RU152498U1 - DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS Download PDF

Info

Publication number
RU152498U1
RU152498U1 RU2014145821/28U RU2014145821U RU152498U1 RU 152498 U1 RU152498 U1 RU 152498U1 RU 2014145821/28 U RU2014145821/28 U RU 2014145821/28U RU 2014145821 U RU2014145821 U RU 2014145821U RU 152498 U1 RU152498 U1 RU 152498U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
input
voltage
determining
Prior art date
Application number
RU2014145821/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Панкратов
Юрий Васильевич Хрущев
Наталья Ленмировна Бацева
Владимир Иосифович Полищук
Андрей Владимирович Гофман
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы"
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 Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы"
Priority to RU2014145821/28U priority Critical patent/RU152498U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU152498U1 publication Critical patent/RU152498U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Устройство для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений, содержащее блок фильтрации, отличающееся тем, что введены измерительный трансформатор тока, включенный на выходе питающего нагрузку трансформатора, измерительный трансформатор напряжения, включенный параллельно нагрузке, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом питающего нагрузку трансформатора, блок измерения активной мощности и напряжения, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а первый и второй информационные входы соединены соответственно с выходом измерительного трансформатора тока и измерительного трансформатора напряжения, блок определения показателей регулирующих эффектов, вход которого соединен с выходом блока измерений активной мощности и напряжения и с первым информационным входом блока фильтрации, выполненного с возможностью фильтрации пар измерений, блок определения аномальных искажений, вход которого соединен с выходом блока определения показателей регулирующих эффектов, а сигнальный и информационные выходы соединены соответственно с управляющим и вторым информационным входом блока фильтрации, блок определения абсолютных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блока фильтрации, блок определения относительных значений напряжения и мощности, первый вход которого соединен с выходом блока определения абсолютных значений базисной мощности, блок определения коэффициентов аппроксимации, вход которого соединен с выходом блока определения относительных значений \напряжения и мощности, A device for determining the static characteristics of a voltage load with protection against anomalous distortions, comprising a filtering unit, characterized in that a measuring current transformer is included that is connected to the output of the load transformer, a voltage measuring transformer connected in parallel with the load, a control unit, the first output of which is connected to the control input of the load transformer, the unit for measuring active power and voltage, the control input of which is connected to the second output the control unit, and the first and second information inputs are connected respectively to the output of the measuring current transformer and the voltage measuring transformer, a control effect indicator determining unit, the input of which is connected to the output of the active power and voltage measuring unit and to the first information input of the filtering unit configured to filter a pair of measurements, an abnormal distortion determination unit, the input of which is connected to the output of the regulatory effect indicators determination unit, the signal and information outputs are connected respectively to the control and second information input of the filtering unit, the absolute power base unit for determining the absolute values, the input of which is connected to the output of the filtering unit, the unit for determining the relative voltage and power values, the first input of which is connected to the output of the unit for determining the absolute base power values , a block for determining approximation coefficients, the input of which is connected to the output of a block for determining relative values of voltage and power,

Description

Полезная модель относится к области измерений в электротехнике и может быть использована для определения статических характеристик нагрузки по напряжению U, которые представляют в виде полинома

Figure 00000002
второй степени с коэффициентами аппроксимации a 0, a 1, a 2, соответствующими минимальному среднеквадратическомуThe utility model relates to the field of measurements in electrical engineering and can be used to determine the static characteristics of the load voltage U, which are presented in the form of a polynomial
Figure 00000002
second degree approximation coefficients a 0, a 1, a 2, corresponding to the minimum rms

отклонению значений напряжения и мощности.deviation of voltage and power.

Предложенное техническое решение представляет собой специализированное устройство измерительной и вычислительной техники, содержащее элементы (блоки) и связи между ними, находящиеся в функционально-конструктивном единстве и размещенные в ограниченном пространстве с возможностью выполнения в едином корпусе.The proposed technical solution is a specialized device for measuring and computing equipment, containing elements (blocks) and the connections between them, located in a functional-structural unity and placed in a limited space with the possibility of execution in a single building.

Известны устройства для измерений и определения различных характеристик и параметров нагрузки электрических цепей.Known devices for measuring and determining various characteristics and load parameters of electrical circuits.

В частности, известно устройство [RU 143384, U1, G09B 23/18, 20.02.2014], содержащее модели силового трансформатора, линии электропередачи и электрической нагрузки, а также, по меньшей мере, один измеритель параметров режима работы сети системы электроснабжения, снабженный выводами для подключения к электрической сети 220 В, причем устройство дополнительно снабжено стабилизатором напряжения для подключения через него к электрической сети.In particular, it is known a device [RU 143384, U1, G09B 23/18, 02/20/2014] containing models of a power transformer, power line and electric load, as well as at least one meter for operating parameters of a power supply network network equipped with leads for connecting to an electrical network of 220 V, and the device is additionally equipped with a voltage stabilizer for connecting through it to the electrical network.

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя известное устройство и позволяет проводить измерения параметров электрических сетей, но не позволяет определять статические характеристики нагрузки по напряжению.The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality, since, although the known device allows measurements of the parameters of electrical networks, it does not allow determining the static characteristics of the load by voltage.

Кроме того, известно техническое решение [RU 133931, U1, G01M 17/08, 27.10.2013], содержащее ЭВМ с принтером и блоком беспроводного интерфейса, подсистему диагностирования электрических цепей, измеритель изоляции, внешний порт передачи данных, подсистему управления электрическими цепями, имеющую распределенную структуру и содержащую два блока измерения и управления с преобразователями электросигналов, блоки питания, при этом, измеритель изоляции подключен к внешнему порту передачи данных, ЭВМ соединена с блоками измерения электрических цепей, блоками питания и управления, блоки измерения подключены к электрическим цепям, блоки питания, измерения и управления соединены с преобразователями электросигналов, подключены к силовым и вспомогательным электрическим цепям, блоки распределенной структуры измерения электрических цепей выполнены в виде модулей, в которых составляющие устройство диагностирования компоненты распределены следующим образом: один блок в виде “мегаомметра”, другой блок в виде “Z-метра”, причем, модуль “мегаомметр” содержит микроконтроллер, энергонезависимую память, микросхему часов реального времени, драйвер USB, блок питания, блок заряда аккумуляторов, аккумулятор, гальванически развязанный блок питания, формирователь высоковольтного выходного напряжения, усилитель тока, усилитель напряжения, схему управления, интерфейса UART, а блок “Z-метр” содержит микроконтроллер, энергонезависимую память, микросхему часов реального времени, драйвер USB, блок питания, блок заряда аккумуляторов, аккумулятор, генератор измерительного сигнала, узел преобразователей, узел синхронного детектора и интегратор логического узла.In addition, there is a known technical solution [RU 133931, U1, G01M 17/08, 10.27.2013] containing a computer with a printer and a wireless interface unit, a subsystem for diagnosing electrical circuits, an isolation meter, an external data port, a subsystem for controlling electrical circuits having distributed structure and containing two measurement and control units with electrical signal converters, power units, while the isolation meter is connected to an external data port, the computer is connected to units for measuring electrical circuits, units power supply and control, measurement units are connected to electric circuits, power supply, measurement and control units are connected to electric signal converters, connected to power and auxiliary electric circuits, units of a distributed structure for measuring electric circuits are made in the form of modules in which the components of the diagnostic device are distributed as follows : one block in the form of a “megaohmmeter”, another block in the form of a “Z-meter”, moreover, the module “megaohmmeter” contains a non-volatile microcontroller memory, real-time clock chip, USB driver, power supply, battery charge unit, battery, galvanically isolated power supply unit, high-voltage output voltage driver, current amplifier, voltage amplifier, control circuit, UART interface, and the “Z-meter” unit contains a microcontroller , non-volatile memory, real-time clock chip, USB driver, power supply, battery pack, battery, measuring signal generator, transducers unit, synchronous detector unit and integrator ogic node.

Недостатком этого технического решения является относительно высокая сложность и относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя известное устройство и позволяет проводить измерения параметров электрических сетей, но не позволяет определить статические характеристики нагрузки по напряжению.The disadvantage of this technical solution is the relatively high complexity and relatively narrow functionality, because, although the known device allows measurements of electrical networks, it does not allow determining the static characteristics of the load voltage.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному, является устройство [RU 2509314, C2, G01R 27/00, 10.03.2014], содержащее фильтр низкой частоты, вход которого подключен к контролируемой сети, источник опорного напряжения, индикатор и компараторы аварийной и предупредительной сигнализации, преобразователь сопротивления в напряжение, разностный усилитель, блок дифференцирования и компаратор, причем, источник опорного напряжения подключен к первому входу разностного усилителя и входу преобразователя сопротивления в напряжение, один выход которого связан с входом фильтра низкой частоты, а другой - с входом блока дифференцирования и вторым входом разностного усилителя, выход которого соединен с индикатором и с первыми входами компараторов аварийной и предупредительной сигнализации, ко вторым входам - входам стробирования которых через третий компаратор подключен выход блока дифференцирования.The closest in technical essence to the proposed one is a device [RU 2509314, C2, G01R 27/00, 03/10/2014], which contains a low-pass filter, the input of which is connected to a controlled network, a voltage reference source, an indicator and alarm and warning comparators, a resistance to voltage converter, a differential amplifier, a differentiation unit and a comparator, moreover, the reference voltage source is connected to the first input of the difference amplifier and the input of the resistance to voltage converter, one output of which one is connected to the input of the low-pass filter, and the other to the input of the differentiation unit and the second input of the differential amplifier, the output of which is connected to the indicator and to the first inputs of the alarm and warning comparators, to the second inputs - the gating inputs of which the output of the differentiation unit is connected through the third comparator .

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя известное устройство и позволяет проводить контроль и измерение параметров электрических сетей, но не позволяет определять статические характеристики нагрузки по напряжению с учетом возникающих аномальных искажений измеряемых параметров.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively narrow functionality, because, although the known device allows monitoring and measuring the parameters of electric networks, it does not allow determining the static characteristics of the voltage load taking into account the occurring anomalous distortions of the measured parameters.

Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства, позволяющего определять статические характеристики нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности в условиях возможных аномальных искажений.The objective of this utility model is to develop a device that allows you to determine the static characteristics of the voltage load in the presence of irregular fluctuations and power drift under conditions of possible anomalous distortions.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения определения статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности в условиях возможных аномальных искажений.The required technical result is to expand the functionality by providing a determination of the static characteristics of the voltage load in the presence of irregular fluctuations and power drift under conditions of possible anomalous distortions.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается путем введения в известное устройство дополнительного арсенала технических средств, в частности, тем, что, в устройство, содержащее блок фильтрации, согласно полезной модели, введены измерительный трансформатор тока, включенный на выходе питающего нагрузку трансформатора, измерительный трансформатор напряжения, включенный параллельно нагрузке, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом питающего нагрузку трансформатора, блок измерения активной мощности и напряжения, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а первый и второй информационные входы, соединены, соответственно, с выходом измерительного трансформатора тока и измерительного трансформатора напряжения, блок определения показателей регулирующих эффектов, вход которого соединен с выходом блока измерений активной мощности и напряжения и с первым информационным входом блока фильтрации, выполненного с возможностью фильтрации пар измерений, блок определения аномальных искажений, вход которого соединен с выходом блока определения показателей регулирующих эффектов, а сигнальный и информационные выходы - соединены, соответственно, с управляющим и вторым информационным входом блока фильтрации, блок определения абсолютных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блока фильтрации, блок определения относительных значений напряжения и мощности, первый вход которого соединен с выходом блока определения абсолютных значений базисной мощности, блок определения коэффициентов аппроксимации, вход которого соединен с выходом блока определения относительных значений напряжения и мощности, блок определения погрешности, вход которого соединен с выходом блока определения коэффициентов аппроксимации, и блок уточнения относительных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блок определения погрешности, а выход - соединен со вторым входом блока определения относительных значений напряжения и мощности.The problem is solved, and the desired technical result is achieved by introducing into the known device an additional arsenal of technical means, in particular, in that, in the device containing the filtering unit, according to the utility model, a measuring current transformer is introduced, included at the output of the transformer supplying load, measuring a voltage transformer connected in parallel with the load, a control unit, the first output of which is connected to the control input of the transformer supplying the load, the measuring unit active power and voltage, the control input of which is connected to the second output of the control unit, and the first and second information inputs are connected, respectively, to the output of the measuring current transformer and voltage measuring transformer, a unit for determining the indicators of regulatory effects, the input of which is connected to the output of the measurement unit active power and voltage and with the first information input of the filtering unit, configured to filter pairs of measurements, the anomalous detection unit is distorted the input of which is connected to the output of the unit for determining the indicators of regulatory effects, and the signal and information outputs are connected, respectively, to the control and second information input of the filtering unit, the unit for determining the absolute values of the base power, the input of which is connected to the output of the filtering unit, the unit for determining the relative voltage and power values, the first input of which is connected to the output of the unit for determining the absolute values of the base power, the unit for determining the approximation coefficients, input is connected to the output of the unit for determining the relative values of voltage and power, the unit for determining the error, the input of which is connected to the output of the unit for determining the approximation coefficients, and the unit for updating the relative values of the base power, the input of which is connected to the output of the unit for determining the error, and the output is connected to the second input unit for determining the relative values of voltage and power.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - функциональная схема устройства для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений;in FIG. 1 is a functional diagram of a device for determining the static characteristics of a voltage load with protection against anomalous distortions;

на фиг. 2 - функциональная схема блока определения аномальных искажений.in FIG. 2 is a functional diagram of an abnormal distortion determination unit.

На фиг. 1 представлены: блок 1 управления, питающий нагрузку трансформатор 2, блок 3 измерения активной мощности и напряжения, измерительный трансформатор 4 тока, измерительный трансформатор 5 напряжения, блок 6 определения показателей регулирующих эффектов, блок 7 фильтрации, выполненный с возможностью фильтрации пар измерений, блок 8 определения абсолютных значений базисной мощности, блок 9 определения относительных значений напряжения и мощности, блок 10 определения коэффициентов аппроксимации, блок 11 определения погрешности, блок 12 уточнения относительных значений базисной мощности и блок 13 определения аномальных искажений.In FIG. 1 presents: control unit 1, load transformer 2, active power and voltage measuring unit 3, current measuring transformer 4, voltage measuring transformer 5, control effect indicator determination unit 6, filtering unit 7 configured to filter pairs of measurements, unit 8 determining the absolute values of the base power, block 9 determining the relative values of voltage and power, block 10 determining the approximation coefficients, block 11 determining the error, block 12 clarifying in relative power values and the basal portion 13 to determine abnormal distortion.

На фиг. 2 (функциональная схема блока 13 определения аномальных искажений) представлены: блок 14 вычитания, двухсторонний ограничитель 15, сумматор 16 и нерекурсивный фильтр-усреднитель 17.In FIG. 2 (functional block diagram of the anomalous distortion determination unit 13) presents: a subtraction unit 14, a two-way limiter 15, an adder 16 and a non-recursive filter-averager 17.

