UA125888C2

UA125888C2 - Device for determining power components and controlling the quality of electrical energy in a three-phase network node

Info

Publication number: UA125888C2
Application number: UAA202007142A
Authority: UA
Inventors: Олег Володимирович Тодоров; Олексій Володимирович Бялобржеський; Ігор Володимирович Рева
Original assignee: Кременчуцький Національний Університет Імені Михайла Остроградського
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-06-29

Abstract

The invention relates to control and measuring equipment for networks of generation, transport, distribution and consumption systems and is intended to control electricity metering, as well as to measure the main energy flow of a sinusoidal current and the secondary energy flow of higher harmonics of non-linear loads. In addition, the invention can be used to measure the energy of loads of various types. Increasing the accuracy of power and energy measurement requires taking into account the peculiarities of energy processes in power supply systems in the presence of loads that worsen the shape of the voltage curve and create voltage fluctuations and asymmetry. The technical result consists in the introduction of blocks for calculating harmonic components and a number of powers that reflect the quality of electrical energy in a node of a three-phase network.

Description

Винахід належить до контрольно-вимірювальної техніки мереж систем генерації, транспорту, розподілу і споживання та призначений для обліку електричної енергії, а також для виміру основного потоку енергії синусоїдального струму і вторинного потоку енергії вищих гармонік нелінійних навантажень і може знайти застосування для виміру енергії навантажень різних типів. Підвищення точності виміру потужності й енергії вимагає обліку особливостей енергетичних процесів у системах електропостачання при наявності навантажень, що погіршують форму кривої напруги, викликають її коливання та асиметрію.The invention belongs to the control and measurement technique of networks of generation, transport, distribution and consumption systems and is intended for the accounting of electric energy, as well as for the measurement of the main energy flow of sinusoidal current and the secondary energy flow of higher harmonics of non-linear loads and can be used to measure the energy of loads of various types . Increasing the accuracy of power and energy measurement requires taking into account the features of energy processes in power supply systems in the presence of loads that worsen the shape of the voltage curve, cause its fluctuations and asymmetry.

Відоме технічне рішення (ША 28106 С2, 50112 21/06, Спосіб визначення споживання енергії у колах змінного струму і пристрій для його здійснення, Заславський О.М., Ружніков Є.В.,A known technical solution (ША 28106 С2, 50112 21/06, A method of determining energy consumption in alternating current circuits and a device for its implementation, O.M. Zaslavskyi, E.V. Ruzhnikov,

Войцешко Ю.В., Ганопольський М.1І., Лісняк О.Г., Кліменко В.М., Клюенко С.В. 16.10.2000, бюл.Voytseshko Yu.V., Hanopolskyi M.1I., Lisnyak O.H., Klimenko V.M., Klyuenko S.V. 16.10.2000, Bull.

Мо 5/20001, яке містить датчики струму і напруги, їхні виходи підключено до входу аналогового комутуючого мультиплексора, вихід якого підключено до входу аналого-дифрового перетворювача, вихід якого, у свою чергу, підключено до входу процесора, процесор має прямий і зворотний зв'язок з регістром парності вибірок, який включає реверсивний лічильник, дешифратори першої і другої перемикаючих адрес і відповідно і Во-тригер, імпульсний вхід реверсивного лічильника з'єднано з виходом процесора, а вихід, який кодує адресу вимірювального каналу, з адресним входом мультиплексора і із входами дешифраторів і, виходи яких, у свою чергу, підключено до парафазних входів К5-тригера з'єднаного своїм виходом з керуючими входами лічильника і процесора, вхід вимірника частоти підключено до виходу датчика напруги, а вихід - до входу процесора.MO 5/20001, which contains current and voltage sensors, their outputs are connected to the input of an analog switching multiplexer, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which, in turn, is connected to the input of a processor, the processor has direct and feedback communication with the sampling parity register, which includes a reversal counter, decoders of the first and second switching addresses and, accordingly, a Vo flip-flop, the pulse input of the reversal counter is connected to the output of the processor, and the output, which codes the address of the measurement channel, to the address input of the multiplexer and with inputs of decoders and the outputs of which, in turn, are connected to the paraphase inputs of the K5 flip-flop, whose output is connected to the control inputs of the counter and the processor, the input of the frequency meter is connected to the output of the voltage sensor, and the output is connected to the input of the processor.

Відоме технічне рішення має з пропонованим наступні спільні ознаки: датчики струму і напруги, аналого-дифровий перетворювач, вимірник частоти.The known technical solution has the following features in common with the proposed one: current and voltage sensors, analog-to-digital converter, frequency meter.

Недоліками відомого технічного рішення відсутність блоків визначення компонент струму та напруги, які відповідають компонентам миттєвої потужності активного неактивного та реактивного характеру, що улоеможливлює визначення останніх.The disadvantages of the known technical solution are the lack of units for determining the current and voltage components, which correspond to the components of the instantaneous power of an active, inactive and reactive nature, which makes it possible to determine the latter.

Відоме технічне рішення (КО 2463613 С1, 01їК 21/00, Устройство для определения составляющих мощности в трехфазньїх трехпроводньїх цепях переменного тока, Чижма С.Н., 10.10.2012, бюл. Мо 281, в якому перший і другий прямі перетворювачі Парка-Кларка і перший і другий зворотні перетворювачі Парка-Кларка, перший, другий, третій, четвертий і п'ятийKnown technical solution (KO 2463613 C1, 01iK 21/00, Device for determining power components in three-phase three-wire AC circuits, S.N. Chyzhma, 10.10.2012, Bull. Mo 281, in which the first and second direct Park-Clark converters and first and second Parke-Clark inverse converters, first, second, third, fourth and fifth

Зо фільтри низьких частот, блок фазового автопідстроювання частоти, блок визначення кута, помножувач, перший і другий блоки обчислення середньоквадратичного значення сигналу, блок обчислення складових потужності, при цьому сигнали, пропорційні сигналам трьох фаз напруг і струмів, подаються на входи першого і другого прямих перетворювачів Парка-Кларка і першого і другого блоків обчислення середньоквадратичного значення сигналу відповідно і на входи блока множення, вихід якого через п'ятий фільтр низьких частот пов'язаний з відповідним входом блока обчислення складових потужності, при цьому виходи першого і другого блоків обчислення середньоквадратичного значення сигналу з'єднані з відповідними входами блока обчислення складових потужності, перші і другі виходи першого і другого прямих перетворювачів Парка-Кларка через перший, другий, третій і четвертий фільтри низьких частот з'єднані з першими і другими входами першого і другого зворотних перетворювачів Парка-Low-pass filters, a block of phase auto-frequency adjustment, an angle determination block, a multiplier, the first and second blocks for calculating the root mean square value of the signal, a block for calculating power components, while signals proportional to the signals of three phases of voltages and currents are fed to the inputs of the first and second direct converters Park-Clark and the first and second units for calculating the rms value of the signal, respectively, and to the inputs of the multiplication unit, the output of which is connected through the fifth low-pass filter to the corresponding input of the unit for calculating the power components, while the outputs of the first and second units for calculating the rms value of the signal connected to the corresponding inputs of the component power calculation unit, the first and second outputs of the first and second direct Park-Clarke converters through the first, second, third and fourth low-pass filters are connected to the first and second inputs of the first and second reverse Park-Clarke converters

