate în figura 6.3.

SISTEM DECIZIONAL

SISTEM OPERAŢIONAL

SISTEM INFORMAŢIONAL

Informaţii către alte sisteme Informaţii de la alte sisteme

Decizii

Informaţii

Resurse Produs

(energie electrică)



Fig. 6.3. Organigrama controlului calităţii prin sondaj de opinie

Metoda statistică, deşi mai laborioasă, este foarte indicată pentru aprecierea nivelului calităţii, întrucât majoritatea indicatorilor de calitate sunt variabile aleatoare. Metoda are la bază teoria probabilităţilor şi statistica matematică, utilizând pentru prelucrare, analiză şi decizie o serie de informaţii primare oferite de celelalte metode. În figura 6.4 se prezintă principalele etape ale prelucrării datelor în vederea obţinerii indicatorilor de calitate prin metoda statistică. Indicatorii statistici care se obţin în urma controlului periodic sunt: valoarea medie, media

pătratică, dispersia, coeficientul de variaţie etc. Pentru fiecare indicator trebuie stabilit volumul măsurătorilor, frecvenţa lor şi limitele de control. Fiecare variabilă aleatoare este determinată complet, din punct de vedere probabilistic, de legea sa de probabilitate, prin care se înţelege corespondenţa între valorile posibile ale variabilei aleatoare şi probabilităţile corespunzătoare, şi care poate fi exprimată, de exemplu, prin funcţia sa de repartiţie sau prin densitatea de repartiţie.

ALEGEREA METODEI DE ANCHETĂ

ELABORAREA CHESTIONARULUI

ALEGEREA EŞANTIONULUI

REALIZAREA INTERVIURILOR

CALITATIVĂ CANTITATIVĂ

PRELUCRAREA ŞI INTERPRETAREA REZULTATELOR

ALEGEREA SOCIETĂŢII DE SONDAJ

DEMARAREA ŞI URMĂRIREA ANCHETEI



Valoarea ataşată populaţiei: valoarea determinată în mod unic pe baza observării întregii populaţiei

Valoarea observată: valoare corespunzătoare unui eşantion supus unor condiţii de solicitare date pentru

o durată dată; dacă eşantionul se identifică cu populaţia, valoarea observată este egală cu cea ataşată

populaţiei

Valoare estimată: valoare limită a intervalului de încredere asociat unui nivel de încredere dat, bazate

pe rezultatele observaţiilor corespunzătoare unei populaţii; valoarea estimată poate să fie limita

superioară sau inferioară a intervalului de încredere

Valoare extrapolată: valoare corespunzătoare diferitelor condiţii de durată

Valoare previzionată: valoare garantată

Valoare a indicatorului de calitate a serviciului obţinută în urma controlului de calitate, care se

compară cu valorile de mai sus

Fig. 6.4. Principalele etape ale prelucrării datelor în vederea obţinerii indicatorilor de calitate prin

metoda statistică

Familia valorilor probabile ale unei variabile aleatoare X este descrisă folosind următoarele concepte de bază din teoria probabilităţilor şi statistica matematică:

Populaţie

Eşantion

Observaţii + prelucrarea

statistică a datelor

Estimaţii + date experimentale

Extrapolare

Previzionare

Control



- densitatea de repartiţie sau funcţia de repartiţie, - media aritmetică, - abaterea standard sau coeficientul de variaţie.

În modelele probabilistice, variabilele aleatoare sunt definite printr-o cuantilă a repartiţiei statistice, adică printr-o valoare numerică care are indicată explicit probabilitatea de a exista valori mai mici sau mai mari decât aceasta. Astfel cuantila xp a unei variabile aleatoare X se defineşte cu probabilitatea p de a exista valori mai mici decât xp: ( ) pxXP p =≤ ,

respectiv cu probabilitatea (1-p) de a exista valori mai mari: ( ) pxXP p −=> 1 .

Probabilitatea de depăşire a unei mărimi calculată probabilistic, într-o perioadă stabilită, se numeşte nivel de risc, şi se exprimă prin raportul dintre numărul de situaţii în care se depăşeşte valoarea calculată şi numărul total de situaţii avute în vedere. Conform normelor CEI, valorile indicatorilor de calitate a energiei electrice – în regim normal de exploatare – trebuie să se încadreze între limite normale de variaţie pe un interval de cel puţin 95% din durata unei zile. 6.4. Cerinţe privind controlul calităţii serviciului

Activitatea tehnică a furnizorului de energie electrică presupune asigurarea unei alimentări de calitate pentru toţi clienţii săi. Criteriile fizice privind continuitatea în alimentare şi calitatea undei de tensiune nu sunt suficiente pentru a aprecia calitatea alimentării cu energie electrică, ele trebuie confruntate cu ceea ce aşteaptă clientul şi reunite într-un tot unitar. Un instrument de apreciere a calităţii energiei trebuie să permită:

• evaluarea nivelului global de calitate a alimentării cu energie electrică în reţelele de distribuţie, prin două abordări complementare:

� nivelul obiectiv, prin efectuarea de măsurători, � nivelul calitativ, prin colectarea rezultatelor unor sondaje de opinie privind

modul de percepere al calităţii de către clienţi, • supravegherea evoluţiei în timp a calităţii, pentru a se anticipa exigenţele viitoare ale

clienţilor, • furnizarea unor indicatori sintetici de urmărire a calităţii, • orientarea activităţii de decizie a întreprinderii furnizoare de energie electrică spre o

satisfacere maximală a clienţilor. Punerea în practică a unui asemenea program de control a calităţii presupune constituirea unor eşantioane reprezentative, cât mai omogene, ale clientelei, pentru fiecare sector de activitate, în scopul studierii comportamentului lor specific. Fiecare client aparţinând unui eşantion reprezentativ ar trebui echipat cu un aparat care să poată măsura caracteristicile complete ale furniturii de energie electrică:

� întreruperile lungi şi scurte, precum şi golurile de tensiune, � armonicile, � dezechilibrul, � tensiunile, curenţii şi puterile cerute de client.

Informaţiile furnizate de un parc de astfel de aparate de măsurat trebuie centralizate de furnizorul de energie electrică la nivel zonal şi prelucrate pe calculator, fiind apoi comprimate într-un format predefinit şi transmise la nivel naţional.



Informaţiile obţinute prin măsurători şi prin sondaje de opinie trebuie apoi completate cu o serie de informaţii extrase din sistemele de date ale întreprinderii furnizoare (structura reţelei de alimentare a clientului, date privind facturarea energie etc.). Spre exemplu, descrierea unei reţele electrice presupune cunoştinţe privind:

• tipul reţelei: aeriană, în cablu, mixtă, • nivelul de tensiune, • puterea de scurtcircuit în punctul de branşare a clientului, • prezenţa condensatoarelor etc.

La nivel naţional este necesară constituirea a cel puţin patru baze de date, privind: • rezultatele măsurătorilor fizice, • caracteristicile reţelei, • utilizarea energiei electrice, • perceperea calităţii.

Pentru prelucrarea şi analiza statistică a acestui volum mare de date este necesară realizarea unui sistem informaţional adecvat, care să permită:

compararea evoluţiei gradului de satisfacere al clientelei în timp, între diverse zone geografice şi la nivel naţional,

efectuarea unor analize cu privire la cauzele care provoacă nemulţumirea sau din contra, satisfacerea clienţilor, rapiditatea intervenţiilor, frecvenţa perturbaţiilor; aceste analize pot servi la stabilirea unor corelaţii între gradul de satisfacere a clienţilor şi rezultatele măsurătorilor privind calitatea alimentării lor cu energie electrică, ţinând cont de instalaţiile acestora, de localizarea lor etc.,

stabilirea unei cărţi de identitate a fiecărei categorii de clienţi, tipici din punct de vedere al comportării lor în raport cu calitatea energiei electrice de alimentare.

calitatea energiei electrice - cursul 7

Documents