SU1449921A2

SU1449921A2 - Счетчик электроэнергии

Info

Publication number: SU1449921A2
Application number: SU864107163A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ефимович Тонкаль; Валерий Яковлевич Жуйков; Сергей Петрович Денисюк
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1989-01-07

Abstract

Изобретение относитс к области электроэнергетики. Цель изобретени - повышение точности измерений генерировани и потреблени активной и реактивной мощности. Счетчик содержит датчики 1 и 2 тока и напр жени , 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 сопр жени с вычислителем 19, пульт 20 ввода-вывода, блок 21 индикации и блок 22 синхронизации и управлени . Введение датчика 6 тока , двухпорогового компаратора 7, счетчика I1 и образование новых функциональных св зей позвол ет учитывать интервалы времени, когда потребление энергии отсутствует. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, может быть использовано при опенке снабжения электроэнергией в энергетических и электротехнических цепях и является усовершенствованием счетчика по основному авт. св. № 1408382.

Цель изобретения - повышение ности измерений генерирования и требления активной и реактивной

- преобрасчет учета потреблеточпомощ10 ности в системе генератор зователь - потребитель за интервалов времени, когда ние энергии отсутствует.

На чертеже представлена структурная схема счетчика электроэнергии.

Счетчик содержит первый датчик 1 тока, датчик 2 напряжения, умножитель 3, аналого-цифровой'преобразователь 4, первый двухпороговый компаратор 5, второй датчик 6 тока, второй двухпороговый компаратор 7,· мультиплексор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 двоичные счетчики, первый (й второй сумматоры 12 и 13, первый и второй регистры 14 и 15, блоки 16-18 сопряжения с вычислителем, вычислитель 19, пульт 20 ввода-вывода, блок 21 индикации, блок 22 синхронизации й управления, причем выходы датчика 1 тока и датчика 2 напряжения подключены к умножителю 3, выход которого подсоединен к входам аналого-цифрового преобразователя 4 и двухпорогового компаратора 5, выход датчика 6 тока подключен к входу двухпорогового компаратора 7, выходы аналого-цифрового преобразователя 4 и двухпорого\ вого компаратора 5 соединены с входом ( мультиплексора 8, причем выход двух: порогового компаратора 5 также подключен к входам двоичных счетчиков 9 и 10, выход двухпорогового компаратора 7 подключен к входу двоичного счетчика 11, выходы мультиплексора 8 соединены с входами сумматоров 12 и 13, выхода которых соединены с..входами регистров 14 и 15, выхода регистров 14 и 15 подсоединены к входам сумматоров 12 и 13 и к блокам 16 и 17 сопряжения с вычислителем, выходы двоичных счетчиков 9-11 подключены к входу блока 1 8 сопряжения с вычислителем, выходы блоков 16-18 сопряжения с вычислителем подключены непосредственно к входам самого вычислителя 19, выхода которого подключены к пульту 20 ввода-вывода и блоку 21 индикации, выходы блока 22 синхронизации и управления подсоединены к входам умножителя 3, аналого-цифрового преобразователя 4, мультиплексора 8, счетчиков 9-11, сумматоров 12 и 13, регистров 14 и 15, блоков 16-18 сопряжения с вычислителем и самого вычислителя 19.

Счетчик работает следующим обра зом.

При работе.счетчика электроэнергии вначале необходимо установить периодичность, с которой будет производиться расчет активной и реактивной мощности (энергии), а также вывод полученных результатов на блок 21 индикации результатов вычислений. С этой целью в блоке 22 синхронизации и управления устанавливается двоичный код интервала времени (периода Т), за который будут производиться указанные выше действия.

Выходной сигнал с первого выхода блока 22 синхронизации и управления является управляющим для-.умножителя 3, что позволяет умножитель 3 перевести в рабочее состояние. На два других входа умножителя 3 поступают сигналы с датчика I тока U^(t)= = a';i_8x(t) и датчика 2 напряжения (t) =в1_ии_0х(1), где коэффициенты о(; ио7_и определяются конструкцией датчиков. После перемножения на вы ходе умножителя 3 формируется напряжение IJ^(t) , пропорциональное мгновенной мощности P_6X(t) = i_BX (t)¹¹ ⁱb_6x(t), U^(t) =<₅ol;ei_uP_M (t), где коэффициент, задаваемый умножителем 3.

Выходной сигнал U^(t) поступает на преобразователь 4, паратор 5.

с умножителя 3 аналого-цифровой двухпороговый комНа выходе аналого-цифрового преобразователя 4 формируется цифровой код, соответствующий значению мгновенной входной мощности Ρ_6χ (t). Двух· пороговый компаратор 5 позволяет оп ределить .’моменты времени, когда мгновенная мощность P_ex(t) положительная, отрицательная и равная нулю. Пороги срабатывания компаратора 5 устанавливаются в зависимости от шага кван тования сигнала мгновенной мощности.

Цифровой код мгновенной мощности Р_ех (t) и сигналы с двухпорогового компаратора 5 поступают на мультип3 лексор 8, осуществляющий разделение выходного сигнала с аналого-цифрового преобразователя 4 в соответствии со знаком (+ - мгновенная мощность _&Р (t)> 0; - мгновенная мощность p-(t)^o).

Цифровые коды мгновенной мощности P*(t) и P“(t) поступают соответственно на сумматоры 12 и 13, в кото- ю 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 Ρ^ζϋ) 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 ин- 25 формации 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. Счет- βθ чики 9 и 10 позволяют осуществить представление интервалов времени t и t~ в цифровом виде.

Б 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 оп- 45 ределения интервала времени t ⁰¹ , когда преобразователь и потребитель отключены, энергию не потребляют, обмен электромагнитной энергией отсутствует (ток датчика i_n(t) = 0). Дат- _5Qчик 6 тока включается в цепь преобразования и/илИ потребителя в том числе, где осуществляется контроль потребления электроэнергии (последовательно с преобразователем и/или по- 55 требителем).

Сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на двухпороговый компаратор 7, осуществляющий определение момен тов времени, когда сигнал с выхода датчика 6 равен нулю, т.е. когда i_n(t) = 0.

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 определяется интервал времени t°’ , на кото^ ром преобразователь и/или потребитель энергию не потребляют, обмен электромагнитной энергией отсутствует. Счетчик 1! позволяет осуществить представление 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 вычис- ление активной мощности по формуле

P_fi = Р⁺ + Р~, где -Р⁺ и Р~ определяются на интервале T-t⁰¹ реактивной мощности по формулам

Q< = (P⁺(t+t°)-P~t⁺);

Q₂ = CP⁺t~- P“(t°+t⁺), где T = t⁺ + t~ + t°+ t ⁰¹ ; P⁺ и P - соответственно среднее значение положительной и отрицательной мгновенной мощности на интервале времени T-t , а также определяется обменная энергия

Члн = P⁺(t-+t°) - P~t⁺; w_0B2= p⁺t~ - P~(t°+t⁺).

Claims

Формула изобретения

Счетчик электроэнергии по авт. св. № 1408382, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены второй датчик тока, второй двухпороговый компаратор и третий счетчик, причем выход второго датчика тока через вто⁵ 144992!

компаратор и третий третьего блока к третьему входу телем.

рой двухпороговый счетчик подключен сопряжения вычислл-