Спосіб вимірювання електричної енергії в багатофазних мережах з захистом від розкрадань та пристрій для його здійснення / варіанти/

1 Способ измерения электрической энергии в многофазных сетях с защитой от хищений, вклю чающий формирование сигналов мгновенной мощности каждой фазы, их последующее усред нение и суммирование, формирование сигнала мощности нагрузки преобразование сигнала мощности нагрузки в частоту импульсного сигнала и последующий подсчет числа импульсов для ка ждого значения знака сигнала суммы усредненных мгновенных мощностей фаз в качестве результата измерения, отличающийся тем, что дополни тельно формируют сигналы модулей средних зна чений мгновенных мощностей фаз, которые затем суммируют, а результат используют в качестве сигнала мощности нагрузки 2 Способ измерения электрической энергии в многофазных сетях с защитой от хищений, вклю чающий формирование сигналов мгновенной мощности каждой фазы, их последующее усред нение и суммирование, формирование сигнала мощности нагрузки, преобразование сигнала мощности нагрузки в частоту импульсного сигнала и последующий подсчет числа импульсов для ка ждого значения знака сигнала суммы усредненных мгновенных мощностей фаз в качестве результата измерения, отличающийся тем, что дополни тельно определяют знаки усредненных мгновен ных мощностей фаз, по их значению производят знаковое инвертирование соответствующих мгно венных мощностей фаз, полученные сигналы суммируют и усредняют, а результат используют в качестве сигнала мощности нагрузки 3 Устройство для измерения электрической энер гии в многофазных сетях с защитой от хищений, содержащее первый, , n-й перемножители, пер вые входы которых соединены соответственно с первой, , n-й входными клеммами напряжения, а вторые входы - соответственно с первой, , п-й входными клеммами тока, первый и второй сумматоры, первый и второй блоки вычисления модуля, выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора, компаратор нулевого уровня, выход которого соединен с первым входом блока обработки информации, первый фильтр низких частот преобразователь напряжения в частоту выход которого соединен со вторым входом блока обработки информации, отличающееся тем, что оно содержит второй, n-й фильтры низких частот, третий, , n-й блоки вычисления модуля, выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора, входы первого , п-го фильтров низких частот соединены с выходами соответственно первого, , п-го перемножителей, а выходы подключены к входам соответственно первого, , п-го блоков вычисления модуля и к соответствующим входам второго сумматора, выход которого подключен ко входу компаратора нулевого уровня, выход первого сумматора соединен со входом преобразователя напряжения в частоту 4 Устройство для измерения электрической энергии в многофазных сетях с защитой от хищений, содержащее первый, n-й перемножители, первые входы которых соединены соответственно с первой, , n-й входными клеммами напряжения, вторые входы - соответственно с первой, , п-й входными клеммами тока, первый и второй сумматоры, первый и второй компараторы нулевого уровня, первый фильтр низких частот, блок обработки информации, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора нулевого уровня, отличающееся тем, что оно содержит интегратор гистерезисный компаратор, первый, , n-й управляемые инверторы, первый, , п-й логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ третий, (п+1)-й компараторы нулевого уровня, второй, , n-й фильтры низких частот, причем выходы первого , п-го перемножителей соединены соответственно с первыми входами первого, , пго управляемых инверторов и входами первого, пго фильтров низких частот, выходы которых подключены соответственно к входам второго, (п+1)-го компараторов нулевого уровня и к соответствующим входам второго сумматора, соединенного своим выходом со входом первого компа см о N 27975 ратора нулевого уровня, выходы первого, .., п-го управляемых инверторов соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого через интегратор соединен со входом гистерезисного компаратора, выходы второго, ..., (п+1)-го компараторов нулевого уровня подключены соответственно к первым входам первого, .., п -го логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого, , п-го управляемых инверторов, а вторые входы подключены к выходу гистерезисного компаратора, который также соединен со вторым входом блока обработки информации. Изобретения относятся к электроизмерительной технике и могут быть использованы для измерения активной электрическойэнергии в многофазных цепях переменного тока Известен и широко применяется в многофазных цепях переменного тока способ измерения электрической энергии, состоящий в преобразовании среднего значения суммы мгновенных мощностей фаз в частоту вращательного движения и последующем подсчете числа оборотов в качестве результата измерения /1, 2/. До настоящего времени основным средством измерения электрической энергии у многофазных потребителей являются индукционные счетчики, содержащие преобразователь среднего значения суммы мгновенных мощностей фаз в частоту вращательного движения подвижной системы и счетчик числа оборотов /1/ Эти многофазные счетчики чувствительны к направлению суммарной мощности фаз и при отсутствии стопора обратного хода обладают свойством реверсивности, однако не защищены от хищений при инвертировании направления мощности в одной или части фаз на участке цепи, используемом для измерения. Широко применяется также способ измерения электрической энергии, состоящий в формировании сигналов суммарной мощности фаз, пропорциональных среднему значению суммы мгновенных мощностей фаз в виде произведений фазных тока и напряжения, преобразовании сигнала суммарной мощности фаз в частоту импульсного сигнала, и последующим их подсчетом числа импульсов в качестве результата измерения. При этом применяют как раздельное во времени /3/, так и одновременное /4/ формирование сигналов мгновенной мощности каждой из фаз и формирования суммарного сигнала мощности фаз, соответственно, путем их суммирования и последующего усреднения или непосредственного формирования среднего из их временной последовательности . Известны многофазные счетчики электрической энергии статической системы, реализующие указанный способ и содержащие для первой его разновидности преобразователи фазных токов и фазных напряжений, перемножители, сумматор, преобразователь суммарного сигнала в частоту импульсного сигнала и счетчик импульсов с отсчетным устройством /3/. Другой разновидностью реализации известного способа являются многофазные счетчики электрической энергии, содержащие преобразователи фазных токов и фазных напряжений, мультиплексоры, перемножитель, усредняющий блок, преобразователь в частоту импульсного сигнала и счетчик импульсов с отсчетным устройством /4/ Недостатком известного способа и устройств, его реализующих, является отсутствие защищенности результата измерения электрической энергии в случае намеренного его искажения (хищения) посредством изменения на противоположное направления мощности одной или части фаз, например, инвертированием фазового угла тока по отношению к фазному напряжению на участке цепи, используемом для измерения. У потребителя энергии имеется возможность создать такие режимы работы счетчика, например, подключением к участкам цепей, используемых для измерения, специальных приспособлений (так называемые "отметчики"), создающих на этих участках ток противоположного направления току нагрузки, или, например, изменением на противоположную фазировки токовой цепи одной или нескольких фаз. Это приводит к изменению знака активной мощности этих фаз и соответствующему уменьшению суммарной активной мощности фаз или даже изменению ее знака. При использовании индукционных счетчиков, не снабженных стопорами обратного хода, последнее дает возможность, задав большой ток '"отмотчика", добиться изменения знака суммарной мощности фаз и в течение нескольких часов свести к нулю накопленные показания за многие месяцы. Для многофазных счетчиков электрической энергии индукционной и статической системы, использующих известные способы измерения, наиболее распространенным способом вмешательства с целью хищения является изменение на противоположную фазировки токовой цепи не всех, а только одной или части фаз. Это не обязательно приводит к изменению знака суммарной мощности фаз, но позволяет значительно уменьшить ее величину Так, в симметричной трехфазной цепи изменение фазировки токовой цепи одной фазы уменьшает суммарную мощность втрое. Видимость работоспособности счетчика при этом сохраняется, что увеличивает трудоемкость обнаружения такого хищения и, кроме того, требует высокой квалификации контролеров Возможности для такого вида хищения возрастают в случае использования выносных измерительных трансформаторов тока, клеммы которого, в отличие от входных клемм счетчика, легко доступны потребителю. Хищение указанным методом оказывается возможным и в случае применения известных реверсивных счетчиков, учитывающих энергию прямого и обратного направления и использующих для его определения знак среднего значения сигнала суммарной мощности фаз. 27975 Известен счетчик