RU2145716C1 - Power characteristics analyzer - Google Patents
Power characteristics analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145716C1 RU2145716C1 RU99108076/09A RU99108076A RU2145716C1 RU 2145716 C1 RU2145716 C1 RU 2145716C1 RU 99108076/09 A RU99108076/09 A RU 99108076/09A RU 99108076 A RU99108076 A RU 99108076A RU 2145716 C1 RU2145716 C1 RU 2145716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- inputs
- input
- positive
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения показателей качества электрической энергии. The invention relates to electrical engineering and is intended to measure indicators of the quality of electrical energy.
Известно устройство для измерения электрических параметров в трехфазных сетях (см. а.с. СССР N 1478139 G 01 R 19/35). A device is known for measuring electrical parameters in three-phase networks (see AS USSR N 1478139 G 01 R 19/35).
В известном устройстве также измеряются активные и реактивные составляющие тока. Устройство содержит три трансформатора тока и напряжения, нуль-орган, буферный блок, регистратор, делитель частоты, триггер и элементы И. Блок управления соответствующими командами через аналоговый коммутатор к аналого-цифровому преобразователю последовательно подключает трансформаторы. Нуль-орган определяет момент перехода через нуль напряжения в соответствующей фазе сети, а генератор, делитель частоты, элементы И и элемент ИЛИ, триггер и реверсивный счетчик определяют период соответствующего напряжения, а также четверть периода и другие моменты измерения. Регистр хранит информацию о периоде. Буферный блок и регистратор записывают и индицируют информацию с выхода АЦП. The known device also measures the active and reactive components of the current. The device contains three current and voltage transformers, a zero-organ, a buffer unit, a recorder, a frequency divider, a trigger, and I. elements. The control unit of the corresponding commands, through an analog switch, connects transformers in series to an analog-to-digital converter. The zero-organ determines the moment when the voltage passes through zero in the corresponding phase of the network, and the generator, frequency divider, AND elements and OR element, the trigger and the reversible counter determine the period of the corresponding voltage, as well as a quarter of the period and other measurement moments. The register stores information about the period. The buffer unit and the recorder record and display information from the ADC output.
Наиболее близким решением по отношению к заявленному является осциллограф Р513 ("Описание конструкции и эксплуатации", Санкт-Петербург, Материалы конференции, сентябрь 1998 г.), содержащий входное устройство, соединенное с блоком питания, программируемый блок обработки сигналов, интерфейс, центральный процессор, средство отображения (дисплей) и соответствующие системные шины. The closest solution to the claimed one is the P513 oscilloscope ("Description of the design and operation", St. Petersburg, Conference Materials, September 1998), containing an input device connected to a power supply, a programmable signal processing unit, an interface, a central processor, display means (display) and corresponding system buses.
Недостатками известных технических решений является невозможность непрерывного комплексного измерения всех показателей качества электроэнергии одновременно во всех фазах с требуемой точностью. The disadvantages of the known technical solutions is the impossibility of continuous comprehensive measurement of all indicators of the quality of electricity at the same time in all phases with the required accuracy.
Техническим результатом заявленного решения является расширение функциональных возможностей за счет непрерывного комплексного измерения всех показателей качества электроэнергии одновременно во всех фазах с требуемой точностью. The technical result of the claimed solution is the expansion of functionality due to the continuous comprehensive measurement of all indicators of power quality at the same time in all phases with the required accuracy.