Кларка відповідно, вхід блока фазового автопідстроювання частоти з'єднаний з виходом першого фільтра низьких частот, а вихід пов'язаний зі входами синхронізації прямих і зворотних перетворювачів Парка-Кларка, входи блока визначення кута пов'язані з виходами третього і четвертого фільтрів низьких частот, нуль-детектор, перший, другий і третій ключі, попарно послідовно з'єднані шостий фільтр низьких частот і третій блок обчислення середньоквадратичного значення сигналу, сьомий фільтр низьких частот і четвертий блок обчислення середньоквадратичного значення сигналу, при цьому на входи шостого і сьомого фільтрів низьких частот подаються сигнали, пропорційні сигналам трьох фаз напруг і струмів відповідно, а виходи третього і четвертого блоків обчислення середньоквадратичного значення сигналу підключені до відповідних входів блока обчислення складових потужності, вхід нуль- детектора пов'язаний з виходом першого фільтра низьких частот, а вихід підключений до керуючих входів першого, другого і третього ключів, а сигнали з виходів першого і другого зворотних перетворювачів Парка-Кларка і блока визначення кута передаються на відповідні входи блока обчислення складових потужності через перший, другий і третій ключі відповідно.Clark, respectively, the input of the phase auto-frequency adjustment unit is connected to the output of the first low-pass filter, and the output is connected to the synchronization inputs of forward and reverse Park-Clark converters, the inputs of the angle determination unit are connected to the outputs of the third and fourth low-pass filters, null detector, the first, second and third keys, the sixth low-pass filter and the third unit for calculating the rms value of the signal, the seventh low-pass filter and the fourth unit for calculating the rms value of the signal are connected in pairs in series, while at the inputs of the sixth and seventh low-pass filters signals proportional to the signals of the three phases of voltages and currents, respectively, and the outputs of the third and fourth units for calculating the mean square value of the signal are connected to the corresponding inputs of the unit for calculating the power components, the input of the null detector is connected to the output of the first low-pass filter, and the output is connected to the control inputs of the first, second and the third keys, and the signals from the outputs of the first and second inverse Park-Clarke converters and the angle determination unit are transmitted to the corresponding inputs of the power component calculation unit through the first, second and third keys, respectively.

Відоме технічне рішення має з пропонованим наступні спільні ознаки: наявність блоків для визначення пофазових значень напруг та струмів основної гармоніки, блоків для визначення ефективних значень напруги та струму, блоків для визначення ефективних значень напруги та струму основної гармоніки.The known technical solution has the following features in common with the proposed one: the presence of blocks for determining the phase values of voltages and currents of the fundamental harmonic, blocks for determining the effective values of voltage and current, blocks for determining the effective values of the voltage and current of the fundamental harmonic.

Недоліком відомого технічного рішення є під'єднання пофазових величин до блока визначення складових потужності, що унеможливлює отримання інформації по розподілу потужностей в фазах та величину їх спотворень у кожній з фаз.The disadvantage of the known technical solution is the connection of phase-by-phase values to the unit for determining power components, which makes it impossible to obtain information on the distribution of power in the phases and the amount of their distortions in each of the phases.

Відоме технічне рішення (ОЗ 8014964 ВІ, СО1А 21/00, ЕІесігіса! рожег апа епегау теавзигетепі теїной апа аррагайше, НагптааКк біпуй Кнаїза, 06.09.2011|, в якому блок для перетворення і масштабування вхідної напруги, виміряної в точці вимірювання; блок для перетворення і масштабування вхідного струму (-ів), виміряного в точці вимірювання; блок згладжування сигналу і регулювання посилення, функціонально пов'язаний з вказаним блоком перетворення і масштабування вхідного струму і функціонально пов'язаний з вказаним блоком перетворення і масштабування вхідної напруги; блок аналого-дифрового перетворення, функціонально пов'язаний з зазначеним блоком згладжування сигналів і регулювання посилення; блок визначення складових напруги Фур'є, з використанням напруги (напруг), виміряної в точці вимірювання; блок визначення складових Фур'є струму з використанням згаданого струму (-ів), виміряного в точці вимірювання; блок розкладання поточних компонентівThe known technical solution (ОЗ 8014964 ВИ, СО1А 21/00, Эиесигиса! rozheg apa epegau teavzygetepi teinoi apa arragaishe, NagptaaKk bipuy Knaiza, 09/06/2011|), in which the unit for converting and scaling the input voltage measured at the measurement point; the unit for converting and scaling of the input current(s) measured at the measurement point; a signal smoothing and gain control unit functionally connected to said input current conversion and scaling unit and functionally connected to said input voltage conversion and scaling unit; an analog- of differential transformation, functionally related to the specified block of signal smoothing and gain control; a block of determining the components of the Fourier voltage, using the voltage (voltages) measured at the measurement point; a block of determining the components of the Fourier current using the mentioned current (s) ), measured at the point of measurement; current component decomposition block

Фур'є на активну і неактивну частини; блок формування компонентів Фур'є струму і використання згаданих компонентів Фур'є напруги; блок виявлення складових постійного струму, основної гармоніки і/або гармонійних складових струму, що генеруються навантаженням, з використанням згаданих компонентів Фур'є струму і використання згаданих компонентів Фур'є напруги; блок визначення активних складових струму, що містять як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням компонентів Фур'є напруги і з використанням згаданого розкладання по струму; блок визначення неактивних складових струму, що містять як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням складових напруги Фур'є і з використанням згаданого струму розкладання; блок визначення складових миттєвої активної потужності, що включають як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням згаданих компонентів активного струму і з використанням згаданих компонентів Фур'є напруги; блок визначення миттєвої активної потужності з використанням згаданих миттєвих компонентів активної потужності; блок визначення складових миттєвої неактивної потужності, що включають як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням згаданих неактивних складових струму, щоFourier on active and inactive parts; unit for forming the Fourier current components and using the mentioned Fourier voltage components; unit for detecting the components of direct current, fundamental harmonics and/or harmonic components of the current generated by the load, using the mentioned Fourier components of the current and the use of the mentioned Fourier components of the voltage; block for determining the active components of the current, containing both generated by the source and generated by the load, using the Fourier components of the voltage and using the mentioned current decomposition; unit for determining inactive current components, containing both generated by the source and generated by the load, using the components of the Fourier voltage and using the mentioned decomposition current; unit for determining the components of the instantaneous active power, including both generated by the source and generated by the load, using the mentioned active current components and using the mentioned Fourier voltage components; unit for determining the instantaneous active power using the mentioned instantaneous active power components; unit for determining the components of the instantaneous inactive power, including both generated by the source and generated by the load, using the mentioned inactive components of the current, which

Зо включають як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, і з використанням згаданих компонентів Фур'є напруги; блок визначення миттєвої неактивної потужності з використанням згаданих миттєвих неактивних компонентів потужності; блок визначення складових середньої активної потужності, що містять як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням згаданих миттєвих складових активної потужності; блок визначення середньої активної потужності з використанням згаданої миттєвої активної потужності; блок визначення компонентів середньої неактивної потужності, що включають як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням згаданих миттєвих неактивних компонентів потужності; середню неактивну потужність, отриману з визначення середньої неактивної потужності з використанням згаданої миттєвої неактивної потужності; блок визначення компонентів середньої повної потужності, що включають як генеровані джерелом, так і генеровані навантаженням, з використанням згаданих компонентів середньої неактивної потужності і використанням згаданих компонентів середньої активної потужності; блок визначення середньої повної потужності, використовуючи зазначену середню неактивну потужність і використовуючи зазначену середню активну потужність; блок вимірювання тривалості часу для обчислення енергії; блок визначення передачі активної енергії, з використанням згаданої тривалості часу і з використанням згаданої середньої активної потужності; блок визначення неактивної передачі енергії, використовуючи зазначену тривалість часу і зазначену середню неактивну потужність; блок визначення однофазної миттєвої активної потужності для кожної з трьох фаз; блок визначення однофазної миттєвої неактивної потужності для кожної з трьох фаз; блок визначення трифазної миттєвої позитивної активної потужності з використанням згаданої однофазної миттєвої активної потужності для кожної з фаз; блок визначення трифазної миттєвої негативної активної потужності з використанням згаданої однофазної миттєвої активної потужності для кожної з фаз; блок визначення трифазної миттєвої позитивної неактивної потужності з використанням згаданої однофазної миттєвої неактивної потужності для кожної з фаз; блок визначення трифазної миттєвої негативної неактивної потужності з використанням згаданої однофазної миттєвої неактивної потужності для кожної з фаз; блок визначення трифазної середньої позитивної активної потужності з використанням згаданої трифазної миттєвої позитивної активної потужності; блок визначення трифазної середньої негативної активної потужності з використанням згаданої трифазної миттєвої бо негативної активної потужності; блок визначення трифазної середньої активної потужності з використанням згаданої трифазної середньої негативної активної потужності і використання згаданої трифазної середньої позитивної активної потужності; блок визначення трифазної середньої неактивної потужності з використанням згаданої трифазної миттєвої позитивної неактивної потужності; блок визначення трифазної середньої повної потужності з використанням зазначеної трифазної середньої неактивної потужності і з використанням зазначеної трифазної середньої активної потужності; блок визначення трифазної передачі активної енергії з використанням згаданої трифазної середньої активної потужності і згаданої тривалості часу; блок визначення трифазної неактивної передачі енергії з використанням згаданої трифазної середньої неактивної потужності і згаданої тривалості часу.Zo include both generated by the source and generated by the load, and using the mentioned Fourier voltage components; unit for determining instantaneous idle power using said instantaneous idle power components; unit for determining the components of the average active power, containing both generated by the source and generated by the load, using the mentioned instantaneous components of the active power; unit for determining the average active power using the mentioned instantaneous active power; a unit for determining the components of the average inactive power, including both generated by the source and generated by the load, using said instantaneous inactive power components; the average idle power obtained from the determination of the average idle power using said instantaneous idle power; unit for determining the components of the average total power, including both generated by the source and generated by the load, using the mentioned components of the average inactive power and using the mentioned components of the average active power; unit for determining the average full power using the specified average inactive power and using the specified average active power; unit for measuring the duration of time for energy calculation; unit for determining the transfer of active energy, using the mentioned duration of time and using the mentioned average active power; a unit for determining inactive energy transfer using the specified time duration and the specified average inactive power; unit for determining single-phase instantaneous active power for each of the three phases; unit for determining single-phase instantaneous inactive power for each of the three phases; block for determining the three-phase instantaneous positive active power using the mentioned single-phase instantaneous active power for each of the phases; block for determining the three-phase instantaneous negative active power using the mentioned single-phase instantaneous active power for each of the phases; block for determining the three-phase instantaneous positive idle power using the mentioned single-phase instantaneous idle power for each of the phases; block for determining the three-phase instantaneous negative inactive power using the mentioned single-phase instantaneous inactive power for each of the phases; block for determining the three-phase average positive active power using the mentioned three-phase instantaneous positive active power; block for determining the three-phase average negative active power using the mentioned three-phase instantaneous negative active power; unit for determining the three-phase average active power using the mentioned three-phase average negative active power and using the mentioned three-phase average positive active power; block for determining the three-phase average idle power using said three-phase instantaneous positive idle power; unit for determining the three-phase average full power using the specified three-phase average inactive power and using the specified three-phase average active power; unit for determining the three-phase transfer of active energy using the mentioned three-phase average active power and the mentioned time duration; unit for determining three-phase inactive energy transfer using said three-phase average inactive power and said duration of time.

Відоме технічне рішення має з пропонованим наступні спільні ознаки: блок для перетворення і масштабування вхідної напруги, виміряної в точці вимірювання; блок для перетворення і масштабування вхідного струму (-ів), виміряного в точці вимірювання; блок згладжування сигналу і регулювання посилення, функціонально пов'язаний з вказаним блоком перетворення і масштабування вхідного струму і функціонально пов'язаний з вказаним блоком перетворення і масштабування вхідної напруги; блок аналого-дифрового перетворення, функціонально пов'язаний з зазначеним блоком згладжування сигналів і регулювання посилення; блок визначення складових напруги Фур'є, з використанням напруги (напруг), виміряної в точці вимірювання; блок визначення складових Фур'є струму з використанням згаданого струму (-ів), виміряного в точці вимірювання; блок розкладання поточних компонентівThe known technical solution has the following features in common with the proposed one: a block for converting and scaling the input voltage measured at the measurement point; block for conversion and scaling of the input current(s) measured at the measurement point; a signal smoothing and gain control unit functionally connected to the specified input current conversion and scaling unit and functionally connected to the specified input voltage conversion and scaling unit; block of analog-to-digital conversion, functionally connected with the specified block of smoothing signals and adjusting the gain; unit for determining the components of the Fourier voltage, using the voltage (voltages) measured at the measurement point; unit for determining the Fourier components of the current using the mentioned current (s) measured at the measurement point; block of decomposition of current components

Фур'є на активну і неактивну частини; блок формування компонентів Фур'є струму і використання згаданих компонентів Фур'є напруги.Fourier on active and inactive parts; block for forming the Fourier components of the current and the use of the mentioned Fourier components of the voltage.

Недоліками відомого технічного рішення є відсутність блоків визначення складових струму та напруги прямої, зворотної та нульової послідовностей, що унеможливлює визначення показників небалансу у трифазних мережах.The disadvantages of the known technical solution are the lack of blocks for determining the current and voltage components of the forward, reverse and zero sequences, which makes it impossible to determine the indicators of imbalance in three-phase networks.

За кількістю спільних ознак відоме технічне рішення приймається за прототип.According to the number of common features, a known technical solution is accepted as a prototype.

В основу винаходу поставлено задачу розробки пристрою визначення складових потужності та контролю якості електричної енергії у вузлі трифазної мережі, шляхом введення блоків обчислення гармонічних складових напруг та струмів і визначення відповідних величин потужності фаз мережі з урахуванням несиметрії, блоків збереження інформації та їїThe invention is based on the task of developing a device for determining power components and controlling the quality of electrical energy in a three-phase network node, by introducing blocks for calculating harmonic components of voltages and currents and determining the corresponding power values of the network phases taking into account asymmetry, blocks for storing information and its

Зо відтворення забезпечити контроль якості електричної енергії та обсягів її споживання за складовими потужності у вузлі трифазної мережі.From reproduction, ensure the control of the quality of electric energy and the volume of its consumption according to the power components in the three-phase network node.

