JP5066253B2 - 電気設備における不平衡電力を測定する方法およびその実用システム、ならびに、校正デバイス - Google Patents
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Description
i) 電気設備または電気系統の相A、B、Cそれぞれの電圧瞬時値(vA、vB、vC)ならびに電流瞬時値(iA、iB、iC)を取得して、これらを基本周波数における成分(vA1、vB1、vC1)、(iA1、iB1、iC1)に分解するステップと、
ii) 電圧実効値および電流実効値ならびに電圧と電流との間の初期位相変位角を求め、これらの実効値に基づいて、各相についての有効電力(PA、PB、PC)および無効電力(QA、QB、QC)を求めるステップと、
iii) 当該有効電力および無効電力に基づいて、次式、
PA=VA1・IA1・cosφA1 QA=VA1・IA1・sinφA1
PB=VB1・IB1・cosφB1 QB=VB1・IB1・sinφB1
PC=VC1・IC1・cosφC1 QC=VC1・IC1・sinφC1
より算出される。
PA=VA1+・IA1・cosφA1+ QA=VA1+・IA1・sinφA1+
PB=VB1+・IB1・cosφB1+ QB=VB1+・IB1・sinφB1+
PC=VC1+・IC1・cosφC1+ QC=VC1+・IC1・sinφC1+
より算出される。
−前記電気設備の相A、B、Cそれぞれの電圧瞬時値(vA、vB、vC)ならびに電流瞬時値(iA、iB、iC)を取得する、取得モジュールと、
−電圧の実効値(VA1、VB1、VC1)および電流の実効値(IA1、IB1、IC1)、ならびに、基本周波数について電圧と電流との間の位相変位角(φA1、φB1、φC1)を求める解析モジュールと、
−相それぞれについての有効電力(PA、PB、PC)および無効電力(QA、QB、QC)を求める有効および無効電力モジュールと、
−有効電力および無効電力に基づいて、次式、
PA=VA1・IA1・cosφA1 QA=VA1・IA1・sinφA1
PB=VB1・IB1・cosφB1 QB=VB1・IB1・sinφB1
PC=VC1・IC1・cosφC1 QC=VC1・IC1・sinφC1
にしたがって、それらの電力を算出する。
PA=VA1+・IA1・cosφA1+ QA=VA1+・IA1・sinφA1+
PB=VB1+・IB1・cosφB1+ QB=VB1+・IB1・sinφB1+
PC=VC1+・IC1・cosφC1+ QC=VC1+・IC1・sinφC1+
にしたがって、それら電力を算出する。
−不平衡による非効率性に相当するエネルギを供給する安定平衡正弦三相電力源と、
−受動素子、コイル、および、キャパシタ、または、電子変換器で構成されるその等価物で構成され、それら要素の値が、上述のようにして算出される不平衡電力フェーザAバーUの動径の関数である、少なくとも1つの標準不平衡回路と、を有する。
−デバイスから電気信号を取得して計測する物理システム6(図2参照。)が出力するサンプリングされた信号のデジタル処理1であって、各相についての基本周波数における電圧および電流の実効値ならびに初期位相のマトリクスを求めることにより、トータル6の電圧および電流の各相についてのマトリクスを求める処理と、
−これらのマトリクスから、(3において、)ポジティブ・シーケンス成分についての実効値および初期位相を、当該ポジティブ・シーケンスの電圧についてのマトリクスを用いて求める処理と、
−基本周波数の電圧および実効値の実効値および初期位相のマトリクスに基づいて、各相について有効電力および無効電力を求める処理2と、
−有効電力および無効電力に基づいて、(4において、)以下で詳述する式[1]より不平衡電力フェーザを求める処理と、
−本方法で用いた物理量のいくつかを用いて不平衡電力フェーザのグラフィカルなおよび数値的な情報を表示デバイスに表示する処理5と、を有する。
−電圧および電流に関するサンプルを取得し、それぞれについてベクトル形式で保存する取得モジュール13と、
−前述のモジュールで取得したサンプルにもとづいて各相の全ての電圧及び電流の実効値を数値積分で求め基本周波数についての位相ならびに電圧および電流の実効値のマトリクスを求める解析モジュール14と、
−前述のモジュールで求めたマトリクスにもとづいて基本周波数についての電圧に関する実効値および位相におけるポジティブ・シーケンスの成分のマトリクスを求める対称モジュール16と、
−電気設備のトポロジのタイプそれぞれについて有効電力および無効電力の値を求める有効および無効電力モジュール15と、
−不平衡電力フェーザの値を求める不平衡電力フェーザ・モジュール17と、を備える。
PA=VA1・IA1・cosφA1 QA=VA1・IA1・sinφA1
PB=VB1・IB1・cosφB1 QB=VB1・IB1・sinφB1
PC=VC1・IC1・cosφC1 QC=VC1・IC1・sinφC1
より求める。
PA=VA1+・IA1・cosφA1+ QA=VA1+・IA1・sinφA1+
PB=VB1+・IB1・cosφB1+ QB=VB1+・IB1・sinφB1+
PC=VC1+・IC1・cosφC1+ QC=VC1+・IC1・sinφC1+
より有効電力(PA、PB、PC)および無効電力(QA、QB、QC)を求め、不平衡電力フェーザの式[1]に代入する。
f=50/60Hz、
ここで、Auは、不平衡電力である。
2 ・・・ 有効および無効電力処理
4 ・・・ 不平衡電力フェーザ処理
5 ・・・ 表示処理
6 ・・・ 物理システム
7 ・・・ 測定プログラム
8 ・・・ 計測センサ
9 ・・・ 信号調整器
10 ・・・ 取得カード
11 ・・・ 処理システム
12 ・・・ 表示デバイス
13 ・・・ 取得モジュール
14 ・・・ 解析モジュール
15 ・・・ 有効及び無効電力モジュール
16 ・・・ 対称モジュール
17 ・・・ 不平衡電力フェーザ・モジュール
18 ・・・ 表示モジュール
19 ・・・ 電源
20 ・・・ 標準不平衡回路
21 ・・・ 校正器
Claims (6)
- 電気設備または電気系統の不平衡電力測定方法であって、
i) 前記電気設備または前記電気系統の相A、B、Cそれぞれの電圧の瞬時値(vA、vB、vC)および電流の瞬時値(iA、iB、iC)を取得して、基本周波数成分(vA1、vB1、vC1)、(iA1、iB1、iC1)に分解するステップと、
ii) 前記基本周波数についての電圧の実効値(VA1、VB1、VC1)および電流の実効値(IA1、IB1、IC1)、ならびに、電圧と電流との間の初期位相変位角(φA1、φB1、φC1)を求めるステップと、
iii) 上記ステップにおいて求めた前記基本周波数についての実効値に基づいて、次式
PA=VA1・IA1・cosφA1 QA=VA1・IA1・sinφA1
PB=VB1・IB1・cosφB1 QB=VB1・IB1・sinφB1
PC=VC1・IC1・cosφC1 QC=VC1・IC1・sinφC1
にしたがって、前記相それぞれについての有効電力(PA、PB、PC)および無効電力(QA、QB、QC)を求める、または、
前記基本周波数についての実効値に基づいて、基本周波数電圧のポジティブ・シーケンスの実効値(VA1+、VB1+、VC1+)、および、前記基本周波数についての電圧と電流との間の位相変位角(φA1+、φB1+、φC1+)を求め、次式
PA=VA1+・IA1・cosφA1+ QA=VA1+・IA1・sinφA1+
PB=VB1+・IB1・cosφB1+ QB=VB1+・IB1・sinφB1+
PC=VC1+・IC1・cosφC1+ QC=VC1+・IC1・sinφC1+
にしたがって、前記相それぞれについての有効電力および無効電力を求める、ステップと、
iv) 前記有効電力および無効電力に基づいて、次式、
- 電気設備または電気系統の不平衡電力を測定するシステムであって、
− 前記電気設備の相A、B、Cそれぞれの電圧の瞬時値(vA、vB、vC)および電流の瞬時値(iA、iB、iC)を取得する、取得モジュール(13)と、
− 基本周波数についての電圧の実効値(VA1、VB1、VC1)、および、電流の実効値(IA1、IB1、IC1)、ならびに、電圧と電流との間の位相変位角(φA1、φB1、φC1)を求める、解析モジュール(14)と、
− 前記相それぞれの有効電力(PA、PB、PC)および無効電力(QA、QB、QC)を求める、有効および無効電力モジュール(15)と、
− 前記有効電力および前記無効電力の値に基づいて、次式、
- 前記有効および無効電力モジュール(15)は、次式、
PA=VA1・IA1・cosφA1 QA=VA1・IA1・sinφA1
PB=VB1・IB1・cosφB1 QB=VB1・IB1・sinφB1
PC=VC1・IC1・cosφC1 QC=VC1・IC1・sinφC1
にしたがって、前記有効電力および前記無効電力を算出する、請求項2に記載の不平衡電力測定システム。 - さらに、基本周波数のポジティブ・シーケンスの実効値(VA1+、VB1+、VC1+)、および、前記基本周波数についての電圧と電流(IA1、IB1、IC1)の間の位相変位角(φA1+、φB1+、φC1+)を求める、対称モジュール(16)を有し、
前記有効および無効電力モジュール(15)は、次式、
PA=VA1+・IA1・cosφA1+ QA=VA1+・IA1・sinφA1+
PB=VB1+・IB1・cosφB1+ QB=VB1+・IB1・sinφB1+
PC=VC1+・IC1・cosφC1+ QC=VC1+・IC1・sinφC1+
にしたがって、前記有効電力および前記無効電力を求める、請求項2に記載の不平衡電力測定システム。 - さらに、前記システムに含まれる前記モジュールが求めた、もしくは、用いた、1つまたは複数の量を表示させる、表示モジュール(18)を有する、請求項2乃至4のいずれかに記載の不平衡電力測定システム。
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