JPH0674982A - 電気エネルギの消費を測定する方法 - Google Patents
電気エネルギの消費を測定する方法Info
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- JPH0674982A JPH0674982A JP5152066A JP15206693A JPH0674982A JP H0674982 A JPH0674982 A JP H0674982A JP 5152066 A JP5152066 A JP 5152066A JP 15206693 A JP15206693 A JP 15206693A JP H0674982 A JPH0674982 A JP H0674982A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、エネルギ消費の測定に要す
る時間をかなり短縮できるように従来の方法を改良する
ことにある。 【構成】 電力需要者による電気エネルギ消費の消費を
測定する方法において、交流電圧及び交流電流の瞬時値
が、サンプリング周期の時間間隔内で交互に測定され
る。測定された瞬時値は記憶される。サンプリング周期
内に測定された瞬時値及び記憶された瞬時値から、積が
形成され、この形成された積が総和される。次に、交流
電流及び交流電圧の周波数及びサンプリング周期に基づ
いて、形成された積の総和に補正定数を掛ける形成され
た積の総和に補正定数が掛けられる。
る時間をかなり短縮できるように従来の方法を改良する
ことにある。 【構成】 電力需要者による電気エネルギ消費の消費を
測定する方法において、交流電圧及び交流電流の瞬時値
が、サンプリング周期の時間間隔内で交互に測定され
る。測定された瞬時値は記憶される。サンプリング周期
内に測定された瞬時値及び記憶された瞬時値から、積が
形成され、この形成された積が総和される。次に、交流
電流及び交流電圧の周波数及びサンプリング周期に基づ
いて、形成された積の総和に補正定数を掛ける形成され
た積の総和に補正定数が掛けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力需要者に供給され
る交流電圧及び交流電流を、規定したサンプリング周期
に相当する時点で測定し、この測定値の積を形成し、需
要者によるエネルギ消費がなされている間の積を総和す
ることにより需要者の電気エネルギの消費を測定する方
法に関する。
る交流電圧及び交流電流を、規定したサンプリング周期
に相当する時点で測定し、この測定値の積を形成し、需
要者によるエネルギ消費がなされている間の積を総和す
ることにより需要者の電気エネルギの消費を測定する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の適用には、交流電圧及び交流電
流の瞬時値の測定、並びにこれらの値の積の形成及びこ
れらの積の総和に応答できるマイクロプロセッサが使用
される。交流電流及び交流電圧の正弦波形は、サンプリ
ング周期の時間間隔内で同時に測定される。マイクロプ
ロセッサがアナログ測定値を処理できるようにするに
は、Ａ／Ｄ変換器においてアナログ測定値をデジタル値
に変換しなければならない。次に、このデジタル値を用
いて積を計算する。実際のプラクティスでは、マイクロ
プロセッサによる瞬時値の測定及び変換手順は、積の計
算手順より非常に長くかかる。各場合においてこの目的
のために必要な時間は、約７対１の比率である。このた
め、マイクロプロセッサは、各場合の瞬時エネルギ消費
を得るのにほぼ全サンプリング周期を必要とする。エネ
ルギ消費の測定に必要なマイクロプロセッサは既にこの
仕事で占拠されているため、複雑な制御プロセスの構成
中にこのエネルギ消費が必要とされる場合には、別のマ
イクロプロセッサを用いて制御手順を行う必要がある。
このため、このような制御プロセスを行うのに必要なハ
ードウェアのコストはかなり増大する。
流の瞬時値の測定、並びにこれらの値の積の形成及びこ
れらの積の総和に応答できるマイクロプロセッサが使用
される。交流電流及び交流電圧の正弦波形は、サンプリ
ング周期の時間間隔内で同時に測定される。マイクロプ
ロセッサがアナログ測定値を処理できるようにするに
は、Ａ／Ｄ変換器においてアナログ測定値をデジタル値
に変換しなければならない。次に、このデジタル値を用
いて積を計算する。実際のプラクティスでは、マイクロ
プロセッサによる瞬時値の測定及び変換手順は、積の計
算手順より非常に長くかかる。各場合においてこの目的
のために必要な時間は、約７対１の比率である。このた
め、マイクロプロセッサは、各場合の瞬時エネルギ消費
を得るのにほぼ全サンプリング周期を必要とする。エネ
ルギ消費の測定に必要なマイクロプロセッサは既にこの
仕事で占拠されているため、複雑な制御プロセスの構成
中にこのエネルギ消費が必要とされる場合には、別のマ
イクロプロセッサを用いて制御手順を行う必要がある。
このため、このような制御プロセスを行うのに必要なハ
