PL212159B1 - Method and system for measuring of active power - Google Patents

Method and system for measuring of active power

Info

Publication number
PL212159B1
PL212159B1 PL386229A PL38622908A PL212159B1 PL 212159 B1 PL212159 B1 PL 212159B1 PL 386229 A PL386229 A PL 386229A PL 38622908 A PL38622908 A PL 38622908A PL 212159 B1 PL212159 B1 PL 212159B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resistor
voltage
current
active power
rogowski coil
Prior art date
Application number
PL386229A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL386229A1 (en
Inventor
Stanisław Szkółka
Grzegorz Wiśniewski
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL386229A priority Critical patent/PL212159B1/en
Publication of PL386229A1 publication Critical patent/PL386229A1/en
Publication of PL212159B1 publication Critical patent/PL212159B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do pomiaru mocy czynnej przeznaczony do stosowania w różnego rodzaju układach pomiarowych w szczególności w środowisku odkształconych prądów i napięć a także jako jeden z elementów układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej.The subject of the invention is a method and system for measuring active power intended for use in various types of measurement systems, in particular in the environment of distorted currents and voltages, and also as one of the elements of power protection automatics systems.

Wzrastająca liczba i moc odbiorników nieliniowych sprawia iż pobierane z sieci elektrycznej odkształcone od sinusoidy prądy wywołują w efekcie odkształcone spadki napięcia co prowadzi do odkształcania się przebiegów napięć w węzłowych punktach sieci elektroenergetycznej. Z uwagi na zwiększającą się ciągle liczbę odbiorników wrażliwych na jakość energii elektrycznej, monitorowanie parametrów energii elektrycznej z wykorzystaniem klasycznych układów pomiarowych obarczone jest dużymi błędami. Wynika to głównie z nieliniowych charakterystyk przekładników prądowych i napięciowych, których sygnały wykorzystywane są również do wyznaczania parametrów energii.The increasing number and power of non-linear receivers causes that the currents drawn from the electric network, deformed from the sinusoid, result in distorted voltage drops, which leads to distortion of voltage waveforms at nodal points of the power network. Due to the constantly increasing number of receivers sensitive to the quality of electricity, monitoring of electricity parameters with the use of classic measurement systems is burdened with large errors. This is mainly due to the non-linear characteristics of current and voltage transformers, the signals of which are also used to determine energy parameters.

Współczesne analizatory jakości energii - pośród kilku wielkości mierzonych w środowisku przebiegów odkształconych - mierzą również moc czynną. Są to jednak urządzenia bardzo drogie, wykorzystujące zazwyczaj sygnały dostarczane z przekładników prądowych i napięciowych.Modern power quality analyzers - among several quantities measured in the environment of distorted waveforms - also measure active power. However, these are very expensive devices, usually using signals provided by current and voltage transformers.

W analogowych przetwornikach mocy wartości napięcia i prądu, po wstępnym przetworzeniu w obwodach wejściowych są mnożone w układzie zwanym mnożnikiem analogowym. Sygnałem wyjściowym mnożnika jest najczęściej napięcie stałe lub prąd stały. We współczesnej technice pomiarowej stosowane są również próbkujące przetworniki mocy. Różnią się one w istotny sposób od wymienionych przetworników analogowych.In analog power converters, the values of voltage and current, after initial processing in the input circuits, are multiplied in a system called an analog multiplier. The most common output signal of the multiplier is direct voltage or direct current. In modern measurement technology, sampling power converters are also used. They differ significantly from the analog converters mentioned above.

Wielkości wejściowe, po wstępnym przetworzeniu, zostają poddane operacji próbkowania. Uzyskany w określonym czasie, np. w okresie T, zbiór próbek jest cyfrową (dyskretną) reprezentacją wartości wielkości wejściowych. Następnie, na zapamiętanych zbiorach próbek, przeprowadza się w mikroprocesorze operację mnożenia przez siebie próbek napięcia uk i prądu ik zebranych w tej samej chwili tk - w konsekwencji uzyskując zbiór wartości chwilowych mocy p(t). Po obliczeniu ich wartość średniej w okresie T uzyskuje się moc czynną P τ ΝThe input quantities, after initial processing, are subjected to the sampling operation. Obtained at a certain time, e.g. in the period T, the set of samples is a digital (discrete) representation of the values of the input quantities. Then, on the stored sets of samples, an operation is carried out in the microprocessor to multiply the voltage uk and current k samples collected at the same moment tk - consequently obtaining a set of instantaneous values of power p (t). After calculating their mean value in the period T, the active power P τ Ν is obtained

Ρ = - J p(t)dt = -^(ukik),Ρ = - J p (t) dt = - ^ (u k i k ),

Ο fc=l gdzie: N - liczba zebranych próbek w okresie T, a k - numer próbki.Ο fc = l where: N - number of collected samples in period T, and k - number of the sample.

