Tóm tắt: Với sự phát triển của lưới điện thông minh, đồng hồ đo thông minh ngày càng trở nên phổ biến với vai trò là thiết bị đầu cuối thông minh. Bài viết này nghiên cứu phương pháp đo của công tơ thông minh một pha-. Tín hiệu tương tự điện áp và dòng điện được chuyển đổi thành tín hiệu số bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi tương tự-sang{5}}kỹ thuật số có độ chính xác cao. Sau khi đi qua bộ lọc thông cao-và bộ lọc lấy mẫu, mức tăng DC và nhiễu tần số-cao sẽ được lọc ra để thu được dữ liệu lấy mẫu điện áp và dòng điện cần thiết. Công suất tác dụng tức thời có được bằng cách nhân dữ liệu điện áp và dòng điện, đồng thời công suất tác dụng trung bình được tạo ra thông qua bộ lọc thông thấp.
Từ khóa: công tơ điện thông minh một pha; đo năng lượng điện; năng lượng hoạt động
Nội dung:
2. Đo năng lượng điện
2.1 Tính toán dạng sóng mặt trước{1}}
2.3 Tính công suất tác dụng
2.4 Tính toán năng lượng
2.5 Tính công suất biểu kiến và năng lượng
3. Kết luận
1. Giới thiệu
Đo năng lượng điện là công nghệ cốt lõi và quan trọng nhất của công tơ điện thông minh một pha. Độ chính xác và độ tin cậy của nó đã nhận được sự quan tâm rộng rãi, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của lưới điện, hoạt động bán điện và các liên kết khác, đồng thời liên quan đến lợi ích kinh tế của khách hàng và nhà cung cấp điện.
2. Đo năng lượng điệnt
2.1 Tính toán dạng sóng mặt trước{1}}
Dòng điện một pha (hai kênh A và B) và dạng sóng điện áp một pha trước tiên đi qua bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA), có thể ngăn chặn nhiễu một cách hiệu quả khỏi chip và khuếch đại hợp lý giá trị điện áp ở đầu vào, sau đó đi qua bộ chuyển đổi tương tự-sang-kỹ thuật số (ADC), với phạm vi lỗi nhỏ, để đạt được sự chuyển đổi đại lượng tương tự thành đại lượng kỹ thuật số, sau đó giảm lỗi pha tín hiệu (PHASE), sau đó thay đổi mức tăng tín hiệu thông qua bộ lọc lấy mẫu xuống (SINC4), bộ lọc thông cao (HPF) và các liên kết khác.
2.2 Tính giá trị hiệu dụng
Bạn có thể thu được các giá trị hiệu dụng của dòng điện hai{0}}kênh và điện áp một pha- bằng cách trước tiên thực hiện phép toán bình phương (X2) trên dữ liệu dạng sóng của dòng điện hai-kênh và điện áp một pha-, sau đó đi qua bộ lọc thông thấp (LPF) và cuối cùng thực hiện phép toán căn bậc hai (ROOT) để thu được giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện.
2.3 Tính công suất tác dụng
Có thể thu được công suất tác dụng tức thời bằng cách nhân dạng sóng của điện áp một pha-thông qua các kênh A và B hiện tại, đồng thời có thể thu được giá trị trung bình của công suất tác dụng thông qua quá trình lọc-thông thấp (LPF).
2.4 Tính toán năng lượng
Bằng cách tích hợp công suất hoạt động, có thể thu được năng lượng hoạt động. Tín hiệu nguồn được đặt chồng lên bộ tích hợp và được lưu trong thanh ghi năng lượng hoạt động. Ngoài ra, quy trình này còn cung cấp một thanh ghi năng lượng đường, một thanh ghi năng lượng tích cực thuận và một thanh ghi năng lượng tích cực ngược.
2.5 Tính công suất biểu kiến và năng lượng
Công suất biểu kiến được tính bằng cách nhân dòng điện của hai kênh với giá trị hiệu dụng của điện áp một pha và tỷ lệ giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến được tính toán để thu được hệ số công suất. Mức tăng của công suất biểu kiến có thể được điều chỉnh thông qua thanh ghi khuếch đại để điều chỉnh phạm vi công suất hoạt động, sau đó thông qua thanh ghi độ lệch công suất biểu kiến và cuối cùng được lưu trữ trong thanh ghi năng lượng.
Bài viết này phân tích thuật toán đo năng lượng điện và thực hiện phép đo chính xác các đại lượng điện khác nhau của đồng hồ điện, bao gồm công suất tác dụng dương và âm, năng lượng tác dụng phát ra nhanh và giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện lấy mẫu. Bằng cách xử lý dòng điện và điện áp, dữ liệu lấy mẫu hiện tại và dữ liệu lấy mẫu điện áp đáp ứng yêu cầu sẽ thu được, công suất tác dụng được tính toán và sau đó công suất tác dụng trung bình được đưa ra. Sau khi tích hợp nó trong một khoảng thời gian nhất định, năng lượng hoạt động tích cực và tiêu cực có thể được lấy và hiển thị trên đồng hồ điện.