JPH07325115A - Ｐｑ演算補正方法 - Google Patents
Ｐｑ演算補正方法Info
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- JPH07325115A JPH07325115A JP11904994A JP11904994A JPH07325115A JP H07325115 A JPH07325115 A JP H07325115A JP 11904994 A JP11904994 A JP 11904994A JP 11904994 A JP11904994 A JP 11904994A JP H07325115 A JPH07325115 A JP H07325115A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電圧変成器および電流変成器の特性に起因す
る誤差を極小にして有効電力および無効電力を精度よく
算出する。 【構成】 電力系統の電圧および電流をそれぞれ検出す
る電圧変成器の二次出力電圧および電流変成器の二次出
力電流をサンプリングして実測の二次出力電圧および実
測の二次出力電流のゲイン誤差および位相誤差を算出す
る（Ｓ１）。電圧変成器の二次出力電圧および電流変成
器の二次出力電流をサンプリングして実測の二次出力電
圧および実測の二次出力電流を求める（Ｓ２）。実測の
二次出力電圧および実測の二次出力電流から実測の有効
電力および実測の無効電力を算出する（Ｓ３）。実測の
有効電力および無効電力に対してゲイン誤差および位相
誤差に基づいて補正演算を行って真の有効電力および真
の無効電力を算出する（Ｓ５）。真の有効電力および真
の無効電力を出力する（Ｓ７）。
る誤差を極小にして有効電力および無効電力を精度よく
算出する。 【構成】 電力系統の電圧および電流をそれぞれ検出す
る電圧変成器の二次出力電圧および電流変成器の二次出
力電流をサンプリングして実測の二次出力電圧および実
測の二次出力電流のゲイン誤差および位相誤差を算出す
る（Ｓ１）。電圧変成器の二次出力電圧および電流変成
器の二次出力電流をサンプリングして実測の二次出力電
圧および実測の二次出力電流を求める（Ｓ２）。実測の
二次出力電圧および実測の二次出力電流から実測の有効
電力および実測の無効電力を算出する（Ｓ３）。実測の
有効電力および無効電力に対してゲイン誤差および位相
誤差に基づいて補正演算を行って真の有効電力および真
の無効電力を算出する（Ｓ５）。真の有効電力および真
の無効電力を出力する（Ｓ７）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、有効電力および無効
電力の測定対象の電力系統の電圧および電流を電圧変成
器および電流変成器で検出し、電圧変成器および電流変
成器の実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流か
ら、測定対象の電力系統における有効電力および無効電
力を算出するＰＱ演算補正方法に関するものである。
電力の測定対象の電力系統の電圧および電流を電圧変成
器および電流変成器で検出し、電圧変成器および電流変
成器の実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流か
ら、測定対象の電力系統における有効電力および無効電
力を算出するＰＱ演算補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有効電力および無効電力を測定するに
は、その測定対象の電力系統から電圧および電流を検出
することが必要である。一般に、電力系統の有効電力お
よび無効電力を測定する装置には、入力信号（電力系統
の電圧および電流に相当する信号）を装置内部の演算回
路が読み込めるようなレベルにするために、電圧変成器
および電流変成器がほとんど使用されている。
は、その測定対象の電力系統から電圧および電流を検出
することが必要である。一般に、電力系統の有効電力お
よび無効電力を測定する装置には、入力信号（電力系統
の電圧および電流に相当する信号）を装置内部の演算回
路が読み込めるようなレベルにするために、電圧変成器
および電流変成器がほとんど使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これら電圧
変成器および電流変成器の特性から、演算回路にデータ
を取り込む際に各種誤差が発生し、有効電力および無効
電力の測定精度が低下する。つまり、電圧変成器および
電流変成器の二次出力には、オフセット、ゲイン誤差お
よび位相誤差が含まれ、電圧変成器の実測の二次出力電
圧および電流変成器の実測の二次出力電流から有効電力
および無効電力を算出すると、これら有効電力および無
効電力には、電圧変成器および電流変成器の特性による
