JPH0275966A - 電子式電力量計 - Google Patents
電子式電力量計Info
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- JPH0275966A JPH0275966A JP63226684A JP22668488A JPH0275966A JP H0275966 A JPH0275966 A JP H0275966A JP 63226684 A JP63226684 A JP 63226684A JP 22668488 A JP22668488 A JP 22668488A JP H0275966 A JPH0275966 A JP H0275966A
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- JP
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
- G01R21/1331—Measuring real or reactive component, measuring apparent energy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電子式電力量計に関し、特に有効電力量と共に
無効電力量ら計測するようにした電子式電力量計に関す
る。
無効電力量ら計測するようにした電子式電力量計に関す
る。
［従来の技術］
従来、この種の電子式電力量計は、第２図に示ず構成と
なっていた。
なっていた。
電圧信号３０及び電流信号３８はそれぞれ被測定系の電
圧及びｒ４流を示すアナログ信号である。
圧及びｒ４流を示すアナログ信号である。
電圧信号３０は、サンプルボールド回路３１において所
定のクロック周期でサンプルボールドされたあと、アナ
ログ・ディジタル変換器＜ＡＤＣ）３２においてディジ
タル信号に変換される。
定のクロック周期でサンプルボールドされたあと、アナ
ログ・ディジタル変換器＜ＡＤＣ）３２においてディジ
タル信号に変換される。
ここで、電圧信号３０のディジタル化の過程で生じるオ
フセットを補正するために、ディジタルフィルタ（高域
通過フィルタ）３３を通した後、乗算器３４及び移相回
路３６に送られる０乗算器３４の出力信号は電圧信号及
び電流信号の積に対応し、これをｍ算回路３５で積算す
ることにより有効電力量を示すデータ（有効電力データ
）３７を得る。移相回路３６及び４４は、所定の帯域幅
において位相差を９０度に近似した一対の全域通過形回
路（いわゆる９０度位相差回路）である。
フセットを補正するために、ディジタルフィルタ（高域
通過フィルタ）３３を通した後、乗算器３４及び移相回
路３６に送られる０乗算器３４の出力信号は電圧信号及
び電流信号の積に対応し、これをｍ算回路３５で積算す
ることにより有効電力量を示すデータ（有効電力データ
）３７を得る。移相回路３６及び４４は、所定の帯域幅
において位相差を９０度に近似した一対の全域通過形回
路（いわゆる９０度位相差回路）である。
ここで、位相差が９０度に近似する帯域幅を、電源周波
数の基本法から所望の高調波まで含むように設定し、か
つ無効電力の測定誤差限度から近似帯域内での９０度位
相差の近似誤差限度を算定して、移相回路３６及び４４
の回路次数を決定する必要がある。
数の基本法から所望の高調波まで含むように設定し、か
つ無効電力の測定誤差限度から近似帯域内での９０度位
相差の近似誤差限度を算定して、移相回路３６及び４４
の回路次数を決定する必要がある。
又、電流信号３８についても、上述と同様に、サンプル
ホールド回路３９、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）４０、ディジタルフィルタ（高域通過フィルタ）４
１の順で処理した後に、乗算器３４、及び移相回路４４
に送られる。移相回路３６及び４４の岡山力信号を乗算
器４２で乗算し、これを積算回路４３で積算することに
より、無効電力量を示すデータ（無効電力データ）４５
を得る。
ホールド回路３９、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）４０、ディジタルフィルタ（高域通過フィルタ）４
１の順で処理した後に、乗算器３４、及び移相回路４４
に送られる。移相回路３６及び４４の岡山力信号を乗算
器４２で乗算し、これを積算回路４３で積算することに
より、無効電力量を示すデータ（無効電力データ）４５
を得る。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来の電子式電力量計は、フィルタ及び移相回
路を含む構成となっているので、フィルタによる回路規
模の増大、移相回路での近似による９０度位相差からの
ずれによる測定誤差、及び回路規模の制限による測定帯
域幅が狭いなどの欠点がある。
路を含む構成となっているので、フィルタによる回路規
模の増大、移相回路での近似による９０度位相差からの
ずれによる測定誤差、及び回路規模の制限による測定帯
域幅が狭いなどの欠点がある。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、回路規模の小さ
な、誤差の少ない、測定帯域幅の広い有効電力及び無効
電力を測定し得る電子式電力量計を提供することにある
。
な、誤差の少ない、測定帯域幅の広い有効電力及び無効
電力を測定し得る電子式電力量計を提供することにある
。
［課題を解決するための手段］
本発明による電子式電力量計は、測定対象の電圧及び電
流を示す電圧信号及び電流信号を受けて、有効電力及び
無効電力を示す有効電力データ及び無効電力データを得
る電子式電力量計に於いて、上記電圧信号をフーリエ変
換して、該電圧信号の周波数成分の実部を表わす第１の
変換された実部データと該電圧信号の周波数成分の虚部
を表わす第１の変換された虚部データとを出力する第１
のフーリエ変換手段と、 上記電流信号をフーリエ変換して、該電流信号の周波数
成分の実部を表わす第２の変換された実部データと該電
流信号の周波数成分の虚部を表わす第２の変換された虚
