交流采样是相对直流采样而言,它是指对电流和电压收罗时,输入至A/D转换器的是与电力系统的一次电流和一次电压同频率、巨细成比例的电信号。由于电力系统、发电厂或变电站等一次电流和电压都是大电流或高电压信号,不可直接送至A/D转换器,以是必需将高电压大电流的强电信号,经由电压传感器或电撒播感器,变换成A/D转换器所能接受的电信号。
交流采样手艺的的理论基础是采样定理,即要求采样频率为被测信号频谱中最高频率的2倍以上。按一定的纪律对被丈量的瞬时值举行采样,然后按一定的算法可求出被丈量,海内外已提出许多交流采样的算法。下面先容交流采样的一样平常算法:
交流电压有用值公式为:
离散化,以一个周期内有限个采样电压数字量取代一个周期内的一连转变的电压函数值,则
式中:
△Tm——相邻两次采样的时间距离;
Um——第n-1个时间距离的电压采样瞬时值;
N——一个周期内的采样点数。
同理,采样电流有用值盘算公式
在交流采样方法中,关于有功功率、无功功率和功率因数,是通过采样所获得的u、i盘算出来的。盘算一相有功功率的离散化公式为:
式中:
im、um---统一时刻的电流、电压采样值。
功率因数可由下式求得:
1. 实时性好。它能阻止直流采样中整流、滤波环节的时间常数大的影响。
2. 能反应原来电流、电压的现实波形,便于对所丈量的效果举行波形剖析。因此在需要谐波剖析或故障录波的场合,必需接纳交流采样。
3. 有功功率和无功功率是通过采样获得的u、i盘算出来的,因此可以省去有功功率和无功功率变送器,可以节约投资并缩小丈量装备的体积。
4. 对A/D转换器的转换速率和采样坚持器要求较高。为了包管丈量的精度,一个周期内,必需包管有足够的采样点数,因此要求A/D转换器要有足够的转换速率。
5. 丈量准确性不但取决于模拟量输入通道的硬件,并且还取决于软件算法,因此采样和盘算程序相对重大。