электрической энергии для раздельного измерения потоков энергии в обоих направлениях /5/, содержащий аналоговый перемножитель, интегратор, преобразователь напряжения в частоту и детектор направления мощности Недостатком этого устройства является отсутствие защищенности результата измерения от вмешательства с целью хищения Известен также прибор для измерения электрической энергии /6/, предназначенный для определения направления передачи электрической энергии и измерения ее расхода в трехфазной сети, содержащий три аналоговых коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки информации в виде микропроцессора и отсчетного устройства Недостатком устройства является отсутствие защищенности результата измерения от вмешательства с целью хищения электрической энергии путем изменения направления мощности в одной или части фаз Известен счетчик электрической энергии для трехфазных цепей с контролем вмешательства с целью хищения, содержащий два аналоговых коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки информации в виде микропроцессора и отсчетного устройства /7/ В этом счетчике контролируется намеренный обрыв параллельной цепи счетчика Недостатком устройства является отсутствие защищенности результата измерения от вмешательства путем изменения направления мощности в одной или части фаз на участке цепи, используемом для измерения Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ измерения электрической энергии в многофазной сети, включающий формирование сигналов мгновенной мощности каждой фазы, их последующее суммирование и усреднение, определение знака суммарной мощности, формирование сигнала мощности нагрузки, преобразование сигнала мощности нагрузки в частоту импульсного сигнала и последующий подсчет числа импульсов для каждого значения знака сигнала суммы усредненных мгновенных мощностей фаз в качестве результата измерения /8/ Реализующее этот способ устройство для измерения активной энергии в трехфазных цепях переменного тока, содержит аналоговые перемножители сигналов, первый и второй сумматоры, первый и второй блоки вычисления модуля, первый и второй компараторы нулевого уровня, фильтр низких частот, преобразователь напряжения в частоту и блок обработки информации Данное устройство предназначено для измерения энергии в симметричной многофазной сети с возможной рекуперацией электрической энергии в импульсно-реверсивном режиме для чего в устройстве определяется полярность (знак) сигнала, соответствующего суммарной мгновенной мощности (ее направление), и ее учет при цифровом усреднении частотного импульсного сигнала, пропорционального суммарной мгновенной мощности Принцип действия известного устройства не позволяет ни выявлять, ни устранять последствия вмешательства в его работу с целью хищения путем изменения на противоположную фазы тока в цели одной или нескольких фаз Для реализо ванного в этом устройстве трехпроводного трехфазного счетчика электрической энергии изменение фазировки тока одной из фаз не обязательно приводит к изменению суммарной мощности всех трех фаз и, соответственно, не может быть обнаружено имеющимися средствами При распространении известного решения на случай четырехпроводного трехфазного счетчика электрической энергии изменение фазировки токовой цепи одной из фаз происходит только уменьшение суммарной мощности всех фаз без изменения ее знака При симметричной по фазам нагрузке в этом случае учитывается только одна треть действительно потребленной энергии Основной задачей на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение степени защищенности результата измерения активной электрической энергии в многофазных сетях для различных алгоритмов учета направления мощности нагрузки в случае попытки хищения путем инвертирования мощности одной или нескольких фаз на участке цепи, используемом для измерения Поставленная задача решается тем, что в первом варианте предлагаемого способа измерения электрической энергии в многофазных сетях с защитой от хищений, включающем формирование сигналов мгновенной мощности каждой фазы, их последующее усреднение и суммирование, формирование сигнала мощности нагрузки, преобразование сигнала мощности нагрузки в частоту импульсного сигнала и последующий подсчет числа импульсов для каждого значения знака сигнала суммы усредненных мгновенных мощностей фаз в качестве результата измерения, дополнительно формируют сигналы модулей средних значений мгновенных мощностей фаз, которые затем суммируют, а результат используют в качестве сигнала мощности нагрузки Во втором варианте предлагаемого способа измерения электрической энергии