部データとを出力する第２のフーリエ変換手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第１の乗算結果信号を出力する第１の乗算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第２の乗算結果信号を出力する第２の乗算手段と、 上記第１の乗算結果信号から上記第２の乗算結果信号を
減算し、該減算された結果を表わす減算結果信号を出力
する減算手段と、 該減算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記有
効電力データとして出力する第１の積算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第３の乗算結果信号を出力する第３の乗算手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第４の乗算結果信号を出力する第４の乗算手段と、 上記第３の乗算結果信号と上記第４の乗算結果信号とを
加算し、該加算された結果を表わす加算結果信号を出力
する加算手段と、 該加算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記無
効電力データとして出力する第２の積算手段と を有することを特徴とする。
流を示す電圧信号及び電流信号を受けて、有効電力及び
無効電力を示す有効電力データ及び無効電力データを得
る電子式電力量計に於いて、上記電圧信号をフーリエ変
換して、該電圧信号の周波数成分の実部を表わす第１の
変換された実部データと該電圧信号の周波数成分の虚部
を表わす第１の変換された虚部データとを出力する第１
のフーリエ変換手段と、 上記電流信号をフーリエ変換して、該電流信号の周波数
成分の実部を表わす第２の変換された実部データと該電
流信号の周波数成分の虚部を表わす第２の変換された虚
部データとを出力する第２のフーリエ変換手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第１の乗算結果信号を出力する第１の乗算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第２の乗算結果信号を出力する第２の乗算手段と、 上記第１の乗算結果信号から上記第２の乗算結果信号を
減算し、該減算された結果を表わす減算結果信号を出力
する減算手段と、 該減算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記有
効電力データとして出力する第１の積算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第３の乗算結果信号を出力する第３の乗算手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第４の乗算結果信号を出力する第４の乗算手段と、 上記第３の乗算結果信号と上記第４の乗算結果信号とを
加算し、該加算された結果を表わす加算結果信号を出力
する加算手段と、 該加算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記無
効電力データとして出力する第２の積算手段と を有することを特徴とする。
［実施例］
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例による電子式電力旦計の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
電圧信号１及び電流信号１０は、それぞれ、被測定系の
電圧及び電流を示すアナログ信号である。
電圧及び電流を示すアナログ信号である。
電圧信号１はサンプルボールド回路２において所定のク
ロック周期でサンプルホールドされたあと、アナログ・
ディジタル変換器（ＡＤＣ）３においてディジタル信号
に変換され、その結果を実部、虚部を０として高速フー
リエ変換器（ＦＦＴ）４に送られ、フーリエ変換の結果
の実部、虚部はそれぞれ乗算器５．８及び１６．１４に
送られ乗算器５．８のそれぞれの出力はさらに減算器６
で減算される。
ロック周期でサンプルホールドされたあと、アナログ・
ディジタル変換器（ＡＤＣ）３においてディジタル信号
に変換され、その結果を実部、虚部を０として高速フー
リエ変換器（ＦＦＴ）４に送られ、フーリエ変換の結果
の実部、虚部はそれぞれ乗算器５．８及び１６．１４に
送られ乗算器５．８のそれぞれの出力はさらに減算器６
で減算される。
もう一方の電流信号１０も、上述と同様、サン１ルボー
ルド回路１１、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１２、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）１３の順で処理さ
れ、フーリエ変換の結果の実部、虚部はそれぞれ乗算器
１４． １６及び５．８に送られ、乗算器１４．１６の
それぞれの出力はさらに加算器１７で加算される。減算
器６の出力は、積算回路７で積算することにより有効電
力量を示すデータ（有効電力データ）９を得る。同様に
、加算器１７の出力は、積算回路１５で積算することに
より無効電力量を示すデータ（無効電力データ）１８を
得る。
ルド回路１１、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１２、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）１３の順で処理さ
れ、フーリエ変換の結果の実部、虚部はそれぞれ乗算器
１４． １６及び５．８に送られ、乗算器１４．１６の
それぞれの出力はさらに加算器１７で加算される。減算
器６の出力は、積算回路７で積算することにより有効電
力量を示すデータ（有効電力データ）９を得る。同様に
、加算器１７の出力は、積算回路１５で積算することに
より無効電力量を示すデータ（無効電力データ）１８を
得る。
今、電圧信号及び電流信号のディジタル化の過程で生じ
るオフセット抑圧の具体的例として、５０Ｈｚの商用電
源に対して２〜７次の高調波成分までの電力を測定する
ことを考える。電圧及び電流を８００Ｈｚで１６点サン
