Счетчик электроэнергии

 

Изобретение относится к области электроэнергетики. Цель изобретения - повышение точности измерений генерирования и потребления активной и реактивной мощности. Счетчик содержит датчики 1 и 2 тока и напряжения, умножитель 3, аналого-цифровой преобразователь 4, двухпороговый компаратор 5, мультиплексор 8, счетчики 9 и 10, сумматоры 12 и 13, регистры 14 и 15, блоки 16...18 сопряжения с вычислителем 19, пульт 20 ввода-вывода, блок 21 индикации и блок 22 синхронизации и управления. Введение датчика 6 тока , двухпорогового компаратора 7, счетчика I1 и образование новых функциональных связей позволяет учитывать интервалы времени, когда потребление энергии отсутствует. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1449 ) A 2 (5!) 4 G 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (6 1) 1408382 (21) 4107163/24-21 (22) 20.08.86 (46) 07,01.89. Бюп. Р 1 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Е.Тонкаль, В,Я.Жуйков и С.П.Денисюк (53) 621.317.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1121626, кл. G 01 R 21/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1408382, кл. G 01 К 21/06, 1986. (54) СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к области электроэнергетики, Цель изобретения— повышение точности измерений генерирования и потребления активной и реактивной мощности. Счетчик содержит датчики 1 и 2 тока и напряжения, умножитель 3 аналого-цифровой преобразователь 4, двухпороговый компаратор

5, мультиплексор 8, счетчики 9 и 10, сумматоры 12 и 13, регистры 14 и 15, блоки 16...18 сопряжения с вычислителем 19, пульт 20 ввода-вывода, блок

21 индикации и блок 22 синхронизации и управления. Введение датчика 6 тока, двухпорогового компаратора 7, счетчика 11 и образование новых функциональных связей позволяет учитывать интервалы времени, когда потребление энергии отсутствует. 1 ил.

1449921

Изобретение относится к электро- индикации, выходы блока 22 синхрони1 нергетике, может быть использовано зации и управления подсоединены к при опенке снабжения электроэнергией в входам умножителя 3, аналого-цифровоэ нергетических и электротехнических го преобразователя 4, мультиплексора

5 цепях и является усовершенствованием 8, счетчиков 9-11, сумматоров 12 и счетчика по основному авт. св. 13, регистров 14 и 5, и 15 блоков 16-18

Р 1408382. сопряжения с вычислителем и самого

Цель изобретения — повышение точ- вычислителя 19. ,ности измерений генерирования и по- 10 Счетчик работает следующим обратребления активной и реактивной мощ- зом. ности в системе генератор — преобразователь — потребитель за счет учета гии вначале необходимо установить пеинтервалов времени, когда потребле- риодичность, с которои будет произво; ние энергии отсутствует. 15 диться расчет активной и реактивной

На чертеже представлена структур- мощности (энергии), а также вывод по ная схема счетчика электроэнергии. лученных резуль. татов на блок 21 индиСчетчик содержит первый датчик 1 кации результатов вычислений. С этой тока, датчик 2 напряжения, умножи- целью в блоке 22 синхронизации и уптель 3, аналого-цифровой преобразо- 20 равления устанавливается двоичный ватель 4, первый двухпороговыи ком- код интервала вре (р д мени (пе ио а Т) за паратор 5, второй датчик 6 тока, вто- который будут производиться указанрой двухпороговый компаратор 7,.муль-, ные выше действия. ,типлексор 8, первый 9, второй 1 0 и Выходной сигнал с первого выхода третий 11 двоичные счетчики, первый 25 блока 22 синхронизации и управления и второй сумматоры 12 и 13, первый и является управляющим для умножителя ,, второй регистры 14 и 15, блоки 16-18 3, что позволяет умножитель 3 пере сопряжения с вычислителем, вычисли- вести в рабочее состояние ° На два тель 19, пульт 20 ввода-вывода, блок других входа умножителя 3 поступают 21 индикации, блок 22 синхронизации 30 сигналы с датчика 1 тока У (). = и управления, причем выходы датчика = Ы; i „(t) и датчика 2 р чика 2 нап яжения 1 тока и датчика 2 напряжения подклю- U„(t) = aC„ U „(t), где коэффициенты чены умножителю 3, выход которого и в „ определяются конструкцией о я на выподсоединен к входам аналого-цифрово- датчиков. После перемножения на вь

i го преобразователя 4 и двухпорогово- ходе умножителя 3 формируется напряI го компаратора 5, выход датчика 6 то- жение Ut(t), пропорциональное мгнока подключен к входу двухпорогового веннои мощности Р „() — в„ ( компаратора 7, выходы аналого-цифро° U (t) U (t) = К Ы;Ы Р „ (t), где ного преобразователя 4 и двухпорого- вх(° g g u вх в — коэффициент, задаваемый умноживого компаратора 5 соединены с входом 40 мультиплексора 8, причем выход двух- телем 3.

Выходной сигнал с умножителя порогового компаратора 5 также подU (t) поступает на аналого-цифровой ключен к входам двоичных счетчиков 9 Ч преобразователь 4, двухпороговый коми 10, выход двухпорогового компаратора 7 подключен к входу двоичного паратор 5.

