SU1030738A1 - Способ измерени реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ измерени  реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем, включающий разложение на гармоники входного напр жени  и последующее фазовое смещение Кё1ждой гармоники (Г перемножение, суммирование и усреднение, о т л ич ающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени , выполн ют отрицательное фазовое смещение каждой/ гармоники на четверть ее периода , суммируют сдвинутые по фазе гармрники напр жени , перемножают мгновенные значени  входного тока и просуммированного напр жени , а затем усредн ют полученные результаты, 2. УстЕюйство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее сумматор, перемножитель, сглаживающий фильтр иУ1 разделительных фильтров, входы которых соединены с входной шиной напр жени , а выходы - с входами и фазосдвигаю1аих цепочек, о т л и ч а- g ю щ е е с Я тем, что, с целью упрощени , входы сумматора соединены с выходами фазосдвигающих цепочек, а выход - с одним из входов перемножител , другой вход которого соединен с входной шиной точа, а выход с входом сглаживающего фильтра.

Description

..-L

СО ЭО

t/ltl f

/i/

/ ; Изобретение относитс  к электро: измерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразовател х реактивной мощности переменного тока несинусоидальной фор мы. Известен способ измерени  реактивной мощности переменного несинусоидального тока, заключающийс  в разложении входных тока и напр жени 3 р д Фурье, определении фазовых сдвигов между одноименными гармониками тока и напр жени , формировани :синусной функции каждого фазового ;сдвига гармоник, перемножений значе НИИ одноименных гармониктока, нап:р жени  и синусной функции и в пос ,ледующем суммировавший результатов п ер ем и и и   13. Недостг1тком известного способа  вл етс  сложность его реализации, заключающа с  в необходимости исполь зовать большое число нелинейных бло ков дл  формировани  синусных функций , а также трехвходовых множитель ных устройств, что снижает точность преобразовани . Известен способ измерени  реактив ной мощности переменного несинусоидального тока, заключаюл.ийс  в разл жении входных тока и напр жени  в р д Фурье, сдвиге на 90° по фазе одноименных гармоник тока и напр же ни , перемножении .сдвинутых по фазе одноименных гармоник, пocлeдs oщeм суммировании результатов перемножени  и усреднени  суМлмарного сигнала Известно устройство дл  осуществ лени  этого способа, содержащее и разделительных фильтров гармоник то ка, и разделительных фильтров гармо ник напр жени , И фазосдвигаюких на 90° цепочек, и перемножителей, суглматор и сглаживающий фильтр, при чем входы разделительнЕЛХ фильтров гармоник тока объединены, входы раз делительных фильтров гармоник напр  жени  также объединены, выходы разделительных фильтров одноименнызс гармоник тока и напр жени  через фазосдЕигающие цепочки соединены с входами перемножителей, выходы кото рых подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра С 21. Однако известный способ не позвол ет обеспечить точность измерени реактивной мощности и простоту реализации устройств на его основе изза двойного, по сравнению с числом гармоник, количества разделительных фильтров и фазосдвигаювдих цепочек. Целого изобретени   вл етс  повышение точности измерени  реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем при одновремен ном упрощении конструкции устройств Цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем, заключающемус  в разложении на гармоники входного напр жени  и последующем фазовом смещении каждой,гармоники, перемножении , суммировании-и усреднении,выполн ют отрицательное фазовое смещение каждой гармоники на четверть ее периода, суммируют сдвинутые по фазе гармоники напр жени , перемножают мгновенные значени  входного тока и просуммированного напр жени , а затемусредн ют перемноженные .величины . Кроме того, в устройстве дл  реализации предлагаемого способа, содержащем сумматор, перемкожитель, сглаживающий филь-тр, и П разделительных факторов, входы которых соединены с входной шиной напр жени , а выхо- ды - свходами фазосдвигающих цепочек , входы сумматора соединены с выходами фазосдвигающих цепочек/ а выход - с одним из входов перемножител , другой вход которого соединен с входной шиной тока, а выход - с входом сглаживающего фильтра. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  осуществлени  изобретенного способа. Устройство содержит блок 1 разложени  входного напр жени  на гармоники , вход которого соединен с входной 1ииной напр жени , а аыходы - с входами блока 2 отрицательного фазового смещени  гармоник, выходыкоторого соединены с входами сумматора 3, выход которого соединен с одним входом перемножител  4, другой вход ко . торого соединен с входной шиной тока , а выход - с входом сглаживающего фильтра 5, Блок 1 разложени  входного напр жени  на гармоники содержит разделительные фильтры 1.1-1.И, входы которых объединены, а их число определ етс  числом гармоник несинусоидального напр жени , которые необходимо учитывать при измерении. Блок 2 отрицательного фазового смещени  гармоник содержит фазосдвиг.ающие RC-цепочки 2.1-2п по числу гармоник6 Устройство работает следующим образом. Входное несинусоидальное напр жение U (t) от измерительного трансформатора напр жени  поступает на вход блока 1, в котором посредством фильтров (1.1-1.И) раздел етс  на гармоники. При этом на выходах блока 1 выдел ютс  сигналы - гармоники входного напр жени . Щ)(,) Л Jo-W- v SiM tyt a) I и„ Ш - ( j J, где a,w, 0,jffl, Uhv и ч f Ч:, 4 - амплитудные значени  и начальные фазы гармоник напр жени . Э:ги сигналы поступают на входы блока 2, состо щего из реактивных элетлентов. Параметры RC-цепочек блока 2 настраиваю в таком режиме, чтобы отрицательное фазовое смещение между входным и выходными сигналами соответствующей гармоники каждой цепоаки было равно четверти периода этой же гармоники т.е. дл  первой гармоники - Т/4, дл  второй - Т/8, дл  третьей ..., дл  - Т/4у|, где Т период 1-й гармоники, Тогда на выходах блока 2 будут формироватьс  сигналы напр жени  uW -qy cosCiut+H-J о.,,() U;,(t) ( + Ч„) . Эти фаэосмеиенные гармоники напр жени  поступают на сумматор 3, на выходе которого формируетс  сигнал фазосдвиггиощего. результирующего напр жени  , tJk W П), которое подаетс  на один из двух входов умножител  4, на второй вход которого вводитс  от измерительных цепей трансформатора тока несинусои . VI. дальный ток , (ijtt)-,, Uuotf 4,), где iVx фазовый сдвиг между К -ми гармониками напр жени  и тока, вызванный параметрами первичной контролируемой цепи. В результате перемножени  мгновенных значений тока и напр жени  на выходе умножител  4 будет генерироватьс  сложный сигнал, пропорционсшьный мгновенной реактивной мощности, состо щей из спектра гармоник тока и напр жени  U4W--k,() (. Этот сигнал поступает на вход выходного , фильтра 5у который настраиваетс - в режиме подавлени  спектра всех переменных гармоник сигнала мгновенной реактивной мощности . (-t) в результате на его выходе получаетс  сигнал, нропорциональный среднему значению реактивной мощности несинусоидальных тока и напр жени , т.е. (t)B2UJ 91hlf, rQ Использование нового способа позвол ет повысить точность измерени  реактивной мощнооти в несинусоидальных режимах электрических систем за счет.исключени  операции разложени  тока на гармоники, уменьшени  количебтва операций фазового сдвига и перемножени . Устройство по этому способу конструктивно проще известных устройств за счет использовани  только одного перемножител , вместо И, и исключени  И разделительных фильтров и фазосдвигающих цепочек.

Claims (2)

1. Способ измерения реактивной мощности несинусоидальных режимов электрических систем, включающий разложение на гармоники входного напряжения и последующее фазовое смещение каждой гармоникиг перемножение, ищ <Р суммирование и усреднение, о т л ич ающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, выполняют отрицательное фазовое смещение каждой, гармоники на четверть ее периода, суммируют сдвинутые по фазе гармоники напряжения, перемножают мгновенные значения входного тока и просуммированного напряжения, а затем усредняют полученные результаты,

2. Устройство для осуществления способа по π. 1, содержащее сумматор, перемножитель, сглаживающий фильтр и И разделительных фильтров, входы которых соединены с входной шиной напряжения, а выходы - с входами и фазосдвигающих цепочек, о т л и ч a- g ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, входы сумматора соединены с выходами фазосдвигающих цепочек, а выход - с одним из входов перемножителя, другой вход которого соединен с входной шиной точа, а выход с входом сглаживающего фильтра.