Metoda próbkowania sygnałów stwarza możliwość pomiaru nie tylko mocy czynnej ale również mocy pozornej, mocy biernej, współczynnika mocy i wielu innych parametrów sygnałów wejściowych. Metoda stanowi podstawę działania współczesnych systemów pomiarowych.The signal sampling method makes it possible to measure not only active power, but also apparent power, reactive power, power factor and many other parameters of the input signals. The method is the basis for the operation of modern measurement systems.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że napięciowy sygnał mierzony dzieli się na dzielniku stanowiącym szeregowo połączony dławik z rezystorem, przy czym reaktancja dławika jest znacznie większa od rezystancji rezystora, a mierzy się chwilowe wartości spadku napięcia na rezystorze i jednocześnie chwilowe wartości siły elektromotorycznej indukowanej w cewce Rogowskiego pod wpływem prądu obciążenia. Po czym chwilowe wartości spadku napięcia na rezystorze mnoży się przez chwilowe wartości siły elektromotorycznej indukowanej w cewce Rogowskiego i uśrednia się wynik pomiaru, którym jest zmierzona moc czynna.The essence of the method according to the invention consists in the fact that the measured voltage signal is divided by a divider constituting a series-connected choke with the resistor, the reactance of the choke being much greater than the resistance of the resistor, and the instantaneous values of the voltage drop across the resistor and the instantaneous values of the induced electromotive force are measured. in the Rogowski coil under load current. Then the instantaneous values of the voltage drop across the resistor are multiplied by the instantaneous values of the electromotive force induced in the Rogowski coil and the measurement result, which is the measured active power, is averaged.

Istota układu według wynalazku, polega na tym że do zacisków wejściowych ma podłączony obwód napięciowy i obwód prądowy, przy czym obwód napięciowy jest dzielnikiem napięciowym w postaci szeregowo połączonego dławika z rezystorem, a obwód prądowy jest wyposażony cewkę Rogowskiego, w oknie której umieszczony jest przewód z prądem obciążenia. Ponadto rezystor i cewka Rogowskiego podłączone do bloku mnożącego.The essence of the system according to the invention consists in the fact that a voltage circuit and a current circuit are connected to the input terminals, the voltage circuit is a voltage divider in the form of a series-connected choke with a resistor, and the current circuit is equipped with a Rogowski coil, in the window of which a wire with load current. In addition, a resistor and a Rogowski coil connected to the multiplier block.

Korzystnie, reaktancja dławika jest znacznie większa od rezystancji rezystora.Preferably, the reactance of the choke is significantly greater than the resistance of the resistor.

Zaletą sposobu według wynalazku, jest dokładny pomiar wartości średniej mocy czynnej w układach o okresowych, niesinusoidalnych przebiegach napięć i prądów. Wartość pomiaru może stanowić wielkość kryterialną działania układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej jak i samych układów pomiarowo-monitorujących. Dodatkową zaletą sposobu jest prostota układu przy zachowaniu dużej dokładności pomiarów zarówno w zastosowaniu do obwodów liniowych jak i nieliniowych.The advantage of the method according to the invention is the precise measurement of the mean active power value in systems with periodic, non-sinusoidal voltage and current waveforms. The measurement value may be a criterion value for the operation of power protection automatics systems as well as the measurement and monitoring systems themselves. An additional advantage of the method is the simplicity of the system while maintaining high accuracy of measurements both for linear and non-linear circuits.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest objaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obwód prądowy układu pomiarowego mocy czynnej z cewką Rogowskiego, a fig. 2 przedstawia układ pomiarowy mocy czynnej.The subject of the invention in an embodiment is explained in the drawing, in which Fig. 1 shows the current circuit of the active power measurement system with a Rogowski coil, and Fig. 2 shows the active power measurement system.

PL 212 159 B1PL 212 159 B1

Sposób pomiaru mocy czynnej polega na tym, że napięciowy sygnał mierzony u(t) dzieli się na dzielniku LR stanowiącym szeregowo połączony dławik L z rezystorem R, przy czym reaktancja dławika L jest znacznie większa od rezystancji rezystora R, a mierzy się chwilowe wartości spadku napięcia uR(t) na rezystorze R i jednocześnie chwilowe wartości napięcia e(t) indukowanego w cewce Rogowskiego CR pod wpływem prądu obciążenia i(t). Następnie chwilowe wartości spadku napięcia uR(t) na rezystorze R mnoży się przez chwilowe wartości napięcia e(t) indukowanego w cewce Rogowskiego CR i uśrednia się wynik pomiaru, którym jest zmierzona moc czynna.The active power measurement method is based on the fact that the voltage signal measured u (t) is divided by the divider LR which is a series-connected choke L with the resistor R, while the reactance of the choke L is much greater than the resistance of the resistor R, and the instantaneous values of the voltage drop are measured uR (t) on the resistor R and at the same time the instantaneous values of the voltage e (t) induced in the Rogowski coil CR under the load current i (t). Then, the instantaneous values of the voltage drop uR (t) on the resistor R are multiplied by the instantaneous values of the voltage e (t) induced in the Rogowski coil CR and the measurement result, which is the measured active power, is averaged.

Układ do pomiaru mocy czynnej ma do zacisków wejściowych A, N podłączony obwód napięciowy i obwód prądowy. Obwód prądowy wyposażony jest w cewkę Rogowskiego CR w oknie której umieszczony jest przewód 1 z prądem obciążenia i(t). Obwód napięciowy ma szeregowo ze sobą połączone indukcyjność L i rezystor R stanowiący gałąź przyłączoną do zacisków A i N pomiędzy którymi panuje napięcie u(t). Do bloku mnożącego 2 doprowadzona jest z jednej strony wyindukowana w cewce Rogowskiego CR siła elektromotoryczna e(t) , z drugiej zaś strony spadek napięcia uR(t) na rezystorze R połączonym szeregowo z dławikiem L. Utworzona w ten sposób gałąź przyłączona jest do zacisków A i N pomiędzy którymi panuje napięcie u(t). Sygnał wyjściowy bloku 2 doprowadzony jest do wejścia bloku 3 wyznaczania wartości średniej Ps obu przebiegów e(t) i uR(t).The active power measurement system has a voltage circuit and a current circuit connected to the A, N input terminals. The current circuit is equipped with a CR Rogowski coil in the window of which the conductor 1 with the load current i (t) is placed. The voltage circuit has an inductance L connected in series and a resistor R, which is a branch connected to terminals A and N, between which there is a voltage u (t). The multiplier block 2 is fed with the electromotive force e (t) induced in the Rogowski coil CR, and on the other hand the voltage drop uR (t) across the resistor R connected in series with the choke L. The branch thus formed is connected to terminals A and N between which there is a voltage u (t). The output of block 2 is fed to the input of block 3 for determining the average value Ps of both waveforms e (t) and uR (t).

Wartość chwilową mocy czynnej p(t) obwodu o niesinusoidalnych przebiegach napięcia u(t) i prądu i(t) można zapisać;The instantaneous value of the active power p (t) of the circuit with non-sinusoidal voltage u (t) and current i (t) waveforms can be written;

p(t) = u(t)i(t), a wartość średnią P mocy czynnej tego obwodu określa zależność:p (t) = u (t) i (t), and the mean value P of the active power of this circuit is determined by the relationship:

T T P =rf P(t)dt = -f u(t) · i(t)dt, o oTT P = rf P (t) dt = -fu (t) · i (t) dt, oo

Przebiegi odkształconego napięcia u(t) i prądu i(t) zawierają wyższe harmoniczne. Ponieważ wartość średnia iloczynu dwóch funkcji sinusoidalnych o różnych częstotliwościach jest równa zero, z zależności opisującej wartość średnią P mocy czynnej odpadną więc iloczyny wszystkich harmonicznych o różnych częstotliwościach a sama zależność przyjmie postać:The distorted voltage u (t) and current i (t) waveforms contain higher harmonics. Since the average value of the product of two sinusoidal functions with different frequencies is equal to zero, the dependence describing the average value P of active power will drop the products of all harmonics with different frequencies, and the relationship itself will take the form:

oo ooo. o

Σο _ \ ’ ^km ^km • COS(pk Σ ο _ \ '^ ^ km km • COS (p k

Uk-Ik- cos(pk, gdzie: Pk - wartość średnia mocy k-tej harmonicznej,U k -I k - cos (p k , where: Pk - mean value of the power of the k-th harmonic,

Uk - wartość skuteczna k-tej harmonicznej napięcia,Uk - RMS value of the k-th voltage harmonic,

Ik - wartość skuteczna k-tej harmonicznej prądu.Ik - RMS value of the kth current harmonic.

W cewce Rogowskiego CR o liczbie zwojów z, sprzężonej z przewodem 1 obwodu prądowego, pod wpływem zmian strumienia (φ) wywołanego przepływającym prądem i(t) indukuje się siła elektromotoryczna e(t):In the Rogowski coil CR with the number of turns z, coupled with the conductor 1 of the current circuit, under the influence of flux changes (φ) caused by the flowing current and (t), the electromotive force e (t) is induced:

φ e(t) = z-^ = A;-— = M —;φ e (t) = z- ^ = A; -— = M -;

dt 2π·ν dt dt gdzie: z - liczba zwojów cewki Rogowskiego CR,dt 2π ν dt dt where: z - number of turns of the Rogowski coil CR,

- przenikalność magnetyczna powietrza,- air magnetic permeability,

S - pole przekroju cewki, r - odległość osi cewki od obwodu pierwotnego,S - coil cross-sectional area, r - coil axis distance from the primary circuit,

M - indukcyjność wzajemna.M - mutual inductance.

Rozkładając odkształcone przebiegi napięcia u(t) i prądu i(t) w szereg Fouriera można napisać odpowiednio;By distributing the distorted voltage u (t) and current i (t) waveforms into the Fourier series, one can write respectively;

OO u(t) = Ukm · sin (fc · ω t + i//fc) k=0 oo i(t) = Ikm · sin (fc · ω t + ψκ - φ ) k=0 gdzie:OO u (t) = U km sin (fc ω t + i // fc ) k = 0 oo i (t) = I km sin (fc ω t + ψ κ - φ) k = 0 where:

k - rząd harmonicznej, ω - pulsacja podstawowej harmonicznej,k - harmonic order, ω - fundamental harmonic pulsation,

PL 212 159 B1 gdzie:PL 212 159 B1 where:

fI - częstotliwość podstawowej harmonicznej,f I - frequency of the fundamental harmonic,

Ukm - amplituda k-tej harmonicznej napięcia,Ukm - amplitude of the kth voltage harmonic,

Ikm - amplituda k-tej harmonicznej prądu, k - faza początkowa k-tej harmonicznej napięcia, k - przesunięcie fazowe k-tej harmonicznej prądu i k-tej harmonicznej napięcia. Obwód prądowy układu pomiarowego mocy czynnej posiada czujnik prądowy składający się z cewki Rogowskiego CR obejmującej przewód 1 z prądem i(t). Pochodną di/dt odkształconego przebiegu prądu i(t) można wyrazić następująco:Ikm - amplitude of k-th current harmonic, k - initial phase of k-th voltage harmonic, k - phase shift of k-th current harmonic and k-th voltage harmonic. The current circuit of the active power measurement system has a current sensor consisting of a Rogowski coil CR which includes a conductor 1 with current i (t). The derivative di / dt of the deformed current wave i (t) can be expressed as follows:

di yand y

- Σ k=l · co s (k · at + ψ!( — φ k)- Σ k = l co s (k at + ψ ! ( - φ k )

Siłę elektromotoryczną ek(t) indukowaną w cewce Rogowskiego CR od A:-tej harmonicznej prądu i(t) można więc zapisać jako;The electromotive force ek (t) induced in the Rogowski coil CR from A: -th harmonic of the current i (t) can therefore be written as;

' S dib o _F0-z efc(O - z~7~ - at 2π·'S dib o _F 0 - z e fc (O - z ~ 7 ~ - at 2π

Li, dL·Li, dL

-Γ = Μ~Γ dt dt-Γ = Μ ~ Γ dt dt

Siłę elektromotoryczną e(t) indukowaną w cewce Rogowskiego CR od wszystkich harmonicznych prądu można zapisać jako sumę sił elektromotorycznych indukowanych od poszczególnych harmonicznych:The electromotive force e (t) induced in the Rogowski coil CR from all harmonics of the current can be written as the sum of the electromotive forces induced from individual harmonics:

e(t) = V fc=l die (t) = V fc = l di

M—= ω · M dt ooM— = ω · M dt oo

Σ k=lΣ k = l

ΣΣ

Lfc=lLfc = l

Ostatecznie siła elektromotoryczna e(t) nego prądu i(t) wynosi:Finally, the electromotive force e (t) of current i (t) is:

a indukowana w cewce Rogowskiego CR od odkształcoe (t) = L ukm · S in (k-at + ψ — φ+|) k = l gdzie: ulkm = ω-M-k-ikm - amplituda k-tej harmonicznej napięcia indukowanego w cewce Rogowskiego CR od k-tej harmonicznej prądu Ikm.a induced in the Rogowski coil CR from deformation ( t) = L u km · S in (k-at + ψ ] ί - φ ] ί + |) k = l where: u l km = ω-Mk-ikm - amplitude k the -th harmonic of the voltage induced in the Rogowski coil CR from the k-th harmonic of the current Ikm.

Przebiegi poszczególnych harmonicznych napięć indukowanych w cewce CR są przesunięte w stosunku do indukujących je prądów o kąt /2 a ich amplitudy są k-krotnie większe od amplitud odpowiednich prądów.The waveforms of individual harmonic voltages induced in the CR coil are shifted in relation to the inducing currents by the angle / 2 and their amplitudes are k-times greater than the amplitudes of the respective currents.

Obwód napięciowy układu pomiarowego mocy czynnej składa się z szeregowo ze sobą połączonego dławika L i rezystancji R tworzących gałąź włączoną równolegle do zacisków A i N pomiędzy którymi panuje odkształcone napięcie u(t). Przy spełnieniu warunku, że reaktancja dławika L jest znacznie większa od rezystancji rezystora R, prąd iL płynący przez tę gałąź ma charakter indukcyjny, a rezystor R pełni wówczas funkcję bocznika na którym powstaje spadek napięcia uR(t). Przebieg prądu iL(t) można zapisać następująco:The voltage circuit of the active power measurement system consists of a choke L and resistance R connected in series with each other, forming a branch connected in parallel to terminals A and N, between which there is a distorted voltage u (t). Under the condition that the reactance of the choke L is much greater than the resistance of the resistor R, the current iL flowing through this branch is inductive, and the resistor R then acts as a shunt on which a voltage drop uR (t) is generated. The waveform of the current iL (t) can be written as follows:

oo eM=Zit''sn(,,^t+ k=loo eM = Zit '' s ' n ( ,, ^ t + k = l

Spadek napięcia uR(t) na boczniku R wynosi:The voltage drop uR (t) on the shunt R is:

ooo. o

7? Y-1 Uj,^ / 7T\ e- ®=ωτ·Σ—·™β·ω+ψμ· k=l7? Y -1 Uj, ^ / 7T \ e - ® = ωτ · Σ— · ™ β · ω + ψ " - μ · k = l

O ile amplitudy poszczególnych harmonicznych napięcia uR(t) maleją ze wzrostem rzędu k harmonicznej Ukm w napięciu u(t), o tyle amplitudy poszczególnych harmonicznych napięć indukowanych w cewce CR są k-krotnie większe od amplitud odpowiednich harmonicznych ikm prądu i(t).While the amplitudes of individual harmonics of voltage uR (t) decrease with an increase of the order k harmonic Ukm in voltage u (t), the amplitudes of individual harmonics of voltages induced in the CR coil are k times greater than the amplitudes of the corresponding harmonics and km of current i (t).

Iloczyn siły elektromotorycznej e(t) indukowanej w cewce Rogowskiego CR i spadku napięcia uR(t)wynosi:The product of the electromotive force e (t) induced in the Rogowski coil CR and the voltage drop uR (t) is:

PL 212 159 B1PL 212 159 B1

e ( t) ’ ur( P) = ωΜe (t) ' u r (P) = ωΜ oo o. o ω ω R ω R ω oo m (k-at+ /fc -£)oo m ( k -at + / fc - £) Lfc=i Lfc = i -k = -k = 1 1 M e(f)-uR(f) = -R- —M e (f) -u R (f) = -R- - • oo ω • o. O ω -pk~)-p k ~) • oo Y —in(k - ωt + //) • o. O Y —in (k - ωt + //) -fc = l -fc = l k=l k = l

Wartość średnia SR iloczynu obu tych funkcji wynosi:The mean value of SR of the product of both these functions is:

ΤΤ

Ρ- * Fm Fcm ί ζ χ Μ γ-1 k ·Ρ- * Fm Fcm ί ζ χ Μ γ -1 k

SR = ~ J e(t) · uR(t)dt =—R · — 2^ — y/2 k-y/2SR = ~ J e (t) u R (t) dt = —R - 2 ^ - y / 2 ky / 2

COS(pk o Lfc=iCOS (p k o Lfc = i

Po podzieleniu obu stron równania przez rezystancję rezystora R otrzymuje się:Dividing both sides of the equation by the resistance of the resistor R, we get:

ur^F) M <Χ> η I u r ^ F) M <Χ> η I

Z^Ikm ^km 1 C z x . z,\j, ,COSVk =. β(,).,ΛΟΛZ ^ Ikm ^ km 1 C z x. z, \ j ,, COSVk = . β ( ,)., ΛΟΛ

Lfc=l JoLfc = l Jo

Wartość średnia Ps iloczynu e(t) i iL(t) wynosi;The average value of Ps of the product of e (t) and iL (t) is;

f Mf M

Ps = yJ e(t) · iLR(t)dt = - — k · Ik · 72 — Uk · 72 · cos(pk k=lPs = yJ e (t) i LR (t) dt = - - k I k 72 - U k 72 cos (p k k = l

Pr =Pr =

2M ~lt '2^lk-Uk-COSęk 2M ~ lt '2 ^ l k -U k -COSę k

2M2M

P.P.

Lfc=lLfc = l

Dla znanych wartości indukcyjności dławika L i indukcyjności wzajemnej M można dokładnie określić rzeczywistą wartość średnią mocy P według zależności:For the known values of the inductance of the choke L and the mutual inductance M, it is possible to accurately determine the real average value of the power P according to the relationship

LL.

2M2M

Oznaczając przez SCR czułość cewki Rogowskiego CR dla podstawowej harmonicznej:Denoting by SCR the sensitivity of the Rogowski coil CR for the fundamental harmonic:

ui u i

P gdzie; - wartość skuteczna podstawowej harmonicznej napięcia indukowanego w cewce Rogowskiego CR od prądu podstawowej harmonicznej o wartości skutecznej I1 i posługując się zależnością;P where; - RMS value of the fundamental harmonic of the voltage induced in the Rogowski coil CR from the fundamental harmonic current of RMS value I1 and using the relationship;

Ukrn = ω-Μ-k- Ikm· można wyrazić indukcję wzajemną M praktyczniejszym parametrem jakim jest czułość SCR cewki Rogowskiego CR.Ukrn = ω-Μ-k- Ikm · one can express the mutual induction M with a more practical parameter, which is the SCR sensitivity of the Rogowski CR coil.

M = = ScR , ω 2 π -f ’ gdzie f1 - częstotliwość podstawowej harmonicznejM = = ScR , ω 2 π -f 'where f 1 - frequency of the fundamental harmonic

Ostatecznie należy stwierdzić, że wartość średnia mocy P jest proporcjonalna do wartości średniej PS iloczynu obu przebiegów e(t) i uR(t) zgodnie z zależnością:Finally, it should be stated that the mean value of power P is proportional to the mean value of PS of the product of both waveforms e (t) and uR (t) according to the relationship:

Claims (3)

1. Sposób pomiaru mocy czynnej, znamienny tym, że napięciowy sygnał mierzony (u(t)) dzieli się na dzielniku (LR) stanowiącym szeregowo połączony dławik (L) z rezystorem (R), przy czym reaktancja dławika (L) jest znacznie większa od rezystancji rezystora (R), a mierzy się chwilowe wartości spadku napięcia (uR(t)) na rezystorze (R) i jednocześnie chwilowe wartości siły elektromotorycznej (e(t)) indukowanej w cewce Rogowskiego (CR) pod wpływem prądu obciążenia (i(t)), po czym chwilowe wartości1. The method of measuring active power, characterized in that the measured voltage signal (u (t)) is divided into a divider (LR) which is a series-connected choke (L) with a resistor (R), while the reactance of the choke (L) is much higher from the resistance of the resistor (R), and the instantaneous values of the voltage drop (uR (t)) across the resistor (R) are measured and at the same time the instantaneous values of the electromotive force (e (t)) induced in the Rogowski coil (CR) under the load current (i (t)), followed by the instantaneous values PL 212 159 B1 spadku napięcia (uR(t)) na rezystorze (R) mnoży się przez chwilowe siły elektromotorycznej (e(t)) indukowanej w cewce Rogowskiego (CR) i uśrednia się wynik pomiaru, którym jest zmierzona moc czynna.The voltage drop (uR (t)) across the resistor (R) is multiplied by the instantaneous electromotive force (e (t)) induced in the Rogowski coil (CR) and the measured active power is averaged. 2. Układ do pomiaru mocy czynnej wyposażony w blok mnożący połączony z blokiem wyznaczania wartości średniej, znamienny tym, że do zacisków wejściowych (A, N) ma podłączony obwód napięciowy i obwód prądowy, przy czym obwód napięciowy jest dzielnikiem napięciowym (LR) w postaci szeregowo połączonego dławika (L) z rezystorem (R), a obwód prądowy jest wyposażony cewkę Rogowskiego (CR), w oknie której umieszczony jest przewód (1) z prądem obciążenia ponadto rezystor (R) i cewka Rogowskiego (CR) podłączone do bloku mnożącego (2).2. Active power measurement system equipped with a multiplier connected to the mean value determining block, characterized in that a voltage circuit and a current circuit are connected to the input terminals (A, N), the voltage circuit being a voltage divider (LR) in the form of a series-connected choke (L) with a resistor (R), and the current circuit is equipped with a Rogowski coil (CR), in the window of which a wire (1) with the load current is placed, moreover a resistor (R) and a Rogowski coil (CR) connected to the multiplier block (2). 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że reaktancja dławika (L) jest znacznie większa od rezystancji rezystora (R).3. The system according to p. The method of claim 2, characterized in that the reactance of the choke (L) is significantly greater than the resistance of the resistor (R).
PL386229A 2008-10-06 2008-10-06 Method and system for measuring of active power PL212159B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386229A PL212159B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Method and system for measuring of active power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386229A PL212159B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Method and system for measuring of active power

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL386229A1 PL386229A1 (en) 2010-04-12
PL212159B1 true PL212159B1 (en) 2012-08-31

Family

ID=42989731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL386229A PL212159B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Method and system for measuring of active power

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212159B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL386229A1 (en) 2010-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104808070B (en) A kind of converter valve thyristor level damping circuit parameter test device and method
Cataliotti et al. A novel approach to current transformer characterization in the presence of harmonic distortion
EP3682258B1 (en) Method and apparatus for current measurement in polyphase electricity supply
Kaczmarek et al. Proposal for extension of routine tests of the inductive current transformers to evaluation of transformation accuracy of higher harmonics
Cataliotti et al. Current transformers effects on the measurement of harmonic active power in LV and MV networks
CN109298370A (en) The detection method and device of the characteristic of mutual inductor
CN109683122A (en) A kind of three-phase normal power electric energy meter with self calibration diagnostic function
CN109683123A (en) A kind of single-phase normal power electric energy meter with self calibration diagnostic function
CN103630797A (en) Interturn short circuit detecting device of transformer
Kaczmarek Development and application of the differential voltage to single-ended voltage converter to determine the composite error of voltage transformers and dividers for transformation of sinusoidal and distorted voltages
Zhang et al. Design and test of a new high-current electronic current transformer with a Rogowski coil
Huang et al. High power/current inductor loss measurement with shunt resistor current-sensing method
Cataliotti et al. Characterization of clamp-on current transformers under nonsinusoidal conditions
CN101872006A (en) Periodic non-sinusoidal wave reference of electronic voltage transformer with voltage booster
Cataliotti et al. Characterization of current transformers in the presence of harmonic distortion
PL212159B1 (en) Method and system for measuring of active power
RU2390035C1 (en) Method for control of technical condition of single-phase and three-phase double-winding transformers in working mode
RU2704394C1 (en) Method for remote determination of the phase-to-ground closure point
CN107843866A (en) Examine and determine the connection circuit and method for the distribution transformer that three-phase and four-line neutral point is extracted out
Dán et al. What do and what should digital revenue meters measure on distorted networks?
Draxler et al. Influence of instrument transformers on quality of electrical power and energy measurement
Kaczmarek Method of current transformer metrological properties estimation for transformation of distorted currents
CN219348992U (en) Testing equipment for zero sequence impedance of transformer
van den Brom et al. High-current AC current transformer calibration using an automated sampling system
Cataliotti et al. Influence of current transformers on the measurement of harmonic active power

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20111006