в многофазных сетях с защитой от хищений, включающем формирование сигналов мгновенной мощности каждой фазы, их последующее усреднение и суммирование, формирование сигнала мощности нагрузки, преобразование сигнала мощности нагрузки в частоту импульсного сигнала и последующий подсчет числа импульсов для каждого значения знака сигнала суммы усредненных мгновенных мощностей фаз в качестве результата измерения, дополнительно определяют знаки усредненных мгновенных мощностей фаз, по их значению производят знаковое инвертирование соответствующих мгновенных мощностей фаз, полученные сигналы суммируют и усредняют, а результат используют в качестве сигнала мощности нагрузки В устройстве, реализующем первый вариант предлагаемого способа и содержащего первый, п-й перемножители, первые входы которых соединены соответственно с первой, , п-й входными клеммами напряжения, а вторые входы с соответственно с первой, , п-й входными клеммами тока, первый и второй сумматоры, первый и второй блоки вычисления модуля, выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора, компаратор нулевого уровня, выход которого соединен с первым входом блока обра 27975 ботки информации, первый фильтр низких частот, преобразователь напряжения в частоту, выход которого соединен со вторым входом блока обработки информации, дополнительно введены второй, .,., п-й фильтры низких частот, третий, ..., п-й блоки вычисления модуля, выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора, входы первого, , п-го фильтров низких частот соединены с выходами соответственно первого, ., п-го перемножителей, а выходы подключены к входам соответственно первого, , пго блоков вычисления модуля и к соответствующим входам второго сумматора, выход которого подключен к входу компаратора нулевого уровня, выход первого сумматора соединен с входом преобразователя напряжения в частоту В устройстве, реализующем второй вариант предлагаемого способа и содержащем первый, . , п-й перемножители, первые входы которых соединены соответственно с первой, .. , п-й входными клеммами напряжения, вторые входы с соответственно с первой, ..., п-й входными клеммами тока, первый и второй сумматоры, первый и второй компараторы нулевого уровня, первый фильтр низких частот, блок обработки информации, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора нулевого уровня, дополнительно введены интегратор, гистерезисный компаратор, первый, ..., п-й управляемые инверторы, первый, . ., п- й логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий, .... (п+1}-Й компараторы нулевого уровня, второй, , п-й фильтры низких частот, причем выходы первого, ., п-го перемножителей соединены соответственно с первыми входами первого, . , п-го управляемых инверторов и. входами первого, .„, п-го фильтров низких частот, выходы которых подключены соответственно к входам второго, ., (п+1)-го компараторов нулевого уровня и к соответствующим входам второго сумматора, соединенного своим выходом с входом первого компаратора нулевого уровня, выходы первого, .., п-го управляемых инверторов соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого через интегратор соединен с входом гистерезисного компаратора, выходы второго, ... (п+1)-го компараторов нулевого уровня подключены соответственно к первым входам первого, ..., п-го логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого, . , п-го управляемых инверторов, а вторые входы подключены к выходу гистерезисного компаратора, который также соединен со вторым входом блока обработки информации. Объединение технических решений, относящихся к вариантам способа и реализующих его вариантов устройства в одну заявку связано с тем, что все они решают одну и ту же задачу - повышают степень защищенности результата измерения активной электрической энергии в многофазных сетях при попытке хищения путем инвертирования мощности одной или нескольких фаз, на участке цепи, используемом для измерения. При этом оба предлагаемых варианта способа и реализующихих устройств решают поставленную задачу принципиально одним и тем же путем - а именно, сигнал, характеризующий мощность мно гофазной нагрузки и преобразуемый в частоту импульсного сигнала, число которых характеризует результат измерения, в отличие от известных решений, формируют в виде суммы модулей усредненных мгновенных мощностей фаз, что обеспечивает независимость сигнала мощности нагрузки от направления активной мощности в каждой отдельной фазе Предлагаемые варианты способа отличаются друг от друга последовательностью и составом операций формирования сигнала мощности нагрузки, которые, тем не менее, эквивалентны по достигаемому результату, обеспечивающему независимость сигнала мощности нагрузки от направления активной мощности в каждой отдельной фазе и затрудняющему возможность хищения электрической энергии. Устройства, реализующие последовательность операций соответствующих вариантов предлагаемого способа, также равноценны по достигаемому техническому результату, заключающемуся в снижении чувствительности результата измерения к возможному вмешательству в его работу с целью хищения электрической энергии указанным выше способом. Кроме того, устройство по второму варианту предлагаемого способа позволяет оптимальным (с точки зрения минимизации погрешностей измерения и аппаратурных затрат) образом реализовать операции усреднения, формирования модуля и преобразования в частоту импульсного сигнала и повысить точность измерения электрической энергии как в сравнении с известным устройством, так и с устройством по первому варианту предлагаемого способа. По указанным причинам сущность изобретений по каждому из вариантов способа и реализующих их устройств является равноценной, а существенные отличия, обеспечивающие требуемое сочетание технических характеристик, с учетом общих с известным решением признаков, не могут быть объединены обобщающими или альтернативными признаками и потому представлены в виде независимых объектов. За счет указанной совокупности отличительных признаков предлагаемые варианты способа и реализующих их устройств затрудняют возможность искажения результата измерения в многофазных счетчиках электрической энергии с целью ее хищения, заключающегося в преднамеренном или случайном изменении на противоположное направления мощности на участке цепи, используемом для измерения. Это обеспечивается, в конечном счете, тем, что, в отличие от известных устройств, сигнал мощности нагрузки, преобразуемый в частоту и. характеризующий суммарную мощность всех фаз, формируется в виде суммы модулей фазных мощностей, а операция формирования суммы усредненных мощностей фаз является необходимой только для определения направления измеряемой электрической энергии многофазной цепи в случае необходимости его учета В устройствах, реализующих предлагаемые варианты способа, для определения направления измеряемой электрической энергии служат первый сумматор и первый компаратор нулевого уровня, выходной сигнал которого используется в блоке обработки информации для разнесения 27975 измеренной электрической энергии по направлениям Указанные отличительные признаки не используются в известных устройствах аналогичного назначения Предлагаемая реализация преобразования суммарной мгновенной мощности всех фаз в частоту импульсного сигнала позволяет обеспечить работоспособность при любом из двух возможных направлений средней многофазной мощности в измеряемой цепи, а при различных режимах работы блока обработки информации производить либо раздельное измерение энергии прямого и обратного направления (работать в реверсивном режиме), либо измерение модуля проходящей по цепи мощности, то есть расширить функциональные возможности в сравнении с известным устройством На фиг 1 приведена функциональная схема многофазного счетчика электрической энергии, реализующего первый вариант предлагаемого способа измерения электрической энергии с защитой от хищений На фиг 2 приведена функциональная схема многофазного счетчика электрической энергии, реализующего второй вариант предлагаемого способа На фиг 3 показана функциональная схема возможной реализации блока обработки информации для раздельного измерения потоков электрической энергии обоих направлений, На фиг 4 показана функциональная схема возможной реализации блока обработки информации для измерения среднего потока электрической энергии для потребителей с возможной ее рекуперацией На фиг 5 показанафункциональная схема возможной реализации блока обработки информации для измерения модуля прошедшей через измеряемую цепь электрической энергии Устройство, реализующее первый вариант предлагаемого способа измерения электрической энергии, содержит(см фиг 1) первый 1i, , п-й 1п перемножители, на первые входы которых подаются сигналы, пропорциональные напряжениям соответствующих фаз U1, , Un, а на вторые сигналы, пропорциональные фазным токам И, ,, In Выходы перемножителей соединены соответственно с входами первого 2^, , n-го 2п фильтров низких частот, выходы которых подключены к соответствующим входам второго сумматора 3, в свою очередь выход которого через компаратор нулевого уровня 4 соединен с первым входом блока обработки информации 5 Первый, , п-й входы первого сумматора 6 соединены с выходами соответственно первого 7-і, , n-го 7п блоков вычисления модуля, входы которых подключены к выходам соответствующих фильтров низких частот 2-і, , 2п Выход первого сумматора 6 через преобразователь напряжения в частоту 8 соединен со вторым входом блока обработки информации 5 Устройство, реализующее второй вариант предлагаемого способа измерения электрической энергии, содержит первый 1-і, , п-й 1п перемножители, на первые входы которых подаются сигналы, пропорциональные напряжениям соответствующих фаз Ul, , Un, а на вторые - сигналы, пропорциональные фазным токам И, , !