Указанный технический результат достигается тем, что в анализатор качества электрической энергии, содержащий входное устройство, выполненное с возможностью нормирования поступающих на его информационные входы сигналов напряжений и токов фаз и земляного провода сети и разделения сигналов напряжений на узкополосные и широкополосные импульсные составляющие, один из информационных входов входного устройства соединен с блоком питания, на входы которого подаются сигналы напряжений фаз, анализатор содержит также последовательно соединенные через системную шину программируемый блок обработки сигналов, интерфейс межпроцессорного обмена, центральный процессор и средство отображения информации, введены два оперативных запоминающих устройства, соединенные двунаправленными шинами с интерфейсом межпроцессорного обмена, при этом системные шины являются двунаправленными, также введены устройство преобразования и управления и устройство измерения импульсных параметров, масштабирующие выходы которого, предназначенные для формирования на них сигналов изменения масштаба, соединены с управляющими входами входного устройства и устройства преобразования и управления, а выходы импульсных параметров соединены с соответствующими входами устройства преобразования и управления, информационный выход которого соединен с входoм программируемого блока обработки сигналов, другие выходы устройства преобразования и управления соединены с соответствующими управляющими входами сигналов сброса для синхронизации устройства измерения импульсных параметров, другие входы которого соединены с широкополосными выходами входного устройства, предназначенного для подачи узкополосных импульсных составляющих сигналов на соответствующие входы устройства преобразования и управления, содержащего три коммутатора, высокочастотный генератор, генератор сетки частот, инвертор, формирователь, выполненный с возможностью формирования сигнала с частотой сети из сигналов напряжений фаз, устройство фазовой подстройки частоты, формирователь сигналов, выполненный с возможностью формирования в ответ на сигналы с частотой сети сигналов сброса для синхронизации устройства измерения импульсных параметров, аналого-цифровой преобразователь, предназначенный для преобразования аналоговых нормированных сигналов токов и напряжений фаз и земляного провода в последовательный код, блок модификации кодов, предназначенный для введения в последовательный код информации о порядке следования широкополосных сигналов по каналам устройства измерения импульсных параметров и о масштабе сигналов токов и напряжений фаз и земляного провода, и два устройства выборки и хранения, предназначенные для подачи сигналов на информационные входы соответствующих коммутаторов, через которые устройства выборки и хранения соединены с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого через блок модификации кодов соединен с информационным входом программируемого блока обработки сигналов, формирователь последовательно соединен с блоком фазовой подстройки, генератором сетки частот и высокоточным генератором, предназначенным для подачи сигнала тактовой частоты на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя, входы одного из устройств выборки и хранения соединены с узкополосными входами устройства преобразования и управления, информационный вход второго устройства выборки и хранения соединен с выходом третьего коммутатора, входы которого соединены с выходами импульсных параметров устройства измерения импульсных параметров, выходы генератора сетки частот подключены к соответствующим управляющим входам коммутаторов, одного из устройств выборки и хранения, к формирователю, блоку модификации кодов и инвертору, выход инвертора соединен с управляющим входом второго устройства выборки и хранения и с другим управляющим входом соответствующего этому устройству выборки и хранения коммутатора для обеспечения функционирования одного устройства выборки и хранения с соответствующим коммутатором в противофазе второму устройству выборки и хранения с соответствующим коммутатором, вход формирователя соединен с информационными входами входного устройства, выходы формирователя сигналов соединены с управляющими входами устройства измерения импульсных параметров, соответствующий масштабирующий выход которого соединен с соответствующим входом блока модификации кодов. The specified technical result is achieved by the fact that the electric energy quality analyzer containing an input device configured to normalize the voltage signals and phase currents and phase currents of the network and the ground wire of the network and to separate voltage signals into narrow-band and wide-band pulse components is one of the information inputs the input device is connected to a power supply, the inputs of which are supplied with phase voltage signals, the analyzer also contains a series connection The programmable signal processing unit, the interprocessor communication interface, the central processor and the information display device were introduced via the system bus, two random access memory devices connected by bidirectional buses with the interprocessor communication interface were introduced, while the system buses are bi-directional, the conversion and control device and the measuring device are also introduced pulse parameters, the scaling outputs of which are designed to form scale signals on them, connected to the control inputs of the input device and the conversion and control device, and the outputs of the pulse parameters are connected to the corresponding inputs of the conversion and control device, the information output of which is connected to the input of the programmable signal processing unit, the other outputs of the conversion and control device are connected to the corresponding control inputs of the reset signals for synchronization device for measuring pulse parameters, the other inputs of which are connected to broadband outputs an input device intended for supplying narrow-band pulse component signals to the corresponding inputs of a conversion and control device containing three switches, a high-frequency generator, a frequency grid generator, an inverter, a driver configured to generate a signal with a network frequency from phase voltage signals, a phase adjustment device frequency, signal shaper, configured to generate, in response to signals with a network frequency, reset signals for synchronizing impulse parameter measurement devices, an analog-to-digital converter designed to convert analog normalized signals of currents and phase voltages and ground wire into a serial code, a code modification unit designed to enter into the serial code information about the sequence of broadband signals through the channels of the pulse parameter measurement device and on the scale of the signals of currents and voltages of phases and ground wire, and two sampling and storage devices designed to supply signals to the information inputs of the respective switches, through which the sampling and storage devices are connected to the information input of an analog-to-digital converter, the output of which through the code modification block is connected to the information input of the programmable signal processing unit, the driver is connected in series with the phase adjustment block, the frequency grid generator, and the high-precision generator designed to supply a clock signal to the control input of an analog-to-digital converter, the inputs of one of sampling and storage devices are connected to narrow-band inputs of the conversion and control device, the information input of the second sampling and storage device is connected to the output of the third switch, the inputs of which are connected to the outputs of the pulse parameters of the device for measuring pulse parameters, the outputs of the frequency grid generator are connected to the corresponding control inputs of the switches, one from the sampling and storage devices, to the former, the code modification unit and the inverter, the inverter output is connected to the control input the second sampling and storage device and with another control input corresponding to this sampling and storage device of the switch to ensure the operation of one sampling and storage device with the corresponding switch in antiphase to the second sampling and storage device with the corresponding switch, the input of the driver is connected to the information inputs of the input device, the outputs of the driver signals are connected to the control inputs of the device for measuring pulse parameters, the corresponding scaling the output of which is connected to the corresponding input of the code modification block.
Устройство измерения импульсных параметров состоит из четырех одинаковых каналов, при этом один канал содержит компараторы положительных и отрицательных сигналов, пиковые детекторы положительных и отрицательных сигналов, интеграторы положительных и отрицательных сигналов, формирователь сигнала изменения масштаба, сумматоры длительности положительных и отрицательных сигналов и счетчики положительных и отрицательных сигналов, причем информационные входы пиковых детекторов, интеграторов и компараторов соединены соответственно с информационным входом канала, предназначенным для поступления сигналов с широкополосных выходов входного устройства, управляющие входы пиковых детекторов положительных и отрицательных сигналов, интеграторов положительных и отрицательных сигналов, сумматоров длительности положительных и отрицательных сигналов и счетчиков положительных и отрицательных сигналов соединены с входом канала, предназначенным для поступления сигналов сброса, информационные входы сумматора и счетчика положительных сигналов и один из входов формирователя сигнала изменения масштаба соединены с выходом компаратора положительных сигналов, информационные входы сумматора и счетчика отрицательных сигналов и другой вход формирователя сигнала изменения масштаба соединены с выходом компаратора отрицательных сигналов, выходы пиковых детекторов положительных и отрицательных сигналов, интеграторов положительных и отрицательных сигналов, сумматоров длительности положительных и отрицательных сигналов, счетчиков положительных и отрицательных сигналов и формирователя сигнала изменения масштаба соединены с соответствующими выходами импульсных параметров устройства измерения импульсных параметров. An impulse parameter measuring device consists of four identical channels, with one channel containing comparators of positive and negative signals, peak detectors of positive and negative signals, integrators of positive and negative signals, a signal shaper for zooming, adders for the duration of positive and negative signals, and counters of positive and negative signals, and the information inputs of peak detectors, integrators and comparators are connected respectively to and information channel input, intended for receiving signals from the broadband outputs of the input device, the control inputs of the peak detectors of positive and negative signals, integrators of positive and negative signals, adders duration of positive and negative signals and counters of positive and negative signals are connected to the channel input, intended for receiving signals reset, information inputs of the adder and the counter of positive signals and one of the inputs of the shaper the zoom signal is connected to the output of the comparator of positive signals, the information inputs of the adder and the counter of negative signals and the other input of the shaper of the signal to change the signals are connected to the output of the comparator of negative signals, the outputs of the peak detectors of positive and negative signals, integrators of positive and negative signals, adders of durations positive and negative signals, counters of positive and negative signals, and signal shaper ba connected to respective outputs of pulse parameters of the pulse measurement device.
На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора качества электрической энергии; на фиг. 2 - устройство измерения импульсных параметров одного из каналов; на фиг. 3 - устройство преобразования и управления; на фиг. 4(а, б, в) - временные диаграммы. In FIG. 1 is a structural diagram of an electric energy quality analyzer; in FIG. 2 - device for measuring the pulse parameters of one of the channels; in FIG. 3 - device conversion and control; in FIG. 4 (a, b, c) - time diagrams.
Анализатор качества электрической энергии содержит входное устройство 1, блок питания 2, устройство измерения импульсных параметров 3, устройство преобразования и управления 4, программируемый блок отработки сигнала 5, интерфейс межпроцессорного обмена 6, первое оперативное запоминающее устройство 7, второе оперативное запоминающее устройство 8, центральный процессор 9 и средство отображения (не показанo). The electric energy quality analyzer contains an input device 1, a
Устройство преобразования и управления 4 содержит два блока выборки и хранения 11 и 12, три коммутатора 13, 14 и 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, блок модификации кодов 17, высокочастотный генератор 18, генератор сетки частот 19, инвертор 20, формирователь 21, блок фазовой подстройки частоты 22 и формирователь сигналов 23. The conversion and control device 4 contains two sampling and
Устройство измерения импульсных параметров 3 одного из каналов содержит компараторы 24 и 25 положительных и отрицательных сигналов, пиковые детекторы 26 и 27 положительных и отрицательных сигналов соответственно, интеграторы 28 и 29 положительных и отрицательных сигналов, формирователь 30 сигнала изменения масштаба, сумматоры длительности 31 и 32 положительных и отрицательных сигналов, счетчики 33 и 34 положительных и отрицательных сигналов. The device for measuring the
Работает анализатор качества электрической энергии следующим образом. The analyzer operates on the quality of electrical energy as follows.
На информационные входы входного устройства 1 (см. фиг. 1) поступают сигналы токов фаз и земляного провода сети 50 Гц: IA, IB, IC, IG (IX), а также напряжения фаз и земляного провода UA, UB, UC, UG (UX). The information inputs of the input device 1 (see Fig. 1) receive signals of phase currents and ground wire of a 50 Hz network: IA, IB, IC, IG (IX), as well as phase and ground voltages UA, UB, UC, UG ( UX).
На управляющие входы входного устройства 1 с масштабирующих выходов устройства измерения импульсных параметров 3 поступают сигналы управления масштабами напряжений Ma, Mb, Mc, Mg (Mx). Входное устройство 1 осуществляет нормировку сигналов IX и UX и разделение сигналов напряжений на узкополосные составляющие UX и широкополосные импульсные составляющие Uxи.The control inputs of the input device 1 from the scaling outputs of the device for measuring
С узкополосных выходов входного устройства 1 нормированные сигналы токов Ia, Ib, Ic, Ig (Ix) и напряжений Ua, Ub, Uc, Ug, (Ux) поступают на одноименные входы устройства преобразования и управления 4.From the narrow-band outputs of the input device 1, the normalized signals of the currents I a , I b , I c , I g (I x ) and voltages U a , U b , U c , U g , (U x ) are fed to the same inputs of the conversion and control device 4.
Кроме того, с широкополосных выходов входного устройства 1 нормированные импульсные составляющих напряжений сети Uau, Ubu, Ucu, Ugu (Uxu) поступают на одноименные входы устройства измерения импульсных параметров 3. При превышении каким-либо сигналом Uxи установленного порога устройство измерения импульсных параметров 3 формирует соответствующий сигнал Мx, который используется вo входном устройстве 1 для изменения масштаба соответствующего сигнала Ux и в устройстве преобразования и управления 4 для введения информации о масштабе сигналов Ux.In addition, from the broadband outputs of the input device 1, the normalized pulse components of the network voltage U au , U bu , U cu , U gu (U xu ) are supplied to the same inputs of the device for measuring
На входы блока питания 2 подаются фазные напряжения UA, UB, UC, с выходов которого снимаются напряжения питания анализатора +5V, ±12V. The inputs of the
На управляющие входы устройства измерения импульсных параметров 3 с соответствующих выходов устройства преобразования и управления 4 поступают сигналы сброса Ra, Rb, Rc, Rg (Rx), под воздействием которых в устройстве измерения импульсных параметров 3 осуществляется синхронизация формирования сигналов.The control inputs of the device for measuring
С выходов импульсных параметров устройства измерения импульсных параметров 3 на соответствующие входы устройства преобразования и управления 4 поступают сигналы значений импульсных параметров Иa, Иb, Иc, Иg (Иx), где
Иa: +Aa, -Aa, +Sa, -Sa, +ta, -ta, +Na, -Na;
Иb: +Ab, -Ab, +Sb, -Sb, +tb, -tb, +Nb, -Nb;
Иc: +Ac, -Ac, +Sc, -Sc, +tc, -tc, +Nc, -Nc;
Иg: +Ag, -Ag, +Sg, -Sg, +tg, -tg, +Ng, -Ng;
±Aa, ±Ab, ±Ac, ±Ag (±Ax) - максимальная амплитуда импульсов положительной и отрицательной полярности в текущем интервале;
±ta, ±tb, ±tc, ±tg (±tx) - интегральная длительность положительных и отрицательных импульсов;
±Sa, ±Sb, ±Sc, ±Sg (±Sx) - интегральная площадь положительных и отрицательных импульсов;
±Na, ±Nb, ±Nc, ±Ng (±Nx) - количество отрицательных и положительных импульсов на интервале.From the outputs of the pulse parameters of the device for measuring
And a : + A a , -A a , + S a , -S a , + t a , -t a , + N a , -N a ;
And b : + A b , -A b , + S b , -S b , + t b , -t b , + N b , -N b ;
And c : + A c , -A c , + S c , -S c , + t c , -t c , + N c , -N c ;
And g : + A g , -A g , + S g , -S g , + t g , -t g , + N g , -N g ;
± A a , ± A b , ± A c , ± A g (± A x ) - the maximum amplitude of pulses of positive and negative polarity in the current interval;
± t a , ± t b , ± t c , ± t g (± t x ) is the integral duration of positive and negative pulses;
± S a , ± S b , ± S c , ± S g (± S x ) is the integral area of positive and negative impulses;
± N a , ± N b , ± N c , ± N g (± N x ) - the number of negative and positive pulses in the interval.
Устройство измерения импульсных параметров 3 (см. фиг. 2) состоит из четырех одинаковых каналов, на информационные входы которых поступают сигналы Uxи с широкополосных выходов входного устройства.The device for measuring pulse parameters 3 (see Fig. 2) consists of four identical channels, the information inputs of which receive signals U x and from the broadband outputs of the input device.
На информационные входы сумматора 31 и счетчика 33 положительных сигналов и один из входов формирователя 30 поступает сигнал с выхода компаратора 24 положительных сигналов. На информационные входы сумматора 32 и счетчика 34 отрицательных сигналов и другой вход формирователя 30 поступает сигнал с выхода компаратора 25 отрицательных сигналов. The information inputs of the
На управляющие входы пиковых детекторов 26 и 27, интеграторов 28 и 29, счетчиков 33 и 34 и сумматоров 31 и 32 поступает сигнал сброса Rx.The control inputs of the
Работа канала устройства измерения импульсных параметров 3 иллюстрируется временными диаграммами представленными на фиг. 4a. The operation of the channel of the pulse
При превышении Uxи положительного или отрицательного значения порогового напряжения срабатывает соответствующий компаратор 24 или 25, а формирователь 30 формирует сигнал Mx, под воздействием которого изменяется масштаб сигнала UX во выходном устройстве 1, что позволяет, при соответствующей длительности, пропустить низкочастотную часть импульсной помехи на вход устройства преобразования и управления 4.If U x and the positive or negative threshold voltage is exceeded, the
Измерение параметров Uxи осуществляется периодически на интервале между импульсами соответствующих сигналов Rx.The measurement of the parameters U x and is carried out periodically on the interval between the pulses of the corresponding signals R x .
С помощью пиковых детекторов 26 и 27 фиксируется максимальная амплитуда Uxи, с помощью интеграторов 28 и 29 фиксируются интегральные значения Uxи с помощью сумматоров 31 и 32 фиксируется суммарная длительность Uxи на интервале измерения, с помощью счетчиков 33 и 34 подсчитывается количество импульсов Uxи. В конце каждого интервала измерения сигналы значений импульсных параметров Их фиксируются в блоке выборки и хранения 12 устройства преобразования и управления 4, после чего начинается новый интервал измерения импульсных параметров.Using
Сигналы Ix и Ux, а также Иx, поступающие на узкополосные входы устройства преобразования и управления 4, преобразуются в цифровую форму и поступают на информационный вход программируемого блока обработки сигналов 5.The signals I x and U x , as well as And x , supplied to the narrow-band inputs of the conversion and control device 4, are converted into digital form and fed to the information input of the programmable signal processing unit 5.
Сигналы Ix и Ux поступают на входы блока выборки и хранения 11 (см. фиг. 3), кроме того, Ua, Ub и Uc поступают на входы формирователя 21.The signals I x and U x are supplied to the inputs of the sampling and storage unit 11 (see Fig. 3), in addition, U a , U b and U c are supplied to the inputs of the former 21.
На информационные входы блока выборки и хранения 12 поступают сигналы с выхода коммутатора 15, на входы которого поступают сигналы Ux с выходов импульсных параметров устройства измерения импульсных параметров 3.The information inputs of the sampling and
С выходов блоков выборки и хранения 11 и 12 сигналы поступают на информационные входы соответственно коммутаторов 13 и 14. From the outputs of the sampling and
С выходов коммутаторов 13 и 14 сигналы поступают на информационный вход АЦП 16. From the outputs of the
С выхода формирователя 21 сигнал 50 Гц поступает на один из входов блока фазовой подстройки частоты 22, на другой его вход поступает сигнал с выхода "50 Гц" генератора сетки частот 19. С помощью блока фазовой подстройки частоты 22 сетка частот строго синхронизируется с частотой сети 50 Гц. From the output of the
С выхода генератора сетки частот 19 сигналы частот F0, F1...F6, а также сигнал с выхода инвертора 20 поступают соответственно на управляющие входы блоков выборки и хранения 11 и 12, коммутаторов 13-15, формирователь сигналов 23, высокочастотный генератор 18 и блок модификации кодов 17.From the output of the
С выхода высокочастотного генератора 18 сигнал тактовой частоты поступает на управляющий вход АЦП 16. From the output of the high-
С выходов формирователя сигналов 23 сигналы Rx поступают на управляющие входы устройства измерения импульсных параметров 3.From the outputs of the
Временные диаграммы, поясняющие работу устройства преобразования и управления 4, представлены на фиг. 4б и 4в. Timing diagrams explaining the operation of the conversion and control device 4 are shown in FIG. 4b and 4c.