プリングした結果を実部とし、虚部を０として高速フー
リエ変換（ＦＦＴ）を行なうと、周波数がＯＨｚ、５０
Ｈｚ 、 １ ０ ０ Ｈｚ 、 １
５ ０ Ｈｚ 、 ２ ０ ０ Ｈｚ 。
るオフセット抑圧の具体的例として、５０Ｈｚの商用電
源に対して２〜７次の高調波成分までの電力を測定する
ことを考える。電圧及び電流を８００Ｈｚで１６点サン
プリングした結果を実部とし、虚部を０として高速フー
リエ変換（ＦＦＴ）を行なうと、周波数がＯＨｚ、５０
Ｈｚ 、 １ ０ ０ Ｈｚ 、 １
５ ０ Ｈｚ 、 ２ ０ ０ Ｈｚ 。
２５０Ｈｚ、３００Ｈｚ、及び３５０Ｈｚの８点の複素
数の周波数成分が得られる。このようにして得られた８
点の複素数の周波数成分を、電圧実部Ｖ ｒｏ＋ Ｖ
ｒｌ、 ”” Ｖ ｒ？、電圧虚部Ｖ Ｈ６，Ｖ 目、
・・・Ｖ １７、電圧実部Ｉ、。＋ｌｌ＋・・・Ｉ、
フ、及び電圧虚部１１ｏ、Ｉ目・・・ＩＩ７とあられず
。
数の周波数成分が得られる。このようにして得られた８
点の複素数の周波数成分を、電圧実部Ｖ ｒｏ＋ Ｖ
ｒｌ、 ”” Ｖ ｒ？、電圧虚部Ｖ Ｈ６，Ｖ 目、
・・・Ｖ １７、電圧実部Ｉ、。＋ｌｌ＋・・・Ｉ、
フ、及び電圧虚部１１ｏ、Ｉ目・・・ＩＩ７とあられず
。
ここで、電圧信号及び電流信号のディジタル化の過程で
生じるオフセットは、直流成分（周波数０Ｈｚ）なので
、周波数ＯＨｚの周波数成分を除いた基本信号から７次
高調波までの電力は、有効電力＝ Σ （Ｖ１＊Ｉ ｒ
ｋＶ＋ｋｌ ＋ｈ） 。
生じるオフセットは、直流成分（周波数０Ｈｚ）なので
、周波数ＯＨｚの周波数成分を除いた基本信号から７次
高調波までの電力は、有効電力＝ Σ （Ｖ１＊Ｉ ｒ
ｋＶ＋ｋｌ ＋ｈ） 。
無効電力＝ Σ （ｖｒｋＩＩｋ＋ｖｌｋＩｒｋ）とな
り、これらを積算することにより有効電力量及び無効電
力量が得られオフセットの抑圧が容易に可能となる。
り、これらを積算することにより有効電力量及び無効電
力量が得られオフセットの抑圧が容易に可能となる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、オフセットキャンセルが
特別な回路を必要としないので、回路規模を縮少可能で
あると同時に、従来のように１対の移相回路も必要とし
ない、さらに回路規模を縮少でき、位相差９０°からの
ずれによる誤差がない、又、サンプル周期の１／２の周
波数までの広い帯域で誤差の少ない有効電力と無効電力
の測定が可能である。
特別な回路を必要としないので、回路規模を縮少可能で
あると同時に、従来のように１対の移相回路も必要とし
ない、さらに回路規模を縮少でき、位相差９０°からの
ずれによる誤差がない、又、サンプル周期の１／２の周
波数までの広い帯域で誤差の少ない有効電力と無効電力
の測定が可能である。
第１図は本発明の一実施例による電子式電力量計の構成
を示すブロック図、第２図は従来の電子式電力量計の構
成を示すブロック図である。 １・・・電圧信号、２・・・サンプルホールド回路、３
・・・アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）、４・・
・°高速フーリエ変換器（ＦＦＴ） 、５・・・乗算器
、６・・・減算器、７・・・積算回路、８・・・乗算器
、９・・・有効電力データ、１０・・・電流１８号、１
１・・・サンプルボールド回路、１２・・・アナログ・
ディジタル変換器（ＡＤＣ）、１３・・・高速フーリエ
変換器（ＦＰＴ）、１４・・・乗算器、１５・・・積算
回路、１６・・・乗算器、１７・・・加算器、１８・・
・無効電力データ。
を示すブロック図、第２図は従来の電子式電力量計の構
成を示すブロック図である。 １・・・電圧信号、２・・・サンプルホールド回路、３
・・・アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）、４・・
・°高速フーリエ変換器（ＦＦＴ） 、５・・・乗算器
、６・・・減算器、７・・・積算回路、８・・・乗算器
、９・・・有効電力データ、１０・・・電流１８号、１
１・・・サンプルボールド回路、１２・・・アナログ・
ディジタル変換器（ＡＤＣ）、１３・・・高速フーリエ
変換器（ＦＰＴ）、１４・・・乗算器、１５・・・積算
回路、１６・・・乗算器、１７・・・加算器、１８・・
・無効電力データ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定対象の電圧及び電流を示す電圧信号及び電流信
号を受けて、有効電力及び無効電力を示す有効電力デー
タ及び無効電力データを得る電子式電力量計に於いて、 上記電圧信号をフーリエ変換して、該電圧信号の周波数
成分の実部を表わす第１の変換された実部データと該電
圧信号の周波数成分の虚部を表わす第１の変換された虚
部データとを出力する第１のフーリエ変換手段と、 上記電流信号をフーリエ変換して、該電流信号の周波数
成分の実部を表わす第２の変換された実部データと該電
流信号の周波数成分の虚部を表わす第２の変換された虚
部データとを出力する第２のフーリエ変換手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第１の乗算結果信号を出力する第１の乗算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第２の乗算結果信号を出力する第２の乗算手段と、 上記第１の乗算結果信号から上記第２の乗算結果信号を
減算し、該減算された結果を表わす減算結果信号を出力
する減算手段と、 該減算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記有
効電力データとして出力する第１の積算手段と、 上記第１の変換された虚部データと上記第２の変換され
た実部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第３の乗算結果信号を出力する第３の乗算手段と、 上記第１の変換された実部データと上記第２の変換され
た虚部データとを乗算し、当該乗算された結果を表わす
第４の乗算結果信号を出力する第４の乗算手段と、 上記第３の乗算結果信号と上記第４の乗算結果信号とを
