Цифровий вимірювач коефіцієнтів несиметрії напруги в промисловій мережі

Цифровий вимірювач коефіцієнтів несиметрії напруги в промисловій мережі, що містить масштабний перетворювач (1), на входи якого подаються фазні напруги з електричної мережі, багатоканальний аналого-цифровий перетворювач, інформаційні входи якого з'єднані з виходом масштабного перетворювача (1), багатоканальний цифровий фільтр, блок (2) синхронізації, який відрізняється тим, що багатоканальний цифровий фільтр (6-12) складений із семи смугових фільтрів, смуга пропускання яких визначена діапазоном відхилення частоти напруги електричної мережі, а фазо-частотна характеристика в смузі пропускання для першого, другого і третього цифрових фільтрів (6-8) дорівнює нулю, для четвертого і шос C2 2 (11) 1 3 75929 4 зні напруги з електричної мережі, багатоканальний тотної залежності вектора повороту дозволяє піданалого-цифровий перетворювач, інформаційні вищити точність вимірювання, а усунення частотвходи якого з'єднані з виходом масштабного переної залежності без застосування підстроювання творювача, а також блок синхронізації, що забезчастоти дискретизації спрощує обчислення коефіпечує синхронну роботу всіх вузлів. цієнтів несиметрії напруги в трифазній мережі. Але на відміну від винаходу, аналог має у своПрилад містить масштабний перетворювач 1, єму складі вузли обчислення першої гармоніки блок 2 синхронізації, багатоканальний аналогодосліджуваного сигналу з використанням дискретцифровий перетворювач, що складається з перного перетворення Фур'є. Такий підхід приводить шого, другого і третього перетворювачів 3-5 анадо ускладнення реалізації вимірювача, а також до лог-код, багатоканальний цифровий фільтр, що збільшення помилки вимірювання параметрів при складається з трьох типів цифрових фільтрів (певідхиленні частоти напруги електричної мережі. рший, другий і третій цифрові фільтри 6-8 - першоСеред відомих приладів для вимірювання него типу; четвертий і шостий цифрові фільтри 9, 11 симетрії напруги найбільш близьким до винаходу і - другого типу; п'ятий і сьомий цифрові фільтри 10, обраним як прототип є цифровий вимірювач нев12 - третього типу), перший, другий і третій сумарівноваженості напруг [3]. Він містить масштабний тори 13-15, перший, другий і третій блоки 16-18 перетворювач, на входи якого подаються фазні обчислення амплітуди (діючого значення) сигналу, напруги з електричної мережі, багатоканальний перший і другий блоки 19, 20 ділення. При цьому аналого-цифровий перетворювач, інформаційні інформаційні входи першого, другого і третього входи якого з'єднані з виходом масштабного переперетворювачів 3-5 аналог-код з'єднані з виходом творювача, багатоканальний цифровий фільтр, масштабного перетворювача 1, вихід першого блок синхронізації. перетворювача 3 аналог-код підключається на вхід Але на відміну від запропонованого винаходу, першого цифрового фільтру 6, вихід другого переу прототипі багатоканальний цифровий фільтр є творювача 4 аналог-код підключається на входи нерекурсивним і виконує функцію виділення оснодругого, п'ятого і шостого цифрових фільтрів 7, 10, вної гармоніки досліджуваного сигналу, що надалі 11, а вихід третього перетворювача 5 аналог-код дозволяє обчислити його діюче значення і, відпопідключається на входи третього, четвертого і відно, коефіцієнт неврівноваженості мережі. Однак сьомого цифрових фільтрів 8, 9, 12. Виходи перце призводить до втрати кута зсуву сигналу і, відшого, другого і третього цифрових фільтрів 6-8 повідно, до ускладнення реалізації приладу, а тапідключаються до входів першого суматора 13, кож до збільшення помилки вимірювання парамевиходи першого, четвертого і п'ятого цифрових трів при відхиленні частоти напруги в електричній фільтрів 6, 9, 10 підключаються до входів другого мережі. суматора 14, виходи першого, шостого і сьомого Метою винаходу є спрощення реалізації прицифрових фільтрів 6, 11, 12 підключаються до ладу і підвищення точності вимірювання коефіцієвходів третього суматора 15, виходи першого, друнтів несиметрії напруги трифазної мережі за рахугого і третього суматорів 13-15 підключаються, нок зниження частотної залежності і підвищення відповідно, до входів першого, другого і третього завадостійкості приладу. блоків 16-18 обчислення амплітуди (діючого знаПоставлена задача вирішується тим, що до чення) сигналу, виходи першого і другого блоків складу приладу вводяться сім цифрових фільтрів 16, 17 обчислення амплітуди (діючого значення) із заданими амплітудно-частотними і фазочастотсигналу підключаються на входи першого блока 19 ними характеристиками, три суматори та два блоділення, а виходи третього і другого блоків 18, 17 ка ділення. Цифрові фільтри дозволяють виобчислення амплітуди (діючого значення) сигналу конати: підключаються на входи другого