JPH03108674A - デジタル電力計測器 - Google Patents

デジタル電力計測器

Info

Publication number
JPH03108674A
JPH03108674A JP1246787A JP24678789A JPH03108674A JP H03108674 A JPH03108674 A JP H03108674A JP 1246787 A JP1246787 A JP 1246787A JP 24678789 A JP24678789 A JP 24678789A JP H03108674 A JPH03108674 A JP H03108674A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
signal
current
phase
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1246787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07109424B2 (ja
Inventor
Koji Tanaka
孝司 田中
Masayoshi Maeda
昌良 前田
Kazuo Kurita
和夫 栗田
Shigeo Shiono
塩野 繁男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1246787A priority Critical patent/JPH07109424B2/ja
Publication of JPH03108674A publication Critical patent/JPH03108674A/ja
Publication of JPH07109424B2 publication Critical patent/JPH07109424B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタル電力計測器に係り、特に、信号伝送路
の電力を精度よく計測するに好適なデジタル電力計測器
に関する。
〔従来の技術〕
従来、電力系統の電力を計測する場合、電力系の電圧を
計測用変圧器により検出し、電流を変流器により検出し
、各検出信号をフィルタ、サンプルホード回路を介して
デジタル信号に変換し、このデジタル信号をマルチプレ
クサを介してマイクロプロセッサに供給し、マイクロプ
ロセッサにおいて一定周期ごとに電圧、電流の瞬時値デ
ータから有効電力及び無効電力を算出する構成が採用さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、計測用変圧器及び変流器の位
相誤差について配慮がされておらず、変圧器及び変流器
に位相誤差が存在した場合、検出した電圧及び電流から
電力を算出しても、算出した電力と真の電力との間に誤
差が生じるという不具合があった。すなわち、有効電力
Pは電圧の実効値Vと電流の実効値工と両者の力率co
sθを用いて、P=VIcosfJとして算出すること
ができるが、計測用変圧器及び変流器に、変圧器の入出
力間の位相差と変流器の入出力間の位相差の総和を示す
位相誤差Tが存在した場合の有効電力P′はP ’ =
V Icos (θ+T)として算出される。
有効電力P′は真の有効電力Pよりも力率がcosrだ
け変化した値として算出されることになる。
算出した電力P′を真の有効電力Pに近似されるには、
位相誤差Tを小さくすることによって可能となるが、位
相誤差Tを小さくするには、計測用変圧器及び電流器の
コア、巻線の材質を変更したり、寸法を変えたりしなけ
ればならず、生産コストが高くなると共に外形寸法が拡
大されるという不具合が生じる。
本発明の目的は、信号伝送路の電気量を検出する検出手
段に位相誤差が生じても、電気量を検出する検出手段の
検出出力から真の有効電力と無効電力を求めることがで
きるデジタル電力計測器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、第1のデジタル
電力計測器として、信号伝送路の電圧を検出する電圧検
出手段と、信号伝送路の電流を検出する電流検出手段と
、前記両検出手段の検出による瞬時値をそれぞれ順次デ
ジタル信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段の
各出力信号から一定周期の有効電力と無効電力を算出す
る第1電力算出手段と、電圧検出手段と電流検出手段の
信号検出時における各入出力間の位相差の総和を示す位
相誤差を記憶する記憶手段と、第1電力算出手段の各算
出電力を記憶手段に記憶された位相誤差を基に補正して
真の有効電力と無効電力を算出する第2電力算出手段と
を有するデジタル電力計測器を構成したものである。
第2のデジタル電力計測器として、信号伝送路の電圧を
検出する電圧検出手段と、信号伝送路の電流を検出する
電流検出手段と、前記両検出手段の検出による瞬時値を
それぞれ順次デジタル信号に変換する信号変換手段と、
信号変換手段の各出力信号から一定周期の有効電力P′