п Выходы перемножителей соединены соответственно с входами первого 2i , n-го 2п фильтров низких частот, выходы которых подключены к соответствующим входам второго сумматора 3, в свою очередь выход которого через первый компаратор нуля 4 соединен с первым входом блока обработки информации 5 Устройство также содержит первый сумматор 6 к входам которого подключены соответственно выходы первого 9-і, , n-го 9п управляемых инверторов, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого 1i , , п-го 1п пере множителей Выходы первого 2-і, , n-го 2п фильтров низких частот через второй 101, , (п+1)-й Юп компараторы нулевого уровня подключены соответственно к первым входам первого 11i, , п-го 11 п логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно первого 9-і, , п-го 9п управляемых инверторов Выход первого сумматора 6 через последовательно включенные интегратор 12 и гистерезисный компаратор 13 соединен со вторыми входами первого 11i , , п-го 11 п логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и со вторым входом блока обработки информации 5 Блок обработки информации для раздельного измерения потоков электрической энергии обоих направлений (см фиг 3) содержит первый 14 и второй 15 счетчики импульсов, подключенные своими входами к соответствующим выходам демультиплексора 16, управляющий вход которого является первым входом блока обработки информации, а сигнальный вход - вторым его входом Выходы первого 14 или второго 15 счетчиков импульсов соединены с входами соответственно первого 17 и второго 18 отсчетных устройств Блок обработки информации 5 для измерения среднего потока электрической энергии обоих направлений (см фиг 4) содержит реверсивный счетчик 19, выход которого соединен с входом ответного устройства 20 Вход управления направления счета и счетный вход реверсивного счетчика 19 являются соответственно первым и вторым входами блока обработки информации Блок обработки информации 5 для измерения модуля прошедшей через измеряемую цепь электрической энергии (см фиг 5) содержит счетчик импульсов 21, соединенный своим выходом с входом отсчетного устройства 22 При этом вход счетчика импульсов 21 является вторым входом блока обработки информации, первый же его вход при этом не используется Измерение электрической энергии, осуществляемое в соответствии с первым вариантом предлагаемого способа, поясняется на примере работы устройства, его реализующего (см фиг 1) Первый 1-і, , п-й 1п перемножители, на первые входы которых подаются сигналы, пропорциональные напряжениям фаз U1, , Un, а на вторые сигналы, пропорциональные фазным токам И, , In, формируют на своих выходах сигналы, пропорциональные мгновенной мощности соответствующих фаз W1, , Wn С помощью первого 2i, , пго 2п фильтров низких частот из сигналов мгновенной мощности фаз W1, , Wn формируются средние значения этих сигналов в виде напряже 27975 ний постоянного тока, пропорциональных активной мощности соответствующих фаз Р1, . , Рп Из этих сигналов второй сумматор 3 формирует сигнал суммы усредненных мгновенных мощностей фаз Р, знак Sp которого определяет компаратор нулевого уровня 4. Первый 7i .... n-й 7п блоки вычисления модуля формируют модули соответствующих усредненных мгновенных мощностей токов фаз |Р1[, , [Рп|, суммируемые с помощью первого сумматора б, выходной сигнал которого образует сигнал мощности нагрузки |Р| Преобразователь напряжения в частоту 8 преобразует сигнал мощности нагрузки |Pj в пропорциональный ему по частоте импульсный сигнал Fp. Выходной импульсный сигнал Fp преобразователя напряжения в частоту и выходной сигнал Sp знака мощности поступают соответственно на второй и первый входы блока обработки информации 5, который осуществляет накопление, хранение и отображение числа накопленных импульсов с выхода преобразователя напряжения в частоту 8, характеризующего измеренное количество электрической энергии Поскольку сигнал мощности нагрузки, формируемый в виде суммы модулей мощностей фаз, не зависит от направления мощности в