JP4333539B2 - 三相電力測定方法および三相電力測定装置 - Google Patents
三相電力測定方法および三相電力測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4333539B2 JP4333539B2 JP2004270900A JP2004270900A JP4333539B2 JP 4333539 B2 JP4333539 B2 JP 4333539B2 JP 2004270900 A JP2004270900 A JP 2004270900A JP 2004270900 A JP2004270900 A JP 2004270900A JP 4333539 B2 JP4333539 B2 JP 4333539B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- power
- measuring
- measurement
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 46
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- SDJLVPMBBFRBLL-UHFFFAOYSA-N dsp-4 Chemical compound ClCCN(CC)CC1=CC=CC=C1Br SDJLVPMBBFRBLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
Images
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Description
本発明は三相電力測定方法および三相電力測定装置に関するものであり、詳しくは、三相３線式結線の電力測定における誤差の軽減に関するものである。
特許文献１は、複数個の電力測定部を備えたデジタル電力計に関するものであり、単相電力だけではなく、三相３線式の三相電力も測定できることが開示されている。
具体的には、各電力測定部の電力レンジの設定状態がどのような組み合わせであっても正しい加算結果が得られるようにするための構成が開示されているが、本発明が目的とする三相負荷のインピーダンスが等しくない場合の測定誤差を小さくすることについての記載はない。
具体的には、各電力測定部の電力レンジの設定状態がどのような組み合わせであっても正しい加算結果が得られるようにするための構成が開示されているが、本発明が目的とする三相負荷のインピーダンスが等しくない場合の測定誤差を小さくすることについての記載はない。
図３は従来の三相電力測定装置の接続関係の一例を示す説明図である。図３において、３相の電力源Ｒ，Ｓ，Ｔは、それぞれ電圧ＵＲ，ＵＳ，ＵＴを発生して各相に対応する負荷Ｌ1〜Ｌ３に電流ＩＲ，ＩＳ，ＩＴを供給する。これら電力源Ｒ，Ｓ，Ｔの一端はそれぞれ電力線を介して対応する負荷Ｌ1〜Ｌ３の一端に接続され、各他端は接続中点として共通に接続されている。各負荷Ｌ1〜Ｌ３の他端も接続中点として共通に接続されている。
Ｒ相の電力線には電力源Ｒから負荷Ｌ１に流れる相電流ＩＲを測定する電流測定部Ｉ１が直列接続され、Ｓ相の電力線には電力源Ｓから負荷Ｌ２に流れる相電流ＩＲを測定する電流測定部Ｉ２が直列接続されている。Ｒ相の電力線とＴ相の電力線間には線間の電圧を測定する電圧測定部Ｕ１が接続され、Ｓ相の電力線とＴ相の電力線間には線間の電圧を測定する電圧測定部Ｕ２が接続されている。そして、電流測定部Ｉ１と電圧測定部Ｕ１は第１の電力測定部Ｐ１を構成し、電流測定部Ｉ２と電圧測定部Ｕ２は第２の電力測定部Ｐ２を構成している。
ここで、第１の電力測定部Ｐ１で測定する電力をＰ1、第２の電力測定部Ｐ２で測定する電力をＰ２とすると、三相３線式結線の電力Ｐ2WATTSは、ブロンデルの定理により、(1)式で求めることができる。
Ｐ2WATTS＝Ｐ1＋Ｐ２ (1)
Ｐ2WATTS＝Ｐ1＋Ｐ２ (1)
図４は図３の構成例を示す機能的なブロック図である。ＤＳＰ(デジタルシグナルプロセッサ)１は、電圧測定部Ｕ１，Ｕ２からの電圧瞬時値u1(n)，u2(n)と電流測定部Ｉ１，Ｉ２からの電流瞬時値i1(n)，i2(n)に基づいて次の(2)(3)式の演算を行うことにより電力Ｐ1とＰ２を求め、前述の(1)式により三相３線式結線の電力Ｐ2WATTSを算出する。
このようにして(1)式により算出された三相３線式結線の電力Ｐ2WATTSは、ＣＰＵ２を介して表示器３に表示される。
ところで、ブロンデルの定理が成り立つ条件は、(4)式である。
しかし、電力源Ｒ，Ｓ，Ｔの接続中点と接地間には浮遊容量Ｃ１が存在し、負荷Ｌ1〜Ｌ３の接続中点と接地間には浮遊容量Ｃ２が存在することから、負荷Ｌ1〜Ｌ３のインピーダンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３の間にＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３が成り立たない場合、(4)式は成り立たなくなって測定誤差を生じる。
この(4)式が成り立たないことによる測定誤差をベクトルで表すと(5)式のようになる。図３の結線における電力測定値をＰ2WATTSとすると、
一方、図３の三相電力の真値をＰTRUEとすると、ＰTRUEは（6）式により表される。
よって、(4)式が成り立たない場合の測定誤差ＰERRORは(7)式となる。
このような測定誤差をなくす方法としては、例えば電圧測定部と電流測定部をそれぞれ３つ用い、電圧測定部の結線を三相中点と電力源Ｓ，Ｒ，Ｔに結線することが考えられるが、中点が機器の内部にあって取り出せない場合には使用できない。
本発明は、これらの従来の問題点を解決するものであって、その目的は、三相３線式結線の電力を測定するのにあたり、三相負荷のインピーダンスが等しくない場合の測定誤差を小さくできて高精度の電力測定が行える三相電力測定方法および三相電力測定装置を実現することにある。
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定方法であって、
三相の相電流を測定するステップと、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧を測定するステップと、
２つの電圧測定出力と第２相と第３相の電流測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算するステップと、
２つの電圧測定出力と３つの電流測定出力に基づき電力誤差補正分を演算するステップを含むことを特徴とする。
