SU1406504A1 - Device for measuring active power - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  активной мощности в энергосистемах в нормальных и аварийных режимах. Устройство содержит входные преобразователи 1, 2 напр жени  и тока соответственно, блок 3 умножени , преобразователь 4 напр жени  в частоту с линейным и делительным входами, счетчики 5, 6, регистр 7 пам ти, цифроаналоговые преобразователи 8, 9, формирователь 10, элемент 11 задержки, генератор 12 импульсов. Устройство шеет повышенное быстродействие за счет получени  информации о величине активной мощности в контролируемой сети в конце каждого цикла преобразовани , равного по длительности периоду напр же- ; ни  (тока) в контролируемой сети, 1 ил. . i , I о (Л k. Од СПThe invention can be used to measure active power in power systems in normal and emergency conditions. The device contains input converters 1, 2 voltage and current, respectively, multiplying unit 3, voltage to frequency converter 4 with linear and separating inputs, counters 5, 6, memory register 7, digital-to-analog converters 8, 9, driver 10, element 11 delay, generator 12 pulses. The device performs increased performance by obtaining information about the amount of active power in the monitored network at the end of each conversion cycle, equal in duration to the voltage-; no (current) in a controlled network, 1 Il. . i, I about (L k. Od SP

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  активной мощности в энергосистемах в нормаль ных и аварийньпс режимах.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure active power in power systems in normal and emergency modes.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства путем получени  информации о величине активной мощности в контролируемой сети в KOH-JQ це каждого цикла преобразовани , равного по длительности периоду напр жени  (тока) в контролируемой сети.The purpose of the invention is to increase the device speed by obtaining information about the amount of active power in a controlled network in the KOH-JQ of each conversion cycle, equal in duration to the voltage (current) period in the controlled network.

На чертеже изображены структурна  схема предлагаемого устройства. 15The drawing shows a structural diagram of the proposed device. 15

Устройство содержит входные преобразователи 1 и 2 напр жени  и тока, блок 3 умножени , входы которого подключены к выходам входных преобразователей 1. и 2 напр жени  и тока, пре-20 образователь 4 напр жени  в частоту с линейным и делительным входами, первый 5 и второй 6 счетчики, регистр 7 пам ти, первый 8 и второй 9 цифро- аналоговые преобразователи, формиро- 25 ватель 10, элемент IJ задержки и генератор 12 импульсов. The device contains input converters 1 and 2 of voltage and current, a multiplication unit 3, the inputs of which are connected to the outputs of input converters 1. and 2 voltage and current, pre-20 voltage generator with frequency and linear and dividers, the first 5 and the second 6 counters, a memory register 7, the first 8 and the second 9 digital-to-analog converters, a driver 10, an IJ delay element, and a generator of 12 pulses.

Линейный вход преобразовател  4 напр жени  в частоту с линейным и лительным входами соединен с выходом блока 3 умножени . Делительный вход преобразовател  4 напр жени  в часто- ту с линейным и делительным входом подключен к выходу первого цифроана- логового преобразовател  8. Выход пре образовател  4 напр жени  в частоту -с линейным и Делительным входами соединен со счетным входом первого счетчика 5, выход которого подключен к . входу регистра 7 пам ти, выход которого соединен с входом второго цифро- аналогового преобразовател  9. Установочный вход регистра 7 пам ти соединен с выходом формировател  10, вход которого  вл етс  входом дл  напр жени  с частотой контролируемой сети. Установочный вход первого счетчика 5 соединен с выходом элемента 11 задер жки, а вход последнего подключен к выходу формировател  10, установочный вход второго счетчика 6 соединен с выходом элемента 11 задержки , счетный вход - с выходом генератора 12 импульсов, а выход - подключен к: информационному входу первого цифроаналогового преобразовател  8, установочный вход которого соединен с выходом формировател  10,The linear input of the voltage-to-frequency converter 4 with the linear and linear inputs is connected to the output of the multiplier 3. The delimiting input of the converter 4 voltage to frequency with a linear and separating input is connected to the output of the first digital-analog converter 8. The output of the voltage converter 4 to frequency is connected to the linear and the separation input is connected to the counting input of the first counter 5, the output of which is connected to input to memory register 7, the output of which is connected to the input of the second digital-to-analog converter 9. The installation input of memory register 7 is connected to the output of the driver 10, the input of which is an input for voltage with the frequency of the controlled network. The installation input of the first counter 5 is connected to the output of the delay element 11, and the input of the latter is connected to the output of the driver 10, the installation input of the second counter 6 is connected to the output of the delay element 11, the counting input to the output of the pulse generator 12, and the output is connected to: information the input of the first digital-to-analog Converter 8, the installation input of which is connected to the output of the imaging device 10,

3535

4545

5050

5555

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На счетный вход второго счетчика 6 с выхода генератора 12 импульсов непрерьшно поступают импульсы со стабильной частотой f |.ц , намного превышающей частоту {(, сети. ФормирователThe counting input of the second counter 6 from the generator output 12 pulses continuously receives pulses with a stable frequency f |. C, much higher than the frequency {(network).

