Способ выделения ортогональных составляющих гармонического напряжения известной частоты Советский патент 1992 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано, в частности при измерительном преобразовании активной или реактивной мощностей промышленного тока в условиях апериодического электромаг- нитного переходного процесса в электроэнергетической системе.

Цель изобретения - повышение точности выделения ортогональных составляющих сигнала.

Способ включает определение пяти мгновенных значений сигнала, формирование шести сумм составляющих сигнала согласно соотношениям

-cos4ft Ti Ui +4cos2u)Ti X Xcos3 wTi U2 -2cos2tt)Ti X

X(3-4sin2u Ti)U3 +

+ 4cos3o Ti U4

-cos 3oJTi Ui +(2 cos 2u)Ti +

+ cos4fl Ti)U2 +(cosft Ti X X(1 -4cos2o Ti)U3+(2cos2o Ti - -1) (-(3- -4sln2 Ti)Ui +8cos3 wTi U2 +

+ (1 -8cos2fi)Ti)U3+2coso TiU4 : 2 sln2u Ti( Ui - (3 -4sln2(wTi ) U2 + + (3 -4sln2oTi )Ua -coswTi U4 ;

Ui U - U2 U3 + 2 US cos uTi - -2U4U2C08ru) UiUs-4 U2 U cos2ft Ti + Л (3 - 4 sin2 (l )

деление разности произведений второй. шестой и первой, пятой сумм или суммы произведений четвертой, пятой и третьей,

ч

Ј

VI

м ел сь

00

шестой сумм на сумму произведений чет- где К-масштабные коэффициенты вертой, второй и первой, третьей сумм, оп-Предложенный способ можно осущестределение косинусной или синусной вить при помощи входного дискретизатора ортогональных составляющих гармониче- и арифметических блоков суммирования, ского напряжения соответственно.5 умножения, деления и масштабирования.

Способ выделения ортогональных со-Согласно данному способу можно полставляющих напряжения сигнала основан учить практически точные значения сигнала

мощности за время, меньшее периода промышленного тока. 10

Формула изобретения Способ выделения ортогональных составляющих гармонического напряжения известной частоты из его суммы с алериоди- 15 ческой составляющей сигнала, включающий получение мгновенных значений сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выделения ортогональных составляющих, определяют 20 пять мгновенных значений сигнала через одинаковые интервалы времени, формиру- ют шесть сумм составляющих сигнала согласно соотношениям

25 -cos4ft Ti Ui + Ucps2fi Ti U2на решении системы уравнений Ui и0е Лн + Umsln(wti + pkn); Ifc-Voe 1 - - + )(ti + Ti) + U3 V0eA+2T U + Vmslnra)(ti+2Ti) + 0Jh,; Ifc-Voe 31

+ VmSln CO (t1 + 3Tl) + tpml +

-ь Vm8tn 0 (ti + 4Ti) + pm.

(D

-j -. -2coso)Tix

где Do, a - параметры апериодической составляющей определяющих мгновенные значения сигнала с апериодической состав- 30 ляющей, различающиеся интервалом дискретизации Ti.

Решение системы уравнений относительно ортогональных составляющих синусоидального напряжения представляет 35 собой выражение

-j -. -2coso)Tix

40

X(3-4sln2fi Ti)U3 +

+ 4cos3u)TiU4-U5 ;

-cos3u TiUi -f (2cos2o Ti +

+ COS4ft)Tl )U2 +( X

X(1 -4cos2Q)Ti)U3 + (2cos2o Ti - -1) slnw Ti{3- .

-4s n2ftrTi)Ui +8cos3wTi U2 +

45 -f (1 -8cos2ft Ti)U3+2cosft TiU4 ; 2sln2o Ti(cos2«wTi Ui -(3 -4sin2ft Ti )coswTi Ua + 4-(3-4sln2o Ti jUa -coscoTi UiU4-U2U3+2U§coswTi U12 K23(K10U1 + K11U2 + K12U3 + K13U4) U4 U2 COS ft)Tl : Ui U5 U13 K24 (K14U1 + K15U2 + KieU3 Kl7U),- 4 U2 U4 COS2 fWTl+U§(3-4sm2(UTl))

Um COS 0fc -UmCOS(o)tl )

UaUg-UsU UeUia+UgUw

Um Sin Vmsln(o)ti +#Vit) U8U12+U U13

UeUia-UgUia где Ue - KiUi + K2U2 + KsUs + K41M + KsUs:

U7- UlU4+ K18U2U3+ K19U32+ K21U2U4, 5° U8 « UlU5 K22U2U4 + K20U32J

Ue - KoUi + + Ke из

DO

-j -. -2coso)Tix

где Ti - интервал дискретизации, ft) - про-изведений второй, четвертой и первой,

мышленная частота, делят разность произ-третьей сумм, определяют косинусную или

ведений второй, шестой и первой, пятойсинусную ортогональные составляющие сосумм или сумму произведений четвертой,ответственно.,

пятой и третьей, шестой сумм на сумму про-5

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности выделения ортогональных составляющих. Способ включает в себя измерение пяти мгновенных значений сигнала через равные интервалы времени, формирование шести сумм составляющих сигнала согласно соотношениям,приведен- ным в описании.