RU2091802C1 - Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления - Google Patents
Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091802C1 RU2091802C1 RU92015582A RU92015582A RU2091802C1 RU 2091802 C1 RU2091802 C1 RU 2091802C1 RU 92015582 A RU92015582 A RU 92015582A RU 92015582 A RU92015582 A RU 92015582A RU 2091802 C1 RU2091802 C1 RU 2091802C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric network
- voltage
- measuring
- current
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в аппаратуре учета электроэнергии в энергосетях. Задачей изобретения является оценка качества электроэнергии в месте установки электросчетчика. Способ измерения искажений электросети основан на вычислении активной и реактивной составляющей мощности электросети и дополнительном измерении тангенса угла сдвига между напряжением и током фазы электросети. Устройство для осуществления способа содержит датчики напряжений и токов электросети, пульт управления, устройство связи с информационной региональной системой. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в аппаратуре учета электроэнергии в энергосетях.
Известен способ измерения реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем и устройство для его осуществления, заключающийся в разложении на гармоники входного напряжения и последующем фазовом смещении каждой гармоники, перемножении, суммировании и усреднении, выполнении отрицательного фазового смещения каждой гармоники на четверть ее периода, суммирования сдвинутых по фазе гармоник напряжения, перемножении мгновенных значений входного тока и просуммированного напряжения, а затем усреднении перемноженных величин [1]
Недостатком указанного способа является отсутствие возможности оценки несинусоидальности электросети.
Недостатком указанного способа является отсутствие возможности оценки несинусоидальности электросети.
Известен также электронный счетчик ватт-часов, содержащий устройство для измерения мощности, схему синхронизации, схемы памяти, центральный блок обработки и управления устройством измерения мощности, устройство для индикации результатов измерений и устройство ввода-вывода данных [2] Данный счетчик предназначен в основном для расчета активной, реактивной и полной мощностей.
Недостатком электронного счетчика является отсутствие возможности измерения мощности искажений электросети.
В основу изобретения положена задача оценки качества электроэнергии в месте установки электросчетчика.
Это достигается тем, что в способе измерения мощности искажений электрической сети, включающем измерение активной и реактивной мощностей, дополнительно измеряют тангенс углов сдвига между напряжением и током каждой фазы, а величину мощности искажений электрической сети вычисляют по формуле:
,
где S число искажений многофазной электросети;
число фаз электросети;
tgΦn -тангенс угла сдвига между напряжением и током фазы;
Pn активная мощность n-ой фазы;
Qn реактивная мощность n-ой фазы;
количество импульсов частоты заполнения, пропорциональное углу сдвига между напряжением и током n-ой фазы;
количество импульсов частоты заполнения, пропорциональное частоте электросети.
где S число искажений многофазной электросети;
tgΦn -тангенс угла сдвига между напряжением и током фазы;
Pn активная мощность n-ой фазы;
Qn реактивная мощность n-ой фазы;
В устройство измерения мощности искажений электрической сети, содержащее устройство измерения активной и реактивной мощности, входы которого подключены к датчикам тока и напряжения каждой фазы, дисплей, пульт управления счетчиком и устройство связи с информационной региональной системой, дополнительно введены устройство измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы, входы которого объединены с входами устройства измерения активной и реактивной мощности, и вычислитель мощности искажений, взаимосвязанный магистралью данных, адреса и прерываний соответственно с устройствами измерения активной и реактивной мощности, тангенсов угла сдвига между напряжением и током каждой фазы, дисплеем, пультом управления счетчиком и устройством связи с информационной региональной системой.
Устройство измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы выполнено в виде формирователя временных стробов углов сдвига и частоты, входы которого являются входами устройства, а выходы подключены к входам счетчиков количества импульсов, пропорциональных соответственно углу сдвига и частоте электросети, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока деления, а также постоянного запоминающего устройства, вход которого подключен к выходу блока деления, а выход является выходом устройства, и блока сигнализации, выходы которого соединены с вторыми входами счетчиков количества импульсов, постоянного запоминающего устройства и с третьим входом блока деления.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства измерения мощности искажений электрической сети, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - структурная схема устройства измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы; на фиг.3 временная диаграмма формирователя временных стробов углов сдвига и частоты.
Устройство измерения мощности искажений электрической сети содержит датчик 1 напряжения фазы, датчик 2 тока фазы, устройство 3 измерения активной и реактивной мощности, устройство 4 измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы, вычислитель 5 мощности искажений, дисплей 6, пульт 7 управления счетчиком, устройство 8 связи с информационной региональной системой и магистраль 9 данных, адреса и прерываний.
