Устройство для измерения активной мощности

 

Изобретение может быть использовано для измерения активной мощности в энергосистемах в нормальных и аварийных режимах. Устройство содержит входные преобразователи 1, 2 напряжения и тока соответственно, блок 3 умножения, преобразователь 4 напряжения в частоту с линейным и делительным входами, счетчики 5, 6, регистр 7 памяти, цифроаналоговые преобразователи 8, 9, формирователь 10, элемент 11 задержки, генератор 12 импульсов. Устройство шеет повышенное быстродействие за счет получения информации о величине активной мощности в контролируемой сети в конце каждого цикла преобразования, равного по длительности периоду напряже- ; ния (тока) в контролируемой сети, 1 ил. . i , I о (Л k. Од СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ 6ССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":: 1

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4170054/24-21 (22) 30. 12. 86 (46) 30.06.88. Бюл. В 24 (71) Витебское производственное объединение "Электроизмеритель" и Смоленский филиал Московского энергетичес" кого института (72) М.Б.Лейтман, P.È.Àãðåñò, А.И.Дибер, Н.П.Тверитин, Г.И.Кацман и Л.Ф.Слепченков (53) 621.317.7(088.8) (56) Гончаров В,Г. Матвеев И.М., Якомаскин В.Б. Повьппение быстродействия измерительных преобразователей.

Унификация в области приборостроения. Труды ВНИИЭП. Л., 1982.

Кизилов.В.У., Максимов В.М., Сомлянский И.И. Харьков: Вища школа (изд-во при Харьк.ун-те), 1983, с.14, рис.1.1.

„SU» 1406504 А1 (51) 4 С 01 R 21/06 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение может быть использовано для измерения активной мощности в энергосистемах в нормальных и аварийных режимах. Устройство содержит входные преобразователи 1, 2 напряжения и тока соответственно, блок 3 умножения, преобразователь 4 напряжения в частоту с линейным и делительным входами, счетчики 5, 6, регистр 7 памяти, цифроаналоговые преобразователи 8, 9, формирователь 10, элемент 11 задержки, генератор 12 импульсов. Устройство имеет повышенное быстродействие за счет получения информации о величине активной мощности в контролируемой сети в конце каждого цикла преобразования, равного по длительности периоду напряже-: ния (тока) в контролируемой сети.

1406504

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной мощности. в энергосистемах в нормаль5 ных и аварийных режимах.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства путем получения информации о величине активной мощности в контролируемой сети в кон- Ig це каждого цикла преобразования, равного по длительности периоду напряжения (тока) в. контролируемой сети.

На чертеже изображены структурная схема предлагаемого устройства. f5

Устройство содержит входные преобразователи 1 и 2 напряжения и тока, блок 3 умножения, входы которого под ключены к выходам входньЫ преобразо вателей I.и 2 напряжения и тока, пре-20 образователь 4 напряжения в частоту с линейным и делительным входами, первый 5 и второй 6 счетчики, регистр

7 памяти, первый 8 и второй 9 цифро. аналоговые преобразователи формироЭ ватель 10, элемент Il задержки и re нератор 12 импульсов. !

Линейный вход преобразователя 4 напряжения в частоту с линейным и де-30

, лительным входами соединен с выходом блока 3 умножения. Делительный вход преобразователя 4 напряжения в часто.ту с линейным и делительным входом

35 подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя 8. Выход пре

,образователя 4 напряжения в частоту ,,-с линейным и делительным входами соединен со счетным входом первого счет чика 5, выход которого подключен к входу регистра 7 памяти, выход которого соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя 9. Установочный вход регистра 7 памяти соединен с выходом формирователя 10, вход которого является входом для напряжения с частотой контролируемой сети. Установочный вход первого счетчика 5 соединен с выходом элемента

1) задержки, а вход последнего подключен к выходу формирователя 10, установочный вход второго счетчика 6 соединен с выходом элемента 11 задержки, счетный вход — с выходом генератора 12 импульсов, а выход— подключен к информационному входу

55 первого цифроаналогового преобразователя 8, установочный вход которого соединен с выходом формирователя 10, Устройство работает следующим образом.

На счетный вход второго счетчика

6 с выхода генератора 12 импульсов непрерывно поступают импульсы со стабильной частотой f ц, намного превышающей частоту f сети, Формирователь

10 формирует из входного напряжения, частота которого равна частоте контролируемой сети, тактовые импульсы, которые поступают на вход элемента

11 задержки и на установочные входы регистра 7 памяти и второго цифроаналогового преобразователя 8.

В момент появления на выходе элемента 11 задержки импульса,. второй счетчик 6. устанавливается в нулевое состояние, а первый счетчик 5 устанавливается в начальное состояние, после чего во втором счетчике 6 начинается счет импульсов, поступающих на его счетный вход с выхода генератора 12 импульсов. К концу периода во втором счетчике 6 запишется число равное и„= ЙГ Т, (1) где Т вЂ” длительность периода напряжения (тока) в контролируемой сети; стабильная частота следоГи вания импульсов генератора

12 импульсов.

В начале следующего периода на выходе формирователя 10 появляется тактовый импульс, поступающий на установочные входы первого цифроаналогового преобразователя 8 и регистра

7 памяти. При этом в регистр памяти первого цифроаналогового преобразователя 8 передается число п из второго счетчика 6, в результате чего напряжение на его выходе будет равно

Ц дп1 Кг Ги T> . (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности

B регистр 7 памяти из первого счетчика 5 запишется число, соответствующее результату преобразования за предыдущий период измерения.

Через интервал времени й- задержки, вносимый элементом 11 задержки (интервал времени t пренебрежимо мал по сравнению с длительностью периода), на выходе элемента 11 задержки появляется импульс, в результате чего второй счетчик 6 вновь устанавливается в нулевое, а первый счет1406504 где КrfHs< и К IlHRL — коэффициенты передачи преобразователя 4 напряжения в частоту по линейному и делительному входам соответственно.

Импульсы с частотой, определяемой по формуле (3), на протяжении периода с выхода преобразователя 4 напряжения в частоту с линейным и делительным входами поступают на вход первого счетчика $, К концу периода, совпадающего по времени с концом пре

:образования, код на выходе счетчика

5 соответствует величина

r т

К ич и i Кпнчс 1 1

--й-"- — — — — d t- =— — — -- — ) и1.1

Kp„q K fry T „KqH„q K.fró (4) K < ° — uidt К1 Р, 0

К пнч1 б где К вЂ” — — — — — - — коэффициент

К ° К f и ч 2 rii пропорциональ ности

Т

u1dt

Т о

P — активная мощность в контролируемой сети.

Т.е. код на выходе первого счетчика пропорционален активной мощности.

В конце цикла преобразования импульс с выхода формирователя 1О поступает на установочные входы регистчик 5 — в начальное состояние, после чего во втором счетчике 6 начинается следующий цикл счета импульсов, поступающих от генератора 12 импульсов.

Поскольку на линейный вход преобразователя 4 напряжения в частоту, с линейным и делительным входами бло ка 3 умножения непрерывно поступает сигнал, пропорциональный произведению мгновенных значений тока и напря жения в контролируемой сети, а на делительный вход с выхода первого цифроаналогового преобразователя 8 поступает сигнал напряжения 11,, определяемый по формуле (2), величина которого пропорциональна длительности периода, то мгновенная частота следования импульсов на выходе преобразователя 4 напряжения в частоту с линейным и делительным входами, равная feLix пнчВ на протяженяи периода определяется по формуле

К анч1 U них пнч К .К . f .т онч a ru ра 7 памяти и первого цифроаналогового преобразователя 8, а также на вход элемента 11 задержки. При этом в регистр 7 памяти записывается число из первого счетчика 5, определяемое по формуле (4), которое поступает затем на вход второго цифроаналогового преобразователя 9, в результате чего аналоговый сигнал .на выходе последнего пропорционален активной мощности в контролируемой сети, а на вход второго цифроаналогового преобразователя 8 поступает код с выхода второго счетчика 6, соответствующий числу п,(I) . Через интервал времени задержки (te « T) вносимый элементом 11 задержки, импульс с выхода последнего устанавливает в

25

Формула изобретения

Устройство для измерения активной мощности, содержащее входные преобразователи напряжения и тока, блок умножения, входы которого подключены к выходам входных преобразователей напряжения и тока, о .т л и ч а ю щ е" е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него дополнительно введены преобразователь напряжения в частоту с линейным и делительным входами, первый и второй счетчики, регистр памяти, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, формирователь, элемент задержки, генератор импульсов, при этом первый вход преобразователя напряжения в частоту

0 с линейным и делительным выходами соединен с выходом блока умножения, второй вход - с выходом первого цифроаналогового преобразователя, а выход — со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к входу регистра памяти, выход которого соединен с входом второго цифра аналогового преобразователя, установочный вход регистра памяти соединен с выходом формирователя, вход которого является входом для напряжения с частотой контролируемой сети, установочные входы первого и второго счетчиков соединены с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу формирователя, счетный вход второго счетчика соединен

35

55

20 нулев ое со стояние в торой счетчик: 6 и начальное состояние первый счетчик

5, после чего процесс преобразования повторяется.

1406504

Составитель С.Сафохин

Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Редактор А. Ревин

Заказ 3187/40 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

5 с выходом генератора импульсов, выход которого подключен к информационному входу первого цифроаналогового преобразователя, установочный вход которого соединен с выходом формирователя.