[發明專利]一種純90度移相式無功功率測量電路

無效

• 申請號: 201310550744.6
• 申請日: 2013-11-09
• 公開（公告）號: CN103575975A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 宋述勇;王康寧;李瑞;王婷;閆磊;臧衛平
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06
• 代理公司: 山西科貝律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

技術領域

本發明涉及一種基于純90度移相式的無功功率測量電路。

背景技術

目前，對輸配電線路中的無功功率測量有時是通過模擬電路裝置進行的。這種裝置多采用移相方法使被測電流與被測電壓間產生90°的附加相位差的方法進行測量。目前已知的移相方法大多是在頻率50Hz情況下進行開發設計的。當頻率在50Hz附近變化很小時，其超前移相環節的相位改變與滯后移相環節的相位改變基本能夠相互抵消，但這種方法的頻率補償范圍有限。當頻率在50Hz附近變化較大，達到45Hz或55Hz時，相位改變引起的附加誤差會超過0.3%?，不能滿足相關標準要求。現行的規范GB/T?13850-1998《交流電量轉換為模擬量或數字信號的電測量變送器》中規定無功功率變送器的輸入信號頻率在45~55Hz范圍內變化時，其輸出改變量不得超過等級指數，當等級指數小于0.3時，上述方法不能滿足要求，需要尋求更準確的移相方法。

發明內容

本發明提供了一種純90度移相式無功功率測量電路，解決了無功測量精度不高的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

一種純90度移相式無功功率測量電路，包括電流電壓轉換電路、積分電路、頻率電壓轉換電路、第一模擬乘法電路、第二乘法電路，被測線路中的被測電流I_IN與電流電壓轉換電路的輸入端連接，電流電壓轉換電路的輸出端與第二乘法電路的第一輸入端連接；被測線路中電壓信號U_IN與積分電路的輸入端相連接，積分電路的輸出與第一模擬乘法電路的第一輸入端相連接；被測線路中頻率信號f_UIN與頻率電壓轉換電路的輸入端相連接，頻率電壓轉換電路的輸出端與第一模擬乘法電路的第二輸入端相連接；第一模擬乘法電路的輸出端與第二模擬乘法電路的第二輸入端相連接，第二模擬乘法電路的輸出信號即為單相無功功率無功功率成正比的電壓信號。

本發明從根本上解決了常用模擬電路方法測量無功功率時準確度隨頻率變化而改變所造成的精度不高的問題。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明：

一種純90度移相式無功功率測量電路，包括電流電壓轉換電路1、積分電路2、頻率電壓轉換電路3、第一模擬乘法電路4、第二乘法電路5，被測線路中的被測電流I_IN與電流電壓轉換電路1的輸入端連接，電流電壓轉換電路1的輸出端與第二乘法電路5的第一輸入端連接；被測線路中電壓信號U_IN與積分電路2的輸入端相連接，積分電路2的輸出與第一模擬乘法電路4的第一輸入端相連接；被測線路中頻率信號f_UIN與頻率電壓轉換電路3的輸入端相連接，頻率電壓轉換電路3的輸出端與第一模擬乘法電路4的第二輸入端相連接；第一模擬乘法電路4的輸出端與第二模擬乘法電路5的第二輸入端相連接，第二模擬乘法電路5的輸出信號即為單相無功功率無功功率成正比的電壓信號。

本發明的具體實現方法如下：

第一步、采用積分電路2對輸入交流電壓U_IN進行90°移相，該相移是恒定的，不隨頻率變化而變化。線路電壓V_IN?乘以積分電路2的積分電阻值R，再乘以一個積分電路2的比例系數K_X，再將乘得到的結果除以被測線路中電壓的角頻率ω，再除以積分電路2的積分積分電容值C，得到積分電路2的輸出電壓V_X，公式如下：

V_X=K_XV_INR/ωC，????????????????????

式中K_X為采用積分電路2的比例系數，R為積分電路2的積分電阻值，C為積分電路2的積分積分電容值，ω為被測線路中電壓的角頻率；