Устройство 4 измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы содержит формирователь 10 временных стробов углов сдвига и частоты, счетчик 11 количества импульсов, пропорциональных углу сдвига, счетчик 12 количества импульсов, пропорциональных частоте, блок 13 деления, постоянное запоминающее устройство 14 и блок 15 синхронизации.
Предлагаемый способ измерения мощности искажений электрической сети, реализуемым устройством, представленным на фиг.1, заключается в следующем.
Сигналы с датчиков 1 и 2, пропорциональные токам и напряжениям каждой фазы (U, I) поступают на устройство 3 измерения активной и реактивной мощности и устройство 4 измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы. Информация об активной и реактивной мощности и тангенсе угла сдвига по магистрали 9 поступает в вычислитель 5 мощности искажений, где вычисляется величина мощности искажений электрической сети.
Для оценки мощности искажения электрической сети вводится соотношение:
где S мощность искажения электрической сети;
P, Q активная и реактивная мощности несинусоидальной электрической сети;
Pэ, Qэ эквивалентная активная и реактивная мощности несинусоидальной электросети.
где S мощность искажения электрической сети;
P, Q активная и реактивная мощности несинусоидальной электрической сети;
Pэ, Qэ эквивалентная активная и реактивная мощности несинусоидальной электросети.
(Круг К. А. Теория переменных токов. Том 2, М. Гос. энергетическое изд. 1946, с. 263-266; Шульц Ю. Электроизмерительная техника, 1000 понятий для практиков", Справочник/Под ред. Е. И. Сычева, М. Энергоатомиздат, 1989, с. 136-137).
Зададим Pэ Р и 
или, что тождественно Оэ Рэ tgΦ где тангенс угла берется с устройства 4 измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы.
Соотношение (1) для N фаз приобретает вид:
где S мощность искажения N-фазной электрической сети;
Pn, Qn активная и реактивная мощности несинусоидальной электрической сети;
Φn угол сдвига между напряжением и током n-ой фазы;
NΦ число импульсов частоты заполнения, пропорциональное углу сдвига между напряжением и током;
Nf число импульсов частоты заполнения, пропорциональное частоте электросети.
где S мощность искажения N-фазной электрической сети;
Pn, Qn активная и реактивная мощности несинусоидальной электрической сети;
Φn угол сдвига между напряжением и током n-ой фазы;
NΦ число импульсов частоты заполнения, пропорциональное углу сдвига между напряжением и током;
Nf число импульсов частоты заполнения, пропорциональное частоте электросети.
Темп расчета по соотношению (2) определяется периодом измерения тангенса угла сдвига фаз каждой фазы.
Устройство 4 измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой фазы (фиг.2) функционирует следующим образом.
Сигналы, пропорциональные токам и напряжениям каждой фазы (1) с датчиков 1 и 2 поступают на формирователь 10 временных стробов углов сдвига и частоты, на выходе которого формируются два сигнала: временной строб 16 угла сдвига и временной строб 17 частоты электросети (фиг.3). Эти сигналы совместно с сигналом 18 частоты заполнения счетчиков с блока 15 синхронизации поступают соответственно на счетчик 11 количества импульсов, пропорциональных углу сдвига, и счетчик 12 количества импульсов, пропорциональных частоте электросети. Коды количества импульсов, пропорциональные углу сдвига 19 и частоте 20, поступают на двоичный блок 13 деления для вычисления отношения количества импульсов, пропорциональных частоте. Выход блока 13 деления является кодом 21 адреса ячейки постоянного запоминающего устройства 14, который хранит расчетные значения тангенсов углов с учетом постоянного коэффициента 2П. Информация о тангенсе углов сдвига по магистрали 9 с постоянного запоминающего устройства 14 поступает в вычислитель 5 мощности искажений (микропроцессор) для расчета мощности искажений в соответствии с зависимостью (2). Блок 15 синхронизации выдает сигналы 22 и 23 синхронизации соответственно блокам 13 и 14 и частоту заполнения счетчиком 11 и 12. С пульта 7 управления счетчиком оператор может запросить информацию о текущем значении мощности искажения для отображения на дисплее 6 и для передачи этой информации в информационную региональную систему посредством устройства 8 связи.
Оценка мощности искажений электрической сети на электронном счетчике позволяет обслуживающему персоналу и центральному диспетчерскому пункту информационной региональной системы иметь оперативную информацию о несинусоидальности в локальном месте электрической сети.