と無効電力Q′を算出する第1電力算出手段と、信号検
出時における電圧検出手段と電流検出手段の各入出力間
の位相差の総和を示す位相誤差ψに従った補正値cos
 ψ 、 sin (pを記憶する記憶手段と、第1電
力算出手段の各算出電力P′、Q’に対する補正値とし
て記憶手段に記憶された補正値cosψ、sin’+’
を用い、真の有効電力PをP=P ′=Q′cosψ 
+Q ’sin (P、真の有効電力Q′をQ ’ =
 Q ’ cos’p −P′sinψにより算出する
第2電力算出手段とを有するデジタル電力計測器を構成
したものである。
第3のデジタル電力計測器として、信号伝送路の電圧を
検出する電圧検出手段と、信号伝送路の電流を検出する
電流検出手段と、電圧検出手段の検出信号を取り込み、
電圧検出手段の入出力間の位相差と逆位相になるシフト
旦で入力信号の位相をシフトする電圧用移相手段と、電
流検出手段の検出信号を取り込み、電流検出手段の入出
力間の位相差と逆位相になるシフト量で入力信号の位相
をシフトする電流用移相手段と、前記各移相手段出力の
瞬時値をそれぞれ順次デジタル信号に変換する信号変換
手段と、信号変換手段の各出力信号から一定周期の有効
電力と無効電力を算出する電力算出手段とを有するデジ
タル電力計測器を構成したものである。
〔作用〕
まず、電圧検出手段及び電流検出手段の位相誤差を含む
有効電力と無効電力を算出し、この算出した電力を位相
誤差を基に補正する。この補正値として、位相誤差を含
む有効電力及び無効電力から位相誤差分の力率を除去す
るものを用いれば、補正演算によって真の有効電力と無
効電力を求めることか可能となる。
ここで、信号伝送路の電圧をV、ffi流をI、f!!
気量検出手段の位相誤差をψ、電圧■と電流■の実際の
位相差をθ、位相誤差Tを含む有効電力をP′無効電力
をQ′とすると、有効電力P′と無効電力Q′は次の(
1)、(2)式によって表わされる。
P’=V−Icos(θ+<e )     −−−−
−−(1)Q ’ =V ・l5in (O+’f) 
    −−(2)次に、位相誤差Tを基にした補正値
をcos ”f′、sin CPとし、これらの補正値
を基に次の(3)式に示される演算式を基に有効電力P
′と無効電力Q′を補正すると、真の有効電力Pが得ら
れる。
P=P ′=Q′cosψ+Q ’sin’?    
      −(3)=v−Icos(θ+’115)
 ・cos’p+V−Isin (θ+(p) sin
’p=vllI(CO8θ9CO5” ?−5inθs
ir+’p 0cos%’+ sinθ6cos<P′
5inY’ +cosθ1sin” ψ )=V 0I
 (cos”p ′cosθ十sin” ψ cosθ
)=V”Icosθ(cos” (P+5in2ψ )
=v@ IC03O 同様にして次の(4)式に示される演算を実行すると、
真の無効電力Qを算出することができる。
Q = Q ’ cosY’ −P ’ sir+Y’
          −・・(4)=v・工5jn(0
+(P)・costp−v−Icos(θ+’p)si
n(P=V6I (sin(1°cos” ψ +co
sθsin’7’ @CO8’l’−eO8θ0cos
(p 1sir+’7’ +sinθ+5in2ψ )
=■・■(CO52ψ・Sinθ+sin” ’p s
inθ)=V ・l5inO(cos”P+sin”p
)=v−l5inθ また、電気量を検出する検出手段の後に、電気量検出手
段の位相差と逆位相になるシフト量で入力信号の位相を
シフトする移相手段を設ければ、電気量検出手段の位相
誤差は零に補正される。このため、移相手段の出力信号
から有効電力と無効電力を求めれば、この電力はそれぞ
れ真の有効電力及び無効電力として算出される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、デジタル電力計測器が信号検出部10
、入力変換部12、演算処理部14、メモリ16、表示
部18を備え、入力変換部12と演算処理部14、メモ
リ16、表示部18がパスライン20を介して接続され
ている。
信号検出部10は計測用変流器24と計測用変圧器26
から構成されており、変流器24は電力系の43号伝送
路22の電流を検出する電圧検出手段として構成され、
変圧器26は信号伝送路22の電圧を検出する電圧検出
手段どして構成されている。そして各変流器24、変圧
器26の検出信号が入力変換部12へ供給されるように
なっている。入力変換部12は高調波を除去するための
フィルタ及びサンプリングホールド回路を備えており、
変流器24からの電流信号及び変圧N:+ 26からの
電圧信号を一定のサンプリング周期、例えば電気角で3
0°ごとにサンプリングし、1周期で12のサンプリン
グ値をデジタルの電圧信号及びデジタルの電流信号に変
換する信号変換手段として構成されている。そして入力
変換部12から出力される電流、電圧の瞬時値データは
、第2図に示されるように、メモリ16の所定のエリア
に順次格納される。このメモリ16には変流器24およ
び変圧器26の位相誤差でのデータも格納されるように
なっている。
この位相誤差ψは、第3図に示されるように、変圧器2
6の入出力間の位相差をでよとし、変流器24の入出力
間の位相差をψ2とした場合、位相誤差Tは位相差T1
と位相差ψ2の総和として表わされる。
この位相誤差Tを予めメモリ16に格納するに際しては
、変流器24及び変圧器26に力率cosO=1の電圧
信号及び電流信号を入力し、変流器24及び変圧器26
の出力信号を基に演算処理部14において有効電力P0
、無効電力Q、を算出する。このとき有効電力P1はP
工=■・ICO8’l′、無効電力Q□はQ1=v・l
5inY’として表わされるため、理論上の真の有効電
力P、無効電力Qと算出した有効電力P工、無効電力Q
□との比から位相誤差T求めることができる。更にこの
位相誤差Tから補正値としてcos CP及びsin 
’1’をメモリ16に記憶しておけば、電力の算出演算
を円滑におこなうことができる。
演算処理部14はマイクロプロセッサなどで構成されて
おり、処理プログラム及びメモリ16に格納されたデー
タを基に各種の演算をおこない、演算結果を表示部18
に出力するようになっている。表示部18は演算処理部
14からの処理結果を画像表示するようになっている。
本実施例は以上の構成からなり、次にその作用をフロー
チャートに基づいて説明する。
まず、変流器24及び変圧器26の出力信号を順次取り
込み、電圧、電流の瞬時値データを入力する(ステップ
100)。このとき1周期分の電圧電流の瞬時値が12
点順次メモリ16に格納される。そしてこれらのデータ
を基に位相誤差Tを含む有効電力P′、無効電力Q′を
算出する(ステップ102)。この場合有効電力P′、
無効電力Q′は1周期分の電圧、電流の瞬時値データか
ら次の(5)、(6)式に従って算出される。
(以下余白) +Σ (V n X I a+3  VB+3 X I
 n ) )・・・(6)このステップで算出された有
効電力P′、無効電力Q′は前述した(1)、 (2)
式として表わされる。
次に、メモリ16に格納された位相誤差rを基に補正値
CO!3 ’l′、sin ”f’を算出する(ステッ
プ4)。
そして、これら補正値cosψ、 5inLfを用いて
有効電力P′、無効電力Q′を補正すると、前述した(
3)、(4)式から真の有効電力P、無効電力Qを算出
することができる。すなわち演算処理部14はメモリ1
6に格納されたデータを基に有効電力と無効電力を算出
する電力算出手段として構成されている。
演算処理部14において真の有効電力P、無効電力Qが
算出されると、この算出結果が表示部18に転送され、
真の有効電力Pと無効電力Qの値が画像表示される。そ
して各処理演算は一定周期ごとにおこなわれ、各周期の
電力値が表示部18に画像表示される。
また、変圧器26の出力側に位相差で、と逆位相になる
シフト量で入力信号の位相をシフトする電圧用移相手段
を設けると共に、変流器24の出力側に位相差r2と逆
位相になるシフト量で入力信号の位相をシフトする電圧
用移相手段を設け。
各移相手段の出力信号を入力変換部12を介して演算部
14へ供給するようにすれば、変流器24及び変圧器の
位相誤差が移相手段によって補正される。このため、算
出した有効電力及び無効電力を位相誤差ψによって補正
しなくても、算出した有効電力と無効電力を真の有効電
力、無効電力として用いることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、信号伝送路の電
気量を検出する電気量検出手段に位相誤差があっても真
の有効電力及び無効電力を算出することができ、電力供
給側と消費側との電力値を一致させることが可能となり
、電力消費側で電力料金の管理を容易におこなうことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す4+力成図、第2図は
メモリの構成説明図、第3図は変流器及び変圧器の入出
力波形図、第4図は第」図に示す計測器の作用を説明す
るためのフローチャートである。 10・・・信号検出部、12・・・入力変換部、14・
・・演算処理部、16・・・メモリ。 18・・・表示部、  2o・・・パスライン、22・
・・信号伝送路、24・・・変流器。 26・・・変圧器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、信号伝送路の電圧を検出する電圧検出手段と、信号
    伝送路の電流を検出する電流検出手段と、前記両検出手
    段の検出による瞬時値をそれぞれ順次デジタル信号に変
    換する信号変換手段と、信号変換手段の各出力信号から
    一定周期の有効電力と無効電力を算出する第1電力算出
    手段と、電圧検出手段と電流検出手段の信号検出時にお
    ける各入出力間の位相差の総和を示す位相誤差を記憶す
    る記憶手段と、第1電力算出手段の各算出電力を記憶手
    段に記憶された位相誤差を基に補正して真の有効電力と
    無効電力を算出する第2電力算出手段とを有するデジタ
    ル電力計測器。 2、信号伝送路の電圧を検出する電圧検出手段と、信号
    伝送路の電流を検出する電流検出手段と、前記両検出手
    段の検出による瞬時値をそれぞれ順次デジタル信号に変
    換する信号変換手段と、信号変換手段の各出力信号から
    一定周期の有効電力P′と無効電力Q′を算出する第1
    電力算出手段と、信号検出時における電圧検出手段と電
    流検出手段の各入出力間の位相差の総和を示す位相誤差
    ψに従った補正値cosψ、sinψを記憶する記憶手
    段と、第1電力算出手段の各算出電力P′、Q′に対す
    る補正値として記憶手段に記憶された補正値cosψ、
    sinψを用い、真の有効電力PをP=P′cosψ+
    Q′sinψ、真の有効電力Q′をQ′=Q′cosψ
    −P′sinψにより算出する第2電力算出手段とを有
    するデジタル電力計測器。 3、信号伝送路の電圧を検出する電圧検出手段と、信号
    伝送路の電流を検出する電流検出手段と、電圧検出手段
    の検出信号を取り込み、電圧検出手段の入出力間の位相
    差と逆位相になるシフト量で入力信号の位相をシフトす
    る電圧用移相手段と、電流検出手段の検出信号を取り込
    み、電流検出手段の入出力間の位相差と逆位相になるシ
    フト量で入力信号の位相をシフトする電流用移相手段と
    、前記各移相手段出力の瞬時値をそれぞれ順次デジタル
    信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段の各出力
    信号から一定周期の有効電力と無効電力を算出する電力
    算出手段とを有するデジタル電力計測器。
JP1246787A 1989-09-22 1989-09-22 デジタル電力計測器 Expired - Fee Related JPH07109424B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1246787A JPH07109424B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 デジタル電力計測器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1246787A JPH07109424B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 デジタル電力計測器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03108674A true JPH03108674A (ja) 1991-05-08
JPH07109424B2 JPH07109424B2 (ja) 1995-11-22

Family

ID=17153668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1246787A Expired - Fee Related JPH07109424B2 (ja) 1989-09-22 1989-09-22 デジタル電力計測器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07109424B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003060531A1 (fr) * 2002-01-09 2003-07-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Watt-heuremetre, procede de rectification d'erreur, et circuit de calcul de puissance
JP2007132897A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Hioki Ee Corp 測定装置
JP2016223993A (ja) * 2015-06-03 2016-12-28 大崎電気工業株式会社 電力測定のための位相調整システム
CN106443163A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 国网北京市电力公司 电能计量数据的处理方法和装置
WO2020002223A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Brusa Elektronik Ag Primärmessvorrichtung zum messen einer aktuellen wirkleistung
JP2021533360A (ja) * 2018-07-30 2021-12-02 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド 電流センサ構成及び較正

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729864U (ja) * 1980-07-25 1982-02-17
JPS60205377A (ja) * 1984-03-30 1985-10-16 Yokogawa Hokushin Electric Corp ワツトメ−タ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729864U (ja) * 1980-07-25 1982-02-17
JPS60205377A (ja) * 1984-03-30 1985-10-16 Yokogawa Hokushin Electric Corp ワツトメ−タ

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003060531A1 (fr) * 2002-01-09 2003-07-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Watt-heuremetre, procede de rectification d'erreur, et circuit de calcul de puissance
JP2007132897A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Hioki Ee Corp 測定装置
JP2016223993A (ja) * 2015-06-03 2016-12-28 大崎電気工業株式会社 電力測定のための位相調整システム
CN106443163A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 国网北京市电力公司 电能计量数据的处理方法和装置
CN106443163B (zh) * 2016-09-22 2019-08-09 国网北京市电力公司 电能计量数据的处理方法和装置
WO2020002223A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Brusa Elektronik Ag Primärmessvorrichtung zum messen einer aktuellen wirkleistung
US11630136B2 (en) 2018-06-29 2023-04-18 Brusa Elektronik Ag Primary measuring device for measuring a current effective power
JP2021533360A (ja) * 2018-07-30 2021-12-02 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド 電流センサ構成及び較正
US12210083B2 (en) 2018-07-30 2025-01-28 Texas Instruments Incorporated Current sensor configuration and calibration

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07109424B2 (ja) 1995-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61292067A (ja) 電力量測定方法
JP3312504B2 (ja) 位置検出装置
CN113014206B (zh) 电流/频率转换电路的标度因数温漂补偿装置及方法
JPH07109424B2 (ja) デジタル電力計測器
JPH08101074A (ja) 温度測定回路
JP4996992B2 (ja) インピーダンス測定装置
JPH0213220A (ja) 信号のサンプリング方法および装置この装置を用いた保護リレー装置
JP2982612B2 (ja) Pq演算補正方法
JPH0240567A (ja) 自動校正機能付電流測定装置
JPH0743399A (ja) パワーアナライザ装置における測定データ表示方法
JPH0652277B2 (ja) 演算機能付標準器
JPS63256814A (ja) 位置検出装置
JPH0271190A (ja) 計算機システムの時間校正方式
JP3411474B2 (ja) 指示計器
JPS6375571A (ja) オフセツト値等の処理方法
RU1798726C (ru) Устройство дл измерени коэффициента гармоник выходных сигналов четырехполюсников
JPH0220654Y2 (ja)
JPH01155275A (ja) 電子式無効電力量計
JPH0366620B2 (ja)
JP3696721B2 (ja) 測定器における測定値の表示方法
CN117232634A (zh) 一种数字式称重显示器的检测方法
JPH01214782A (ja) 電池の残容量表示装置
CN121165009A (zh) 一种精密电流电压变换器的误差校准装置及方法
JPS61221661A (ja) デイジタル電圧変化率計測器
JP2003142955A (ja) 電力増幅器出力のモニタ補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees