Riassunto: Con lo sviluppo della rete intelligente, i contatori intelligenti stanno diventando sempre più popolari come i terminali intelligenti. Questo articolo studia il metodo di misurazione dei contatori intelligenti mono-fase. I segnali analogici di tensione e corrente vengono convertiti in segnali digitali utilizzando un convertitore-analogico-digitale ad alta precisione. Dopo essere passati attraverso un filtro passa-alto-e un filtro di campionamento, il guadagno CC e il rumore ad alta{8}}frequenza vengono filtrati per ottenere i dati di campionamento di tensione e corrente richiesti. La potenza attiva istantanea si ottiene moltiplicando i dati di tensione e corrente e la potenza attiva media in uscita viene emessa attraverso un filtro passa basso-.
Parole chiave: contatore elettrico intelligente monofase; misurazione dell'energia elettrica; energia attiva
Contenuto:
2. Misurazione dell'energia elettrica
2.1 Calcolo della forma d'onda front-end
2.2 Calcolo del valore effettivo
2.3 Calcolo della potenza attiva
2.4 Calcolo energetico
2.5 Calcolo della potenza apparente e dell'energia
3. Conclusione
1. Introduzione
La misurazione dell'energia elettrica è la tecnologia più importante e fondamentale dei contatori intelligenti monofase-. La sua accuratezza e affidabilità hanno ricevuto ampia attenzione, incidendo direttamente sul funzionamento della rete elettrica, sulle vendite di energia e su altri collegamenti, e in relazione agli interessi economici dei clienti e dei fornitori di energia.
2. Misure di energia elettricat
2.1 Calcolo della forma d'onda front-end
Le forme d'onda della corrente monofase-(due canali A e B) e della tensione monofase-passano prima attraverso un amplificatore a basso rumore (LNA), che può efficacemente impedire al rumore di interferire con il chip e amplificare ragionevolmente il valore della tensione all'estremità di ingresso, quindi passare attraverso un convertitore da analogico-a-digitale (ADC), con un piccolo intervallo di errore, per ottenere la conversione della quantità analogica in quantità digitale, quindi ridurre l'errore di fase del segnale (PHASE), quindi modificare il guadagno del segnale attraverso un filtro di downsampling (SINC4), un filtro passa alto- (HPF) e altri collegamenti.
2.2 Calcolo del valore effettivo
I valori effettivi della corrente a due-canali e della tensione a fase singola- possono essere ottenuti eseguendo prima un'operazione quadrata (X2) sui dati della forma d'onda della corrente a due-canali e della tensione a fase singola-, quindi passando attraverso un filtro passa basso-(LPF) ed infine eseguendo un'operazione di radice quadrata (ROOT) per ottenere i valori effettivi valori di tensione e corrente.
2.3 Calcolo della potenza attiva
La potenza attiva istantanea può essere ottenuta moltiplicando la forma d'onda della tensione monofase- attraverso i canali di corrente A e B, e il valore medio della potenza attiva può essere ottenuto tramite il filtraggio passa basso- (LPF).
2.4 Calcolo energetico
Integrando la potenza attiva si ottiene l'energia attiva. Il segnale di potenza viene sovrapposto nell'integratore e memorizzato nel registro dell'energia attiva. In aggiunta, il processo fornisce anche un registro dell'energia di linea, un registro dell'energia attiva diretta e un registro dell'energia attiva inversa.
2.5 Calcolo della potenza apparente e dell'energia
La potenza apparente viene calcolata moltiplicando la corrente dei due canali per il valore effettivo della tensione monofase- e viene calcolato il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente per ottenere il fattore di potenza. Il guadagno della potenza apparente può essere regolato tramite il registro del guadagno per regolare l'intervallo della potenza attiva, quindi tramite il registro della deviazione della potenza apparente e infine memorizzato nel registro dell'energia.
Questo documento analizza l'algoritmo di misurazione dell'energia elettrica e realizza la misurazione accurata di varie quantità elettriche del contatore elettrico, inclusa la potenza attiva positiva e negativa, l'uscita rapida di energia attiva e il valore effettivo della tensione e della corrente di campionamento. Elaborando la corrente e la tensione, si ottengono i dati di campionamento della corrente e dei dati di campionamento della tensione che soddisfano i requisiti, viene calcolata la potenza attiva e quindi viene emessa la potenza attiva media. Dopo averlo integrato per un certo periodo di tempo è possibile ricavare l'energia attiva positiva e negativa e visualizzarla sul contatore elettrico.