Способ определения активной и реактивной мощности

 

Изобретение может быть использовано для оценки снабжения электро .-, энергией электротехнических и энергетических целей с искажающими нагрузками . Цель изобретения - повьшение точности определения мощности и воз.- можность определения ее в косинусоидальных режимах или режимах, характеризующихся налггчием субгармоник или : различных частот напряжения и тока. Согласно предлагаемому способу измеряют мгновенные значения напряжения и тока и формируют сигналы, ортогональные измеренным, сохраняя при этом их нормы. Затем перемножают напряжение с ортогональной копией тока, ток с ортогональной копией напряжения, ток с напряжением и их ортогональные копии. После этого суммируют и вычитают с последующим усреднением за период . Составляющие мощности вьгчисляют по формулам, приведенным в тексте описания. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1 и 2 сдвига на четверть периода, блоки 3-6 умножения , блок 7 вычитания, блок 8 сложения и блоки 9 и 10- усреднения. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 77759 (51)4 G 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118783/24-21 (22) 02,07.86 (46) 29,02.88. Бюл, В 8 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Е, Тонкаль, А.В. Новосельцев и М.Т. Стрелков (53) 621.317.382(088,8) (56) Заявка ФРГ 11 2065924, кл. G 01 R 21/06.

Авторское свидетельство СССР

Ф 479530, кл. G 01 R 21/06. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ И

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение может быть использовано для оценки снабжения электро .-.

I энергией электротехнических и энергетических целей с искажающими нагрузками. Цель изобретения — повышение точности определения мощности и воз.— можность определения ее в косинусоидальных режимах или режимах, характеризующихся наличием субгармоник или . различных частот напряжения и тока.

Согласно предлагаемому способу измеряют мгновенные значения напряжения и тока и формируют сигналы, ортогональные измеренным, сохраняя при этом их нормы. Затем перемножают напряжение с ортогональной копией тока, ток с ортогональной копией напряжения, ток с напряжением и их ортогональные копии. После этого суммируют и вычитают с последующим усреднением за период. Составляющие мощности вычисляют по формулам, приведенным в тексте описания. Устройство, реализующее способ, содержит блоки 1 и 2 сдвига на четверть периода, блоки 3 — 6 умножения, блок 7 вычитания, блок 8 сложения и блоки 9 и 1О усреднения.

1 ил.

1377759

15 мулам

Р 2 (u(t)i(t) + L(u(t))L(i(t))) dt;

1 т

Q - щ ((i(t) L (u(t) ) — u(t) L (i(t)j) dt, о

Изобретение относится к электроиэмерительной технике, в частности к измерениям электрических мощностей.

Изобретение может быть использовано для оценки снабжения электроэнергией электротехнических и энергетических цепей с искажающими нагрузками, для повышения эффективности распределения и передачи электроэнергии от генераторов к потребителям через промежуточное звено-преобразователь.

Целью изобретения является повышение точности определения мощности и возможность определения ее в несинусоидальных режимах или режимах, хат где P — активная мощность; 2S

Q — реактивная мощность;

Т вЂ” период основной частоты системы; — любой линейный оператор

Кирхгофа, преобразующий ис- 30 ходный сигнал в ортогональный с сохранением его нормы, В качестве линейного оператора

Кирхгофа могут выступать: при синусоидальных режимах операторы интегриро-35 вания, дифференцирования, Гипьберта и сдвига; при несинусоидальных режимах операторы интегрирования и дифференцирования с коэффициентами приведения()()и 1/ ))() соответственно, @

Гильберта и сдвига.. Наиболее простую аппаратурную реализацию имеет оператор сдвига (на четверть периода кривых тока и напряжения).

На чертеже представлена схема уст-45 ройства, реализующего способ определения активной и реактивной мощности. . Устройство для определения активной и реактивной мощности состоит из двух блоков 1 и 2 сдвига на четверть пери50 ода, входы которых соединены с входами u(t) и i(t) устройства и с первыми входами блоков 3 и 4 умножения, а выходы — с вторыми входами указанных блоков 3 и 4 .и входами блока 5 умножения, блок 6 умножения, входы которого соединены с первыми входами блоков 3 и 4, при этом выходы блоков 3 и 4 соединены с входами блока 7 вычи-. рактеризующихся наличием субгармоник или различных частот напряжения и тока.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют мгновенные значения напряжения и тока, затем формируют сигналы, ортогональные измеренным, сохраняя при этом их нормы, перемножают напряжение с ортогональной копией тока, ток — с ортогональной копией напряжения, ток — с напряжением, и их ортогональные (опии, которые суммируют и вычитают с последующим усреднением за период, в результате чего со, ставляющие мощности вь(числяют по фор тания, выходы блоков 5 и 6 соединены с входами блока 8 сложения, а выходы указанных блоков соединены соответственно с входами блоков 9 и 10 усреднения, выходы которых являются выходами P u Q устройства.

Устройство работает следующим образом.

Сдвинутая на четверть периода копия мгновенного напряжения с выхода блока 1 поступает на первый вход блока 3 умножения, второй вход которого подключен к датчику тока; результат перемножения с выхода блока 3 поетупает на первый вход блока 7 вычита-

I ния. Аналогично сдвинутая на четверть периода копия мгновенного тока с выхода блока 2 поступает на первый вход блока 4 умножения, второй вход которого подключен к датчику напряжения; результат перемножения с выхода блока

4 поступает на второй вход блока 7 вычитания. На выходе блока 7 получается сигнал, равный разности сигналов на выходах блоков 3 и 4, который затем усредняется за период блоком 9, в результате чего получается значение реактивной мощности. Одновременно, сдвинутые на четверть периода копии тока и напряжения, полученные на выходах блоков 1 и 2, перемножаются блоком 5, результат перемножения с выхода которого подают на первый вход блока 8 сложения. Аналогично сигналы токов и напряжений, перемноженные

1377759

Т

I (u(t) i(t) + L)u(t) ) L $ (И dt; о

2Т ) ki(t)L 1и(с)» - u(t) L (а.(с) ) dt, u(t), i (t) — мгновенные значения напряжения и тока соответственно, LI u(t)),.L)i (t) jux ортогональные копии с неизменной нормой. где — любой линейный оператор для синусоидальных и несинусоидальных режимов, не меняющий норму измеренного сигнала и ставящий ему в соответствие ортогональную копию, причем:

Составитель С. Хромов

Редактор Э. Слиган Техред М.Дидык Корректор. Н, Король

Заказ 867/41 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блоком 6, BocT RIoT HG HTopQA вход блока 8 сложения, в котором происходит сложение сигналов, с выходов блоков 5 и 6. Результат сложения поступает на вход блока 10 усреднения, на

5 выходе которого получается значение активной мощности.

Способ определения активной и реактивной мощности позволяет повысить точ-10 ность определения активной и реактивной мощности и определять их в синусоидальных и несинусоидальных режимах, характеризукпцихся наличием субгармоник или различных частот тока и напряже- 15 ния.

Формула изобретения

Способ определения активной и реактивной мощности, заключающийся в 20 том, что измеряют мгновенные значения тока и напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей за счет проведения их в несинусоидальных режимах или режимах, характеризующихся наличием субгармоник или различных частот напряжения и тока, формируют сигналы, ортогональные-измеренным, нормируют их, перемножают напряжение с ортогональной копией тока, ток — с ортогональной копией напряжений, токс напряжением, и их ортогональные копии, которые затем суммируют и вычитают с последующим усреднением эа период основной частоты, в результате чего составляющие мощности вычисляют по формулам: