Прецизійний вимірювальний канал активної потужності

Автор(и)

  • Дмитро Орнатський Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058, Київ, Ukraine
  • Сергій Єгоров Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058, Київ, Ukraine
  • Марія Катаєва Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058, Київ, Ukraine
  • Марина Граф Державний університет “Житомирська політехніка”, вул. Чуднівська, 103, 10005, Житомир, Ukraine
  • Дмитро Щербина Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058, Київ, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2021.250410

Ключові слова:

вимірювальні перетворювачі активної потужності; корекція похибок; захист від завад нормального та загального виду; перемножувачі; широтно-імпульсна модуляція

Анотація

Статтю присвячено підвищенню надійності, завадозахищеності та покращенню метрологічних характеристик вимірювальних перетворювачів активної потужності.

Першим кроком у напрямку забезпечення економії енергоресурсів і зниження фінансових втрат є точний енергооблік. Основним блоком електронного лічильника електроенергії, який визначає похибку останнього і стабільність характеристик у часі та при зміні параметрів зовнішнього середовища, є вимірювальний перетворювач потужності (ВПП). Вимірювання потужності, яка є важливою енергетичною характеристикою, посідає значне місце в сучасній вимірювальній техніці, є одним з основних видів вимірювань у багатьох галузях науки і техніки. Аналіз обсягів втрат електроенергії показав, що значна їх частина зумовлена недоліками в роботі пристроїв обліку електроенергії або низьким класом точності останніх. Тому основною тенденцією в галузі розробки ВПП є підвищення їх точності в робочих умовах експлуатації.

Проблемі розробки ефективних методів побудови структурних схем вимірювальних перетворювачів активної потужності приділяється велика увага. Це пояснюється зростанням вимог до основних метрологічних характеристик вимірювальних перетворювачів активної потужності як елементів інформаційно-вимірювальних систем.

Основна увага приділяється розробці способів корекції впливу дестабілізуючих факторів у робочих умовах експлуатації. Безсумнівною перевагою роботи є ретельний аналіз інструментальних похибок вимірювального каналу, оригінальні засоби корекції фазової похибки та похибки, зумовленої обмеженістю коефіцієнтів придушення синфазних завад.

Проведено глибокий теоретичний аналіз пріоритетних методів, які могли б застосуватися для визначення активної потужності. Одержані результати моделювання в середовищі Electronics Workbench дали змогу визначити найбільш ефективний спосіб захисту від завад.

Посилання

Power-to-frequency converter КР1095PP1. Available at: http://www.radioradar.net/hand_book/hand_books/kp1095pp1.html (accessed 16.10.2021).

3-Channel, isolated, sigma-delta ADC with SPI ADE7912/13. Available at: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ade7912_7913.pdf (accessed 16.10.2021).

Stogniy B.S., Sopel M.F. et al. Pidvyshchennia tochnosti vymiriuvannia strumiv elektroenerhetychnykh obiektiv u reiestruiuchomu prystroi “Rehina-Ch” [Improving the accuracy of measuring currents of electric power objects in the recording device “Regina-Ch”]. Tekhnichna Elektrodynamika. Tematychnyi vypusk “Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist”, 2012, part 1, pp. 114–119 (in Ukrainian).

Stogniy B.S., Varsky G.M. et al. Tryfazni vymiriuvalni kanaly vektoriv napruhy ta strumu, yikhnii vplyv na tochnist vymiriuvannia [Three-phase measuring channels of vectors of voltage and current, their influence on accuracy of measurements]. Tekhnichna Elektrodynamika, 2014, no. 1, pp. 81–87 (in Ukrainian).

Tankevich E.M., Varsky G.M. et al. Vplyv komponentiv vymiriuvalnoho kanalu na pokhybky vymiriuvannia vektoriv napruhy [Influence of measuring channel components on measurement vectors of voltage vectors]. Tekhnichna Elektrodynamika, 2011, no. 6, pp. 41–47 (in Ukrainian).

Tankevich S.E. Formuvannia vymoh do interfeisu elektronnykh vysokovoltnykh vymiriuvalnykh peretvoriuvachiv strumu ta napruhy [Formation of requirements for the interface of electronic high-voltage measuring transducers of current and voltage]. Tekhnichna Elektrodynamika, 2014, no. 5, pp. 68–70 (in Ukrainian).

DSTU EN 50160-2014. Characteristics of power supply voltage in general purpose electrical networks (in Ukrainian). Available at: https://metrology.com.ua/wp-content/uploads/2015/05/images_ntd_dsstu_en_50160_2014.zip (accessed 16.10.2021).

Khachatryan L.A., Kazansky S.V. Pro nevidpovidnist chynnykh standartiv Ukrainy shchodo pokaznykiv yakosti elektrychnoi enerhii [On the inconsistency of current standards of Ukraine for quality indicators of electricity]. Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky, 2017, pp. 159‒161 (in Ukrainian). Available at: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/23736

Benin V.L., Kizilov V.U. Staticheskie izmeritelnye preobrazovateli elektricheskoj moshchnosti [Static measuring converters of electrical power]. Moscow, Energy Publ., 1972. 96 p. (in Russian).

Signal processor MSP430. Available at: https://industriya.com/labraboty/2-laboratornaja-rabota-2-izuchenie-mikrokontrollera-msp430-analogovyi-vvod-vyvod-i-kommunikacija.html (accessed 16.10.2021).

Pat. 68451С2 UA, G01R27/00, H03F3/00, 2002032446. Analog interface for connecting primary converters to microcomputers, measuring transducer and two-stroke power amplifier for use in the interface. Ornatskyi D.P. Publ. 16.08.2004 (in Ukrainian).

Syed J.S. Field Wiring and Noise Considerations for Analog Signals. National instruments, Application Note 025. Available at: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=21119AB4DDEF542E23F996249D1A1C24?doi=10.1.1.607.6492&rep=rep1&type=pdf (accessed 16.10.2021).

Опубліковано

2021-12-31

Номер

Розділ

Статті