Под воздействием каждого импульса F0 высокочастотный генератор 18 формирует серию из 16 импульсов высокой частоты (≈ 6 МГц), под воздействием которых АЦП 16 осуществляет цикл преобразования аналогового сигнала в последовательный цифровой код.Under the influence of each pulse F 0, the high-
Под воздействием сигналов F1, F2, F3 коммутаторы 13 и 14 осуществляют коммутацию сигналов из блоков выборки и хранения 11 и 12 на информационный вход АЦП 16. По сигналам F4 и осуществляется поочередное подключение блоков выборки и хранения 11 и 12 к информационному входу АЦП 16 (см. фиг 4б). Под воздействием сигналов F4 и синхронно с коммутаторами 13 и 14 блоки выборки и хранения 11 и 12 осуществляют выборку и хранение сигналов Ix, Ux, а также выходных сигналов коммутатора 15.Under the influence of signals F 1 , F 2 , F 3, the switches 13 and 14 carry out the switching of signals from the blocks of the sample and
Как видно из временной диаграммы на фиг. 4б, коммутатор 13 работает в то время, когда блок выборки и хранения 11 находится в режиме хранения, а блок выборки и хранения 12 - в режиме выборки. Коммутатор 14 и блок выборки и хранения 12 работают в противофазе с коммутатором 13 и блоком выборки и хранения 11. As can be seen from the timing diagram in FIG. 4b, the
В соответствии с временной диаграммой на фиг. 4б сигналы Ux и Ix поступают на информационный вход АЦП 16 в течение каждого периода F4, в то время как сигналы Иx каждого канала поступают на информационный вход АЦП 16 в 4 раза реже (см. фиг. 4в) с частотой F6. Это связано с тем, что сигналов Ix и Ux всего 8, а сигналов Иx - 32.According to the timing diagram of FIG. 4b, the signals U x and I x are fed to the information input of the
Сигналы Иx поступают на входы коммутатора 15, который их коммутирует на информационные входы устройства выборки и хранения 12 под воздействием сигналов F5 и F6.The signals And x are fed to the inputs of the
Под воздействием сигналов F5 и F6, поступающих на входы формирователя сигналов 23, формируются сигналы Rx, поступающие на управляющие входы устройства измерения импульсных параметров 3. Порядок следования сигналов Rx представлен на диаграмме фиг. 4в.Under the influence of the signals F 5 and F 6 supplied to the inputs of the
Блок модификации кода 17 устройства преобразования и управления 4 обеспечивает введение информации в код АЦП о порядке следования кодов каналов и масштабе сигналов Ux. На один из входов блока модификации кодов 17 поступает код АЦП, на второй вход поступает частота F6 с генератора сетки частот 19, на третий вход поступает сигнал Mx с масштабирующего выхода устройства измерения импульсных параметров 3, при этом на выходе получают модифицированный код.The
С выхода блока модификации кодов 17 информация об измеряемых величинах поступает в программируемый блок обработки данных 5, где осуществляется преобразование последовательного кода в параллельный. В программируемом блоке обработки данных 5 осуществляется буферизация данных (16384 слов - минимальный размер буфера данных, предназначенных для обработки). В то же время программируемый блок обработки данных 5 производит вычисления над данными из предыдущего накопленного буфера, и результаты вычислений записываются в первое оперативное запоминающее устройство 6 через интерфейс межпроцессорного обмена 7. По окончании вычислений программируемый блок обработки данных 5 сообщает центральному процессору 9 "Данные готовы". Проанализировав сообщение "Данные готовы", центральный процессор 9 производит запись служебной информации во второе оперативное запоминающее устройство 8 через интерфейс межпроцессорного обмена 7 и устанавливает сигнал "Обмен", после чего служебная информация второго оперативного запоминающего устройства 8 становится доступной программируемому блоку обработки данных 5, на основании которой считается, что обмен завершен, а информация первого оперативного запоминающего устройства 6 становится доступной центральному процессору 9. Таким образом, центральному процессору 9 становятся доступны результаты обработки очередного буфера данных, которые воспроизводятся на средстве отображения, сохраняются в архиве и могут быть переданы по линии связи. Программируемый блок обработки данных 5 продолжает накапливать очередной буфер данных и по окончании накопления процесс повторяется. From the output of the
Описанный выше процесс происходит во время рабочего состояния анализатора. В начальный момент времени последовательный код, поступающий в программируемый блок обработки данных 5, теряется. Для того чтобы анализатор перешел в рабочее состояние, в центральный процессор 9 необходимо ввести команду "начать измерения" (команда вводится с помощью клавиатуры). После этого центральный процессор записывает во второе оперативное запоминающее устройство 8 через интерфейс межпроцессорного обмена 7 программу, содержащую алгоритм обработки данных, тип подключения каналов, число фаз, коэффициенты трансформации, пределы измеряемых параметров, и т.д. и устанавливает сигнал "Oбмен". The process described above occurs during the operating state of the analyzer. At the initial time, the serial code entering the programmable data processing unit 5 is lost. In order for the analyzer to go into operation, it is necessary to enter the command "start measurement" in the central processor 9 (the command is entered using the keyboard). After that, the central processor writes to the second random access memory 8 via the interprocessor exchange interface 7 a program containing a data processing algorithm, a type of connection of channels, the number of phases, transformation ratios, limits of the measured parameters, etc. and sets the "Exchange" signal.
Преимущества заявленного изобретения перед известными техническими решениями заключаются в следующем:
- устройство непрерывно измеряет все показатели качества электроэнергии одновременно во всех фазах;
- устройство не только измеряет указанные выше показатели, но и является счетчиком электрической энергии, а также регистратором переходных процессов;
- устройство измеряет не только показатели качества для напряжения, но и показатели качества для тока, измеряет все составляющие мощности, что необходимо для выявления источника ухудшения показателей качества.The advantages of the claimed invention over the known technical solutions are as follows:
- the device continuously measures all indicators of the quality of electricity at the same time in all phases;
- the device not only measures the above indicators, but also is a counter of electrical energy, as well as a transient recorder;
- the device measures not only quality indicators for voltage, but also quality indicators for current, measures all power components, which is necessary to identify the source of deterioration of quality indicators.
Claims (2)
входами сигналов сброса для синхронизации устройства измерения импульсных параметров, другие входы которого соединены с широкополосными выходами входного устройства, предназначенного для подачи узкополосных импульсных составляющих сигналов на соответствующие входы устройства преобразования и управления, содержащего три коммутатора, высокочастотный генератор, генератор сетки частот, инвертор, формирователь, выполненный с возможностью формирования сигнала с частотой сети из сигналов напряжений фаз, устройство фазовой подстройки частоты, формирователь сигналов, выполненный с возможностью формирования в ответ на сигналы с частотой сети сигналов сброса для синхронизации устройства измерения импульсных параметров, аналого-цифровой преобразователь, предназначенный для преобразования аналоговых нормированных сигналов токов и напряжений фаз и земляного провода в последовательный код, блок модификации кодов, предназначенный для введения в последовательный код информации о порядке следования широкополосных сигналов по каналам устройства измерения импульсных параметров и о масштабе сигналов токов и напряжений фаз и земляного провода, и два устройства выборки и хранения, предназначенных для подачи сигналов на информационные входы соответствующих коммутаторов, через которые устройства выборки и хранения соединены с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого через блок модификации кодов соединен с информационным входом программируемого блока обработки сигналов, формирователь последовательно соединен с блоком фазовой подстройки, генератором сетки частот и
высокоточным генератором, предназначенным для подачи сигнала тактовой частоты на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя, входы одного из устройств выборки и хранения соединены с узкополосными входами устройства преобразования и управления, информационный вход второго устройства выборки и хранения соединен с выходом третьего коммутатора, входы которого соединены с выходами импульсных параметров устройства измерения импульсных параметров, выходы генератора сетки частот подключены к соответствующим управляющим входам коммутаторов, одного из устройств выборки и хранения, к формирователю, блоку модификации кодов и инвертору, выход инвертора соединен с управляющим входом второго устройства выборки и хранения и с другим управляющим входом соответствующего этому устройству выборки и хранения коммутатора для обеспечения функционирования одного устройства выборки и хранения с соответствующим коммутатором в противофазе второму устройству выборки и хранения с соответствующим коммутатором, вход формирователя соединен с информационными входами входного устройства, выходы формирователя сигналов соединены с управляющими входами устройства измерения импульсных параметров, соответствующий масштабирующий выход которого соединен с соответствующим входом блока модификации кодов.1. An electric energy quality analyzer containing an input device configured to normalize voltage signals and phase currents and phase currents of the network and ground wires of a network and to separate voltage signals into narrow and broadband pulse components, one of the information inputs of the input device is connected to the unit the power supply, to the inputs of which phase voltage signals are supplied, the analyzer also contains a programmable signal processing unit connected in series through the system bus alov, the interface of the interprocessor exchange, the central processor and the means of displaying information, characterized in that it includes two random access memory connected by bidirectional buses with an interface of the interprocessor communication, while the system buses are bi-directional, a conversion and control device and a pulse measurement device are also introduced parameters, the scaling outputs of which are intended for generating scale change signals on them, are connected to the control inputs the input device and the conversion and control device, and the outputs of the pulse parameters are connected to the corresponding inputs of the conversion and control device, the information output of which is connected to the input of the programmable signal processing unit, the other outputs of the conversion and control device are connected to the corresponding control
