ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ, ОСНОВАННОГО НА НИЗКОЧАСТОТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ КВАДРАТА ОТСЧЕТОВ

А.А. Дементьева, А.Н. Серов
DOI: 10.25699/SSSB.2019.2(26).32532 Download PDF
Аннотация: В настоящее время повышение точности измерения действующих значений напряжений, токов, мощности и энергии занимает важное место, так как это способствует рациональному использованию энергоресурсов. Задача измерения полной мощности сводится к решению задачи измерения среднего квадратического значения (СКЗ) тока и напряжения. В настоящее время для измерения СКЗ применяются преимущественно цифровые методы. В данной статье рассмотрен цифровой метод измерения полной мощности однофазной цепи переменного тока промышленной частоты, основанный на цифровой фильтрации квадрата отсчетов входного сигнала. Преимуществом измерения полной мощности предлагаемым методом измерения, является то, что он применим как к синусоидальному, так и к полигармоническому сигналу. Реализация цифровых методов предполагает использование аналого-цифровых преобразователей (АЦП) для получения отсчетов входного сигнала в цифровом виде. Функция преобразования реального АЦП неидеальна: имеет место аддитивные, мультипликативные и нелинейные составляющие погрешности, которые имеют различные коэффициенты влияния на погрешность измерения СКЗ. В работе показано, что аддитивная составляющая практически не влияет на погрешность измерения СКЗ, а мультипликативная составляющая погрешности функции преобразования АЦП линейно связана с погрешностью измерения СКЗ. В работе на основе пакета Simulink спроектирована схема имитационного моделирования цифрового измерительного преобразователя для определения полной мощности. Определены требования к применяемому цифровому фильтру. Проанализированы аналитические выражения для оценки погрешности измерения СКЗ предлагаемым методом измерения. Выполнено имитационное моделирование с целью определения погрешности метода измерения полной мощности для номинального значения частоты.
Ключевые слова: полная мощность, погрешность измерения, среднее квадратическое значение, цифровая фильтрация, аналого-цифровой преобразователь, нелинейность функции преобразования.

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

Свидетельство