Цифровий вимірювальний прилад для моніторингу основних показників електричної мережі
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2023, Vol 7, Issue 2
Abstract
В електричних мережах під час експлуатації різноманітного обладнання спостерігається відхилення від нормованого значення напруги, а також відбуваються постійні зміни величини струму та споживаної потужності. У зв’язку з цим виникає необхідність у постійному моніторингу основних параметрів електричної мережі, на основі яких можуть бути прийняті рішення щодо оптимізації роботи її складових частин. Для вирішення цієї задачі в роботі розглянуті методи та засоби вимірювання основних показників електричної мережі, розроблено методику вимірювання та створено цифрову вимірювальну систему для моніторингу основних показників однофазної електричної мережі напругою 220 В з використанням мікроконтролеру PIC18F2525 фірми Microchip. Для вимірювання кута зсуву фаз між сигналами напруги та струму застосовано схему виявлення переходу сигналу через нуль Zero Crossing Detector з використанням компараторів. Програмний код написаний у середовищі розробки MPLAB X IDE від Microchip з використанням компілятора XC8 мови програмування C++ та наведено лістинги базових функцій для розрахунку параметрів електричної мережі. Запропонований пристрій здійснює вимірювання середньо квадратичного значення напруги та струму; повної, активної та реактивної потужності; коефіцієнту потужності та частоти вхідної напруги. Вимірювальна система дозволяє в реальному часі визначати основні показники енергомережі з діючим значенням напруги величиною до 280 В та діючим значенням струму величиною до 50 А та їх відображенням на символьному LCD дисплеї. В статті проведено демонстрацію роботи приладу в програмах для симуляції електронних схем NI Multisim та Proteus Design при різному характері навантаження: резистивному, резистивно-індуктивному та резистивно-ємнісному.
Authors and Affiliations
Михайло Васильович Петровський, Богдан Ігорович Нестеренко, Ілля Миколайович Дяговченко, В’ячеслав Олегович Журба
Keywords
Related Articles
- EP ID EP739804
- DOI https://doi.org/10.20998/2224-0349.2023.02.07
- Views 60
- Downloads 0
Порівняльний аналіз накопичувачів енергії різних типів - літій-залізо-фосфатних (LiFePO4) та натрій-іонних (Na-Ion)
Зберігання енергії – це процес накопичення, вивільнення та управління енергією, який відбувається за допомогою накопичувачів. На сьогодні цей принцип зберігання енергії наразі відіграє важливу роль в енергопостачанні. Ос...
Особливості моделювання зовнішнього магнітного поля електротехнічних комплексів та систем до і після його компенсації
Здійснено комп’ютерне моделювання зовнішнього магнітного поля трифазної електроустановки до та після його компенсації. Проведений аналіз процесу комп’ютерного моделювання зовнішнього магнітного поля триполюсного автомати...
Дослідження можливості підвищення ефективності автоматичної компенсації змінного магнітного моменту струмів трифазного електроустаткування
Проведений аналіз та огляд відомих параметричних систем автоматичної компенсації зовнішнього магнітного поля електроустаткування. З’ясовано, що відомі параметричні системи автоматичної компенсації зовнішнього магнітного...
Стратегія системного застосування програмного середовища PowerFactory для професійної підготовки за освітньою програмою "Електроенергетика"
В роботі проаналізовано область застосування програмного комплексу PowerFactory в нашій країні та за її межами. Визначено необхідність інтеграції програми в навчальний процес вищих технічних закладів України. Сформульо...
Енергоефективність та екологічність атомних електростанцій та вітроенергетичних установок
У статті проаналізовано енергоефективність та екологічність атомних електростанцій та вітроенергетичних установок в умовах інтенсивного зростання населення і, як наслідок, зростання потреб в електроенергії з урахуванням...