Способ измерения реактивной мощности

 

СоЮз Советских

Социапнстических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080879 (21) 2808382/18-21 (51) N с присоединением заявки М (23) приоритет

6 01 и 21/00

Государственный комнтет

С,ССР оо делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 152881. Бюллетень М З0

Дата опубликования описания 180831 (53) УДК ы1.з17. . 7 (088. 8) (72) Автор изобретения (7t) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах для измерения мощности электрической цепи с несинусоидальными формами напряжения и тока, например, в устройствах контроля энергетическйх показателей вентильных преобразователей переменного тока в постоянный, преобразователей постоянного тока в переменный и других электрических установок с нелинейными элементами нагрузки, исполнительных органов регуляторов или источников.

Известен способ измерения мощности, основанный на непрерывном изме1рении мгновенных значений тока и напряжения в и точках периода, нахождении значений мгновенной мощности в этих точках, умножении их на соответствующие значения ортогональных функций двойного угла и суммировании полученных произведений с учетом знаков $1J .

Однако способ характеризуется недостаточной точностью при прерывистых токах или напряжениях, а также в тех случаях, если формы изменения и тока и напряжения не подчиняются сииусоидальному закону.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения реактивной мощности, основанный на образовании двух вспомогательных величин токов и напряжений, пропорциональных измеряемым величинам сдвинутых между собой по фазе на 145, а относительно измеряемых величин на 90О, нахождение произведений опережающей вспомогательной. величины, пропорциональной напряжению с отстающей вспомогательной величиной, пропорциональной току и наоборот и определении разности этих произведений Г2 .

Недостатком способа является невысокая точность при измерении мощности в цепях с напряжением и током несинусоидальной формы.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения реактивной мощности, основанном на измерении мгновенных значений тока и напряжени в п моментах периода, преобразовании их в величины,. пропорциональные мгно. венной мощности, и суммировании по модулю полученных произведений, преобразование выполняют следующим об855516 разом: сравнивают значения тока и напряжения, измеренные в данный момент времени, с соответствующими значениями тока и напряжения, измеренными в предыдущий момент, определяют разность этих величин и перемножают значение тока на величину, пропорциональную разности напряжений, а значение напряжения — на величину, пропорциональную разности токов.

На фиг. 1 приведена структурная блок-схема устройства, реализующего 10 данный способ; на фиг. 2 — диаграмма тока и напряжения, поясняющая сущность способа. устройство содержит дискретные . преобразователи 1 и 2 напряжения и f5 тока, ячейки 3, 4 памяти„ сумматоры

5, б, умножители 7, 8, сумматор 9, умножитель 10, интегратор 11, преобразователь 12.

Выход преобразователя 1 соединен 2О непосредственно с сумматором 5, с умножителями 8 и 10 через последовательно подключенные ячейку 3, сумматор 5, умножитель 7, сумматор 9— с преобразователем 12. Выход преобразователя 2 соединен непосредственно с сумматором 6, умножителями 7 и 10, и через последовательно подключенные ячейку 4, сумматор 6, умножитель 8— с сумматором 9. Выход умножителя 10 соединен со входом интегратора 11. ЗО

Способ измерения мощности заключается в следующем.

Текущйе значения напряжения U(t) и тока 1() подают на входы дискретных преобразователей 1 и 2. В ячейках памяти 3 и 4 производится фиксация.значений напряжения U(m-1) и тока i(m-1) предыдущей точки измерения. Сумматоры 5 и 6 представляют собой сумматоры данного и предыдущего 4О (c обратным знаком) значений дискретных величин. На выходе сумматора 5 получают дискретное значение приращения напряжения g U(m) =il(m) -U(m- 1); на выходе сумматора 6 — дискретное 4 значение приращения тока Аi(m)-i(m)

i(m-l). В умножителе 7 производят перемножение величины, пропорциональной значению приращения напряжения на величину тока, получают выходной сигнал

x = k i(m) - Ь U(m)1 где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

В умножителе 8 перемножают величину, пропорциональную значению прира- 55 щения тока, на величину напряжения, получают выходной сигнал

Y = k - U(m) Ai(m)..

В сумматоре 9 производится сложение выходных сигналов умножителей 7 и 8, один из которых (сигналов) берется с отрицательным знаком, и формирование сигнала, пропорционального мгновенному значению изменения реактивной энергии

g = i x - Yi = 1У - xi °

Умножитель 10, на вход которого поданы сигналы дискретных значений напряжения U(m) и тока i(m) формирует сигнал, пропорциональный мгновенному значению полной мощности S(m), интегрированием которого в интеграторе 11 определяется величина, соответствующая активной мощности Р. Выходной сигнал сумматора 9 g(m) преобразователь 12 преобразует в эквивалентное амплитудное или среднее значение реактивной мощности

Предлагаемый способ позволяет измерять мгновенные значения как активной, так и реактивной составляющих мощности нелинейной цепи при произвольных формах изменения тока и на- пряжения. Реализация способа представляется целесообразной на микропроцессах, мини-ЭВМ, устройствах с использованием больших интегральных схем (БИС).

Формула. изобретения

Способ измерения реактивной мощности, основанный на измерении мгновенных значений тока и напряжения в п моментах периода, преобразовании их в величины, пропорциональные мгновенной мощности, и суммировании по модулю полученных произведений, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, преобразование выполняют следующим образом: сравнивают значения тока и напряжения, измеренные в данный момент времени, с соответствующими значениями тока и напряженйя, измеренными в предыдущий момент, определяют разность этих величин и перемножают значение тока на величину, пропорциональную разности напряжений, а значение напряжения — на величину, пропорциональную разности токов. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 495614, кл. G 01 R 21/06, 23.04; /О.

2. Заявка ФРГ 9 2065924, кл. G 01 R 21/06, 05.01.78 (прототип).

855516 и()

Составитель Г. Ястребова

Редактор K. Волощук Техред I4.I îëèíêà Еорректор С. Еорниенко

Заказ 6898/62 Тираж 732 Подписное

BHHHIIH Государственного «омитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4