На выходе аналого-цифрового преобсчетчика 11, выходы мультиплексора

12 разователя 4 формируется цифровой

8 соединены с входами сумматоров код, соответствующий значению мгнои 13, выходы которых соединены с. вхо„ () Дв хст ов 14 и 15 выходы ре- венной входной мощности Р „ t . ayxо а ато 5 позволяет опгистров 14 и 15 подсоединены к входам пороговыи компаратор ределить.Моменты времени, когда мгносумматоров 12 и 13 и к блокам 16 и венная мощность Рв (t) положительная, 17 сопряжения с вычислителем, выходы вх от ицательная и равная нулю. Пороги двоичных счетчиков 9-11 подключены к P срабатывания компаратора 5 устанаввходу блока 1 8 сопряжения с вычислиливаются в зависимости от шага квантелем выходы блоков 16-18 сопряже1 тования сигнала мгновенной мощности. ния с вычислителем подключены непосЦифровой код мгновенной мощности е ственно к входам самого вычислиредс

Р (t) и сигналы с двухпорогового теля 19 выходы которого подключены вх

21 компаратора 5 поступают на мультипк пульту 20 ввода-вывода и блоку 2 тов времени, когда сигнал с выхода датчика 6 равен нулю, т.е. когда

i„(t) = О.

Если компаратор 7 зафиксировал нулевое значение тока через датчик 6, то в рассматриваемый момент времени содержимое двоичного счетчика 11 увеличивается на 1 ° Таким образом, с помощью двоичного счетчика 11 опредео» ляется интервал времени t, на кото= ром преобразователь и/или потребитель энергию не потребляют, обмен электромагнитной энергией отсутствует. Счетчик 11 позволяет осуществить предо» ставление интервалов времени t в цифровом виде.

В соответствии с командой с второго выхода блока 22 синхронизации и управления сигнал с двоичного счетчика 11 через блок 18 сопряжения с вычислителем поступает в вычислитель

19. Установка двоичного счетчика 11 так же, как и двоичных счетчиков 9 и 10, производится с блока 22 синхронизации и управления, сигнал с которого после перезаписи информации со счетчиков 9-11 в вычислитель 19 содержимое этих счетчиков обнуляет.

Вычислитель 19 производит вычисление активной мощности по формуле р р+ + р

»» где .Р и Р определяются на интервале T-t реактивной мощности по формул ам

II. + о — ф — (P (t+t) Рt)

О У

И Ю + — — (Pt — P (t+t)

T tО1 э

+t+t+t;PHP ственно среднее значение полоой и отрицательной мгновенной

I о и на интервале времени Т-t определяется обменная энерQ» = где Т= соответ жительн мощно ст а также гия

»» = P+(t +tî) — Р t+.

Ы = P t -P (t+t ). оь

Формула изобретения

Счетчик электроэнергии по авт. св, Н - 1408382, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены второй датчик тока, второй двухпорогoBb»»» компаратор и третий счетчик, причем выход второго датчика тока через вто3

144992 лексор 8, осуществляющий разделение выходного сигнала с аналого-цифрового преобразователя 4 в соответствии со знаком ("+" — мгновенная мощность

P (t) ) О; "- — мгновенная мощность

P (t) (О).

Цифровые коды мгновенной мощности

P (t) и P (t) поступают соответственно на сумматоры 12 и 13, в кото- 1р рых, в соответствии с тактовыми импульсами блока 22 синхронизации и управления, вычисляются определенные интегралы положительной и отрицательной мощностей (на сумматорах осуще- 15 ствляется фактически численное интегрирование функций мгновенных мощностей P (t) и P (t) при шаге интегрирования, равном периоду работы генератора тактовых импульсов). 20

Занесение информации с сумматоров

12 и 13 в регистры 14 и 15 происходит при наличии сигнала на втором выходе блока 22 синхронизации и управления.

Сигнал об окончании перезаписи информации из сумматоров 12 и 13 в регистры 14 и 15 поступает на входы сумматоров 12 и 13. После этого содержимое регистров 14 и 15 поступает через блоки 16 и 17 сопряжения с вы- 30 числителем в сам вычислитель 19.

С помощью двоичных счетчиков 9 и

10 определяются интервалы времени t и t, когда мгновенная мощность положительная или отрицательная. Счетчики 9 и 10 позволяют осуществить представление интервалов времени t и t в цифровом виде.

В соответствии с командой с второго выхода блока 22 синхронизации и 40 управления сигналы с двоичных счетчиков 9 и 10 через блок 18 сопряжения с вычислителем поступают в вычислитель 19 °

Датчик 6 тока предназначен для о»»- 45 ределения интервала времени ", когда преобразователь и потребитель отключены, энергию не потребляют, обмен электромагнитной энергией отсутствует (ToK датч""а iв(t) = О). Датчик 6 тока включается в цепь преобразования и/или потребителя в том числе, где осуществляется контроль потребления электроэнергии (последовательно с преобразователем и/или потребителем).

Сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на двухпороговый компаратор

7, осуществляющий определение момен!

44992! ь рой двухпороговий компаратор и третий трет ьегo блока сопряжения с вычисли счетчик подключен к третьему входу телем.

Со ста ви тель С. Сафохин

Техред М.Дидык

Корректор С.Шекмар

Редактор Е.Папп

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6963/45 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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