オフセット、ゲイン誤差および位相誤差に起因する誤差
が含まれ、精度良く有効電力および無効電力を算出する
ことはできなかった。
変成器および電流変成器の特性から、演算回路にデータ
を取り込む際に各種誤差が発生し、有効電力および無効
電力の測定精度が低下する。つまり、電圧変成器および
電流変成器の二次出力には、オフセット、ゲイン誤差お
よび位相誤差が含まれ、電圧変成器の実測の二次出力電
圧および電流変成器の実測の二次出力電流から有効電力
および無効電力を算出すると、これら有効電力および無
効電力には、電圧変成器および電流変成器の特性による
オフセット、ゲイン誤差および位相誤差に起因する誤差
が含まれ、精度良く有効電力および無効電力を算出する
ことはできなかった。
【０００４】この発明の目的は、電圧変成器および電流
変成器の特性に起因する誤差を極小にして有効電力およ
び無効電力を精度よく算出することができるＰＱ演算補
正方法を提供することである。
変成器の特性に起因する誤差を極小にして有効電力およ
び無効電力を精度よく算出することができるＰＱ演算補
正方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のＰＱ演算補正
方法は、最初に、電圧変成器の二次出力電圧および電流
変成器の二次出力電流をサンプリングして実測の二次出
力電圧および実測の二次出力電流の電圧ゲイン誤差およ
び電流ゲイン誤差をそれぞれ算出するとともに、実測の
二次出力電圧および実測の二次出力電流間の位相差の位
相誤差を算出する。ついで、電圧変成器の二次出力電圧
および電流変成器の二次出力電流をサンプリングして実
測の二次出力電圧および実測の二次出力電流を求める。
ついで、実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流
から実測の有効電力および実測の無効電力を算出する。
ついで、実測の有効電力および無効電力に対して電圧ゲ
イン誤差，電流ゲイン誤差および位相誤差に基づいて補
正演算を行い、真の有効電力および真の無効電力を算出
する。ついで、真の有効電力および真の無効電力を出力
する。
方法は、最初に、電圧変成器の二次出力電圧および電流
変成器の二次出力電流をサンプリングして実測の二次出
力電圧および実測の二次出力電流の電圧ゲイン誤差およ
び電流ゲイン誤差をそれぞれ算出するとともに、実測の
二次出力電圧および実測の二次出力電流間の位相差の位
相誤差を算出する。ついで、電圧変成器の二次出力電圧
および電流変成器の二次出力電流をサンプリングして実
測の二次出力電圧および実測の二次出力電流を求める。
ついで、実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流
から実測の有効電力および実測の無効電力を算出する。
ついで、実測の有効電力および無効電力に対して電圧ゲ
イン誤差，電流ゲイン誤差および位相誤差に基づいて補
正演算を行い、真の有効電力および真の無効電力を算出
する。ついで、真の有効電力および真の無効電力を出力
する。
【０００６】
【作用】この発明の構成によれば、予め電圧変成器およ
び電流変成器の特性に起因する電圧ゲイン誤差および電
流ゲイン誤差や位相誤差を算出しておき、測定対象の電
力系統における実測の有効電力および実測の無効電力に
対して、電圧変成器および電流変成器の特性に起因する
電圧オフセットおよび電流オフセットや電圧ゲイン誤差
および電流ゲイン誤差や位相誤差を補正して真の有効電
力および真の無効電力を算出するので、電圧変成器およ
び電流変成器の特性に起因する誤差を極小にして精度良
く有効電力および無効電力を算出することが可能とな
る。
び電流変成器の特性に起因する電圧ゲイン誤差および電
流ゲイン誤差や位相誤差を算出しておき、測定対象の電
力系統における実測の有効電力および実測の無効電力に
対して、電圧変成器および電流変成器の特性に起因する
電圧オフセットおよび電流オフセットや電圧ゲイン誤差
および電流ゲイン誤差や位相誤差を補正して真の有効電
力および真の無効電力を算出するので、電圧変成器およ
び電流変成器の特性に起因する誤差を極小にして精度良
く有効電力および無効電力を算出することが可能とな
る。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。このＰＱ演算補正方法は、図１に示すよう
に、最初に、有効電力および無効電力の測定対象の電力
系統の電圧および電流をそれぞれ検出する電圧変成器の
二次出力電圧および電流変成器の二次出力電流をそれぞ
れサンプリングして実測の二次出力電圧および実測の二
次出力電流の電圧ゲイン誤差および電流ゲイン誤差をそ
れぞれ算出するとともに、実測の二次出力電圧および実
測の二次出力電流間の位相差の位相誤差を算出してメモ
リの誤差テーブルに格納する（ステップＳ１の誤差算出
ルーチン）。
ら説明する。このＰＱ演算補正方法は、図１に示すよう
