Система контроля качества электрической энергии Советский патент 1991 года по МПК G01R19/04 G06F15/56 

Изобретение относится к измерительной ехнике и может быть использовано для автоматического контроля качества электрической энергии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет привязки контролируемых параметров к временной шкале.

На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема системы контроля качества электрической энергии.

Система контроля качества электрической энергии содержит п датчиков 1, где п - количество контролируемых параметров, генератор 2 тактовых импульсов, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 3, триггер 4, три коммутатора 5, 6, 7, три счетчика 8, 9, 10, блок 11 регистрации результатов, формирователь 12 импульсов.

Формирователь импульсов состоит из трех элементов ИЛИ-НЕ 13,14,15, элемента НЕ 16 и элемента ИЛИ 17.

Количество коммутируемых входов коммутаторов 5, 6 7 определяется числом контролируемых параметров

Разрядность первого счетчика 8 определяется диапазоном контролируемых норм времени. Так,при диапазоне от 30 мкс до 3 с может быть применен 20-разрядный двоичный счетчик.

Разрядность третьего счетчика 10 определяется периодом обнуления текущего времени испытаний и дискретностью отсчета текущего времени При периоде в 100000 с и дискретности в 1 с счетчик может быть выполнен на 5 элементах двоично-десяти- чнбго счета.

Разрядность АЦП 3 определяется дискретностью преобразования значения напряжения для протоколирования. Для протоколирования значения 3-разрядными десятичными числами может быть применен АЦП с 10-разрядным двоичным выходным кодом.

(Л

С

о

1 со

ю о о

Исполнение блока 11 регистрации результатов определяется видом протокола. При регистрации результатов в форме протокола на бумаге блок регистрации результатов может состоять из принтера с узлами преобразования кодов, коммутации и согласования. Управление работой блока регистрации результатов может производиться сигналом с выхода триггера 4 или сигналом Готовность данных со специального выхода АЦП 3.

Соответствие частоты тактовых импульсов, поступающих с выхода ГТИ 2, для разных узлов формируется делителями, которые могут быть внутри них или вне (не показано),

Система контроля качества электрической энергии работа следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии на выходах датчиков 1 порогового сигнала на первом выходе формирователя 12 импульсов имеется уровень напряжения, удерживающий первый счетчик 8 по входу R в нулевом состоянии, а на втором выходе формирователя 12 уровень, разрешающий по входу Е режим счета второго счетчика 9. выходные сигналы которого в двоичном коде определяют номер подключаемого входа к выходу первого 5, второго 6, третьего 7 коммутаторов Триггер 4 имеет состояние, запрещающее преобразование АЦП 3

При наличии на выходе хотя бы одного из датчиков 1 порогового сигнала последний проходит через соответствующий замкнутый канал коммутатора 5 на второй вход формирователя 12 импульсов и устанавливает его в состояние, при котором первый счетчик 8 начинает отсчет длительности нарушения, а агорой счетчик 9 оказывается остановленным в положении, соответствующем номеру контролируемого датчика. Через интервал, равный норме времени для этого параметра, на соответствующем выходе первого счетчика 8 формируется сигнал о нарушении нормы времени, Сигнал о нарушении нормы времени через соответствующий замкнутый канал коммутатора 6 устанавливает по первому входу триггер 4 в состояние, которое разрешает преобразование АЦП 3 аналоговой величины на его входе X в цифровой код на выходе. Аналоговый вход X АЦП 3 при этом оказывается подключенным через соответствующий замкнутый канал коммутатора 7 к аналоговому выходу контролируемою датчика

Блок 11 регистрации результатов обеспечивает преобразование поступающих на его группы входов кодов информации о величине напряжений виде (номере) параметра, текущем времени испытания

соответглвенну. регистрацию информации и иыдачу сигнала об окончании регистрации который по второму входу переводит триггер 4 в исходное состояние.

При одновременном наличии на выходе

нескольких датчиков порогового сигнала система работает следующим образом. После завершения регистрации сообщения о нарушении одного параметра сигнал с выхода

блока 11 регистрации результатов устанавливает триггер 4 по второму входу в исходное состояние и процесс обработки и регистрации информации по другим параметрам продолжается.

5Набор датчиков определяется перечнем

параметров, определяющих качество электрической энергии и подлежащих контролю. В качестве примера может быть использован следующий набор: один или несколь0 ко датчиков величины амплитуды пульсаций напряжения в заданном диапазоне частот датчик величины амплитуды одиночного п( ложительного импульса; датчик величины амплитуды одиночного отрицательного им5 пульса; датчик длительности одиночного импульса, превышающего заданный (по модулю) уровень напряжения; датчик увеличения напряжения более верхнего значения поля допуска; датчик уменьшения напряже0 ния менее нижнего значения поля допуска. Для формирования пороговых и аналоговых сигналов датчиков могут быть использованы полосовые фильтры (ПФ), фильтры верхних частот (ФВЧ), детекторы, компара5 торы и другие элементы.

Техническое решение при многоканальном измерении обеспечивает последовательную регистрацию нарушений, происшедших в течение времени испыта0 ний. При этом обеспечивается регистрация нарушений различных параметров, происшедших одновременно. Таким образом устройство позволяет выявлять различные источники, вызывающие ухудшение качест5 ва энергии, повышая достоверность информации.

Формула изобретения Система контроля качества электрической энергии, содержащая п датчиков, где

0 n-количество контролируемых параметров, генератор тактовых импульсов, аналого- цифровой преобразователь и триггер, причем выход триггера соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразовате5 ля, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет привязки контролируемых параметров к временной шкале, в нее введены три коммутатора, три счетчика, формирователь импульсов и блок регистрации результатов, причем выходы сигналов превышения порогового значения датчиков соединены с информационными входами первого коммутатора, выход триггера соединен с первым входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера, вход установки в О которого подключен к управляющему выходу блока регистрации, выход первого коммутатора соединен с вторым входом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входом блокировки второго счетчика, выходы которого соединены с управляющими входами

0

первого, второго и третьего коммутаторов, выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом формирователя импульсов, счетными входами первого, второго и третьего счетчиков и входом синхронизации блока регистрации результатов, информационные входы первой, второй и третьей групп которого подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, второго и третьего счетчиков соответственно, выходы значений контролируемых параметров датчиков соединены с информационными входами третьего коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля качества электрической энергии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет привязки контролируемых параметров к временной шкале. Система содержит датчики, генератор тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, триггер, три коммутатора три счетчика, блок регистрации результатов, формирователь импульсов. 2 ил.

Фиг.1

и-о

u. U4

x Ј

M . . C

X :x X

TF-M

H

5 5

с

ч

C «ч1