В устройстве для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений (фиг. 1) измерительный трансформатор 4 тока включен на выходе питающего нагрузку трансформатора 2, измерительный трансформатор 5 напряжения включен параллельно нагрузке, первый выход блока 1 управления соединен с управляющим входом питающего нагрузку трансформатора 2, управляющий вход блока 3 измерения активной мощности и напряжения соединен со вторым выходом блока 1 управления, а его первый и второй информационные входы, соединены, соответственно, с выходом измерительного трансформатора 4 тока и измерительного трансформатора 5 напряжения.In the device for determining the static characteristics of the voltage load with protection against anomalous distortions (Fig. 1), the current measuring transformer 4 is connected to the output of the load transformer 2, the voltage measuring transformer 5 is connected in parallel to the load, the first output of the control unit 1 is connected to the control input of the supply load transformer 2, the control input of the unit 3 for measuring active power and voltage is connected to the second output of the control unit 1, and its first and second information inputs are connected neny, respectively, with the output of the measuring current transformer 4 and the measuring voltage transformer 5.

Кроме того, в устройстве для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений вход блока 6 определения показателей регулирующих эффектов соединен с выходом блока 3 измерений активной мощности и напряжения и с первым информационным входом блока 7 фильтрации, выполненного с возможностью фильтрации пар измерений, вход блока 13 определения аномальных искажений соединен с выходом блока 6 определения показателей регулирующих эффектов, а сигнальный и информационные выходы - соединены, соответственно, с управляющим и вторым информационным входом блока 7 фильтрации, вход блока 8 определения абсолютных значений базисной мощности соединен с выходом блока 7 фильтрации, первый вход блока 9 определения относительных значений напряжения и мощности соединен с выходом блока 8 определения абсолютных значений базисной мощности, вход блока 10 определения коэффициентов аппроксимации соединен с выходом блока 9 определения относительных значений напряжения и мощности, вход блока 11 определения погрешности соединен с выходом блока 10 определения коэффициентов аппроксимации, вход блока 12 уточнения значений базисной мощности соединен с выходом блока 11 определения погрешности, а его выход - соединен со вторым входом блока 9 определения относительных значений напряжения и мощности.In addition, in the device for determining the static characteristics of the voltage load with protection against anomalous distortions, the input of the control effect indicator determining unit 6 is connected to the output of the active power and voltage measurement unit 3 and to the first information input of the filtering unit 7, configured to filter the measurement pairs, the input of the unit 13 for determining anomalous distortions is connected to the output of the unit 6 for determining the indicators of regulatory effects, and the signal and information outputs are connected, respectively but, with the control and second information input of the filtering unit 7, the input of the absolute power base absolute value determination unit 8 is connected to the output of the filtration unit 7, the first input of the relative voltage and power value determining unit 9 is connected to the output of the absolute power base absolute value determining unit 8, the input of the unit 10 determining the approximation coefficients is connected to the output of the unit 9 for determining the relative values of voltage and power, the input of the unit 11 for determining the error is connected to the output of the unit 10 for determining approximation coefficients, the input of the unit 12 for determining the values of the base power is connected to the output of the unit 11 for determining the error, and its output is connected to the second input of the unit 9 for determining the relative values of voltage and power.

Блок 3 измерения может быть выполнен в виде анализатора электропотребления, например, типа AR5. Блок 1 управления 1, блок 6 определения показателей регулирующих эффектов, блок 7 фильтрации, блок 8 определения абсолютных значений базисной мощности, блок 9 определения относительных значений напряжения и мощности, блок 10 определения коэффициентов аппроксимации, блок 11 определения погрешности и блок 12 уточнения относительных значений базисной мощности могут быть выполнены на микроконтроллерах серии 51 производителя atmel AT89S53.Block 3 measurements can be made in the form of an energy analyzer, for example, type AR5. Control unit 1, control effect parameter determination unit 6, filtering unit 7, absolute basis power absolute value determination unit 8, voltage and power relative value determination unit 9, approximation coefficient determination unit 10, error determination unit 11 and relative basic value adjustment unit 12 power can be performed on microcontrollers of the 51 series atmel AT89S53.

В блоке 13 определения аномальных искажений (фиг. 2) выход блока 14 вычитания соединен с входом двухстороннего ограничителя, сигнальный выход которого является сигнальным выходом блока 13 определения аномальных искажений, а информационный выход соединен с первым входом сумматора 16, выход которого является информационным выходом блока 13 определения аномальных искажений, а первый вход блока 14 вычитания, являющийся входом блока 13 определения аномальных искажений, соединен с входом нерекурсивного фильтра-усреднителя 17, выход которого соединен со вторыми входами блока 14 вычитания и сумматора 16, выход которого является информационным выходом блока 13 определения аномальных искажений.In the unit 13 for determining anomalous distortions (Fig. 2), the output of the subtracting unit 14 is connected to the input of the two-way limiter, the signal output of which is the signal output of the unit 13 for determining anomalous distortions, and the information output is connected to the first input of the adder 16, the output of which is the information output of unit 13 detecting anomalous distortions, and the first input of the subtraction unit 14, which is the input of the anomalous distortion determining unit 13, is connected to the input of a non-recursive averaging filter 17, the output of which is connected n with the second inputs of the subtraction unit 14 and the adder 16, the output of which is the information output of the anomalous distortion determination unit 13.