加算し、該加算された結果を表わす加算結果信号を出力
する加算手段と、 該加算結果信号を積算し、当該積算された結果を上記無
効電力データとして出力する第２の積算手段と を有することを特徴とする電子式電力量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63226684A JPH0275966A (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 電子式電力量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63226684A JPH0275966A (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 電子式電力量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275966A true JPH0275966A (ja) | 1990-03-15 |
Family
ID=16849034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63226684A Pending JPH0275966A (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 電子式電力量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0275966A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5243536A (en) * | 1990-08-30 | 1993-09-07 | Metricom, Inc. | Method and apparatus for measuring volt-amps reactive power using synthesized voltage phase shift |
| US5485393A (en) * | 1990-08-30 | 1996-01-16 | Metricom, Inc. | Method and apparatus for measuring electrical parameters using a differentiating current sensor and a digital integrator |
| JP2005069766A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Cimx Kk | 電気的情報の計測収集システム |
| JP2006081045A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hitachi Ltd | 直交検出器ならびにそれを用いた直交復調器およびサンプリング直交復調器 |
| JP2020114163A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Ｄｅｌｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ． | スマートグリッド統合システム及びその電力情報処理方法 |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP63226684A patent/JPH0275966A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5243536A (en) * | 1990-08-30 | 1993-09-07 | Metricom, Inc. | Method and apparatus for measuring volt-amps reactive power using synthesized voltage phase shift |
| US5485393A (en) * | 1990-08-30 | 1996-01-16 | Metricom, Inc. | Method and apparatus for measuring electrical parameters using a differentiating current sensor and a digital integrator |
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| US7920652B2 (en) | 2004-09-13 | 2011-04-05 | Hitachi, Ltd. | Orthogonality detector, and quadrature demodulator and sampling quadrature demodulator using detector thereof |
| KR101140333B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2012-05-03 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 직교 검출기 및 그것을 이용한 직교 복조기 및 샘플링직교 복조기 |
| US8315338B2 (en) | 2004-09-13 | 2012-11-20 | Hitachi, Ltd. | Orthogonality detector, and quadrature demodulator and sampling quadrature demodulator using detector thereof |
| JP2020114163A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Ｄｅｌｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ． | スマートグリッド統合システム及びその電力情報処理方法 |
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