каждой из фаз, то частота выходного сигнала преобразователя напряжения в частоту 8, не будет изменяться при попытке изменения на противоположные направления мощности одной или нескольких фаз При этом предлагаемый многофазный счетчик позволяет производить измерение энергии в соответствии с различными встречаемыми в практике алгоритмами учета ее направления (знака) раздельное измерение потоков электрической энергии обоих направлений по сети (например, для межсистемного учета), измерение среднего потока электрической энергии для потребителей с возможной ее рекуперацией и, наконец, измерение модуля прошедшей через измеряемую цепь электрической энергии для потребителей, у которых отсутствует возможность ее рекуперации. Реализация этих алгоритмов при наличии указанных выше логических сигналов Fp и Sp хотя и требует некоторого различия в выполнении блока обработки информации, но форма выполнения последнего не влияет на результат решения основной решаемой задачи и потому не относится к числу существенных признаков Для раздельного учета энергии разного направления блок обработки информации 5 содержит (см фиг 3) два счетчика импульсов 14 и 15, импульсный выходной сигнал преобразователя напряжения в частоту Fp через демультиплексор 16, управляемый знаковым сигналом Sp, поступает на счетные входы первого 14 или второго 15 счетчиков импульсов, содержимое которых отображается соответственно первым 17 и вторым 18 отсчетными устройствами и характеризует многофазную активную мощность прямого и обратного направления. Для потребителей с возможной рекуперацией электрической энергии в блоке обработки информации 5 используется (см. фиг 4) реверсивный счетчик 19, направление счета которым импульсных сигналов Fp управляется знаковым сигналом Sp, а содержимое реверсивного счетчика 19 отображается отсчетным устройством 20 и характеризует разни цу между потребленной и возвращенной в сеть электрической энергией. В третьем, наиболее распространенном случае, когда у потребителей отсутствует возможность рекуперации электрической энергии, целесообразно, чтобы счетчик производил измерение ее модуля, что позволяет затруднить хищение электрической энергии при намеренном изменении ее направления во всех или части фаз. В этом случае блок обработки информации 5 содержит (см фиг. 5) только счетчик импульсов 21 и отсчетное устройство 22, характеризующее потребленную многофазную активную энергию При этом неудачной будет попытка скомпенсировать мощность, потребляемую многофазной нагрузкой, подключением к токовой цепи одной или части фаз приспособлений типа "отмотчик" или несанкционированным изменением полярности подключения последовательной (токовой) цепи Очевидно, что возможно также построение блока обработки информации, совмещающего все три перечисленные функции, при условии введения переключения режима работы Измерение электрической энергии, осуществляемое в соответствии со вторым вариантом предлагаемого способа, поясняется на примере работы устройства, его реализующего (см. фиг. 2) Также как и в первом варианте, первый 1-і, , п-й 1п перемножители из соответствующих напряжений фаз U1, , Un и фазных токов И, . ., In формируют на своих выходах сигналы W1, , Wn, пропорциональные мгновенной мощности соответствующих фаз. С помощью первого 2-і, . , п-го 2п фильтров низких частот из сигналов мгновенной мощности фаз формируются сигналы Р1, .., Рп, пропорциональные активной мощности соответствующих фаз. Из этих сигналов второй сумматор 3 формирует сигнал суммарной мощности фаз Р, знак Sp которой определяется с помощью первого компаратора нулевого уровня 4 В устройстве по второму варианту способа формирования сигнала мощности нагрузки совмещено с преобразованием этого сигнала в частоту импульсного сигнала. При этом сигнал мгновенной мощности каждой фазы W1, . , Wn с выхода соответствующего перемножителя 1-і, .., 1п предварительно подвергается знаковому инвертированию с помощью управляемых инверторов 9-і,..., 9п, в соответствии с выражением. |Wi| = Wi*Spi, где Spi - знаковая компонента усредненного сигнала мгновенной мощности 1-й фазы Pi, формируемая (і+1)-м компаратором нулевого уровня, причем Spi = 1 при Pi > 0, Spi = -1 при Pi Pn І0П 3n Фиг. 2 lln iPi ( 13 It 27975 ч И / 17 / 1R \ Sp 15 /\ \ 18 / Фиг. 3 19 20 /s Фиг. 4 FP , 21 22 / Фиг. 5 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв Лесі Українки, 26 Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку tJS. OS 2001 р Формат 60x84 1/8 Обсяг /.o^S'обп -вид арк Тираж 50 прим Зам Ss> УкрІНТЕІ Вул Горького 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 266-25-22 10