reset signal inputs for synchronizing a pulse parameter measuring device, the other inputs of which are connected to the broadband outputs of an input device for supplying narrow-band pulse component signals to the corresponding inputs of a conversion and control device containing three switches, a high-frequency generator, a frequency grid generator, an inverter, a shaper, configured to generate a signal with a network frequency from phase voltage signals, a phase adjustment device h astot, a signal shaper, configured to generate reset signals in response to signals with a network frequency for synchronizing a pulse parameter measuring device, an analog-to-digital converter designed to convert analog normalized signals of phase currents and voltages and ground wire to a serial code, code modification unit , intended for introducing into the serial code information about the sequence of broadband signals along the channels of the device for measuring pulse pairs meters and the scale of the signals of currents and voltages of phases and ground wire, and two sampling and storage devices designed to supply signals to the information inputs of the respective switches, through which the sampling and storage devices are connected to the information input of the analog-to-digital converter, the output of which is via the modification unit codes connected to the information input of the programmable signal processing unit, the driver is connected in series with the phase adjustment unit, the frequency grid generator and
a high-precision generator designed to supply a clock signal to the control input of an analog-to-digital converter, the inputs of one of the sampling and storage devices are connected to the narrow-band inputs of the conversion and control device, the information input of the second sampling and storage device is connected to the output of the third switch, the inputs of which are connected to the outputs of the pulse parameters of the device for measuring pulse parameters, the outputs of the frequency grid generator are connected to the corresponding control inputs to ommutators, one of the sampling and storage devices, to the shaper, the code modification block and the inverter, the inverter output is connected to the control input of the second sampling and storage device and to the other control input of the switch sampling and storage device corresponding to this device to ensure the operation of one sampling and storage device with the corresponding switch in antiphase to the second sampling and storage device with the corresponding switch, the input of the shaper is connected to the information inputs of the input devices, the outputs of the signal shaper are connected to the control inputs of the pulse parameter measuring device, the corresponding scaling output of which is connected to the corresponding input of the code modification block.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99108076/09A RU2145716C1 (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Power characteristics analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99108076/09A RU2145716C1 (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Power characteristics analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2145716C1 true RU2145716C1 (en) | 2000-02-20 |
Family
ID=20218739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99108076/09A RU2145716C1 (en) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Power characteristics analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2145716C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU230963U1 (en) * | 2024-06-12 | 2024-12-26 | Сергей Александрович Попов | ELECTRIC POWER QUALITY RECORDER-ANALYZER |
-
1999
- 1999-04-19 RU RU99108076/09A patent/RU2145716C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Описание конструкции и эксплуатации осциллографа Р513. Материалы конференции по измерительной технике, Санкт-Петербург, 10 - 14.09.1998. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU230963U1 (en) * | 2024-06-12 | 2024-12-26 | Сергей Александрович Попов | ELECTRIC POWER QUALITY RECORDER-ANALYZER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5587917A (en) | Data collection and processing for digital AC power system monitor/analyzer | |
EP1090302B1 (en) | System measuring partial discharge using digital peak detection | |
JPH07117561B2 (en) | Power monitor and power monitoring method | |
JPH0447269B2 (en) | ||
EP2898418A1 (en) | Branch circuit monitoring | |
KR100576226B1 (en) | Interleaved Digital Peak Detector | |
EP0696738A1 (en) | Apparatus for digitizing AC signals of unknown or changing frequency | |
RU2145716C1 (en) | Power characteristics analyzer | |
JP2000221248A (en) | Semiconductor testing device | |
CN110988506A (en) | Smart substation secondary wireless phase detector | |
US7219174B2 (en) | Inter-demux communication through a point to point interface | |
Gherasim et al. | Development of a flickermeter for grid-connected wind turbines using a DSP-based prototyping system | |
JP4040718B2 (en) | measuring device | |
JP3127723B2 (en) | Protection relay | |
RU2132573C1 (en) | Pulse-code transmission device | |
JP2002090393A (en) | Input circuit for measuring instrument | |
SU1674156A1 (en) | Voltage surge and fall-through duration analyzer | |
SU781753A1 (en) | Device for measuring transient process duration | |
JPH04110669A (en) | Sampling-type measuring equipment | |
SU1456290A1 (en) | Apparatus for measuring parameters of short-circuits of arc gap | |
SU765749A1 (en) | Digital switching phase meter | |
JPH1038935A (en) | Apparatus for analyzing higher harmonic | |
SU1728857A2 (en) | Multichannel measuring device | |
RU2037835C1 (en) | Device for measuring breakage current when checking intensity of sparking of brushes of electric machines | |
SU647695A1 (en) | Integrated microcircuit dynamic parameter checking device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040420 |
|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070420 |