に、最初に、有効電力および無効電力の測定対象の電力
系統の電圧および電流をそれぞれ検出する電圧変成器の
二次出力電圧および電流変成器の二次出力電流をそれぞ
れサンプリングして実測の二次出力電圧および実測の二
次出力電流の電圧ゲイン誤差および電流ゲイン誤差をそ
れぞれ算出するとともに、実測の二次出力電圧および実
測の二次出力電流間の位相差の位相誤差を算出してメモ
リの誤差テーブルに格納する（ステップＳ１の誤差算出
ルーチン）。
【０００８】ついで、電圧変成器の二次出力電圧および
電流変成器の二次出力電流のデータを一定数サンプリン
グして実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流を
求める（ステップＳ２）。ついで、実測の二次出力電圧
および実測の二次出力電流から実測の有効電力および実
測の無効電力を算出する（ステップＳ３）。
電流変成器の二次出力電流のデータを一定数サンプリン
グして実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流を
求める（ステップＳ２）。ついで、実測の二次出力電圧
および実測の二次出力電流から実測の有効電力および実
測の無効電力を算出する（ステップＳ３）。
【０００９】ついで、電圧ゲイン誤差、電流ゲイン誤
差、位相誤差を再度算出するかどうかを判定し（ステッ
プＳ４）、再度算出しない場合は、ついで、実測の有効
電力および実測の無効電力に対してテーブル上の電圧ゲ
イン誤差，電流ゲイン誤差および位相誤差に基づいて補
正演算を行い、真の有効電力および真の無効電力を求め
る（ステップＳ５）。再度算出する場合は、ついでステ
ップＳ１と同じ処理を行い（ステップＳ６の誤差算出ル
ーチン）、その後ステップＳ５を実行する。
差、位相誤差を再度算出するかどうかを判定し（ステッ
プＳ４）、再度算出しない場合は、ついで、実測の有効
電力および実測の無効電力に対してテーブル上の電圧ゲ
イン誤差，電流ゲイン誤差および位相誤差に基づいて補
正演算を行い、真の有効電力および真の無効電力を求め
る（ステップＳ５）。再度算出する場合は、ついでステ
ップＳ１と同じ処理を行い（ステップＳ６の誤差算出ル
ーチン）、その後ステップＳ５を実行する。
【００１０】最後に、真の有効電力および真の無効電力
を出力し（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻る。ここ
で、ステップＳ１およびＳ６の誤差算出ルーチンの具体
的な内容を図２により説明する。まず、外部より電圧変
成器および電流変成器に対して既知の基準値を入力す
る。このとき、電圧変成器および電流変成器の電圧変成
比ｋP および電流変成比ｋ C も合わせて入力する（ステ
ップＵ１）。
を出力し（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻る。ここ
で、ステップＳ１およびＳ６の誤差算出ルーチンの具体
的な内容を図２により説明する。まず、外部より電圧変
成器および電流変成器に対して既知の基準値を入力す
る。このとき、電圧変成器および電流変成器の電圧変成
比ｋP および電流変成比ｋ C も合わせて入力する（ステ
ップＵ１）。
【００１１】ついで、電圧変成器および電流変成器から
実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流をサンプ
リングによって取り込む（ステップＵ２）。ついで、電
圧変成器および電流変成器から実測の二次出力電圧およ
び二次出力電流に対して、それぞれ電圧変成比ｋP 倍お
よび電流変成比ｋC 倍した値と入力値（基準値）とから
上記した誤差（電圧および電流オフセット、電圧および
電流ゲイン誤差、位相誤差）を求める（ステップＵ
３）。
実測の二次出力電圧および実測の二次出力電流をサンプ
リングによって取り込む（ステップＵ２）。ついで、電
圧変成器および電流変成器から実測の二次出力電圧およ
び二次出力電流に対して、それぞれ電圧変成比ｋP 倍お
よび電流変成比ｋC 倍した値と入力値（基準値）とから
上記した誤差（電圧および電流オフセット、電圧および
電流ゲイン誤差、位相誤差）を求める（ステップＵ
３）。
【００１２】ついで、メモリ内の誤差テーブルに電圧お
よび電流オフセット、電圧および電流ゲイン誤差、位相
誤差を書き込む（ステップＵ４）。図３にこの発明のＰ
Ｑ演算補正方法を実施するＰＱ演算装置のブロック図を
示す。なお、このＰＱ演算装置は、３相の電力系統の有
効電力および無効電力を算出する回路のブロック図を示
している。図３において、１〜３はそれぞれａ，ｂ，ｃ
の３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc を入力する電流入力端子
である。４〜６はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の電圧ｖa
