UA125888C2 - Пристрій визначення складових потужності та контролю якості електричної енергії у вузлі трифазної мережі - Google Patents

Abstract

Винахід належить до контрольно-вимірювальної техніки мереж систем генерації, транспорту, розподілу і споживання та призначений для контролю обліку електроенергії, 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 і створюючих коливання напруги і асиметрію. Технічний результат полягає у введенні блоків обчислення гармонійних складових та ряду потужностей, які відображають якість електричної енергії у вузлі трифазної мережі.

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.

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.,

Войцешко Ю.В., Ганопольський М.1І., Лісняк О.Г., Кліменко В.М., Клюенко С.В. 16.10.2000, бюл.

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.

Відоме технічне рішення має з пропонованим наступні спільні ознаки: датчики струму і напруги, аналого-дифровий перетворювач, вимірник частоти.

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.

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'ятий

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-

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.

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.

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.

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 компонентів

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, що

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.

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 компонентів

Фур'є на активну і неактивну частини; блок формування компонентів Фур'є струму і використання згаданих компонентів Фур'є напруги.

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.

За кількістю спільних ознак відоме технічне рішення приймається за прототип.

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 її

Зо відтворення забезпечити контроль якості електричної енергії та обсягів її споживання за складовими потужності у вузлі трифазної мережі.

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.

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.

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 діє

Диговий код, дисфертних значень напруги, струму та інтервалу дискретизації ка» Око» Око» ка» Іко» Ікс» ОЇ , з'єднаний з входом блока спектрального аналізу 4.

В блоці спектрального аналізу 4 виконують процедури: - визначення кількості дискретних інтервалів припадаючих на один період мережевої напруги: 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, І

Од - ех Це ! й - Ма совл я) Оз віпп

М к-ї (3)

Я 2 М. зол .

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":

Одтл - Це совл з Це віл (5)

2 2

Ідтл - Ма совл У овіпл (6) - спектрального аналізу по визначенню фазових значень гармонік напруг та струмів за азами, наприк, ази "а": оезуми нак вдле

Ша совл . (7)

І. фап - всі асзіплп

Їд совл (8) аналогічним чином визначають фазові значення гармонік напруги та струму інших фаз.

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.

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;

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;

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 а

Коо) щ ; (13) трозраходують значення загальної реактивної потужності: - БО (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.

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 зокрема

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 опідовност

Одти «віпіфа 1) Ов «віп(фьл) Ост. «віпіфе) . (15) - розраховують значення напруги прямої послідовності:

2 2.х

Ш- ве (бе «сові ІК - Фал) Я Овти -- Як - Фрл кЕх), 4.х 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: 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:

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 масив

М - Р, . На пащу виході блока визначення активних та реактивних потужностей 5 - шо формують масив Ме - ІБ І

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)

Кок дв - ати "сО8(0ч4 -ЇК Мал). (23)

Чфідувее свя дае дит вноіапругІв)утеуну за вищими гармоніками:

Кап - вто з хати «совБ(юн Її, Мав) (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 гармонік

Й КО» о Я де дан Ок щік Перший вихід блока відтворення сигналу за

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 27

На виході блока визначення лінійних напруг 8 формують масив лінійних напруг основної гармоніки та іній напруг вищих гармонік

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;

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":

Ївл - УК М к (28) - розраховують діюче значення струму вищих гармонік, наприклад для фази "а":

Їзип - Кк пк к (29) - розрахбвують діюче значення основної гармоніки міжфазної напруги, наприклад для "ар":

Ов ХМК к М; (30) - розрахбвують діюче значення вищих гармонік міжфазної напруги, наприклад для "ар":

Оп У 4/1: М й ; (31)

На виході блока визначення діючих значень напруг та струмів У формують масив діючих аче напруг т струмів сноОовної та вищих гармонік

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)

Іва вм вся

Івл - . . .

З

; (33) - оку Ти значення напруги та струму вищих гармонік: и - ар. с. са. ей 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:

Зем - УОв1 Оу вЗеп . - розр начення загальної повної потужності:

За - 82 -55 е ел ем й (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 І

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:

Ш | 2 - 2 т Зеї -З й (42)

Отриманий масив Мів - ІБ) подають на вихід блока розрахунку потужності дисбалансу 12.

Блок визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 першим входом з'єднаний з другим виходом блока визначення активних та реактивних потужностей 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;

М -4/585-Р е ; (43) - па а с міжгармонічної потужності спотворень;

Оп - Зеп -Р (44)

На виході блока меначку в практивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13 формують масив 71577172 епі,

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,

Блок збереження та відтворення інформації 14 третім входом з'єднаний з виходом блока

Зо визначення неактивної потужності та міжгармонічної потужності спотворень 13, по цьому входу

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 входу

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 повної

Мерунвамеруалрьної потужності, потужності спотворення струму та напруги 5О 14 7 ем ее й

В результаті забезпечують контроль якості електричної енергії та обсягів її споживання за складовими потужності у вузлі трифазної мережі.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Пристрій визначення складових потужності та контролю якості електричної енергії у вузлі трифазної мережі - трифазова 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-цифрового перетворення, вихід блока датчиків напруги з'єднано з другим входом блока аналого-цифрового перетворення, вихід якого з'єднано входом блока спектрального аналізу, який відрізняється тим, що 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 Зо обчислення ефективних повних потужностей та потужності спотворення напруги та струму, перший вхід блока збереження та відтворення інформації 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.