三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定方法であって、
三相の相電流を測定するステップと、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧を測定するステップと、
２つの電圧測定出力と第２相と第３相の電流測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算するステップと、
２つの電圧測定出力と３つの電流測定出力に基づき電力誤差補正分を演算するステップを含むことを特徴とする。
本発明のうち請求項２記載の発明は、
三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定装置であって、
三相の相電流をそれぞれ測定する３つの電流測定手段と、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧をそれぞれ測定する２つの電圧測定手段と、
２つの電圧測定手段の測定出力と第２相と第３相の電流測定手段の測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算し、２つの電圧測定手段の測定出力と３つの電流測定手段の測定出力に基づき電力誤差補正分を演算する演算手段を設けたことを特徴とする。
三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定装置であって、
三相の相電流をそれぞれ測定する３つの電流測定手段と、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧をそれぞれ測定する２つの電圧測定手段と、
２つの電圧測定手段の測定出力と第２相と第３相の電流測定手段の測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算し、２つの電圧測定手段の測定出力と３つの電流測定手段の測定出力に基づき電力誤差補正分を演算する演算手段を設けたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の三相電力測定装置において、
前記演算手段はデジタル演算器であることを特徴とする。
前記演算手段はデジタル演算器であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の三相電力測定装置において、
前記演算手段はアナログ演算器であることを特徴とする。
前記演算手段はアナログ演算器であることを特徴とする。
本発明によれば、三相３線式結線の電力を測定するのにあたり、三相負荷のインピーダンスが等しくない場合の測定誤差を小さくできて高精度の電力測定が行える三相電力測定方法および三相電力測定装置を実現することができる。
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に基づく三相電力測定装置の接続関係の一例を示す説明図であって、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１が図３と異なる点は、Ｔ相の電力線にも電力源Ｔから負荷Ｌ３に流れる相電流ＩＴを測定する電流測定部Ｉ３が直列接続されていることである。すなわち、図１では、各相の電力線のそれぞれに、相電流を測定するための電流測定部が直列接続されている。
図２は図１の構成例を示す機能的なブロック図である。ＤＳＰ４は、電圧測定部Ｕ１，Ｕ２から入力される電圧瞬時値u1(n)，u2(n)と、電流測定部Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３から入力される電流瞬時値i1(n)，i2(n)，i3(n)に基づいて、図３のＤＳＰ１と同様に(1)(2)(3)式の演算を行って電力Ｐ1とＰ２を求め、三相３線式結線の電力Ｐ2WATTSを算出するとともに、次に示す(8)式の演算を行って誤差補正分Ｐ’を算出する。
そして、(1)式で求めた電力Ｐ2WATTSと(8)式で求めた誤差補正分Ｐ’に基づき、(9)式の演算を行って三相３線式結線の電力Ｐ’2WATTSを算出する。
Ｐ’2WATTS＝Ｐ2WATTS＋Ｐ’ (9)
このようにして(9)式により算出された三相３線式結線の電力Ｐ’2WATTSは、ＣＰＵ５を介して表示器６に表示される。
Ｐ’2WATTS＝Ｐ2WATTS＋Ｐ’ (9)
このようにして(9)式により算出された三相３線式結線の電力Ｐ’2WATTSは、ＣＰＵ５を介して表示器６に表示される。
(8)式をベクトルで表すと（10）式のようになる。
これら(5)式と(11)式から、本発明による測定誤差P'ERRORは(12)式となる。
これらから、(7)式の測定誤差PERRORと(12)式の測定誤差P'ERRORを比較すると
P'ERROR＜PERRORとなる。すなわち、本発明のような構成にすることにより測定誤差が小さくなり、高精度での電力測定が行える。
P'ERROR＜PERRORとなる。すなわち、本発明のような構成にすることにより測定誤差が小さくなり、高精度での電力測定が行える。
なお、実施例ではＤＳＰ４を用いて電力の演算を行っているが、ＤＳＰ４の代わりにアナログ演算器を用いてもよい。
また、実施例では、Ｒ，Ｔ間の電圧とＳ，Ｔ間の電圧を測定しているが、Ｒ，Ｓ間の電圧とＴ，Ｓ間の電圧を測定してもよいし、Ｓ，Ｒ間の電圧とＴ，Ｒ間の電圧を測定してもよい。これの場合、電力の演算を測定箇所に合わせて変更すればよい。
４ 演算手段（ＤＳＰ）
５ ＣＰＵ
６ 表示器
５ ＣＰＵ
６ 表示器
Claims (4)
- 三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定方法であって、
三相の相電流を測定するステップと、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧を測定するステップと、
２つの電圧測定出力と第２相と第３相の電流測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算するステップと、
２つの電圧測定出力と３つの電流測定出力に基づき電力誤差補正分を演算するステップを含むことを特徴とする三相電力測定方法。 - 三相３線式結線の電力を測定する三相電力測定装置であって、
三相の相電流をそれぞれ測定する３つの電流測定手段と、
第１相と第２相間の電圧および第１相と第３相間の電圧をそれぞれ測定する２つの電圧測定手段と、
２つの電圧測定手段の測定出力と第２相と第３相の電流測定手段の測定出力に基づき三相３線式結線の電力を演算し、２つの電圧測定手段の測定出力と３つの電流測定手段の測定出力に基づき電力誤差補正分を演算する演算手段を設けたことを特徴とする三相電力測定装置。 - 前記演算手段はデジタル演算器であることを特徴とする請求項２記載の三相電力測定装置。
- 前記演算手段はアナログ演算器であることを特徴とする請求項２記載の三相電力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004270900A JP4333539B2 (ja) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | 三相電力測定方法および三相電力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004270900A JP4333539B2 (ja) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | 三相電力測定方法および三相電力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006084381A JP2006084381A (ja) | 2006-03-30 |
| JP4333539B2 true JP4333539B2 (ja) | 2009-09-16 |
Family
ID=36163001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004270900A Expired - Lifetime JP4333539B2 (ja) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | 三相電力測定方法および三相電力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4333539B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57182658A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-10 | Toshiba Corp | Three-phase power measuring device |
| JP3041968B2 (ja) * | 1990-12-20 | 2000-05-15 | 三菱化学株式会社 | 低圧系統活線絶縁劣化監視方法 |
| JP3955706B2 (ja) * | 2000-02-02 | 2007-08-08 | 三菱電機株式会社 | 通電情報計測装置付き回路遮断器およびその補正方法 |
| JP4208617B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2009-01-14 | 東京計器工業株式会社 | 電力量計 |
-
2004
- 2004-09-17 JP JP2004270900A patent/JP4333539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006084381A (ja) | 2006-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20190076794A (ko) | 계기용 변압변류기(mof)의 전류오차 측정장치 | |
| JP5494929B2 (ja) | 地絡電流検出方法及び検出装置 | |
| JP4564863B2 (ja) | 電源ライン測定装置 | |
| JP2009069065A (ja) | 有効漏れ電流測定器 | |
| JP4333539B2 (ja) | 三相電力測定方法および三相電力測定装置 | |
| JP4371025B2 (ja) | 電力変換効率測定装置 | |
| JP6304956B2 (ja) | 抵抗測定装置および抵抗測定方法 | |
| JP4993727B2 (ja) | 漏れ電流測定器 | |
| JP4596265B2 (ja) | 三相電力測定装置 | |
| US11940476B2 (en) | Three-phase power meter monitoring for star and delta configurations | |
| US6748344B2 (en) | Method and apparatus employing a scaling factor for measuring and displaying an electrical parameter of an electrical system | |
| WO2019076166A1 (zh) | 非线性负荷功率输出装置 | |
| TW201624662A (zh) | 半導體裝置及具備此之交流阻抗計測系統 | |
| JP2004093416A (ja) | 電圧・電流計測装置 | |
| JP2003279600A (ja) | 電流検出装置 | |
| JP4752006B2 (ja) | 三相三線式負荷模擬装置 | |
| JPH11344514A (ja) | 三相電力計 | |
| JP2011169703A (ja) | 電力計 | |
| JP2940605B2 (ja) | 高調波特性測定方法及び高調波特性測定装置 | |
| JP2003014795A (ja) | 交流計測装置 | |
| JPH07325115A (ja) | Ｐｑ演算補正方法 | |
| KR101889158B1 (ko) | 전력 계측기 및 그 전력 계측기의 위상 보정 방법 | |
| JPH0381105B2 (ja) | ||
| JP6656009B2 (ja) | 電力計測装置および電力計測方法 | |
| JP2023027567A (ja) | 電流センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090602 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090615 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4333539 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130703 Year of fee payment: 4 |