，ｖb ，ｖc を入力する電圧入力端子である。７〜９
はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc の
基本波成分のみを通過させるローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）である。１０〜１２はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の
電圧ｖa ，ｖb ，ｖc の基本波成分のみを通過させるロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）である。１３はローパスフィ
ルタ７〜１２の出力を選択的に出力するマルチプレクサ
（ＭＰＸ）である。１４はマルチプレクサ１３の出力の
サンプルホールド回路（ＳＨ）である。１５はアナログ
／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）である。１６は入出力回路
（Ｉ／Ｏ）である。１７は各種演算処理を行うＣＰＵで
ある。１８はプログラム等を格納したＲＯＭである。１
９は誤差のテーブル等が設けられるＲＡＭである。２０
は２ポートＲＡＭである。２１は例えば誤差の再算出を
行わせることを指定するなど、各種設定操作を行うため
の選択スイッチである。
よび電流オフセット、電圧および電流ゲイン誤差、位相
誤差を書き込む（ステップＵ４）。図３にこの発明のＰ
Ｑ演算補正方法を実施するＰＱ演算装置のブロック図を
示す。なお、このＰＱ演算装置は、３相の電力系統の有
効電力および無効電力を算出する回路のブロック図を示
している。図３において、１〜３はそれぞれａ，ｂ，ｃ
の３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc を入力する電流入力端子
である。４〜６はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の電圧ｖa
，ｖb ，ｖc を入力する電圧入力端子である。７〜９
はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の電流ｉa ，ｉb ，ｉc の
基本波成分のみを通過させるローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）である。１０〜１２はそれぞれａ，ｂ，ｃの３相の
電圧ｖa ，ｖb ，ｖc の基本波成分のみを通過させるロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）である。１３はローパスフィ
ルタ７〜１２の出力を選択的に出力するマルチプレクサ
（ＭＰＸ）である。１４はマルチプレクサ１３の出力の
サンプルホールド回路（ＳＨ）である。１５はアナログ
／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）である。１６は入出力回路
（Ｉ／Ｏ）である。１７は各種演算処理を行うＣＰＵで
ある。１８はプログラム等を格納したＲＯＭである。１
９は誤差のテーブル等が設けられるＲＡＭである。２０
は２ポートＲＡＭである。２１は例えば誤差の再算出を
行わせることを指定するなど、各種設定操作を行うため
の選択スイッチである。
【００１３】図４は電圧ゲイン誤差および電流ゲイン誤
差を求めるときの模式図であり、３１は電圧源、３２は
電流源、３３は電圧計、３４は電流計、３５は電圧変成
器（ＰＴ）、３６は電流変成器（ＣＴ）、３７はＰＱ演
算回路である。図５は位相誤差を求めるときの模式図で
あり、４１は電圧源、４２は抵抗、４３は電圧計、４４
は電流計、４５は電圧変成器、４６は電流変成器、４７
はＰＱ演算回路である。
差を求めるときの模式図であり、３１は電圧源、３２は
電流源、３３は電圧計、３４は電流計、３５は電圧変成
器（ＰＴ）、３６は電流変成器（ＣＴ）、３７はＰＱ演
算回路である。図５は位相誤差を求めるときの模式図で
あり、４１は電圧源、４２は抵抗、４３は電圧計、４４
は電流計、４５は電圧変成器、４６は電流変成器、４７
はＰＱ演算回路である。
【００１４】図６は位相誤差を求める場合において、二
次出力電圧ｖおよび二次出力電流ｉのサンプリングの様
子を示す波形図である。サンプリングは基本波の周期の
整数分の１の周期（例えば１６分の１）で行い、基本波
のＮ周期分（例えば１２周期）行う。以下、各誤差の算
出および実測の有効電力および実測の無効電力から真の
有効電力および真の無効電力を算出する手順について数
式を用いて説明する（図１および図２の流れ図に対応す
る）。
次出力電圧ｖおよび二次出力電流ｉのサンプリングの様
子を示す波形図である。サンプリングは基本波の周期の
整数分の１の周期（例えば１６分の１）で行い、基本波
のＮ周期分（例えば１２周期）行う。以下、各誤差の算
出および実測の有効電力および実測の無効電力から真の
有効電力および真の無効電力を算出する手順について数
式を用いて説明する（図１および図２の流れ図に対応す
る）。
【００１５】最初に、電圧変成器および電流変成器の誤
差の算出について説明する（図２の流れ図に対応す
る）。まず、電圧変成器および電流変成器の電圧オフセ
ットおよび電流オフセットならびに電圧ゲイン誤差およ
び電流ゲイン誤差の算出について説明する。以下の説明
では、簡単のため、電圧変成器の電圧変成比および電流
変成器の電流変成比がそれぞれ１であるものとしてい
る。
差の算出について説明する（図２の流れ図に対応す
る）。まず、電圧変成器および電流変成器の電圧オフセ
ットおよび電流オフセットならびに電圧ゲイン誤差およ
び電流ゲイン誤差の算出について説明する。以下の説明
では、簡単のため、電圧変成器の電圧変成比および電流
変成器の電流変成比がそれぞれ１であるものとしてい
る。
【００１６】電圧変成器および電流変成器に基準値ｖ，
ｉを入力すると、それに対応する出力値ｖ′，ｉ′はそ
れぞれ（数１），（数２）で表される。ただし、ｖ0 は
電圧オフセット、ｉ0 は電流オフセット、εv は電圧ゲ
イン誤差、εi は電流ゲイン誤差である。
ｉを入力すると、それに対応する出力値ｖ′，ｉ′はそ
れぞれ（数１），（数２）で表される。ただし、ｖ0 は
電圧オフセット、ｉ0 は電流オフセット、εv は電圧ゲ
イン誤差、εi は電流ゲイン誤差である。
【００１７】
【数１】
【００１８】
【数２】
【００１９】したがって、基準値ｖ，ｉとして、それぞ
れ０を入力すると、電圧オフセットｖ0 および電流オフ
セットｉ0 が求まる。つぎに、既知の基準値ｖ，ｉを入
力し、そのときに現れる出力はｖ′，ｉ′と先に求めた
電圧オフセットｖ0 および電流オフセットｉ0 とから、
電圧ゲイン誤差εv および電流ゲイン誤差εi が求ま
る。
れ０を入力すると、電圧オフセットｖ0 および電流オフ
セットｉ0 が求まる。つぎに、既知の基準値ｖ，ｉを入
力し、そのときに現れる出力はｖ′，ｉ′と先に求めた
電圧オフセットｖ0 および電流オフセットｉ0 とから、
電圧ゲイン誤差εv および電流ゲイン誤差εi が求ま
る。
【００２０】以上の誤差の算出は、図４の模式図にした
がって行われる。つぎに、位相誤差の算出について説明
する。電圧変成器および電流変成器に同位相の基準値ｖ
（＝ sinωｔ），ｉ（＝ sinωｔ）を入力すると、それ
に対する出力値ｖ′，ｉ′はそれぞれ（数３），（数
４）で表される。ただし、εθは位相誤差である。
がって行われる。つぎに、位相誤差の算出について説明
する。電圧変成器および電流変成器に同位相の基準値ｖ
（＝ sinωｔ），ｉ（＝ sinωｔ）を入力すると、それ
に対する出力値ｖ′，ｉ′はそれぞれ（数３），（数
４）で表される。ただし、εθは位相誤差である。
【００２１】
【数３】
【００２２】
【数４】
【００２３】（数３），（数４）より、実測の有効電力
Ｐ′を求めると、（数５）のようになる。
Ｐ′を求めると、（数５）のようになる。
【００２４】
【数５】
【００２５】つぎに（数４）の位相がπ／２ずれたもの
と（数３）とから、実測の無効電力Ｑ′を求めると、
（数６）のようになる。
と（数３）とから、実測の無効電力Ｑ′を求めると、
（数６）のようになる。
【００２６】
【数６】
【００２７】よって、実測の有効電力Ｐ′および実測の
無効電力Ｑ′と先に求めた電圧オフセットｖ0 ，電流オ
フセットｉ0 ，電圧ゲイン誤差εv および電流ゲイン誤
差ε i から位相誤差εθが（数７）で求まる。
無効電力Ｑ′と先に求めた電圧オフセットｖ0 ，電流オ
フセットｉ0 ，電圧ゲイン誤差εv および電流ゲイン誤
差ε i から位相誤差εθが（数７）で求まる。
【００２８】
【数７】
【００２９】以上の位相誤差εθは、図５の模式図にし
たがって行われる。なお、上記各オフセットおよび各誤
差は、測定対象の電力系統の定格周波数の１周期の整数
分の１の固定周期で、例えば測定対象の電力系統の定格
周波数の整数倍の周期の間サンプリングして得た電圧変
成器および電流変成器の出力のデータ列に基づく演算に
より求める。以上のサンプリングの様子は図６に示して
いる。
たがって行われる。なお、上記各オフセットおよび各誤
差は、測定対象の電力系統の定格周波数の１周期の整数
分の１の固定周期で、例えば測定対象の電力系統の定格
周波数の整数倍の周期の間サンプリングして得た電圧変
成器および電流変成器の出力のデータ列に基づく演算に
より求める。以上のサンプリングの様子は図６に示して
いる。
【００３０】３相の電力系統の有効電力および無効電力
を２電力計法あるいは３電力計法で測定する場合、個々
の電圧変成器および電流変成器について、上記の各演算
ならびにサンプリングを行って、全ての電圧変成器およ
び電流変成器について電圧および電流オフセットと電圧
および電流ゲイン誤差と位相誤差を求めて、メモリの誤
差テーブルに格納する。
を２電力計法あるいは３電力計法で測定する場合、個々
の電圧変成器および電流変成器について、上記の各演算
ならびにサンプリングを行って、全ての電圧変成器およ
び電流変成器について電圧および電流オフセットと電圧
および電流ゲイン誤差と位相誤差を求めて、メモリの誤
差テーブルに格納する。
【００３１】以上が、電圧および電流オフセットと電圧
および電流ゲイン誤差と位相誤差を求めるアルゴリズム
を示すものである。つぎに、電圧および電流オフセット
と電圧および電流ゲイン誤差と位相誤差とサンプリング
により求めた実測の有効電力および実測の無効電力とか
ら真の有効電力および真の無効電力を算出するアルゴリ
ズムについて説明する。
および電流ゲイン誤差と位相誤差を求めるアルゴリズム
を示すものである。つぎに、電圧および電流オフセット
と電圧および電流ゲイン誤差と位相誤差とサンプリング
により求めた実測の有効電力および実測の無効電力とか
ら真の有効電力および真の無効電力を算出するアルゴリ
ズムについて説明する。
【００３２】電力系統の電圧および電圧の瞬時値をサン
プリングにより取り込む際に、発生する誤差を含んだデ
ータ（実測の電圧ｖ′、実測の電流ｉ′）は（数８），
（数９）のように表される。ただし、Ｖは電圧振幅、Ｉ
は電流振幅、θは電圧ｖ′と電流ｉ′の位相差である。
プリングにより取り込む際に、発生する誤差を含んだデ
ータ（実測の電圧ｖ′、実測の電流ｉ′）は（数８），
（数９）のように表される。ただし、Ｖは電圧振幅、Ｉ
は電流振幅、θは電圧ｖ′と電流ｉ′の位相差である。
【００３３】
【数８】
【００３４】
【数９】
【００３５】ここで、誤差成分であるεv 、εi 、
ｖ0 、ｉ0 は基底値に対して±１％以内とし、εθは±
１°以内とする。（数８），（数９）より、実測の有効
電力をＰ′、同じく無効電力をＱ′とすると、実測の有
効電力Ｐ′および実測の無効電力Ｑ′はそれぞれ（数１
０），（数１１）で表される。
ｖ0 、ｉ0 は基底値に対して±１％以内とし、εθは±
１°以内とする。（数８），（数９）より、実測の有効
電力をＰ′、同じく無効電力をＱ′とすると、実測の有
効電力Ｐ′および実測の無効電力Ｑ′はそれぞれ（数１
０），（数１１）で表される。
【００３６】
【数１０】
【００３７】
【数１１】
【００３８】一方、誤差を含まない真の有効電力をＰ、
同じく誤差を含まない真の無効電力をＱとすると、真の
有効電力Ｐおよび真の有効電力Ｑはそれぞれ（数１
２），（数１３）で表される。
同じく誤差を含まない真の無効電力をＱとすると、真の
有効電力Ｐおよび真の有効電力Ｑはそれぞれ（数１
２），（数１３）で表される。
【００３９】
【数１２】
【００４０】
【数１３】
【００４１】ここで、（数１０），（数１１）の両辺
を、それぞれ（数１２），（数１３）で割ると、それぞ
れ（数１４），（数１５）のようになる。
を、それぞれ（数１２），（数１３）で割ると、それぞ
れ（数１４），（数１５）のようになる。
【００４２】
【数１４】
【００４３】
【数１５】
【００４４】ここで、−１°＜εθ＜１°とし、 cosε
θ≒１、 sinεθ≒εθ（ｒａｄ）とし、またｖ0 ・ｉ
0 ≒０とすると、真の有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑ
は（数１６），（数１７）のようになる。
θ≒１、 sinεθ≒εθ（ｒａｄ）とし、またｖ0 ・ｉ
0 ≒０とすると、真の有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑ
は（数１６），（数１７）のようになる。
【００４５】
【数１６】
【００４６】
【数１７】
【００４７】さらに、ここで、 tanθ＝Ｑ／Ｐ≒Ｑ′／
Ｐ′とすると、真の有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑは
（数１８），（数１９）のようになる。
Ｐ′とすると、真の有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑは
（数１８），（数１９）のようになる。
【００４８】
【数１８】
【００４９】
【数１９】
【００５０】よって、実測の電圧ｖ′および実測の電流
ｉ′をサンプリングし、その波形データから実測の有効
電力Ｐ′および実測の無効電力Ｑ′を求め、この値と予
め求めた電圧ゲイン誤差εv 、電流ゲイン誤差εi 、位
相誤差εθとから、（数１８），（数１９）により真の
有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑを精度よく求めること
ができる。なお、実測の電圧ｖ′および実測の電流ｉ′
の波形データから実測の有効電力Ｐ′および実測の無効
電力Ｑ′を求める手順については、従来から周知のこと
であり、詳しい説明は省略するが、実測の電圧ｖ′およ
び実測の電流ｉ′の振幅と位相差が分かれば、（数１
２），（数１３）のような演算処理を行えば算出でき
る。
ｉ′をサンプリングし、その波形データから実測の有効
電力Ｐ′および実測の無効電力Ｑ′を求め、この値と予
め求めた電圧ゲイン誤差εv 、電流ゲイン誤差εi 、位
相誤差εθとから、（数１８），（数１９）により真の
有効電力Ｐおよび真の無効電力Ｑを精度よく求めること
ができる。なお、実測の電圧ｖ′および実測の電流ｉ′
の波形データから実測の有効電力Ｐ′および実測の無効
電力Ｑ′を求める手順については、従来から周知のこと
であり、詳しい説明は省略するが、実測の電圧ｖ′およ
び実測の電流ｉ′の振幅と位相差が分かれば、（数１
２），（数１３）のような演算処理を行えば算出でき
る。
【００５１】なお、有効電力Ｐおよび無効電力Ｑは、先
に述べたように２電力計法もしくは３電力計法で行い、
電圧ｖ′および電流ｉ′のサンプリングは、各誤差等の
検出時と同様に電力系統の定格周波数の１周期の整数分
の１（例えば１６分の１）の固定周期で、例えば定格周
波数の１２周期間行い、得られたサンプリングデータに
基づいて各種演算を行うものである。
に述べたように２電力計法もしくは３電力計法で行い、
電圧ｖ′および電流ｉ′のサンプリングは、各誤差等の
検出時と同様に電力系統の定格周波数の１周期の整数分
の１（例えば１６分の１）の固定周期で、例えば定格周
波数の１２周期間行い、得られたサンプリングデータに
基づいて各種演算を行うものである。
【００５２】このように、補正の演算を行うようにする
と、従来行っていたようなゲイン調整操作が全く不要と
なり、有効電力および無効電力の計測操作が簡単にな
り、かつ高精度に行うことが可能となる。
と、従来行っていたようなゲイン調整操作が全く不要と
なり、有効電力および無効電力の計測操作が簡単にな
り、かつ高精度に行うことが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】この発明のＰＱ演算補正方法によれば、
予め電圧変成器および電流変成器の特性に起因する電圧
ゲイン誤差および電流ゲイン誤差や位相誤差を算出して
おき、測定対象の電力系統における実測の有効電力およ
び無効電力に対して、電圧変成器および電流変成器の特
性に起因する電圧ゲイン誤差および電流ゲイン誤差や位
相誤差を補正して真の有効電力および無効電力を算出す
るので、電圧変成器および電流変成器の特性に起因する
誤差を極小にして精度良く有効電力および無効電力を算
出することが可能となり、しかも面倒なゲイン調整操作
が不要となるので、有効電力および無効電力の計測操作
が簡単になる。
予め電圧変成器および電流変成器の特性に起因する電圧
ゲイン誤差および電流ゲイン誤差や位相誤差を算出して
おき、測定対象の電力系統における実測の有効電力およ
び無効電力に対して、電圧変成器および電流変成器の特
性に起因する電圧ゲイン誤差および電流ゲイン誤差や位
相誤差を補正して真の有効電力および無効電力を算出す
るので、電圧変成器および電流変成器の特性に起因する
誤差を極小にして精度良く有効電力および無効電力を算
出することが可能となり、しかも面倒なゲイン調整操作
が不要となるので、有効電力および無効電力の計測操作
が簡単になる。
【図１】この発明の一実施例のＰＱ演算補正方法の手順
を示す流れ図である。
を示す流れ図である。
【図２】図１の要部の具体的な流れ図である。
【図３】ＰＱ演算補正方法を実現するＰＱ演算装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】電圧オフセット、電流オフセット、電圧ゲイン
誤差、電流ゲイン誤差を求める際のＰＱ演算装置の模式
図である。
誤差、電流ゲイン誤差を求める際のＰＱ演算装置の模式
図である。
【図５】位相誤差を求める際のＰＱ演算装置の模式図で
ある。
ある。
【図６】サンプリングの様子を示す波形図である。
７〜１２ ローパスフィルタ １３ マルチプレクサ １４ サンプルホールド回路 １５ アナログ／デジタル変換器 １６ 入出力回路 １７ ＣＰＵ １８ ＲＯＭ １９ ＲＡＭ ２０ ２ポートＲＡＭ
Claims (1)
- 【請求項１】 電圧変成器の二次出力電圧および電流変
成器の二次出力電流をサンプリングして実測の二次出力
電圧および実測の二次出力電流の電圧ゲイン誤差および
電流ゲイン誤差をそれぞれ算出するとともに、実測の二
次出力電圧および実測の二次出力電流間の位相差の位相
誤差を算出する第１のステップと、 前記電圧変成器の二次出力電圧および電流変成器の二次
出力電流をサンプリングして実測の二次出力電圧および
実測の二次出力電流を求める第２のステップと、 前記第２のステップで求めた前記実測の二次出力電圧お
よび実測の二次出力電流から実測の有効電力および実測
の無効電力を算出する第３のステップと、 前記第３のステップにより求めた前記実測の有効電力お
よび前記無効電力に対して前記第１のステップで求めた
前記電圧ゲイン誤差，前記電流ゲイン誤差および前記位
相誤差に基づいて補正演算を行い、真の有効電力および
真の無効電力を算出する第４のステップと、 前記第４のステップで求めた前記真の有効電力および真
の無効電力を出力する第５のステップとを含むＰＱ演算
補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11904994A JP2982612B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Ｐｑ演算補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11904994A JP2982612B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Ｐｑ演算補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07325115A true JPH07325115A (ja) | 1995-12-12 |
| JP2982612B2 JP2982612B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14751647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11904994A Expired - Fee Related JP2982612B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Ｐｑ演算補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982612B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060531A1 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Watt-heuremetre, procede de rectification d'erreur, et circuit de calcul de puissance |
| JP2006194703A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Ohkura Electric Co Ltd | 交流電力測定装置及びプログラム |
| JP2007132897A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
| JP2021533360A (ja) * | 2018-07-30 | 2021-12-02 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド | 電流センサ構成及び較正 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11904994A patent/JP2982612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060531A1 (fr) * | 2002-01-09 | 2003-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Watt-heuremetre, procede de rectification d'erreur, et circuit de calcul de puissance |
| JP2006194703A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Ohkura Electric Co Ltd | 交流電力測定装置及びプログラム |
| JP2007132897A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
| JP2021533360A (ja) * | 2018-07-30 | 2021-12-02 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド | 電流センサ構成及び較正 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2982612B2 (ja) | 1999-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070924 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |