电能质量监测第2部分：符合标准的电能质量仪表的设计考虑因素
2023-04-12 16:51:54 来源：电子工程网
(资料图片仅供参考)
作者：Jose Mendia，ADI产品应用高级工程师
摘要
本文介绍如何借助即用型平台加快开发速度，高效设计符合标准的电能质量(PQ)测量仪表。文中详细探讨设计A类和S类电能表的不同解决方案，包括新的S类电能质量测量集成解决方案，该方案可大幅缩短电能质量监测产品的开发时间并降低成本。文章“电能质量监测第1部分：符合标准的电能质量测量的重要性”详细阐述了电能质量IEC标准及其参数。
实施电能质量解决方案面临的挑战
图1显示了用于测量电能质量的仪表所包含的基本组件。首先，电流和电压传感器必须支持该仪器的工作范围，且输入信号应能根据模数转换器(ADC)输入的动态范围进行调整。传统传感器是导致测量结果不准确的第一个来源；因此，正确选择传感器至关重要。然后，信号传输至ADC；其各种特性，例如偏置、增益和非线性度误差成为导致测量结果不准确的第二个来源。正确选择ADC来执行此功能，这是设计电能质量仪表时的一大难点。最后，必须开发一系列信号处理算法，以便从输入信号获取电气和电能质量测量结果。
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图1.电能质量测量仪表的主要组件。
电压和电流传感器
电能质量仪表的位置和应用不同，标称电源电压(UNOM)、标称电流(INOM)和频率也会不同。除了仪表测得的标称值，IEC 61000-4-7标准要求电能质量测量仪表达到表1所示的精度；因此，在选择传感器时，必须确保在使用该传感器后，仪器能够达到要求的测量精度。
表1.IEC 61000-4-7标准指定的电流、电压和电能测量精度要求