ードウェアのコストはかなり増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エネ
ルギ消費の測定に要する時間をかなり短縮できるように
上記種類の方法を改良することにある。
ルギ消費の測定に要する時間をかなり短縮できるように
上記種類の方法を改良することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、サンプリン
グ周期の時間間隔内で交流電流の瞬時値及び交流電圧の
瞬時値を交互に測定し、測定した各瞬時値を記憶し、各
サンプリング周期内に、測定したばかりの瞬時値と記憶
された瞬時値との積を形成し、且つ交流電流及び交流電
圧の周波数及びサンプリング周期に基づいて、形成され
た積の総和に補正定数を掛けることにより達成される。
グ周期の時間間隔内で交流電流の瞬時値及び交流電圧の
瞬時値を交互に測定し、測定した各瞬時値を記憶し、各
サンプリング周期内に、測定したばかりの瞬時値と記憶
された瞬時値との積を形成し、且つ交流電流及び交流電
圧の周波数及びサンプリング周期に基づいて、形成され
た積の総和に補正定数を掛けることにより達成される。
【０００５】本発明の方法を適用すると、各サンプリン
グ周期内に測定手順が一回のみ実行され、これにより、
測定に応答するマイクロプロセッサの負担が、各サンプ
リング周期内に更に別の作動を実行できる程度まで軽減
される。これにより、例えば、制御プロセスに必要な仕
事を取り扱うことが可能になり、従ってこの目的のため
に第２のマイクロプロセッサを用いる必要がなくなる。
グ周期内に測定手順が一回のみ実行され、これにより、
測定に応答するマイクロプロセッサの負担が、各サンプ
リング周期内に更に別の作動を実行できる程度まで軽減
される。これにより、例えば、制御プロセスに必要な仕
事を取り扱うことが可能になり、従ってこの目的のため
に第２のマイクロプロセッサを用いる必要がなくなる。
【０００６】以下、交流電圧、交流電流並びに測定した
電力のタイムプロフィールを示すグラフである添付図面
を参照して本発明を説明する。
電力のタイムプロフィールを示すグラフである添付図面
を参照して本発明を説明する。
【０００７】
【実施例】本発明の方法の実施において、電力需要者に
供給される交流電圧Ｕ及びこの需要者に供給される交流
電流Ｉが連続時点ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔn において測定さ
れ、個々の時点ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔn の間隔はサンプリ
ング周期Δt に等しい。図面において、交流電圧を示す
曲線及び交流電流を示す曲線は、それぞれＵ及びＩで示
されている。電圧及び電流の交互に測定した瞬時値が記
憶される。これは、電流Ｉ1 を測定する前に、最初に電
圧Ｕ1 を測定し且つこの得られた瞬時値を記憶すること
を意味する。この瞬時値Ｉ1 が利用できるようになると
直ぐに、記憶された電圧値Ｕ1 と今測定したばかりの電
流値Ｉ1 との積が形成される。次に、測定した電流値Ｉ
1 が記憶される。次に、時点ｔ3 において電圧値Ｕ2 の
測定が行われ、この後、記憶された電流値Ｉ1 と測定し
た電圧値Ｕ2 との積が形成される。この電圧値Ｕ2 が再
び記憶される。次に、この交互の連続測定及び積の形成
が連続的に繰り返される。各場合に得られた積の結果を
総和することにより、需要者のエネルギ消費が得られ
る。
供給される交流電圧Ｕ及びこの需要者に供給される交流
電流Ｉが連続時点ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔn において測定さ
れ、個々の時点ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔn の間隔はサンプリ
ング周期Δt に等しい。図面において、交流電圧を示す
曲線及び交流電流を示す曲線は、それぞれＵ及びＩで示
されている。電圧及び電流の交互に測定した瞬時値が記
憶される。これは、電流Ｉ1 を測定する前に、最初に電
圧Ｕ1 を測定し且つこの得られた瞬時値を記憶すること
を意味する。この瞬時値Ｉ1 が利用できるようになると
直ぐに、記憶された電圧値Ｕ1 と今測定したばかりの電
流値Ｉ1 との積が形成される。次に、測定した電流値Ｉ
1 が記憶される。次に、時点ｔ3 において電圧値Ｕ2 の
測定が行われ、この後、記憶された電流値Ｉ1 と測定し
た電圧値Ｕ2 との積が形成される。この電圧値Ｕ2 が再
び記憶される。次に、この交互の連続測定及び積の形成
が連続的に繰り返される。各場合に得られた積の結果を
総和することにより、需要者のエネルギ消費が得られ
る。
【０００８】図面から理解されようが、電圧曲線と電流
曲線との間には移相（位相ずれ）φがある。常に存在す
るこの移相は、独占的活動をする電力需要者を除き、こ
こに説明する測定方法の精度に関する次の考察において
無視することができる。積の形成は、常に、サンプリン
グ周期Δt に従って互いに間隔を隔てた２つの時点で測
定した２つの瞬時値を掛ける必要があるという事実か
ら、別の測定が行われない場合には、電圧曲線と電流曲
線との間にあたかも別の移相が存在するかのような効果
をもつ誤差をもたらすであろう。上記方法で積を計算す
ることにより、cos(Δt ・２πf)の値をもつ一定の測定
誤差が生じる。ここで、Δt は前述のサンプリング周期
であり、ｆは交流電圧及び交流電流の周波数である。交
流電圧及び交流電流のサンプリング周期及び周波数は一
定パラメータであるので、測定誤差は、積に、上記値の
逆数を掛けることにより補償されるであろう。このよう
にして、積の形成に含まれる２つの値の時間間隔から生
じる測定誤差は完全に補償される。
曲線との間には移相（位相ずれ）φがある。常に存在す
るこの移相は、独占的活動をする電力需要者を除き、こ
こに説明する測定方法の精度に関する次の考察において
無視することができる。積の形成は、常に、サンプリン
グ周期Δt に従って互いに間隔を隔てた２つの時点で測
定した２つの瞬時値を掛ける必要があるという事実か
ら、別の測定が行われない場合には、電圧曲線と電流曲
線との間にあたかも別の移相が存在するかのような効果
をもつ誤差をもたらすであろう。上記方法で積を計算す
ることにより、cos(Δt ・２πf)の値をもつ一定の測定
誤差が生じる。ここで、Δt は前述のサンプリング周期
であり、ｆは交流電圧及び交流電流の周波数である。交
流電圧及び交流電流のサンプリング周期及び周波数は一
定パラメータであるので、測定誤差は、積に、上記値の
逆数を掛けることにより補償されるであろう。このよう
にして、積の形成に含まれる２つの値の時間間隔から生
じる測定誤差は完全に補償される。
【０００９】上記方法について、消費されるエネルギ消
費は次の方程式で表される。 この式中、パラメータＫはいわゆるハードウェア定数で
あり、使用される電流及び電圧センサ、Ａ／Ｄ変換器、
及び電子回路の増幅率に基づいて定められる。
費は次の方程式で表される。 この式中、パラメータＫはいわゆるハードウェア定数で
あり、使用される電流及び電圧センサ、Ａ／Ｄ変換器、
及び電子回路の増幅率に基づいて定められる。
【００１０】本発明の方法を適用すれば、単一回の測定
手順が必要とされるに過ぎないので、エネルギ消費の測
定に使用されるマイクロプロセッサは、測定手順と、サ
ンプリング周期よりも非常に短い時間で次の積形成手順
とを完遂できるので、他の仕事の取扱いにも使用でき
る。実際の一例においては、0.1 msのサンプリング周期
に相当する１０kHz のサンプリング周波数が使用され
る。周波数ｆは５０Hzの線周波数に等しい。本発明の測
定手順を実施し且つ上記サンプリング周期の１／２以下
の時間で積を形成するのに、慣用的なマイクロプロセッ
サでもいかなる問題も存在しない。
手順が必要とされるに過ぎないので、エネルギ消費の測
定に使用されるマイクロプロセッサは、測定手順と、サ
ンプリング周期よりも非常に短い時間で次の積形成手順
とを完遂できるので、他の仕事の取扱いにも使用でき
る。実際の一例においては、0.1 msのサンプリング周期
に相当する１０kHz のサンプリング周波数が使用され
る。周波数ｆは５０Hzの線周波数に等しい。本発明の測
定手順を実施し且つ上記サンプリング周期の１／２以下
の時間で積を形成するのに、慣用的なマイクロプロセッ
サでもいかなる問題も存在しない。
【００１１】以上の記載に関連して、以下の各項を開示
する。 １．電力需要者に供給される交流電圧及び交流電流を、
規定したサンプリング周期に相当する時点で測定し、こ
の測定値の積を形成し、需要者によるエネルギ消費がな
されている間の積を総和することにより需要者の電気エ
ネルギの消費を測定する方法において、サンプリング周
期の時間間隔内で交流電流の瞬時値及び交流電圧の瞬時
値を交互に測定し、測定した各瞬時値を記憶し、各サン
プリング周期内に、測定したばかりの瞬時値と記憶され
た瞬時値との積を形成し、且つ交流電流及び交流電圧の
周波数及びサンプリング周期に基づいて、形成された積
の総和に補正定数を掛けることを特徴とする電気エネル
ギの消費を測定する方法。
する。 １．電力需要者に供給される交流電圧及び交流電流を、
規定したサンプリング周期に相当する時点で測定し、こ
の測定値の積を形成し、需要者によるエネルギ消費がな
されている間の積を総和することにより需要者の電気エ
ネルギの消費を測定する方法において、サンプリング周
期の時間間隔内で交流電流の瞬時値及び交流電圧の瞬時
値を交互に測定し、測定した各瞬時値を記憶し、各サン
プリング周期内に、測定したばかりの瞬時値と記憶され
た瞬時値との積を形成し、且つ交流電流及び交流電圧の
周波数及びサンプリング周期に基づいて、形成された積
の総和に補正定数を掛けることを特徴とする電気エネル
ギの消費を測定する方法。
【００１２】２．前記補正定数が、 （ここで、Δt はサンプリング周期、ｆは交流電流及び
交流電圧の周波数）の値を有していることを特徴とする
前記項１に記載の方法。
交流電圧の周波数）の値を有していることを特徴とする
前記項１に記載の方法。
【００１３】３．電力需要者による電気エネルギ消費の
消費を測定する方法において、交流電圧及び交流電流の
瞬時値が、サンプリング周期の時間間隔内で交互に測定
される。測定された瞬時値は記憶される。サンプリング
周期内に測定された瞬時値及び記憶された瞬時値から、
積が形成され、この形成された積が総和される。次に、
交流電流及び交流電圧の周波数及びサンプリング周期に
基づいて、形成された積の総和に補正定数を掛ける形成
された積の総和に補正定数が掛けられる。
消費を測定する方法において、交流電圧及び交流電流の
瞬時値が、サンプリング周期の時間間隔内で交互に測定
される。測定された瞬時値は記憶される。サンプリング
周期内に測定された瞬時値及び記憶された瞬時値から、
積が形成され、この形成された積が総和される。次に、
交流電流及び交流電圧の周波数及びサンプリング周期に
基づいて、形成された積の総和に補正定数を掛ける形成
された積の総和に補正定数が掛けられる。
【図１】交流電圧、交流電流並びに測定した電力のタイ
ムプロフィールを示すグラフである。
ムプロフィールを示すグラフである。
Ｉ 電流 Ｕ 電圧 φ 移相
Claims (1)
- 【請求項１】 電力需要者に供給される交流電圧及び交
流電流を、規定したサンプリング周期に相当する時点で
測定し、この測定値の積を形成し、需要者によるエネル
ギ消費がなされている間の積を総和することにより需要
者の電気エネルギの消費を測定する方法において、サン
プリング周期の時間間隔内で交流電流の瞬時値及び交流
電圧の瞬時値を交互に測定し、測定した各瞬時値を記憶
し、各サンプリング周期内に、測定したばかりの瞬時値
と記憶された瞬時値との積を形成し、且つ交流電流及び
交流電圧の周波数及びサンプリング周期に基づいて、形
成された積の総和に補正定数を掛けることを特徴とする
電気エネルギの消費を測定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4221057A DE4221057C2 (de) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Verfahren zum Erfassen des Verbrauchs elektrischer Energie |
| DE4221057:7 | 1992-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674982A true JPH0674982A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=6461922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152066A Pending JPH0674982A (ja) | 1992-06-26 | 1993-06-23 | 電気エネルギの消費を測定する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5446373A (ja) |
| EP (1) | EP0578025A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0674982A (ja) |
| KR (1) | KR940000874A (ja) |
| DE (1) | DE4221057C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012032409A (ja) * | 2006-06-08 | 2012-02-16 | Shanghai Jiao Tong Univ | 電力計及び電力監視システム |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2720834B1 (fr) * | 1994-06-01 | 1996-07-05 | Schlumberger Ind Sa | Dispositif de mesure d'énergie électrique comprenant un multiplexeur. |
| DE19513534A1 (de) * | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Stepper & Co | Verfahren zum Messen des Energieverbrauchs aus einem Wechselspannungsnetz sowie Elektrizitätszähler zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19639410A1 (de) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Meßeinrichtung für elektrische Leistung |
| US6429637B1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-08-06 | Analog Devices, Inc. | Electronic power meter with phase and non-linearity compensation |
| DE10044401C2 (de) | 2000-09-08 | 2002-10-17 | Texas Instruments Deutschland | Verfahren zum Erfassen des Verbrauchs elektrischer Energie |
| DE10334517B4 (de) * | 2003-07-29 | 2006-06-14 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Messgerät für elektrische Energie für ein Wechselstromnetz |
| GB2408107B (en) * | 2003-11-13 | 2007-02-07 | Actaris Uk Ltd | Meter for metering electrical power |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4942713B1 (ja) * | 1970-11-09 | 1974-11-16 | ||
| DE2630959C2 (de) * | 1976-07-07 | 1986-04-30 | Heliowatt Werke Elektrizitäts- Gesellschaft mbH, 1000 Berlin | Kilowattstundenzähler mit statischem Meßwerk |
| DE2710712A1 (de) * | 1977-03-09 | 1978-09-14 | Heliowatt Werke | Verfahren zur messung elektrischer wirkleistung und energie mit kompensation von abtastzeitfehlern |
| FR2468129A1 (fr) * | 1979-10-24 | 1981-04-30 | Enertec | Procede et dispositif de mesure de puissance electrique |
| JPS61292067A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電力量測定方法 |
| US4663587A (en) * | 1985-10-02 | 1987-05-05 | Westinghouse Electric Corp. | Electronic circuit for measuring electrical energy |
| US4884021A (en) * | 1987-04-24 | 1989-11-28 | Transdata, Inc. | Digital power metering |
| US5122735A (en) * | 1990-06-14 | 1992-06-16 | Transdata, Inc. | Digital power metering |
-
1992
- 1992-06-26 DE DE4221057A patent/DE4221057C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-06-17 EP EP93109692A patent/EP0578025A1/en not_active Withdrawn
- 1993-06-18 US US08/079,666 patent/US5446373A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-23 JP JP5152066A patent/JPH0674982A/ja active Pending
- 1993-06-25 KR KR1019930011658A patent/KR940000874A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012032409A (ja) * | 2006-06-08 | 2012-02-16 | Shanghai Jiao Tong Univ | 電力計及び電力監視システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940000874A (ko) | 1994-01-10 |
| DE4221057A1 (de) | 1994-01-13 |
| EP0578025A1 (en) | 1994-01-12 |
| DE4221057C2 (de) | 1997-02-13 |
| US5446373A (en) | 1995-08-29 |
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