Claims (3)
1. Способ измерения мощности искажений электрической сети, включающий измерение активной и реактивной мощностей электрической сети, отличающийся тем, что измеряют тангенс углов сдвига между напряжением и током каждой из n фаз электрической сети, а величину мощности искажений электрической сети определяют из соотношения
где Pn активная мощность n-й фазы электрической сети;
Qn реактивная мощность n-й фазы электрической сети,
при этом угол сдвига между напряжением и током в каждой из n фаз электрической сети определяют из соотношения
Φn= 2πΔtn/T,
где T период напряжения в электрической сети;
Δtn- временной сдвиг между напряжением и током в n-й фазе электрической сети.
где Pn активная мощность n-й фазы электрической сети;
Qn реактивная мощность n-й фазы электрической сети,
при этом угол сдвига между напряжением и током в каждой из n фаз электрической сети определяют из соотношения
Φn= 2πΔtn/T,
где T период напряжения в электрической сети;
Δtn- временной сдвиг между напряжением и током в n-й фазе электрической сети.
2. Устройство измерения мощности искажений электрической сети, содержащее устройство измерения активной и реактивной мощности электрической сети, входы которого подключены к датчикам тока и напряжения каждой из n фаз электрической сети, дисплей, пульт управления устройством и устройство связи с информационной региональной системой, отличающееся тем, что в него введены устройство измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой из n фаз электрической сети, входы которого соединены с входами устройства измерения активной и реактивной мощностей электрической сети и вычислитель мощности искажений электрической сети, соединенный магистралью данных, адреса и прерываний с соответствующими входами устройства измерения активной и реактивной мощностей электрической сети, устройства измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой из n фаз электрической сети, дисплея, пульта управления устройства и устройства связи с информационной региональной системой.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство измерения тангенсов углов сдвига между напряжением и током каждой из n фаз электрической сети содержит формирователь временных стробов, пропорциональных временному сдвигу между напряжением и током каждой из n фаз электрической сети и периоду напряжения или тока в одной из n фаз электрической сети, входы которого являются входами устройства, а выходы подключены к управляющим входам первого и второго счетчиков импульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока деления, выходы которого соединены с соответствующими входами постоянного запоминающего устройства, выходы которого являются выходами устройства, при этом входы синхронизации первого и второго счетчиков импульсов, блока деления и постоянного запоминающего устройства соединены с соответствующими выходами блока синхронизации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92015582A RU2091802C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92015582A RU2091802C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92015582A RU92015582A (ru) | 1995-04-30 |
| RU2091802C1 true RU2091802C1 (ru) | 1997-09-27 |
Family
ID=20134855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92015582A RU2091802C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2091802C1 (ru) |
-
1992
- 1992-12-30 RU RU92015582A patent/RU2091802C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1030738, кл. G 01 R 21/06, 1983. 2. Патент США N 4692874, кл. G 01 R 21/06, 1987. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0164711B1 (en) | Method for detection and location of a fault point on a power transmission line and device for carrying out the method | |
| CA1269713A (en) | Electronic electricity meters | |
| US4794369A (en) | Multi-function electricity metering transducer | |
| EP0777125B1 (en) | Vector electricity meters and associated vector electricity metering methods | |
| JP4167872B2 (ja) | 漏れ電流の監視装置及びその監視システム | |
| CN105264393A (zh) | 漏电流计算装置和漏电流计算方法 | |
| US6130531A (en) | Phase angle measurement method and system in electric power systems | |
| JPS6025745B2 (ja) | 電力測定方法 | |
| US4291377A (en) | Apparatus for measuring electrical power | |
| EP0101727B1 (en) | Multi-function electricity metering method | |
| EP0308924B1 (en) | Multiplier and watt-hour meter | |
| US4283678A (en) | Cable condition analyzing system for electric arc furnace conductors | |
| RU2091802C1 (ru) | Способ измерения мощности искажений электрической сети электронным счетчиком и устройство его осуществления | |
| JP3167620B2 (ja) | 高調波流出量の評価装置 | |
| RU2088943C1 (ru) | Способ контроля работоспособности электронного счетчика и устройство для его осуществления | |
| JPS61126485A (ja) | 誤差測定装置 | |
| CN108717141A (zh) | 利用单相电压测量电气量频率的方法、测量系统 | |
| GB2149128A (en) | 3-phase solid state energy meter | |
| JPH11206188A (ja) | インバータ装置 | |
| Kumar et al. | Frequency deviation transducer for power system applications | |
| RU93002355A (ru) | Способ федярина контроля работоспособности электронного счетчика и устройство его осуществления | |
| RU2563556C1 (ru) | Способ определения угла сдвига фаз между синусоидальными сигналами (варианты) | |
| RU2028634C1 (ru) | Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей переменного тока со статическими преобразователями и устройство для его осуществления | |
| RU2569939C1 (ru) | Способ определения угла сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами (варианты) | |
| RU2234707C1 (ru) | Устройство для измерения электрической энергии с защитой от хищений |