10формирует из входного напр жени , частота которого равна астоте контролируемой сети, тактовые импульсы, которые поступают на вход элемента10 forms from the input voltage, the frequency of which is equal to the frequency of the controlled network, clock pulses that arrive at the input element

11задержки и на установочные входы регистра 7 пам ти и второго цифроаналогового преобразовател  8.11delays and on the installation inputs of the memory register 7 and the second digital-to-analog converter 8.

В момент по влени  на выходе элемента 11 задержки импульса,, второй счетчик 6,устанавливаетс  в нулевое состо ние, а первый счетчик 5 устанавливаетс  в начальное состо ние, после чего во втором счетчике 6 начинаетс  счет импульсов, поступающих на его счетный вход с выхода генератора 2 импульсов. К концу периода во втором счетчике 6 запишетс  число равноеAt the moment of appearance at the output of the pulse delay element 11, the second counter 6 is set to the zero state, and the first counter 5 is set to the initial state, after which the second counter 6 starts counting the pulses to its counting input from the generator output 2 pulses. By the end of the period, a number equal to

0 0

р R

5five

5five

00

5five

п.P.

и fand f

ГЦHZ

т,t,

(1)(one)

где Т - длительность периода напр жени  (тока) в контролируемой сети;where T is the duration of the voltage (current) period in the controlled network;

f - стабильна  частота следовани  импульсов генератора 12 импульсов.f - stable pulse frequency of the generator 12 pulses.

В начале следующего периода на выходе формировател  10 по вл етс  тактовый импульс, поступающий на установочные входы первого цифроагало- гового преобразовател  8 и регистра 7 пам ти При этом в регистр пам ти первого цифроаналогового преобразовател  8 передаетс  число п из второго счетчика 6, в результате чего напр жение на его выходе будет равноAt the beginning of the next period, a clock pulse arrives at the output of shaper 10 arriving at the installation inputs of the first digital-analog converter 8 and memory register 7. In this case, the number n from the second counter 6 is transferred to the memory register of the first digital-analog converter 8, as a result the voltage at its output will be equal to

Kf г„ , . (2) где К - коэффициент пропорциональности . Kf g „,. (2) where K - coefficient of proportionality.

В регистр 7 пам ти из первого счетчика 5 запишетс  число, соот- ветствзтощее результату преобразовани  за предвдущий период измерени .The memory register 7 from the first counter 5 records the number corresponding to the result of the conversion over the previous measurement period.

Через интервал времени t задержки , вносимый элементом 1I задержки (интервал времени t, пренебрежимо мал по сравнению с длительностью периода ), на выходе элемента 11 задержки по вл етс  импульс, в результате чего второй счетчик 6 вновь устанавливаетс  в нулевое, а первый счетчик 5 - в начальное состо ние, после чего во втором счетчике 6 начинаетс  следующий цикл счета импульсов, поступающих от генератора 12 импульсов.After a time interval t of delay introduced by delay element 1I (time interval t, negligible compared to the period duration), a pulse appears at the output of delay element 11, with the result that the second counter 6 is again set to zero, and the first counter 5 - to the initial state, after which, in the second counter 6, the next cycle of counting the pulses from the pulse generator 12 begins.

Поскольку на линейный вход преобразовател  4 напр жени  в частоту . с линейным и дeлитeльны 6 входами блока 3 умножени  непрерьшно поступает сигнал, пропорциональный произведению мгновенных значений тока и напр жени  в контролируемой сети, а на делительный вход с выхода первого цифроаналогового преобразовател  8 поступает сигнал напр жени  ,,,, , определ емый по формуле (2), величина которого пропорциональна длительности периода, то мгновенна  частота следовани  импульсов на выходе преобразовател  4 напр жени  в-частоту с линейным и делительным входами, равна  fgtix f,mj, на прот жении периода определ етс  по формуле ,. К пнч 1 U iBecause the line input of the converter 4 voltage to frequency. With the linear and remote 6 inputs of the multiplication unit 3, a signal is proportional to the product of the instantaneous values of current and voltage in the monitored network, and the separating input from the output of the first digital-to-analog converter 8 receives a voltage signal ,,,, determined by the formula (2 ), the value of which is proportional to the period duration, then the instantaneous pulse frequency at the output of the voltage-to-frequency converter 4 with linear and separating inputs is equal to fgtix f, mj, over the period n about the formula,. To PNC 1 U i

(3)(3)

-вых пнч-out pnch

КTO

пнч 2Pnch 2

к f to f

гмum

(3)(3)

где и К пкч коэффициенты передачи преобразовател  4 напр жени  в частоту по линейному и делительному , входам соответственно.where and kpch the voltage transfer ratios of the voltage-to-frequency converter 4 are linear and divide, respectively.

