ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Issues Выпуски за 2018 год Выпуск 3 (23) - октябрь 2018 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА
DOI: 10.25699/SSSB.2018.23.17550 1 Download PDF

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

А.Н. Серов, Н.А. Серов, Е.А. Долгачева
Ключевые слова:  реактивная мощность, спектральная компонента, отклонение частоты, имитационное моделирование, погрешность измерения.
Аннотация:

В настоящее время среди параметров реактивной мощности наибольший интерес представляет реактивная мощность основной спектральной компоненты. Сигналы напряжения и тока современных электрических сетей не являются синусоидальными. Однако, для измерения параметров реактивной мощности основной спектральной компоненты могут быть использованы методы анализа синусоидальных сигналов тока и напряжения. Среди известных методов измерения реактивной мощности синусоидального сигнала можно выделить: метод временной задержки, метод предварительного интегрирования, метод предварительного дифференцирования, и метод интегрирования-дифференцирования. Основной причиной возникновения погрешностей рассмотренных методов является наличие гармоник в спектре входного сигнала и отклонение частоты входного сигнала от номинального значения. В настоящей работе выполнен анализ влияния указанных параметров на погрешность измерения реактивной мощности основной спектральной компоненты указанных выше методов измерения. Получены аналитические соотношения, позволяющие оценить погрешность измерения реактивной мощности при отклонении частоты входного сигнала от номинального значения. Предложено звено задержки на целое число тактов для реализации метода временной задержки. Для метода предварительного интегрирования рассмотрена реализация на базе цифрового интегратора первого порядка. Для метода предварительного дифференцирования рассмотрена реализация на основе цифрового дифференциатора первого порядка. Выполнено имитационное математическое моделирование в программных пакетах Mathcad, Matlab и Simulink, подтверждающее справедливость полученных аналитических выражений. Выполнено сравнение рассмотренных методов с точки зрения сложности реализации и погрешности измерения реактивной мощности. Показано, что среди рассмотренных методов измерения наименьшей погрешностью обладает метод интегрированиядифференцирования.

 

COMPARATIVE ANALYSIS OF MEASUREMENT TECHNIQUES OF THE REACTIVE POWER OF SINUSOIDAL SIGNAL

A.N. Serov, N.A. Serov, E.A. Dolgatcheva
Index terms:  reactive power, spectral component, frequency deviation, simulation, measurement error.
Abstract:

Currently, for reactive power, the greatest interest of reactive power parameters is the reactive power of fundamental spectral component. Voltage and current of the modern electrical networks are not sinusoidal. However, for the measurement of reactive power of fundamental spectral component can be used techniques of analysis of sinusoidal voltage and current. Among known methods of measuring reactive power can be identified, the time-shift technique, preliminary integration technique, preliminary differentiation technique, integration-differentiation technique. The main reason for the occurrence of errors of the considered techniques is the presence of harmonics and frequency deviation of the signal from the nominal value. At the present work the analysis of the impact of these parameters on measurement error of reactive power of the fundamental spectral component. The obtained analytical correlations, allowing to estimate measurement error. Performed analytical modeling in software packages such as Mathcad, Matlab and Simulink, confirming the validity of the obtained analytical expressions.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27 (ответственный секретарь - Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Contacts

Russia, 659305, Altai region, Biysk, Trofimova Street, 27, room 404B
Tel. + 7-923-162-93-27 (executive secretary - Golikh Roman Nikolayevich)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Последний выпуск/ Current Issue

Свидетельство/ Certificate