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої визначення складових потужності та контролю якості електричної енергії у вузлі трифазної мережі, трифазна мережа з'єднана послідовно з блоком датчиків струму та паралельно з блоком датчиків напруги, вихід блока датчиків струму з'єднаний з першим входом блока аналого-дифрового перетворення, вихід блока датчиків напруги з'єднано з другим входом блока аналого-цифрового перетворення, вихід якого з'єднано з входом блока спектрального аналізу, згідно з винаходом перший вихід блока спектрального аналізу з'єднаний з входом блока розрахунку активної та реактивної потужностей, перший вихід блока спектрального аналізу з'єднаний з першим входом блока визначення потужностей прямої послідовності, другий вихід блока спектрального аналізу з'єднаний з другим входом блока визначення потужностей прямої послідовності, перший вихід блока спектрального аналізу з'єднаний з першим входом блока відтворення сигналу за спектральними показниками, другий вихід блока спектрального аналізу з'єднаний з другим входом блока відтворення сигналу за спектральними показниками, перший вихід блока відтворення сигналу за спектральними показниками з'єднаний з першим входом блока розрахунку діючих значень напруги та струму, другий вихід блока відтворення сигналу за спектральними показниками з'єднано з входом блока визначення лінійних напруг, вихід якого з'єднано з другим входом блока розрахунку діючих значень напруги та струму, вихід блока розрахунку діючих значень напруги та струму з'єднано з входом блока розрахунку ефективних значень напруги та струму, вихід якого з'єднано з входом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, перший вхід блока розрахунку потужності дисбалансу з'єднано з другим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності, другий вхід блока розрахунку потужності дисбалансу з'єднано з першим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, перший вхід блока визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень з'єднано з другим виходом блока визначення активних та реактивних потужностей, другий вхід блока визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень з'єднано з другим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, перший вхід блока збереження та відтворення інформації 60 з'єднано з першим виходом блока визначення активних та реактивних потужностей, другий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з другим виходом блока визначення активних та реактивних потужностей, третій вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з виходом блока визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень, четвертий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з першим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності, п'ятий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з другим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності, шостий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з виходом блока розрахунку потужності дисбалансу, сьомий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з другим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, восьмий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з першим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, дев'ятий вхід блока збереження та відтворення інформації з'єднано з третім виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму.The problem is solved by the fact that in the device for determining the power components and controlling the quality of electric energy in a three-phase network node, the three-phase network is connected in series with the current sensor block and in parallel with the voltage sensor block, the output of the current sensor block is connected to the first input of the analog block - differential conversion, the output of the voltage sensor unit is connected to the second input of the analog-to-digital conversion unit, the output of which is connected to the input of the spectral analysis unit, according to the invention, the first output of the spectral analysis unit is connected to the input of the active and reactive power calculation unit , the first output of the spectral analysis unit is connected to the first input of the direct sequence power determination unit, the second output of the spectral analysis unit is connected to the second input of the direct sequence power determination unit, the first output of the spectral analysis unit is connected to the first input of the signal reproduction unit spectral indicators, the second output of the block of spectral analysis is connected to the second input of the block of signal reproduction according to spectral indicators, the first output of the block of signal reproduction according to spectral indicators is connected to the first input of the block of calculation of effective voltage and current values, the second output of the block of signal reproduction according to spectral indicators is connected to the input block for determining linear voltages, the output of which is connected to the second input of the block for calculating effective values of voltage and current, the output of the block for calculating effective values of voltage and current is connected to the input of the block for calculating effective values of voltage and current, the output of which is connected to the input of the block calculation of effective total powers and voltage and current distortion power, the first input of the unbalance power calculation unit is connected to the second output of the direct sequence power determination unit, the second input of the imbalance power calculation unit is connected to the first output of the unit of calculation of effective total powers and voltage distortion power and Art room, the first input of the inactive power and interharmonic distortion power determination unit is connected to the second output of the active and reactive power determination unit, the second input of the inactive power and interharmonic distortion power determination unit is connected to the second output of the effective total power and voltage distortion power calculation unit and current, the first input of the information storage and reproduction unit 60 is connected to the first output of the active and reactive power determination unit, the second input of the information storage and reproduction unit is connected to the second output of the active and reactive power determination unit, the third input of the storage and reproduction unit of information is connected to the output of the unit for determining the inactive power and interharmonic power of distortions, the fourth input of the unit for storing and reproducing information is connected to the first output of the unit for determining direct sequence powers, the fifth input of the unit for storing and reproducing information connected to the second output of the direct sequence power determination unit, the sixth input of the information storage and reproduction unit is connected to the output of the imbalance power calculation unit, the seventh input of the information storage and reproduction unit is connected to the second output of the effective total power and distortion power calculation unit voltage and current, the eighth input of the information storage and reproduction unit is connected to the first output of the unit for calculating effective full powers and voltage and current distortion power, the ninth input of the information storage and reproduction unit is connected to the third output of the unit for calculating effective full powers and voltage and current distortion power.

Пропоноване технічне рішення пояснюється кресленням: - Схема пристрою визначення складових потужності та контролю якості електричної енергії у вузлі трифазної мережі, на якій: 1 - блок датчиків струму; 2 - блок датчиків напруги; З - блок аналого-дифрового перетворення; 4 - блок спектрального аналізу; 5 - блок визначення активних та реактивних потужностей; 6 - блок визначення потужностей прямої послідовності; 7 - блок відтворення сигналів струму та напруги за спектральними показниками; 8 - блок визначення лінійних напруг; 9 - блок розрахунку діючих значень напруги та струму; 10 - блок розрахунку ефективних значень напруги та струму; 11 - блок обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму; 12 - блок розрахунку потужності дисбалансу; 13 - блок визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень; 14 - блок збереження та відтворення інформації.The proposed technical solution is explained by the drawing: - Scheme of the device for determining power components and controlling the quality of electric energy in a three-phase network node, on which: 1 - a block of current sensors; 2 - block of voltage sensors; C - block of analog-to-digital conversion; 4 - block of spectral analysis; 5 - unit for determining active and reactive powers; 6 - unit for determining direct sequence capacities; 7 - unit for reproduction of current and voltage signals according to spectral indicators; 8 - unit for determining linear voltages; 9 - unit for calculating the current values of voltage and current; 10 - unit for calculating effective values of voltage and current; 11 - unit for calculating effective total powers and distortion power of voltage and current; 12 - unit for calculating the imbalance power; 13 - unit for determining inactive power and interharmonic distortion power; 14 - information storage and reproduction block.

Блок датчиків струму 1 ввімкнений послідовно в трифазну мережу, паралельно до якої підключений блок датчиків напруги 2. Робота пристрою починається зі зняття даних напруги та струму в трифазній мережі. Блок датчиків струму 1 забезпечує перетворення струмів у відповідні сигнали. Вихід блока датчиків струму 1 з'єднаний з першим входом блока аналого- цифрового перетворення 3. Блок датчиків напруги 2 забезпечує перетворення фазних напруг у відповідні сигнали. Вихід блока датчиків напруги 2 з'єднаний з другим входом блока аналого- цифрового перетворення 3. Вихід блока аналого-дифрового перетворення 3, на якому дієThe unit of current sensors 1 is connected in series to a three-phase network, to which the unit of voltage sensors 2 is connected in parallel. The operation of the device begins with the removal of voltage and current data in the three-phase network. Block of current sensors 1 provides conversion of currents into corresponding signals. The output of the current sensor unit 1 is connected to the first input of the analog-to-digital conversion unit 3. The voltage sensor unit 2 provides the conversion of phase voltages into the corresponding signals. The output of the voltage sensor unit 2 is connected to the second input of the analog-to-digital conversion unit 3. The output of the analog-to-digital conversion unit 3, on which it acts

Диговий код, дисфертних значень напруги, струму та інтервалу дискретизації ка» Око» Око» ка» Іко» Ікс» ОЇ , з'єднаний з входом блока спектрального аналізу 4.Dig code, differential values of voltage, current and sampling interval ka» Oko» Oko» ka» Iko» Xx» ОЙ, connected to the input of the spectral analysis block 4.

В блоці спектрального аналізу 4 виконують процедури: - визначення кількості дискретних інтервалів припадаючих на один період мережевої напруги: 1In the spectral analysis unit 4, the following procedures are performed: - determination of the number of discrete intervals corresponding to one period of network voltage: 1

М т.а ; й) де Ї - частота мережевої напруги; аг. інтервал дискретизації; - формування часової послідовності по часових інтервалах Кк. ї-9СК (2) де ак. інтервал дискретизації; К- номер дискретного відліку (К-1,2,...М). - реєстрації отриманих значень напруги Ок та струму їх ; за фазами; - спектрального аналізу по визначенню комплексів гармонік напруг та струмів за фазами, наприкладдля фази таг, ІM t.a.; j) where Y is the frequency of the mains voltage; ag. sampling interval; - formation of a time sequence by time intervals Kk. i-9SK (2) where ac. sampling interval; K- number of a discrete reference (K-1,2,...M). - registration of the obtained values of the voltage Ok and their current; by phases; - spectral analysis to determine the harmonic complexes of voltages and currents by phase, for example, for the phase tag, I

Од - ех Це ! й - Ма совл я) Оз віппOne - oh This! y - Ma sovl i) Oz vipp

М к-ї (3)M k-i (3)

Я 2 М. зол .I 2 M. zol.

Їдл тка ще Метк Їв.совл Я) віпл (4) де 9 - кутова частота; Пп - номер гармоніки (п-1,2,... МІ); К- номер дискретного відліку (К-1,2,...М); тасозп - дійсне значення напруги п-ої гармоніки, 7а5іпл - уявне значення напруги п- ої гармоніки; Іа сова - дійсне значення струму п-ої гармоніки; Іавіпи - уявне значення струму п-ої гармоніки, аналогічним чином визначають ортогональні складові гармонік напруги та струму інших фаз; - спектрального аналізу по визначенню амплітудних показників гармонік напруг та струмів за фазами, ен нави та":Idl tka also Mark Yv.sovl I) vipl (4) where 9 is the angular frequency; Пп - harmonic number (п-1,2,... MI); K - number of a discrete reference (K-1,2,...M); tasozp - the actual value of the voltage of the nth harmonic, 7a5ipl - the imaginary value of the voltage of the nth harmonic; Ia sova is the actual value of the current of the nth harmonic; Iavips - the imaginary value of the current of the nth harmonic, similarly determine the orthogonal components of the voltage and current harmonics of other phases; - spectral analysis to determine the amplitude indicators of harmonics of voltages and currents by phase, current and:

Одтл - Це совл з Це віл (5)Odtl - It's an owl with It's an ox (5)

2 22 2

Ідтл - Ма совл У овіпл (6) - спектрального аналізу по визначенню фазових значень гармонік напруг та струмів за азами, наприк, ази "а": оезуми нак вдлеIdtl - Ma sovl U ovipl (6) - spectral analysis for determining the phase values of harmonics of voltages and currents by bases, for example, bases "a": oezum nak vdle

Ша совл . (7)Sha sovl. (7)

І. фап - всі асзіплпI. fap - all asziplp

Їд совл (8) аналогічним чином визначають фазові значення гармонік напруги та струму інших фаз.Id sovl (8) similarly determine the phase values of voltage and current harmonics of other phases.

Після обробки інформації блоком спектрального аналізу 4, масив даних які характеризують модудно разові значення напруги ій струму мережі 1 ЇУатлп Уртл? стп ати? рат ста» Фалло Фр» Фооп» ал Урал М сп подають на перший вихід блоком спектрального аналізу 4, а частотно-часові значення Ме - Ююпїк | на другий вихід.After processing the information by the spectral analysis unit 4, the array of data characterizing the modul one-time values of the voltage and current of the network 1 stop? rat sta» Fallo Fr» Foop» al Ural M sp are submitted to the first output by the block of spectral analysis 4, and frequency-time values of Me - Yuyupik | on the second exit.

Блок визначення активних та реактивних потужностей 5 підключений до першого виходу блока спектрального аналізу 4. В блоці визначення активних та реактивних потужностей 5 виконують наступні дії для показників кожної з фаз: трозраховують значення акивої потужності основної гармоніки; ! ; (95) де Ї - фаза (А, В.С); От - амплітудне значення фазових напруг основної гармоніки; Іти - амплітудне значення фазових струмів основної гармоніки; Фе - фазовий зсув напруги основної гармоніки; 71 - фазовий зсув струму основної гармоніки; трозр совують значені активної потужності ви их гармонік;The unit for determining active and reactive powers 5 is connected to the first output of the spectral analysis unit 4. In the unit for determining active and reactive powers 5, the following actions are performed for the indicators of each of the phases: the value of the active power of the main harmonic is calculated; ! ; (95) where Y is phase (A, V.C); От - the amplitude value of the phase voltages of the fundamental harmonic; Go - the amplitude value of the phase currents of the fundamental harmonic; Fe - phase shift of the main harmonic voltage; 71 - phase shift of the main harmonic current; monitor the active power values of their harmonics;

Н ще вто ето Шо Орли Тетн СОБ(ФЕн п 7 (10) де Ї - фаза (А, В.С); П - номер вищої гармоніки (п-2,3,...М/2) Ото - амплітудне значення напруги постійної складової; їто - амплітудне значення струму постійної складової; Ости - амплітудне значення напруги й-ої гармоніки; Іти - амплітудне значення струму Пп-ої гармоніки;N is still the same as Sho Orly Tetn SOB(Fen n 7 (10) where Y is the phase (A, V.S); P is the number of the higher harmonic (n-2,3,...M/2) Oto is the amplitude value voltage of the constant component, ito - the amplitude value of the current of the constant component, Osty - the amplitude value of the voltage of the ith harmonic, Ity - the amplitude value of the current of the Πth harmonic;

Фін - фазовий зсув напруги й-ої гармоніки; "й - фазовий зсув струму п-ої гармоніки. розраховують значення загальної активної потужності: пса) срозраковують знацекря раякдуувної потужності основної гармоніки: ! (12). - розраховуют значен реактивної ет ужно сті ищих гармонік: о - "Ото Тло Шо Ок Лети "ПКрЕа аFin - phase shift of the th harmonic voltage; "y - the phase shift of the current of the nth harmonic. calculate the value of the total active power: psa) calculate the value of the reactive power of the main harmonic: (12). - calculate the value of the reactive power of the second harmonics: o - "Oto Tlo Sho Ok Lety" PKrEa a

Коо) щ ; (13) трозраходують значення загальної реактивної потужності: - БО (14)Co., Ltd.; (13) multiply the values of the total reactive power: - BO (14)

На породу рив блока визначення активних та реактивних потужностей 5 формують масив З рт нІ, На де то виході блока визначення активних та реактивних потужностей 5 формують масив Ма - Ра.At the outlet of the unit for determining active and reactive power 5, an array of Z rt nI is formed. At the output of the unit for determining active and reactive power 5, an array of Ma - Ra is formed.

Блок визначення потужностей прямої послідовності 6 першим входом з'єднаний з першим виходом блока спектрального аналізу 4, другий вихід якого з'єднаний з другим входом блока визначення потужностей прямої послідовності 6. В блоці визначення потужностей прямої послідовності 6 виконують наступні процедури: М - відокремлюють значення // основної "ермрніки з масиву 1 зокремаThe first input of the direct sequence power determination unit 6 is connected to the first output of the spectral analysis unit 4, the second output of which is connected to the second input of the direct sequence power determination unit 6. The following procedures are performed in the direct sequence power determination unit 6: M - separate values // of the main "armrnik" from array 1 in particular

Іа та» Овт» Оста»Іа та» вт. »Їста» Фал»Фь о Фел» Уа в Ус та з масиву Ме зокрема (вн). прозорі пп нення клорегтвая зерен повне ді опідовностIa and» Ot» Osta»Ia and» Tue. »Ysta» Fal»Fh o Fel» Ua in Us and from the Me massif in particular (vn). transparent fillings of kloregtvaya grains are fully effective

Одти «віпіфа 1) Ов «віп(фьл) Ост. «віпіфе) . (15) - розраховують значення напруги прямої послідовності:Odt "vipifa 1) Ov "vip(fl) Ost. "vipife) . (15) - calculate the direct sequence voltage value:

2 2.х2 2.x

Ш- ве (бе «сові ІК - Фал) Я Овти -- Як - Фрл кЕх), 4.х 1Shve (be "sovi IC - Fal) I Ovty -- Yak - Frl kEh), 4.x 1

Ост" б05 Фі Їк З Фо мис (16) розраховують звазізння «надовахоєвруву сігдумнсовімої послідовності: ат. ; а р.т.1 ї вл сат. ї с ; ( в 2 2 - я Ізтисо5(04 Як ал) Кт "СО5 42, Уві 787 к - розр уо ть значення струму прямої послідовності: 2Ost" b05 Fi Yik Z Fo mys (16) calculate the weight of the "Nado-Hebrew sigmoid sequence: at. , Uvi 787 k - resolution value of direct sequence current: 2

Ї со5 Фі: Її - ях 1, с.т.1 1їк Же З М з (18) - розраховують вн й активної потужності: - розраховують на реактивної потужності:І со5 Фі: Іє - ях 1, s.t.1 1ік Же Z M з (18) - calculate the active power output: - calculate the reactive power:

КО, сі ко од ША віпіф чи /. (20) - розраховують значеним повної потужності; 5 - Р то й (21) ці терерму виході блока визначення потужностей прямої послідовності б формують масивKO, si ko od SHA vipif or /. (20) - calculated by the value of full power; 5 - Р then and (21) these term outputs of the direct sequence capacity determination block form an array

М - Р, . На пащу виході блока визначення активних та реактивних потужностей 5 - шо формують масив Ме - ІБ ІM - R, . At the mouth of the outlet of the unit for determining active and reactive power 5 - what forms the Me - IB I array

Блок відтворення сигналів за спектральними показниками 7 першим входом з'єднаний з першим виходом блока спектрального аналізу 4, другий вихід якого з'єднаний з другим входом блока відтворення сигналів за спектральними показниками 7. В блоці відтворення сигналів за спектральними показниками 7 виконують наступні процедури для кожної з фаз мережі: - відтворення фазових сигналів напруги та струму за основною гармонікою: піоінй Рон, "бо Їх "фам, (22)The signal reproduction block for spectral indicators 7 has its first input connected to the first output of the spectral analysis block 4, the second output of which is connected to the second input of the signal reproduction block for spectral indicators 7. In the signal reproduction block for spectral indicators 7, the following procedures are performed for each from network phases: - reproduction of phase signals of voltage and current according to the fundamental harmonic: pioiny Ron, "bo Their "fam, (22)

Кок дв - ати "сО8(0ч4 -ЇК Мал). (23)Kok dv - aty "сО8(0х4 -ЙК Mal). (23)

Чфідувее свя дае дит вноіапругІв)утеуну за вищими гармоніками:Chfiduvee svia gives dit vnoiaprugIv)uteunu according to higher harmonics:

Кап - вто з хати «совБ(юн Її, Мав) (25)Kap - tu from the house "sovB(jun Her, Mav) (25)

Фазові та векторні величини в блоці відтворення сигналу за спектральними показниками 7 подають на два виходи. Н перо у ді рм ь сив струму основної гармоніки та струму вищих гармонік М; Щі Квт Шоу ще Кодрмують ЧА Іри» КОС, на другому виході рмуют ив ап основної армоніки та напруг вищих гармонікPhase and vector values in the signal reproduction unit according to spectral indicators 7 are fed to two outputs. N is the current carrier of the main harmonic and the current of higher harmonics M; What Kwt Shows still codrm Cha Iry" KOS, on the second output they rmmuyut iv ap basic harmonics and voltages of higher harmonics

Й КО» о Я де дан Ок щік Перший вихід блока відтворення сигналу заY KO» o I de dan Ok cheek The first output of the signal reproduction unit for

Зо спектральними показниками 7 з'єднаний з першим входом блока розрахунку діючих значень напруг та струмів 9. Другий вихід блока відтворення сигналу за спектральними показниками 7 з'єднаний з входом блока визначення лінійних напруг 8, в якому визначаються лінійні значення напруг, напри "ар": ем В, Що, (26) з5 Щік вн - Ман Укр 27With spectral indicators 7 is connected to the first input of the unit for calculating the current values of voltages and currents 9. The second output of the signal reproduction unit according to spectral indicators 7 is connected to the input of the unit for determining linear voltages 8, in which linear voltage values are determined, for example "ar" : em V, Shcho, (26) z5 Cheek vn - Man Ukr 27

На виході блока визначення лінійних напруг 8 формують масив лінійних напруг основної гармоніки та іній напруг вищих гармонікAt the output of the linear voltage determination unit 8, an array of linear voltages of the fundamental harmonic and other voltages of higher harmonics is formed

М УМ Щі рег Чак дса т Ук вн» Мк ст Щодані, Вихід блока визначення лінійних напруг 8 з'єднаний з другим входом блока розрахунку діючих значень напруг та струмів 9. В (с;M UM Shchi reg Chak dsa t Uk vn» Mk st Current data, The output of the unit for determining linear voltages 8 is connected to the second input of the unit for calculating the effective values of voltages and currents 9. V (s;

блоці визначення діючих значень напруг та струмів 9 виконують наступні процедури для кожної з фаз та ліній мережі: - розрахов ють Діюче значення струму основної гармоніки, наприклад для фази "а":blocks for determining the current values of voltages and currents 9 perform the following procedures for each of the phases and lines of the network: - calculate the current value of the main harmonic, for example, for phase "a":

Ївл - УК М к (28) - розраховують діюче значення струму вищих гармонік, наприклад для фази "а":Yvl - UC M k (28) - calculate the effective value of the current of higher harmonics, for example, for phase "a":

Їзип - Кк пк к (29) - розрахбвують діюче значення основної гармоніки міжфазної напруги, наприклад для "ар":Yizip - Kk pk k (29) - calculate the effective value of the main harmonic of the interphase voltage, for example for "ar":

Ов ХМК к М; (30) - розрахбвують діюче значення вищих гармонік міжфазної напруги, наприклад для "ар":Ov KHMC k M; (30) - calculate the effective value of the higher harmonics of the interphase voltage, for example for "ar":

Оп У 4/1: М й ; (31)Op U 4/1: M y ; (31)

На виході блока визначення діючих значень напруг та струмів У формують масив діючих аче напруг т струмів сноОовної та вищих гармонікAt the output of the unit for determining the effective values of voltages and currents U, an array of active voltages and currents of harmonics and higher harmonics is formed

М са вл» Іс» Ід» Ів» Іст» Уол» Ост Ура, Одьн» Усне Осн. Вихід блока визначення діючих значень напруг та струмів 9 з'єднаний з входом блока розрахунку ефективних значень напруги та струму 10. В блоці розрахунку ефективних значень напруги та струму 10, виконують наступи процедури: - розрахувуУють ефективне значення напруги та струму основної гармоніки: ві - 41 аВ рел Т Осал й 9 (32)M sa wl» Is» Id» Iv» Ist» Wal» Ost Ura, Odn» Usne Osn. The output of the unit for determining the effective values of voltages and currents 9 is connected to the input of the unit for calculating the effective values of voltage and current 10. In the unit for calculating the effective values of voltage and current 10, the following procedures are performed: - the effective value of the voltage and current of the fundamental harmonic is calculated: vi - 41 aV rel T Osal y 9 (32)

Іва вм всяIva vm all

Івл - . . .Ivl - . . .

ЗWITH

; (33) - оку Ти значення напруги та струму вищих гармонік: и - ар. с. са. ей 9 (34); (33) - oku Ty value of voltage and current of higher harmonics: и - ar. with. with hey 9 (34)

На мех) опока, розрахунку ефективних значень напруги та струму 10 формують масив даних 110 Гел'ет тет" епі, Вихід блока розрахунку ефективних значень напруги та струму 10 з'єднаний з входом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11. В блоці обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11 виконують наступні процедури: "розраховують значення повної потужності основної гармоніки: е1 З 9 Увл17ва ; (36) «розраховують значення повної потужності вищих гармонік: зо еп З 9 Чен ен ;(37) трозраховують значення потужності спотворення струму: е1 9 Ув1 ев ; (38) трозраховують значення потужності спотворення напруги: ец - З Овн ел ; (39) - розра В: З в я повної нефундаментальної потужності:On the furnace, the calculation of the effective values of voltage and current 10 forms a data array 110 Gel'et tet" epi. The output of the unit for calculating the effective values of voltage and current 10 is connected to the input of the unit for calculating the effective total powers and distortion power of voltage and current 11. The following procedures are performed in the unit for calculating the effective total power and distortion power of voltage and current 11: "calculate the value of the total power of the fundamental harmonic: e1 Z 9 Uvl17va ; (36) "calculate the value of the total power of the higher harmonics: zo ep Z 9 Chen en ; (37) calculate the value of the current distortion power: e1 9 Uv1 ev ; (38) calculate the value of voltage distortion power: ec - Z Ovn el ; (39) - resolution B: With full non-fundamental power:

Зем - УОв1 Оу вЗеп . - розр начення загальної повної потужності:Zem - УОв1 Оу вЗеп . - classification of total full power:

За - 82 -55 е ел ем й (41)Za - 82 -55 e el em y (41)

На першому виході блока обчислення ефективних, повіх потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11 формують масив 12 (е1і, На другому виході блока обчислення ефективних (Девих рогужностей та потужності спотворення напруги та струму 11 формують масив 13 Се" Зепі, На третьому виході блока обчислення ефективних повних тужнастей т отужності спотворення напруги та струму 11 ормують масив потужностей, тв 14 У |Оем Уеїз Че ІAt the first output of the unit for calculating the effective power, power and distortion power of voltage and current 11, an array 12 is formed (e1i, At the second output of the unit for calculating effective power and distortion power of voltage and current 11, an array 13 is formed. At the third output of the calculation unit of effective total capacities and capacities of distortion of voltage and current 11 form an array of capacities, tv 14 U |Oem Ueiz Che I

Блок розрахунку потужності дисбалансу 12 першим входом з'єднаний з другим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності б. З масиву 5 виділяють повну но потужність прямої послідовності ІБ Ї Другий вхід блока розрахунку потужності дисбалансу 12 з'єднаний з першим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11. З масиву 72 виділяють повну потужність основної гармоніки ІБечі, Визначають потужність дисбалансу:The imbalance power calculation unit 12 is connected by the first input to the second output of the direct sequence power determination unit b. From the array 5, the full power of the direct sequence of IB is isolated. The second input of the unit for calculating the power of imbalance 12 is connected to the first output of the unit for calculating the effective full power and distortion power of voltage and current 11. From the array 72, the full power of the fundamental harmonic of the IB is isolated. The power of the imbalance is determined :

Ш | 2 - 2 т Зеї -З й (42)Sh | 2 - 2 t Zei -Z y (42)

Отриманий масив Мів - ІБ) подають на вихід блока розрахунку потужності дисбалансу 12.The resulting array (Miv - IB) is fed to the output of the imbalance power calculation block 12.

Блок визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 першим входом з'єднаний з другим виходом блока визначення активних та реактивних потужностей 5.The unit for determining the inactive power and the interharmonic power of distortions 13 is connected by the first input to the second output of the unit for determining the active and reactive powers 5.

Другий вхід блока визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 з'єднаний з другим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11. В блоці визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 з масиву 7 виділяють активну потужність та активну потужність вищих Ін (Р. вні, з масиву М;з загальну повну потужність та повну потужність вищих гармонік Зе» Зеп - В блоці визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 реалізують процедури: - роз х ють значення неактивної потужності;The second input of the unit for determining the inactive power and interharmonic power of distortions 13 is connected to the second output of the unit for calculating the effective total powers and distortion power of voltage and current 11. In the unit for determining the inactive power and interharmonic power of distortions 13, the active power and the active power of higher In (R. vni, from the M array, the total full power and the full power of higher harmonics Ze» Zep - In the block for determining the inactive power and interharmonic distortion power 13 implement the procedures: - calculate the value of the inactive power;

М -4/585-Р е ; (43) - па а с міжгармонічної потужності спотворень;M -4/585-Ре; (43) - pa a s of the interharmonic distortion power;

Оп - Зеп -Р (44)Op - Zep -R (44)

На виході блока меначку в практивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 формують масив 71577172 епі,At the output of the block, the changer in the active power and the interharmonic power of the distortions 13 form an array of 71577172 epi,

Блок збереження та відтворення інформації 14 першим входом з'єднаний з першим виходом блока визначення активних та редут пруукностей 5, по цьому входу отримують масив величин реактивних потужностей 3 001257 "НІ, Блок збереження та відтворення інформації 14 другим входом з'єднаний з другим виходом блока визначення активних та, ре ВІВ потужностей 5, по цьому входу отримують масив величин активних потужностей 74 т НІ,The block of storage and reproduction of information 14 is connected by the first input to the first output of the block of determination of active and reductivities 5, on this input an array of reactive power values is obtained 3 001257 "NO, the block of storage and reproduction of information 14 is connected to the second output of the block by the second input determination of active and, re VIV capacities 5, on this input they receive an array of values of active capacities 74 t NO,

Блок збереження та відтворення інформації 14 третім входом з'єднаний з виходом блокаThe block of saving and reproducing information 14 is connected to the output of the block by the third input

Зо визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13, по цьому входуFrom the definition of inactive power and interharmonic distortion power 13, according to this input

Мримут Цусив величин неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 15.77 теп, Блок збереження та відтворення інформації 14 четвертим входом з'єднаний з першим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності 6, по цьому входуMrimut Tsusyv of the values of inactive power and interharmonic distortion power 15.77 tep, Information storage and reproduction block 14 is connected by the fourth input to the first output of the direct sequence power determination block 6, through this input

Мер учасни величин активної та реактивної потужностей прямої послідовності 5 РО . Блок збереження та відтворення інформації 14 п'ятим входом з'єднаний з другим виходом блока визначення потужностей прямої послідовності 6, пе проку входу отримують масив з величиною повної потужності прямої послідовності Ме - ІБ - Блок збереження та відтворення інформації 14 шостим входом з'єднаний з виходом блока розрахунку потужності дисбалансу 12, по цьому входу отримують масив з величиною 195 7 701, Блок збереження та відтворення інформації 14 сьомим входом з'єднаний з другим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11, по цьому входу отут Масив величин загальної повної потужності та повної потужності вищих гармонік 193 без епі, Блок збереження та відтворення інформації 14 восьмим входом з'єднаний з першим виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напругр/та ствуму 11, по цьому входу отримують масив величин повної потужності основної гармоніки 12 Селі, Блок збереження та відтворення інформації 14 дев'ятим входом з'єднаний з третім виходом блока обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму 11, по цьому входу отримують масив величин повноїMeasure the values of the active and reactive power of direct sequence 5 RO. The information storage and reproduction block 14 is connected by the fifth input to the second output of the direct sequence capacity determination block 6, through the input an array with the value of the full power of the direct sequence Me - IB is obtained. The information storage and reproduction block 14 is connected by the sixth input to output of the imbalance power calculation unit 12, an array with a value of 195 7 701 is obtained by this input, the information storage and reproduction unit 14 is connected by the seventh input to the second output of the unit for calculating effective total powers and voltage and current distortion power 11, by this input, the Array values of the total total power and the total power of higher harmonics 193 without epi. The block for saving and reproducing information 14 is connected by the eighth input to the first output of the block for calculating the effective total powers and the power of voltage distortion 11, an array of values of the total power of the main harmonics 12 Seli, Block of storage and reproduction of info ormation 14 is connected by the ninth input to the third output of the unit for calculating the effective total powers and distortion power of voltage and current 11, an array of values of total power is obtained from this input

Мерунвамеруалрьної потужності, потужності спотворення струму та напруги 5О 14 7 ем ее йMerunvamerualrnoy power, current and voltage distortion power 5О 14 7 em ee y

В результаті забезпечують контроль якості електричної енергії та обсягів її споживання за складовими потужності у вузлі трифазної мережі.As a result, control of the quality of electrical energy and the amount of its consumption is ensured by the power components in the node of the three-phase network.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION Device for determining power components and controlling the quality of electrical energy in a three-phase network node - the three-phase network is connected in series with the current sensor unit and in parallel with the voltage sensor unit, the output of the current sensor unit is connected to the first input of the analog-to-digital conversion unit, the output of the voltage sensor unit is connected to the second input of the analog-digital conversion unit, the output of which is connected to the input of the spectral analysis unit, which differs in that the first output of the spectral analysis unit is connected to the input of the active and reactive power calculation unit, the first output of the unit of spectral analysis is connected to the first input of the direct sequence power determination block, the second output of the spectral analysis block is connected to the second input of the direct sequence power determination block, the first output of the spectral analysis block is connected to the first input of the signal reproduction block by spectral indicators, the second the output of the spectral block of the analysis is connected to the second input of the signal reproduction unit according to spectral indicators, the first output of the signal reproduction unit according to spectral indicators is connected to the first input of the unit for calculating effective voltage and current values, the second output of the signal reproduction unit according to spectral indicators is connected to the input of the determination of linear voltages, the output of which is connected to the second input of the unit for calculating effective voltage and current values, the output of the unit for calculating effective values of voltage and current is connected to the input of the unit for calculating effective values \u200b\u200bof voltage and current, the output of which is connected to the input of the calculation unit effective full power and voltage and current distortion power, the first input of the unbalance power calculation unit is connected to the second output of the direct sequence power determination unit, the second input of the imbalance power calculation unit is connected to the first output of the effective full power and voltage distortion power calculation unit and current, first input id of the unit for determining the inactive power and interharmonic power of distortions is connected to the second output of the unit for determining active and reactive powers, the second input of the unit for determining the inactive power and interharmonic power of distortions is connected to the second output of the unit ZO for calculating the effective total powers and distortion power of voltage and current , the first input of the information storage and reproduction unit is connected to the first output of the active and reactive power determination unit, the second input of the information storage and reproduction unit is connected to the second output of the active and reactive power determination unit, the third input of the information storage and reproduction unit with connected to the output of the unit for determining the inactive power and interharmonic distortion power, the fourth input of the information storage and reproduction unit is connected to the first output of the direct sequence power determination unit, the fifth input of the information storage and reproduction unit is connected to the second th output of the direct sequence power determination unit, the sixth input of the information storage and reproduction unit is connected to the output of the imbalance power calculation unit, the seventh input of the information storage and reproduction unit is connected to the second output of the unit for calculating effective total powers and voltage and current distortion power, the eighth input of the information storage and reproduction unit is connected to the first output of the unit for calculating effective full powers and voltage and current distortion power, the ninth input of the information storage and reproduction unit is connected to the third output of the unit for calculating effective full powers and voltage distortion power and current