Импульсы с частотой, определ емой по формуле (3), на прот жении периода с выхода преобразовател  4 напр жени  в частоту с линейным и делительным входами поступают на вход первого счетчика 5. К концу периода, совпадающего по времени с концом преобразовани , код на выходе счетчика 5 соответствует величинаPulses with a frequency determined by the formula (3) over the period from the output of the converter 4 voltage to the frequency with linear and dividing inputs arrive at the input of the first counter 5. By the end of the period coinciding in time with the end of the conversion, the output code counter 5 corresponds to the value

3535

Claims (1)

25 Формула изобретени  Устройство дл  измерени  а;ктивной мощности, содержащее входные преобразователи напр жени  и тока, блок умножени , входы которого подключе30 ны к выходам входных преобразователей напр жени  и тока, отличающеес  тем, что, с целью повьплени  быстродействи , в негд дополнительно введены преобразователь напр жени  в частоту с линейным и делительным входами , первый и второй счетчики, регистр пам ти, первый и второй циф- роаналоговые преобразователи, формирователь , элемент задержки, генера- , 40 Р импульсов, при этом первый вход25 The invention The device for measuring a; tive power, containing input voltage and current transducers, a multiplication unit, the inputs of which are connected30 to the outputs of the input voltage and current transducers, characterized in that, in order to increase speed, the converter is additionally inserted voltage to frequency with linear and separating inputs, first and second counters, memory register, first and second digital-to-analogue converters, driver, delay element, generation, 40 P pulses, while first entry --Ш-ЧЛ-Й (jf -itll ..i uio/t преобразовател  напр жени  в частоту--W-CLL (jf -itll ..i uio / t voltage to frequency converter . К„нч1- K-tru -Т .. К„„„, K--f.. t J линейным и делительным выходами соединен с выходом блока умножени , второй вход - с выходом первого циф45 роаналогового преобразовател , а выход - со счетным входом первого счетчика, выход которого подключен к входу регистра пам ти, выход которого соединен с входом второго цифро. K nc1-K-tru -T .. K n „, K - f .. t J are connected to the output of the multiplication unit by linear and separating outputs, the second input is connected to the output of the first digital 45 analogue converter, and the output is connected to the counting input the first counter, the output of which is connected to the input of the memory register, the output of which is connected to the input of the second digital - активна  мощ- 50 аналогового преобразовател , установочный вход регистра пам ти соединен с выходом формировател , вход которого  вл етс  входом дл  напр жени  с частотой контролируемой сети,- the active power of the 50 analog converter, the setup input of the memory register is connected to the output of the driver, the input of which is an input for voltage with the frequency of the monitored network, 55 установочные входы первого и второго счетчиков соединены с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу формировател , счетный вход второго счетчика соединен55 installation inputs of the first and second counters are connected to the output of the delay element, the input of which is connected to the output of the imaging unit, the counting input of the second counter is connected пичтpitch тнmn К.TO. где К,where K, И о And about К пнч-( To PNC- ( -  .««......««м-. "" ...... "" m пнча гиpchni gi К,Р,K, R, (4)(four) т )t) - коэффициент пропорциональности;- coefficient of proportionality; uicJtuicJt Т.е.Those. о ность в контролируемой сети.visibility in a controlled network. код на выходе первого счетчика пропорционален активной мощности .the code at the output of the first counter is proportional to the active power. В конце цикла преобразовани  импульс с выхода формировател  10 поступает на установочные входы рёгистpa 7 пам ти и первого цифроаналогового преобразовател  8, а также на вход элемента 11 задержки. При этом в регистр 7 пам ти записываетс  число из первого счетчика 5, определ емое по формуле (4), которое поступает затем на вход второго цифро- аналогового преобразовател  9, в ре0 зультате чего аналоговый сигнал .на выходе последнего пропорционален активной мощности в контролируемой сети , а на вход второго цифроаналогового преобразовател  8 поступает кодAt the end of the conversion cycle, the pulse from the output of the imaging unit 10 is fed to the installation inputs of the memory recorder 7 and the first digital-to-analogue converter 8, as well as to the input of the delay element 11. In this case, the number from the first counter 5, determined by the formula (4), which is fed to the input of the second digital-to-analog converter 9, is recorded in the memory 7, as a result of which the analog signal at the output of the latter is proportional to the active power in the monitored network , and the input of the second digital-to-analog converter 8 receives the code 5 с выхода второго счетчика 6, соответствующий числу п,(I). Через интервал времени задержки (tj Т), вносимый элементом 11 задержки, импульс с выхода последнего устанавливает в5 from the output of the second counter 6, corresponding to the number n, (I). After an interval of time delay (tj T) introduced by the delay element 11, the pulse from the output of the latter sets 0..нулевое состо ние второй счетчик: 6 и начальное состо ьше первый счетчик 5, после чего процесс преобразовани  повтор етс .0..the zero state is the second counter: 6 and the initial state is above the first counter 5, after which the conversion process is repeated. ту блоет епр 8 , чильота ету ио (3)Eup 8 block, chilotte etu io (3) 3535 30 40 30 40 (4)(four) .1406504..1406504. оabout с выходом генератора импульсов, вы- гового преобразовател , установоч- ход которого подключен к информа- ный вход которого соединен с выходом ционному входу первого цифроанало- формировател .with the output of the pulse generator, the output converter, the set-up of which is connected to the information input of which is connected to the output of the first digital-to-transformer.