Устройство для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений работает следующим образом.A device for determining the static characteristics of the load voltage with protection from abnormal distortion works as follows.

Предложенное устройство позволяет определять статические характеристики нагрузки по напряжению даже при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности благодаря тому, что измерения значений напряжения и мощности в блоке измерения производят до и после каждого изменения напряжения, после чего в блоке фильтрации производят фильтрацию полученных пар измерений по значениям регулирующего эффекта нагрузки, а при переводе значений мощности в относительные единицы в блоке приведения для каждой пары измерений выбирают такие значения базисных мощностей, чтобы среднеквадратическое отклонение результатов измерений в относительных единицах от полученной статической характеристики нагрузки было минимальным.The proposed device allows you to determine the static characteristics of the load voltage even in the presence of irregular fluctuations and power drift due to the fact that the measurement of voltage and power in the measurement unit is carried out before and after each voltage change, after which in the filtering unit the filtering of the obtained measurement pairs by the values of the regulating load effect, and when converting power values to relative units in the cast block for each pair of measurements, these base values are selected waist capacities to the standard deviation of measurement results in relative units obtained from the static load characteristics were minimal.

Для реализации таких функций последовательно изменяют напряжение в нагрузке с помощью изменений параметров питающего нагрузку трансформатора 2 путем подачи на его управляющий вход сигнала управления от блока 1 управления, а измерение значений напряжения и мощности на нагрузке производят с помощью блока 3 измерения, на входы которого поступают измеряемые ток и напряжение от измерительного трансформатора 4 тока и от измерительного трансформатора 5 напряжения, соответственно. Для координации процесса измерения с процессом изменения напряжения на нагрузке служит блок 1 управления 1, в котором в соответствии с программой эксперимента последовательно формируют управляющие воздействия для блока 3. В соответствии с управляющими воздействиями до и после каждого изменения напряжения в блоке 3 производят измерение значений трехфазной активной мощности P1(i) и P2(i) и действующего среднефазного значения напряжения U1(i) и U2(i), где i - порядковый номер пары измерений, индекс 1 означает, что измерение произведено до изменения напряжения, а индекс 2 означает, что измерение произведено после изменения напряжения. Далее полученные пары измеренных значений U1(i) и U2(i), Р1(i) и P2(i) одновременно поступают с выхода блока 3 на вход блока 6 определения показателей регулирующих эффектов и на вход блока 7 фильтрации. В блоке 6 определяются значения показателей регулирующих эффектов нагрузки KPi для каждой пары измерений в соответствии с соотношением:To implement such functions, the voltage in the load is sequentially changed by changing the parameters of the transformer 2 supplying the load by supplying a control signal from the control unit 1 to its control input, and the voltage and power values at the load are measured using the measurement unit 3, the inputs of which are measured current and voltage from a measuring current transformer 4 and from a measuring voltage transformer 5, respectively. To coordinate the measurement process with the process of changing the voltage at the load, control unit 1 is used, in which, in accordance with the experiment program, control actions for block 3 are sequentially generated. In accordance with the control actions, before and after each voltage change in block 3, three-phase active values are measured power P 1 (i) and P 2 (i) and the current voltage value U srednefaznogo 1 (i) and U 2 (i), where i - the measurement pair sequence number, an index 1 indicates that the measurement is made to change voltage, and the index 2 means that the measurement is made after the change in voltage. Further, the obtained pairs of measured values of U 1 (i) and U 2 (i) , P 1 (i) and P 2 (i) simultaneously come from the output of block 3 to the input of block 6 for determining the indicators of regulatory effects and to the input of block 7 of filtering. In block 6, the values of the indicators of the regulatory effects of the load KP i are determined for each pair of measurements in accordance with the ratio:

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

При поступлении значений показателей регулирующих эффектов нагрузки KPi из блока 6 в блок 13 входной сигнал блока 13 усредняется в фильтре-усреднителе 17 на некотором скользящем интервале, например, по трем или пяти текущим значениям. Результат усреднения вычитается в блоке 14 из входного сигнала, поэтому на вход двухстороннего ограничителя 15 поступает центрированный входной сигнал. Если центрированные значения показателей регулирующих эффектов нагрузки выходят за пределы ограничений двухстороннего ограничителя, например, становятся меньше -0,75 или больше +1,0, то на сигнальном выходе двухстороннего ограничителя 15 формируется сигнал, который подается на управляющий вход блока 7 фильтрации для исключения соответствующей пары измерений в процессе дальнейшей обработки, как имеющие аномальные искажения из-за наличия нерегулярных колебаний или дрейфа мощности.Upon receipt of the values of the indicators of the regulatory effects of the load KP i from block 6 to block 13, the input signal of block 13 is averaged in the averaging filter 17 over a certain moving interval, for example, over three or five current values. The averaging result is subtracted in block 14 from the input signal; therefore, a centered input signal is input to the double-sided limiter 15. If the centered values of the indicators of the regulatory effects of the load go beyond the limits of the two-way limiter, for example, they become less than -0.75 or more than +1.0, then a signal is generated at the signal output of the two-way limiter 15, which is fed to the control input of the filtering unit 7 to exclude the corresponding pairs of measurements during further processing, as having anomalous distortions due to the presence of irregular oscillations or power drift.

В номинальном режиме, когда аномальные искажения отсутствуют, выходной информационный сигнал блока 13 проступает на второй информационный вход блока 7 фильтрации, где производится линейная фильтрация полученных пар измерений U1(i) и U2(i), P1(i) и P2(i) по значению показателя регулирующего эффекта нагрузки KPi.In the nominal mode, when there are no abnormal distortions, the output information signal of block 13 is transmitted to the second information input of block 7, where the filtering of the obtained measurement pairs U 1 (i) and U 2 (i) , P 1 (i) and P 2 (i) according to the value of the indicator of the regulatory effect of the load KP i .

С выхода блока 7 фильтрации пары значений напряжения U1(i) и U2(1), и мощности P1(i) и P2(i) поступают на вход блока 8 определения абсолютныхFrom the output of filtering unit 7, pairs of voltage values U 1 (i) and U 2 (1) , and power P 1 (i) and P 2 (i) are supplied to the input of absolute determination unit 8

значений базисной мощности, где определяют первое приближение своего значения базисной мощности для каждой пары измерений:base power values, where they determine the first approximation of their base power value for each pair of measurements:

Figure 00000004
- для первой пары измерений,
Figure 00000004
- for the first pair of measurements,

Figure 00000005
- для последующих пар измерений.
Figure 00000005
- for subsequent pairs of measurements.

Далее полученные значения базисной мощности PБАЗ(i) вместе со значениями U1(i) и U2(i), P1(i) и P2(i) с выхода блока 8, которые транслируются в него из блока 7, поступают на вход блока 9, где измеренные значения напряжения и мощности переводят в относительные единицы:Further, the obtained values of the base power P BAZ (i) together with the values U 1 (i) and U 2 (i) , P 1 (i) and P 2 (i) from the output of block 8, which are transmitted to it from block 7, are received to the input of block 9, where the measured values of voltage and power are converted into relative units:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,

причем для перевода всех измеренных значений мощности и напряжения в относительные единицы используют одно и то же неизменное значение базисного напряжения.moreover, to translate all the measured values of power and voltage into relative units, the same constant value of the base voltage is used.

Полученные значения U∗1(i) и U∗2(i), P∗1(i) и P∗2(i) в относительных единицах с выхода блока 9 поступают на вход блока 10 определения коэффициентов аппроксимации, где их аппроксимируют полиномом второй степени:The obtained values U ∗ 1 (i) and U ∗ 2 (i) , P ∗ 1 (i) and P ∗ 2 (i) in relative units from the output of block 9 go to the input of block 10 for determining the approximation coefficients, where they are approximated by the second polynomial degrees:

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

причем коэффициенты a 0, a 1, a 2 определяют методом наименьших квадратов по зависимостям путем решения системы уравнений:and the coefficients a 0 , a 1 , a 2 are determined by the least squares method according to the dependencies by solving the system of equations:

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

…...

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

Figure 00000013
.
Figure 00000013
.

Затем полученные коэффициенты a 0, a 1, a 2 вместе со значениями U∗1(i) и U∗2(i), P∗1(i) и P∗2(i) с выхода блока 10 определения коэффициентовThen, the obtained coefficients a 0 , a 1 , a 2 together with the values U ∗ 1 (i) and U ∗ 2 (i) , P ∗ 1 (i) and P ∗ 2 (i) from the output of block 10 for determining the coefficients

аппроксимации поступают на вход блока 11 определения погрешности, где определяют среднеквадратическое отклонение значений напряжения и мощности в относительных единицах от полученного полинома:approximations are fed to the input of the error determination unit 11, where the standard deviation of the voltage and power values in relative units from the resulting polynomial is determined:

Figure 00000014
,
Figure 00000014
,

где N - количество пар измерений, оставшихся после фильтрации в блоке 7 фильтрации. Затем, определенные ранее значения коэффициентов a 0, a 1, a 2 вместе со значениями U∗1(i) и U∗2(i), P∗1(i) и P∗2(i), поступают с выхода блока 11 определения погрешности на вход блока 12 уточнения относительных значений базисной мощности, в котором определяют второе приближение своего значения базисной мощности для каждой пары измерений:where N is the number of measurement pairs remaining after filtering in block 7 of the filter. Then, the previously determined values of the coefficients a 0 , a 1 , a 2 together with the values U ∗ 1 (i) and U ∗ 2 (i) , P ∗ 1 (i) and P ∗ 2 (i) come from the output of block 11 determining the error at the input of the unit 12 refinement of the relative values of the base power, in which they determine the second approximation of its value of the base power for each pair of measurements:

Figure 00000015
.
Figure 00000015
.

Полученные значения базисной мощности РЪА30) поступают с выходаThe obtained values of the base power P bA30) come from the output

блока 12 уточнения относительных значений базисной мощности на вход блока приведения 9, в котором повторяют перевод измеренных значений мощности в относительные единицы по формулам (1) и далее устройство продолжает работать описанным выше образом. При этом, перевод значений мощности в относительные единицы, определение коэффициентов a 0, a 1, a 2, определение среднеквадратического отклонения σ и определение следующего приближения значений базисной мощности PБАЗ(i) повторяют до тех пор, пока с каждым последующим повторением среднеквадратическое отклонение σ существенно уменьшается и прекращают этот процесс, когда уменьшение становится несущественным.unit 12 to clarify the relative values of the base power to the input of the cast unit 9, in which the translation of the measured power values into relative units is repeated by the formulas (1) and then the device continues to operate as described above. Moreover, the translation of power values into relative units, determination of the coefficients a 0 , a 1 , a 2 , determination of the standard deviation σ and determination of the next approximation of the basis power values P BAZ (i) is repeated until the mean-square deviation σ is repeated with each subsequent repetition significantly decreases and stop this process when the decrease becomes insignificant.

В качестве искомой статической характеристикой нагрузки по напряжению принимают регрессионную модель в виде полинома второй степени

Figure 00000016
с коэффициентами a 0, a 1, a 2, соответствующими минимальному среднеквадратическому отклонению значений напряжения и мощности.The regression model in the form of a polynomial of the second degree is taken as the desired static characteristic of the voltage load
Figure 00000016
with coefficients a 0 , a 1 , a 2 corresponding to the minimum standard deviation of the voltage and power values.

Таким образом, благодаря введению дополнительного арсенала технических средств (в частности, тем, что, введены измерительный трансформатор тока, включенный на выходе питающего нагрузку трансформатора, измерительный трансформатор напряжения, включенный параллельно нагрузке, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом питающего нагрузку трансформатора, блок измерения активной мощности и напряжения, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а первый и второй информационные входы, соединены, соответственно, с выходом измерительного трансформатора тока и измерительного трансформатора напряжения, блок определения показателей регулирующих эффектов, вход которого соединен с выходом блока измерений активной мощности и напряжения и с первым информационным входом блока фильтрации, выполненного с возможностью фильтрации пар измерений, блок определения аномальных искажений, вход которого соединен с выходом блока определения показателей регулирующих эффектов, а сигнальный и информационные выходы - соединены, соответственно, с управляющим и вторым информационным входом блока фильтрации, блок определения абсолютных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блока фильтрации, блок определения относительных значений напряжения и мощности, первый вход которого соединен с выходом блока определения абсолютных значений базисной мощности, блок определения коэффициентов аппроксимации, вход которого соединен с выходом блока определения относительных значений напряжения и мощности, блок определения погрешности, вход которого соединен с выходом блока определения коэффициентов аппроксимации, и блок уточнения относительных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блок определения погрешности, а выход - соединен со вторым входом блока определения относительных значений напряжения и мощности), в предложении достигнут требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей путем обеспечения определения статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности с защитой от аномальных искажений.Thus, due to the introduction of an additional arsenal of technical means (in particular, the fact that a measuring current transformer connected at the output of the supply load of the transformer, a voltage measuring transformer connected in parallel with the load, a control unit, the first output of which is connected to the control input of the supply load of the transformer , a unit for measuring active power and voltage, the control input of which is connected to the second output of the control unit, and the first and second information inputs, with unit, respectively, with the output of the measuring current transformer and the measuring voltage transformer, a block for determining the indicators of regulatory effects, the input of which is connected to the output of the unit for measuring active power and voltage and with the first information input of the filtering unit, configured to filter pairs of measurements, the unit for determining anomalous distortions , the input of which is connected to the output of the block for determining the indicators of regulatory effects, and the signal and information outputs are connected, respectively In fact, with the control and second information input of the filtering unit, the absolute power base absolute value determination unit, the input of which is connected to the output of the filtering unit, the voltage and power relative value unit, the first input of which is connected to the output of the absolute power base absolute value unit, coefficient determination unit approximation, the input of which is connected to the output of the unit for determining the relative values of voltage and power, the unit for determining the error, the input of which is connected to the progress of the unit for determining the approximation coefficients, and the unit for determining the relative values of the base power, the input of which is connected to the output of the unit for determining the error, and the output is connected to the second input of the unit for determining the relative values of voltage and power), the proposal achieved the required technical result, which consists in expanding the functional opportunities by ensuring the determination of the static characteristics of the voltage load in the presence of irregular fluctuations and power drift with protection against a omalnyh distortion.