блока 20 ділення. а) виділення основної гармоніки в заданому Суть винаходу пояснюється кресленнями. Педіапазоні частот; релік креслень: б) зсув фаз сигналів у заданому діапазоні часФіг.1 - структурна схема приладу; тот. Фіг.2 - частотна характеристика першого, друЗастосовувані цифрові фільтри є смуговими. гого і третього цифрових фільтрів 6-8; Смуга пропускання визначається діапазоном зміни Фіг.3 - частотна характеристика п'ятого і сьочастоти напруги в електричній мережі. Це дозвомого цифрових фільтрів 10, 12; лить пропустити сигнал без перекручування ампФіг.4 - частотна характеристика четвертого і літуди на вихід цифрового фільтра при відхиленні шостого цифрових фільтрів 9, 11. частоти напруги в електричній мережі від норми, Працює вимірювач наступним чином. Цифрові не пропускаючи всі небажані завади вхідного сигфільтри реалізовують алгоритм, що описується налу. Вимоги до типу фазочастотної характерисвиразом: N N тики дозволяють здійснити зсув сигналу на визнаy(n) a(n)x(n k ) b(n)y(n k ) , чений кут, причому величина кута незалежна від k 0 k 1 поточної частоти напруги в електричній мережі, що де y(n) - вихідна послідовність сигналу; N усуває частотну залежність вектора повороту. Суматори необхідні для одержання прямої, нульовою порядок цифрового фільтру; a(n) , b(n) - коефіцієнта зворотної послідовностей. Ділення використоти фільтру, що визначаються за заданими частотвується для одержання коефіцієнтів несиметрії ними характеристиками (Фіг.2, Фіг.3, Фіг.4) із виконапруги за нульовою та зворотною послідовносристанням відомих методик, наприклад, [4]; x(n) тями. вхідна послідовність сигналу. Таким чином, усунення небажаних завад і час 5 75929 6 Напруги фаз А, В, С з трифазної мережі надваний на виході другого блока 17). На виході перходять на масштабний перетворювач 1. З його шого блока 19 ділення буде величина, відповідна виходу сигнали надходять на входи першого, друкоефіцієнту несиметрії напруги за нульовою послігого і третього перетворювачів 3-5 аналог-код, де довністю, а на виході другого блока 20 ділення сигнали оцифровуються. Далі сигнал з виходу буде величина, відповідна коефіцієнту несиметрії першого перетворювача 3 аналог-код надходить напруги за зворотною послідовністю. При необхідна вхід першого цифрового фільтру 6, сигнал з ності виходи першого і другого блоків 19, 20 діленвиходу другого перетворювача 4 надходить на ня можуть підключатися до блока, що масштабує, входи другого, п'ятого і шостого цифрових фільтз коефіцієнтом передачі 100 для одержання знарів 7, 10, 11, а сигнал з виходу третього перетвочень вихідних величин у відсотках. Керування рорювача 5 надходить на входи третього, четвертого ботою всіх блоків здійснюється за допомогою блоі сьомого цифрових фільтрів 8, 9, 12, де відбувака 2 синхронізації. ється виділення основної гармоніки і необхідний Джерела інформації: зсув сигналу. На входи першого суматора 13 над1. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. ходять сигнали з виходів першого, другого і треСовместимость технических средств электромагтього цифрових фільтрів 6-8 для одержання нунитная. Нормы качества электрической энергии в льової послідовності на його виході. Для системах электроснабжения общего назначения. одержання прямої послідовності сигнали з виходів Взамен ГОСТ 13109-87; Введ. 01.01.2000. - Минск: першого, четвертого і п'ятого цифрових фільтрів 6, Изд-во стандартов, 1999. - 31с. 9, 10 надходять на входи другого суматора 14. Для 2. Минц М.Я., Чинков В.Н, Гриб О.Г. Цифроодержання зворотної послідовності сигнали з вивые методы измерения несимметрии трехфазной ходів першого, шостого і сьомого цифрових фільтсистемы напряжений // Измерительная техника. рів 6, 11, 12 надходять на входи третього сумато1984. - №6. - С.41-43. ра 15. Сигнали з виходів першого, другого і 3. Цифровой измеритель неуравновешенности третього суматорів 13-15 надходять, відповідно, напряжений в промышленной сети: А.с. 1645915 на входи першого, другого і третього блоків 16-18 СССР, МКИ G01R29/16, G06F15/56 // В.Я. Майер обчислення амплітуди (діючого значення) сигналу. (SU), Зения (MG), Петровская Л.Л. (SU). З виходів першого і другого блоків 16, 17 обчис№4488232/24; Заявл. 23.06.88; Опубл. 30.04.91, лення амплітуди (діючого значення) сигналу інфоБюл. №16. рмація надходить на входи першого блока 19 ді4. Справочник по устройствам цифровой облення, а з виходів третього і другого блоків 18, 17 работки информации // Н.А.Виноградов, обчислення амплітуди (діючого значення) сигналу В.Н.Яковлев, В.В.Воскресенский и др. - К.: Техниінформація надходить на входи другого блока 20 ка, 1988. - 415с. ділення (ділення виконується на сигнал, одержу 7 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 75929 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601