UA80553C2 - Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network - Google Patents
Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network Download PDFInfo
- Publication number
- UA80553C2 UA80553C2 UA20041109050A UA20041109050A UA80553C2 UA 80553 C2 UA80553 C2 UA 80553C2 UA 20041109050 A UA20041109050 A UA 20041109050A UA 20041109050 A UA20041109050 A UA 20041109050A UA 80553 C2 UA80553 C2 UA 80553C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- input
- inputs
- analog
- analyzer
- outputs
- Prior art date
Links
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 20
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000003491 array Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 244000077233 Vaccinium uliginosum Species 0.000 description 1
- 241000256856 Vespidae Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до області електровимірювальної техніки та може бути використаний для виконання 2 комплексу вимірювань показників якості електричної енергії в електричних мережах всіх класів напруг, пов'язаних з повільними коливаннями змінної та постійної напруги.The invention relates to the field of electrical measuring technology and can be used to perform 2 sets of measurements of electrical energy quality indicators in electrical networks of all voltage classes associated with slow fluctuations of alternating and constant voltage.
Відомий аналізатор нестабільності змінної напруги періодичних сигналів, який має у своєму складі вхідний пристрій, вольтметр для вимірювання відхилень досліджуваної напруги та джерело напруги компенсацій (Измерители нестабильности напряжений / Под ред. Б.Л. Рудницкого. - М. : Сов. радио, 1975, с. 23, рис. 1.4, б).A well-known analyzer of the instability of the variable voltage of periodic signals, which includes an input device, a voltmeter for measuring deviations of the voltage under investigation and a source of compensation voltage (Izmeriteli nestabilinosti naprezhnyi / Edited by B.L. Rudnytskyi. - M.: Sov. radio, 1975, p. 23, Fig. 1.4, b).
Однак, даний аналізатор має низьку точність вимірювання відхилень середньоквадратичного значення напруги та обмежені функціональні можливості контролю реальних сигналів електричної мережі через неможливість вимірювати інші показники змінної напруги.However, this analyzer has a low accuracy of measuring deviations of the rms value of the voltage and limited functionality of monitoring real signals of the electrical network due to the inability to measure other indicators of alternating voltage.
Найближчим до запропонованого є цифровий аналізатор коливань змінної напруги в електричних мережахThe closest to the proposed one is a digital analyzer of alternating voltage fluctuations in electrical networks
Жежеленко И.В. Вьісшие гармоники в системах злектроснабжения промпредприятий. - 4-е изд., перераб. И доп. -М.: Знергоатомиздат, 2000, с.286, рис.7.7), що містить послідовно з'єднані вхідний пристрій, аналоговий мультиплексор і аналого-дифровий перетворювач, причому інформаційні входи вхідного пристрою є входами аналізатора, а перший інформаційний вхід вхідного пристрою підключено до першого входу блоку управління, шина обміну якого через першу шину обміну пристрою інтерфейсу системної шини з'єднана з пристроєм обробки і відображення інформації, а перші виходи блока управління підключено до входів управління аналогового мультиплексора.I.V. Zhezhelenko Higher harmonics in industrial power supply systems. - 4th ed., revised. And add. - M.: Znergoatomizdat, 2000, p. 286, fig. 7.7), containing a serially connected input device, an analog multiplexer and an analog-to-digital converter, and the information inputs of the input device are the inputs of the analyzer, and the first information input of the input device is connected to the first input of the control unit, the exchange bus of which is connected to the information processing and display device through the first exchange bus of the system bus interface device, and the first outputs of the control unit are connected to the control inputs of the analog multiplexer.
Структура відомого цифрового аналізатора забезпечує вимірювання і оцінку лише деякого переліку показників якості електроенергії, задекларованих в міждержавному стандарті ГОСТ 13109-97, зокрема, повільних коливань і відхилень напруги, коефіцієнта несинусоїдальності напруги мережі та коефіцієнтів окремих гармонік.The structure of the well-known digital analyzer provides measurement and evaluation of only some of the list of power quality indicators declared in the international standard GOST 13109-97, in particular, slow oscillations and voltage deviations, the non-sinusoidal coefficient of the network voltage and the coefficients of individual harmonics.
Проте, така інформація не є вичерпною, оскільки базується на основі розкладу напруг у гармонійний ряд і дає с лише загальні поняття про граничні зміни напруги на енергооб'єкті. Оскільки напруги електричних мереж Ге) нелінійних і різко змінних навантажень містять не лише гармоніки а й інтергармоніки, то за цими даними не можливо точно оцінити та проаналізувати реальні процеси в електричних мережах і виявити причини погіршення якості електроенергії, що стимулювало б розробці й застосуванню ефективних заходів для забезпечення електромагнітної сумісності. Крім цього, брак інформації не дозволяє оперативно реагувати на наявні о електромагнітні завади в електричних мережах шляхом швидкого їх виявлення і вживанню заходів для зниження ою їх впливу.However, such information is not exhaustive, as it is based on the breakdown of voltages into a harmonic series and gives only general concepts about the marginal changes in voltage at the power facility. Since the voltages of electrical networks (Ge) of non-linear and sharply changing loads contain not only harmonics but also interharmonics, it is not possible to accurately assess and analyze real processes in electrical networks and identify the causes of the deterioration of electricity quality, which would stimulate the development and application of effective measures for ensuring electromagnetic compatibility. In addition, the lack of information does not allow prompt response to existing electromagnetic disturbances in electrical networks by quickly identifying them and taking measures to reduce their impact.
Отже, цей прототип має обмежені функціональні можливості для вимірювань і оцінки електромагнітних завад о в електричних мережах, зокрема не дозволяє всебічно контролювати і аналізувати якість електричної енергії в Га») мережах змінної та постійної напруги.Therefore, this prototype has limited functionality for measuring and evaluating electromagnetic disturbances in electrical networks, in particular, it does not allow comprehensive control and analysis of the quality of electrical energy in AC and DC networks.
Зо В основу винаходу поставлене завдання створити цифровий аналізатор коливань напруги в електричних со мережах з розширеними функціональними можливостями, в якому завдяки введенню нових елементів та зв'язків забезпечується вимірювання й оцінка показників якості електричної енергії у квазіусталених режимах електричних мереж змінної та постійної напруги, а тим самим підвищити надійність і ефективність роботи « силового та побутового електрообладнання. З 70 Поставлене завдання досягається за рахунок того, що в цифровий аналізатор коливань напруги в с електричних мережах, котрий містить послідовно з'єднані вхідний пристрій, аналоговий мультиплексор іThe basis of the invention is the task of creating a digital analyzer of voltage fluctuations in electrical networks with extended functionality, in which, thanks to the introduction of new elements and connections, the measurement and evaluation of the quality indicators of electrical energy in quasi-steady modes of electrical networks of alternating and constant voltage is ensured, and thus to increase the reliability and efficiency of power and household electrical equipment. With 70 The task is achieved due to the fact that in a digital analyzer of voltage fluctuations in electrical networks, which contains a serially connected input device, an analog multiplexer and
Із» аналого-дифровий перетворювач, причому інформаційні входи вхідного пристрою є входами аналізатора, а перший інформаційний вхід вхідного пристрою підключено до першого входу блоку управління, шина обміну якого через першу шину обміну пристрою інтерфейсу системної шини з'єднана з пристроєм обробки і відображення інформації, а перші виходи блока управління підключено до входів управління аналогового со мультиплексора, згідно винаходу, додатково містить пристрій попереднього опрацювання даних, пристрій ав | енергонезалежної пам'яті та формувач еталонних сигналів, причому виходи аналого-дифрового перетворювача з'єднані з першими входами пристрою попереднього опрацювання даних, перші та другі шини обміну якого і-й підключені , відповідно, до другої шини обміну пристрою інтерфейсу системної шини та першої шини обміну сл 20 пристрою енергонезалежної пам'яті, а другий вихід і другий вхід блока управління з'єднано, відповідно, з другим входом і першим виходом пристрою попереднього опрацювання даних, другий вихід якого підключено до с» входу керування аналого-дифрового перетворювача, а його третій вихід - до входу управління формувача еталонних сигналів, виходи якого під'єднано до третіх входів пристрою попереднього опрацювання даних, третя шина обміну пристрою інтерфейсу системної шини з'єднана з другою шиною обміну пристрою енергонезалежної 25 пам'яті.From" analog-to-digital converter, and the information inputs of the input device are the inputs of the analyzer, and the first information input of the input device is connected to the first input of the control unit, the exchange bus of which is connected to the information processing and display device through the first exchange bus of the system bus interface device, and the first outputs of the control unit are connected to the control inputs of the analog co-multiplexer, according to the invention, additionally contains a data pre-processing device, a device av | non-volatile memory and a generator of reference signals, and the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the first inputs of the data pre-processing device, the first and second exchange buses of which are connected, respectively, to the second exchange bus of the system bus interface device and the first bus exchange cl 20 of the non-volatile memory device, and the second output and the second input of the control unit are connected, respectively, to the second input and the first output of the data pre-processing device, the second output of which is connected to the control input of the analog-to-digital converter, and its the third output - to the control input of the generator of reference signals, the outputs of which are connected to the third inputs of the data pre-processing device, the third bus of the exchange device of the system bus interface is connected to the second bus of the exchange device of the non-volatile memory 25.
ГФ) За рахунок введення нових елементів та взаємозв'язків одержана універсальна структура, що забезпечує юю розширення функціональних можливостей, а саме - можливість вимірювання параметрів, що дозволяють контролювати спотворення вхідних напруг та основні параметри якості електроенергії при різноманітних коливних процесах в мережі. 60 Це дозволяє всебічно аналізувати та контролювати якість електроенергії в мережах змінної та постійної напруги, що сприяє підвищенню надійності і ефективності роботи різноманітного технологічного, силового та побутового електрообладнання.GF) Due to the introduction of new elements and interconnections, a universal structure was obtained, which ensures the expansion of functional capabilities, namely, the possibility of measuring parameters that allow controlling the distortion of input voltages and the main parameters of the quality of electricity during various fluctuating processes in the network. 60 This makes it possible to comprehensively analyze and control the quality of electricity in AC and DC networks, which contributes to increasing the reliability and efficiency of various technological, power and household electrical equipment.
На кресленні представлена функціональна схема цифрового аналізатора коливань напруги в електричних мережах. бо Цифровий аналізатор коливань напруги в електричних мережах містить вхідний пристрій 1, аналоговий мультиплексор 2, аналого-дифровий перетворювач 3, блок управління 4, пристрій інтерфейсу системної шини 5, пристрій обробки і відображення інформації б, пристрій попереднього опрацювання даних 7, пристрій енергонезалежної пам'яті 8, формувач еталонних сигналів 9.The drawing shows a functional diagram of a digital analyzer of voltage fluctuations in electrical networks. bo The digital analyzer of voltage fluctuations in electrical networks contains an input device 1, an analog multiplexer 2, an analog-to-digital converter 3, a control unit 4, a system bus interface device 5, an information processing and display device b, a data pre-processing device 7, a non-volatile memory device 8, generator of reference signals 9.
Вхідний пристрій 1, аналоговий мультиплексор 2 і аналого-дифровий перетворювач 3 з'єднані послідовно, причому інформаційні входи вхідного пристрою 1 є входами аналізатора, а перший інформаційний вхід вхідного пристрою 1 підключено до першого входу блоку управління 4. Шина 10 обміну останнього через першу шину 11 обміну пристрою інтерфейсу системної шини 5 з'єднана з пристроєм обробки і відображення інформації 6. Перші виходи блока управління 4 підключено до входів управління аналогового мультиплексора 2. Виходи /о аналого-цифрового перетворювача З з'єднані з першими входами пристрою попереднього опрацювання даних 7, перші та другі шини обміну якого підключені , відповідно, до другої шини 12 обміну пристрою інтерфейсу системної шини 5 та першої шини 13 обміну пристрою енергонезалежної пам'яті 8. Другий вихід і другий вхід блока управління 4 з'єднано, відповідно, з другим входом і першим виходом пристрою попереднього опрацювання даних 7. Другий вихід останнього підключено до входу керування аналого-дифрового /5 перетворювача 3, а його третій вихід - до входу управління формувача еталонних сигналів 9, виходи якого під'єднано до третіх входів пристрою попереднього опрацювання даних 7. Третя шина 14 обміну пристрою інтерфейсу системної шини 5 з'єднана з другою шиною обміну пристрою енергонезалежної пам'яті 8.The input device 1, the analog multiplexer 2 and the analog-to-digital converter 3 are connected in series, and the information inputs of the input device 1 are the inputs of the analyzer, and the first information input of the input device 1 is connected to the first input of the control unit 4. The bus 10 exchanges the latter through the first bus 11 of the system bus interface device exchange 5 is connected to the information processing and display device 6. The first outputs of the control unit 4 are connected to the control inputs of the analog multiplexer 2. The /o outputs of the analog-to-digital converter C are connected to the first inputs of the data pre-processing device 7 , whose first and second exchange buses are connected, respectively, to the second exchange bus 12 of the system bus interface device 5 and the first exchange bus 13 of the non-volatile memory device 8. The second output and the second input of the control unit 4 are connected, respectively, to the second input and the first output of the data preprocessing device 7. The second output of the latter is connected to the controller input of the analog-to-digital /5 converter 3, and its third output - to the control input of the reference signal generator 9, the outputs of which are connected to the third inputs of the data pre-processing device 7. The third bus 14 of the exchange device of the system bus interface 5 is connected to the second by the exchange bus of the non-volatile memory device 8.
Цифровий аналізатор коливань напруги в електричних мережах працює наступним чином.The digital analyzer of voltage fluctuations in electrical networks works as follows.
Контрольовані сигнали електромережі 4, 6, Ос, Одь, Юрс; Оса, що надходять на входи аналізатора, масштабуються за допомогою вхідного пристрою 1 до необхідного рівня. Аналогічно як в прототипі для корекції інструментальних похибок вузлів опрацювання аналогових сигналів також до вхідного пристрою 1 під'єднюється зразкова напруга Шо. Її алгоритм функціонування схожий до того, що використовується в прототипі.Controlled signals of power grids 4, 6, Os, Od, Yurs; Wasps arriving at the analyzer inputs are scaled using input device 1 to the required level. Similarly, as in the prototype, for the correction of instrumental errors of analog signal processing nodes, the sample voltage Sho is also connected to the input device 1. Its functioning algorithm is similar to that used in the prototype.
В подальшому названі сигнали через аналоговий мультиплексор 2 почергово в часі підключаються до входу аналого-дифрового перетворювача 3. За допомогою останнього контрольовані аналогові сигнали, пропорційні сч г до миттєвих значень напруг в електричній мережі, перетворюються в масиви відповідних цифрових кодів.In the future, the named signals are connected through the analog multiplexer 2 alternately in time to the input of the analog-to-digital converter 3. With the help of the latter, controlled analog signals proportional to the instantaneous values of the voltages in the electrical network are converted into arrays of the corresponding digital codes.
Одночасно одна з контрольованих напруг, наприклад Ш., надходить на блок управління 4 з метою формування і) ним сигналів синхронізації процесу вимірювання і управління всіма основними вузлами аналізатора. Це відбувається таким чином.At the same time, one of the controlled voltages, for example Sh., is supplied to the control unit 4 with the purpose of forming i) signals for the synchronization of the measurement process and control of all the main nodes of the analyzer. It happens like this.
Одразу після включення аналізатора блок управління 4 фіксує перший момент переходу через нуль кривої с зо сигналу г, з якого починається підготовчий цикл, підчас якого одночасно виконуються дві процедури. Перша з них складається з таких операцій. Спочатку пристроєм обробки і відображення інформації б за допомогою о пристрою інтерфейсу системної шини 5 через другу шину обміну останнього надсилається пакет цифрової ю інформації, необхідної для ініціалізації пристрою попереднього опрацювання даних 7 і програма його подальшої роботи. Також пристрій обробки і відображення інформації б через першу шину обміну пристрою інтерфейсу о системної шини 5 забезпечує початкове встановлення вузлів блока управління 4. соImmediately after turning on the analyzer, the control unit 4 records the first moment of transition through the zero of the curve c from the signal g, which begins the preparatory cycle, during which two procedures are performed simultaneously. The first of them consists of the following operations. First, the information processing and display device b with the help of the system bus interface device 5 through the second exchange bus of the latter sends a packet of digital information necessary for the initialization of the data preprocessing device 7 and the program for its further work. Also, the device for processing and displaying information b through the first bus of the interface device exchange on the system bus 5 ensures the initial installation of the nodes of the control unit 4.
В подальшому пристрій попереднього опрацювання даних 7 здійснює підготовку до роботи аналогового мультиплексора 2 Через блок управління 4, а також - аналого-дифрового перетворювача 3, пристрою енергонезалежної пам'яті 8 та формувача еталонних сигналів 9.Further, the data preprocessing device 7 prepares the analog multiplexer 2 through the control unit 4, as well as the analog-to-digital converter 3, the non-volatile memory device 8, and the reference signal generator 9.
Друга процедура полягає у визначенні періоду повторення Т сигналу ца та тривалостей його обох половин Її. « 40. 1 При цьому, по закінченні першої половини періоду (й, чи Є) обчислюється часовий інтервал дискретизації пт») с вхідних сигналів, відповідно Їдс» ЧИ їдс, а потім фіксується момент закінчення першого періоду. Власне йогоThe second procedure consists in determining the repetition period T of the tsa signal and the durations of its two halves. " 40. 1 At the same time, at the end of the first half of the period (y, or E), the time interval of discretization pt") s of the input signals is calculated, respectively Yds" OR yds, and then the moment of the end of the first period is fixed. Actually his
Й значення Т розраховується на початку наступного періоду, а також визначається інтервал дискретизації для и?» другого півперіоду, що стосується Т.And the value of T is calculated at the beginning of the next period, and the sampling interval for и is also determined. of the second half-period, which concerns T.
Надалі виконується лише вимірювальний цикл. Протягом другого та наступних періодів здійснюється якIn the future, only the measuring cycle is performed. During the second and subsequent periods, it is carried out as
Комплекс необхідних вимірювань, так і описана вище друга процедура обчислення ЦЕ, уся, дос, Як в першому о періоді.The set of necessary measurements, as well as the second procedure for calculating ЦЕ, вся, дос, described above, as in the first one about the period.
Характерною особливістю даного аналізатора є запровадження двох окремих етапів вимірювання, кожен з о яких здійснюється, відповідно пристроєм попереднього опрацювання даних 7 (перший), що представляє собою с однокристальний мікроконтролер, та пристроєм обробки і відображення інформації б (другий), який є персональним комп'ютером. о Перший етап здійснюється практично неперервно і може перериватись лише оператором за допомогою 4) певної команди, переданої пристроєм обробки і відображення інформації 6 через пристрій інтерфейсу системної шини 5 пристрою попереднього опрацювання даних 7. Другий етап виконується протягом встановленого часового інтервалу дослідження і циклічно (через певні проміжки часу) або однократно при проведенні єдиного ов Вимірювання, наприклад при експертному дослідженні якоїсь ділянки електромережі. Тоді, пристрій обробки і відображення інформації б після автоматичного отримання сигналу готовності від пристрою попередньогоA characteristic feature of this analyzer is the introduction of two separate measurement stages, each of which is carried out, respectively, by the data pre-processing device 7 (the first), which is a single-crystal microcontroller c, and the information processing and display device b (the second), which is a personal computer by computer o The first stage is carried out almost continuously and can be interrupted only by the operator with the help of 4) a certain command transmitted by the information processing and display device 6 through the system bus interface device 5 of the data pre-processing device 7. The second stage is performed during the established time interval of the study and cyclically (through certain intervals of time) or once when conducting a single measurement, for example, during an expert study of some section of the power grid. Then, the device will process and display information after automatically receiving the readiness signal from the previous device
Ф) опрацювання даних 7 періодично сприймає від другої шини обміну пристрою незалежної пам'яті 8 через третю ка шину обміну пристрою інтерфейсу системної шини 5 вимірювальну інформацію.F) data processing 7 periodically receives measuring information from the second exchange bus of the independent memory device 8 through the third exchange bus of the system bus interface device 5.
Підчас першого етапу з виходу аналого-дифрового перетворювача З, роботою якого керує пристрій бор попереднього опрацювання даних 7, послідовно в часі з інтервалом (дс. або цс (розрахованим у попередньому періоді, в залежності від того, з якого півперіоду почата робота) на шину перших входів пристрою попереднього опрацювання даних 7 надходять кодові сигнали, пропорційні миттєвим |-м значенням вхідних напруг, а саме -During the first stage, from the output of the analog-to-digital converter Z, the operation of which is controlled by the data pre-processing device 7, sequentially in time with an interval (ds. or ts (calculated in the previous period, depending on which half-period the work started) on the bus the first inputs of the data preprocessing device 7 receive code signals proportional to the instantaneous |th values of the input voltages, namely -
ІМТ «Мову; «Моса); «Модві; «Мово» «МосА). Поряд з цим відбувається перетворення групи сигналів «М у0), що представляє собою набір постійних зразкових напруг. 65 Далі в пристрої 7, що представляє собою однокристальний мікроконтролер, по мірі надходження в часі, над масивами, що відповідають |)-м миттєвим значенням вхідних напруг, здійснюються операціїBMI "Language; "Mosa); "Blueberry; "Language" "MosA"). Along with this, a group of signals "M y0) is transformed, which is a set of constant sample voltages. 65 Further, in the device 7, which is a single-chip microcontroller, operations are performed on the arrays corresponding to the |)th instantaneous value of the input voltages as they arrive in time
- - й 1- - and 1
ЇМрА) Мод у З АМОАД:О0СYMrA) Mod in Z AMOAD:O0S
ЇМ; - Мово 5 - АМив с .THEM; - Language 5 - AMyv p.
ЇМоє) - Мосю 5 - АМус);My) - Mosyu 5 - AMus);
Їмо; - ІМ; - МАМ цАв К;We eat; - MI; - MAM TsAv K;
ЇМисау; - ІМосво у - АМСYiMysau; - IMosvo in - AMS
І) 1 І) де Я(Мудо), Мово), (Мусо), «Мудвоу; (МовсоЯ, ХМосло); - Відповідні масиви кодів еталонних сигналів , записаних в формувач 9 , який реалізується на базі пристроїв сталої пам'яті (наприклад, типу Пазі). Дані масиви кодів відображають синусоїдальні сигнали симетричної трифазної системи напруг зі сталою кількістю точок дискретизації на період повторення, причому ' 15. Мудох - Мивох - Мусох У Мудвох - Мивсох - Мисяй ох - Мох а знак й означає весь об'єм для кожного з масивів, який містить п точок апроксимації для половини періоду повторення, тобто | - 1...п. Відмінність між цими масивами полягає в тому, що зсув фази між фазними (лінійними) складає 7202, а між масивами фазних і лінійних напруг - 302. Коди амплітудних значень еталонних сигналів відповідають номінальним значенням напруги мережі або вихідних обмоток вимірювальних трансформаторів, визначених відповідними стандартамиI) 1 I) where I (Mudo), Movo), (Muso), "Mudvou; (MovsoYa, KhMoslo); - Corresponding arrays of reference signal codes recorded in the shaper 9, which is implemented on the basis of non-volatile memory devices (for example, Pazi type). These code arrays display sinusoidal signals of a symmetrical three-phase voltage system with a constant number of sampling points per repetition period, and ' 15. Mudoh - Myvokh - Musoh In Mudvokh - Myvsoh - Mysyai oh - Mokh and the sign y means the entire volume for each of the arrays, which contains n approximation points for half the repetition period, i.e. | - 1...p. The difference between these arrays is that the phase shift between the phase (linear) is 7202, and between the arrays of phase and line voltages - 302. The codes of the amplitude values of the reference signals correspond to the nominal values of the network voltage or the output windings of the measuring transformers defined by the relevant standards
Украї країни.Ukraine country.
У всіх |-х тактах вимірювання, отримані згідно (1) масиви )і-х кодів різниць надалі послідовно перетворюються за одним і тим же виразом - 2 сIn all |-th measurement cycles, the arrays of )-th difference codes obtained according to (1) are further successively transformed according to the same expression - 2 s
АМсм - 2 МАМ,AMsm - 2 MAM,
Її (8) де Ам і АМем - миттєві і інтегральні значення кодів, які відповідають одній з | величин (контрольованим фазній чи лінійній напругам). і)Its (8) where Am and AMem are the instantaneous and integral values of the codes that correspond to one of | values (controlled phase or line voltages). and)
Оскільки в даному аналізаторі забезпечується однакове число точок дискретизації на період повторення Т (а ю також на ї, ії ), яке зручно вибрати кратним числу 2, то операція усереднення кожного з результатів (2), що відбувається на початку наступного періоду повторення, спрощується і полягає у відкиданні певної кількості Щео, розрядів в АМсхд » що дає середньоквадратичні значення (СКЗ) АаМск - оSince in this analyzer, the same number of sampling points is provided for the repetition period T (and yu also on и, ии ), which is conveniently chosen as a multiple of 2, the operation of averaging each of the results (2), which occurs at the beginning of the next repetition period, is simplified and consists in rejecting a certain number of Shcheo, discharges in AMskhd » which gives root mean square values (MSK) of AaMsk - about
Описаним чином пристрій попереднього опрацювання даних 7 здійснює неперервне перетворення вхідних со напруг протягом кожних біжучих ї., 1 ,Т. Поряд з цим, пристроєм 7 інформація про АМу, АМосм, АМсю та супровідні (1 ,Т заноситься в пристрій енергонезалежної пам'яті 8 по його першій шині обміну.In the described manner, the data preprocessing device 7 continuously transforms the input voltages during each current cycle. Along with this, the device 7 information about AMU, AMosm, AMSu and the accompanying (1, T) is entered into the non-volatile memory device 8 on its first exchange bus.
Крім того, в останньому проводиться накопичення СКЗ АМою за інтервали часу 1с. та 10с., після чого « пристроєм попереднього опрацювання даних 7 формується відповідний сигнал, який передається по другій шині З обміну пристроєм інтерфейсу системної шини 5 на пристрій обробки і відображення інформації 6 (персональний с комп'ютер). Одночасно припиняється процес вимірювання, тобто пристроєм 7 встановлюються певні керівні ч сигнали для аналого-дифрового перетворювача З, формувача еталонних сигналів 9 та блока управління 4 і и? через останнього для аналогового мультиплексора 2. Причому, в пристрої 7 зберігається програма його роботи.In addition, in the latter, the accumulation of SCZ by AM is carried out at time intervals of 1s. and 10s., after which the corresponding signal is formed by the data pre-processing device 7, which is transmitted over the second bus Z by the system bus interface device 5 to the information processing and display device 6 (personal computer). At the same time, the measurement process is stopped, that is, the device 7 sets certain control signals for the analog-to-digital converter Z, the generator of reference signals 9 and the control unit 4 and и? through the latter for analog multiplexer 2. Moreover, the program of its operation is stored in device 7.
Далі починається другий етап вимірювання аналізатора.Next, the second stage of measuring the analyzer begins.
При цьому пристроєм обробки і відображення інформації 6 ініціюється приймання вимірювальної інформації бо через третю шину обміну пристрою інтерфейсу системної шини 5 від другої шини обміну пристрою о енергонезалежної пам'яті 8.At the same time, the information processing and display device 6 initiates the reception of measurement information through the third bus of the exchange device of the system bus interface 5 from the second bus of the exchange of the non-volatile memory device 8.
В подальшому здійснюється комплекс обчислень з метою конкретного аналізу отриманих даних і розрахунку і-й необхідних показників якості електроенергії, використовуючи обчислювальні можливості пристрою 6 с 20 (персонального комп'ютера).In the future, a set of calculations is carried out for the purpose of specific analysis of the received data and calculation of the necessary indicators of the quality of electricity, using the computing capabilities of the device 6 s 20 (personal computer).
При цьому, миттєві значення вхідних напруг опрацьовуються за алгоритмом вейвлет-перетворення згідно с» виразу - 1 в (At the same time, the instantaneous values of the input voltages are processed using the wavelet transformation algorithm according to the expression - 1 v (
М ь- Гамоюй чи, торівм скін 8, Мою |» ре о з «ІВ ка де Б та а - зміщення та масштаб базової вейвлет-функції м, а цш" - функція, комплексно спряжена до останньої. во Отриманий масив коефіцієнтів несе інформацію про спектральний склад вхідних сигналів та його поведінку в часі. При цьому визначається не лише коефіцієнт несинусоїдальності контрольованих напруг, але й експрес-аналіз частотного розподілу енергії.M'- Gamoyu chi, torivm skin 8, My |» re o z "IV ka de B ta a - displacement and scale of the basic wavelet function m, and tsh" - a function complexly conjugated to the last one. vo The resulting array of coefficients carries information about the spectral composition of the input signals and its behavior in time. At the same time not only the coefficient of non-sinusoidality of the controlled voltages is determined, but also an express analysis of the frequency distribution of energy.
Таким чином, запропонований цифровий аналізатор представляє собою універсальну структуру з широкими функціональними можливостями для покращеного аналізу, вимірювання та дослідження параметрів якості б5 електроенергії в різноманітних мережах, що характеризуються можливими коливними процесами напруг електричних мереж змінного і постійного струму, підвищує надійність та ефективність роботи різноманітного силового та побутового електрообладнання.Thus, the proposed digital analyzer is a universal structure with wide functionality for improved analysis, measurement and research of quality parameters of electricity in various networks, characterized by possible fluctuating processes of voltages of alternating and direct current electrical networks, increases the reliability and efficiency of the operation of various power and household electrical equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20041109050A UA80553C2 (en) | 2004-11-05 | 2004-11-05 | Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20041109050A UA80553C2 (en) | 2004-11-05 | 2004-11-05 | Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA80553C2 true UA80553C2 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38799600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20041109050A UA80553C2 (en) | 2004-11-05 | 2004-11-05 | Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA80553C2 (en) |
-
2004
- 2004-11-05 UA UA20041109050A patent/UA80553C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0708339B1 (en) | Data collection and processing for digital AC power system monitor/analyzer | |
| KR101688824B1 (en) | Ac impedance measuring device | |
| US7502237B2 (en) | Power waveform harmonic analysis using summed samples | |
| JP2016153792A (en) | Device and method for measuring physical amount of alternate current and recording data | |
| CN101807795A (en) | Method for forming electric energy metering simulation system and device thereof | |
| JP4775882B2 (en) | Multipoint simultaneous measurement data processing apparatus and method | |
| JPH08278333A (en) | Generation device of signal expressing full-harmonic distortion of ac waveform | |
| CN111934760B (en) | Signal processing transmission delay characteristic detection device and method and terminal equipment | |
| Delle Femine et al. | Power-quality monitoring instrument with FPGA transducer compensation | |
| RU2406094C2 (en) | Method for instant determination of distortion coefficient of signals in alternating current electrical network and corresponding device | |
| Purcaru et al. | Electrical Signal Data Acquisition and Recording Customized System, with High Sampling Rate, for Data Analysis Optimization of Three-Phase Power Supply Consumers | |
| De Capua et al. | Measurement station performance optimization for testing of high efficiency variable speed drives | |
| JP2008058114A (en) | Power meter | |
| Valenzuela et al. | Real-time interharmonics detection and measurement based on FFT algorithm | |
| CN112415457A (en) | Method and system for realizing alternating current acquisition and calibration of electric power comprehensive tester | |
| US20060235631A1 (en) | Digital power metering system for reducing spectral leakage when determining the frequencies present in a power signal | |
| UA80553C2 (en) | Digital analyzer of voltage fluctuations in a power network | |
| RU2513666C2 (en) | Device to measure potentials of underground structure | |
| Simic et al. | Software oriented approach in providing and processing of signals with real power quality problems | |
| Serfontein et al. | Continuous harmonic impedance assessment using online measurements | |
| JPH0843460A (en) | High-harmonic measurement analysis system | |
| CN112269059A (en) | Electric mesh belt load testing method and device, computer equipment and storage medium | |
| RU2363005C1 (en) | Method of spectral analysis of polyharmonic signals and device to this end | |
| Junput et al. | Optimal technique for total harmonic distortion detection and estimation for smart meter | |
| JP4040718B2 (en) | measuring device |