Claims (1)

Устройство для определения статических характеристик нагрузки по напряжению с защитой от аномальных искажений, содержащее блок фильтрации, отличающееся тем, что введены измерительный трансформатор тока, включенный на выходе питающего нагрузку трансформатора, измерительный трансформатор напряжения, включенный параллельно нагрузке, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом питающего нагрузку трансформатора, блок измерения активной мощности и напряжения, управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а первый и второй информационные входы соединены соответственно с выходом измерительного трансформатора тока и измерительного трансформатора напряжения, блок определения показателей регулирующих эффектов, вход которого соединен с выходом блока измерений активной мощности и напряжения и с первым информационным входом блока фильтрации, выполненного с возможностью фильтрации пар измерений, блок определения аномальных искажений, вход которого соединен с выходом блока определения показателей регулирующих эффектов, а сигнальный и информационные выходы соединены соответственно с управляющим и вторым информационным входом блока фильтрации, блок определения абсолютных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блока фильтрации, блок определения относительных значений напряжения и мощности, первый вход которого соединен с выходом блока определения абсолютных значений базисной мощности, блок определения коэффициентов аппроксимации, вход которого соединен с выходом блока определения относительных значений \напряжения и мощности, блок определения погрешности, вход которого соединен с выходом блока определения коэффициентов аппроксимации, и блок уточнения относительных значений базисной мощности, вход которого соединен с выходом блока определения погрешности, а выход соединен со вторым входом блока определения относительных значений напряжения и мощности.
Figure 00000001
A device for determining the static characteristics of a voltage load with protection against anomalous distortions, comprising a filtering unit, characterized in that a measuring current transformer is included that is connected to the output of the load transformer, a voltage measuring transformer connected in parallel with the load, a control unit, the first output of which is connected to the control input of the load transformer, the unit for measuring active power and voltage, the control input of which is connected to the second output the control unit, and the first and second information inputs are connected respectively to the output of the measuring current transformer and the voltage measuring transformer, a control effect indicator determining unit, the input of which is connected to the output of the active power and voltage measuring unit and to the first information input of the filtering unit configured to filter a pair of measurements, an abnormal distortion determination unit, the input of which is connected to the output of the regulatory effect indicators determination unit, the signal and information outputs are connected respectively to the control and second information input of the filtering unit, the absolute power base unit for determining the absolute values, the input of which is connected to the output of the filtering unit, the unit for determining the relative voltage and power values, the first input of which is connected to the output of the unit for determining the absolute base power values , a block for determining approximation coefficients, the input of which is connected to the output of a block for determining relative values of voltage and power, the error determination unit, the input of which is connected to the output of the approximation coefficient determination unit, and the basis power refinement unit, the input of which is connected to the output of the error determination unit, and the output is connected to the second input of the relative voltage and power determination unit.
Figure 00000001
RU2014145821/28U 2014-11-17 2014-11-17 DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS RU152498U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145821/28U RU152498U1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145821/28U RU152498U1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU152498U1 true RU152498U1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53297859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145821/28U RU152498U1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU152498U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115480203A (en) * 2022-09-28 2022-12-16 武汉格蓝若智能技术有限公司 Online quantitative evaluation method and system for error state of current transformer
RU218397U1 (en) * 2023-02-13 2023-05-24 Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" DEVICE FOR DETERMINING STATIC VOLTAGE LOAD CHARACTERISTICS TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCE OF THE EXTERNAL ELECTRIC NETWORK

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115480203A (en) * 2022-09-28 2022-12-16 武汉格蓝若智能技术有限公司 Online quantitative evaluation method and system for error state of current transformer
RU218397U1 (en) * 2023-02-13 2023-05-24 Акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" DEVICE FOR DETERMINING STATIC VOLTAGE LOAD CHARACTERISTICS TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCE OF THE EXTERNAL ELECTRIC NETWORK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103630871B (en) Electronic electric energy meter dynamic characteristic test device
CN104698273B (en) Harmonic contributions division method and system
CN108693475B (en) Method and apparatus for monitoring a DC power supply
CN103913715A (en) High voltage metering box error verification system and error verification method
RU152498U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING STATIC CHARACTERISTICS OF LOAD VOLTAGE WITH PROTECTION AGAINST ANOMALOUS DISTORTIONS
CN202522693U (en) Device for detecting measure accuracy degree of electric energy meter
CN204679624U (en) A kind of power transducer response time proving installation
CN112083299B (en) DC system insulation fault prediction method based on Kalman filtering
Cataliotti et al. A DAQ-based sampling wattmeter for IEEE Std. 1459-2010 powers measurements. Uncertainty evaluation in nonsinusoidal conditions
CN104199309A (en) Analog channel calibrating method of simulating and testing instrument of hydro turbine governor
CN106772193B (en) Measuring method using current transformer frequency characteristic measuring device
CN112180177A (en) Power frequency electromagnetic field evaluation method and system fusing measured data
CN108152782B (en) Method for testing correction coefficient of high-supply high-count electric energy meter
CN102608560A (en) Detection device for measuring accuracy of electric energy meter
CN206020612U (en) A kind of power amplifier parallel connection debugging apparatus
RU2590346C1 (en) Device for measurement of neutron flux
CN105092980B (en) A kind of input and output impedance intelligent testing method
CN113376565A (en) Error measurement method and system for bipolar direct access type direct current electric energy meter
Domagk et al. Measurement based identification of equivalent circuit models for aggregated harmonic impedances of public low voltage grids
RU187664U1 (en) HARMONIC FREQUENCY METER
JP2023507333A (en) Detecting the fundamental component of the current to gate energy consumption storage
RU2585930C1 (en) Method of measurement of insulation resistance in electric networks
Regulski et al. Estimation of load model parameters from PMU measurements
KR20170136225A (en) Simulation apparatus
JP6719077B2 (en) Power supply system and its wiring resistance measuring method