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功率分析儀的積分功能—高精度的積分結(jié)果對功耗分析的關(guān)鍵影響

時(shí)間:2022-3-7閱讀:2489

功率分析儀和功率計(jì)都是以測量功率為主,同時(shí)它們所具備的功能性也有許多相同之。例如市面上的多數(shù)功率計(jì)/功率分析儀都具有積分功能,是不是對這個功能比較陌生但是又比較好奇它的用途。一起來揭曉答案吧~




HMC8015.jpg

【展示圖片,并不代表具有積分功能】



可以簡單的理解為進(jìn)行電流積分時(shí)得到的是電量,比如:一般經(jīng)常提到的某電池的容量是2000毫安時(shí)(mAh),在此代表的則是電池的電量:


電池的電量.png


假如對有功功率進(jìn)行積分,得出的則是功耗或是能耗,例如某個電器耗了10度電(1度電=1千瓦時(shí)kWh):


功耗.png


在低碳環(huán)保的全力推動下,低能耗將成為產(chǎn)品重要的競爭力。其中電動汽車和儲能系統(tǒng)重要組成部分的動力電池,充放電特性則是其中非常關(guān)鍵的性能指標(biāo)。所說的這些都將需要使用積分功能。


1646638999140918.png


面對長時(shí)間運(yùn)行且功率波動較大的用電設(shè)備,測量其功耗通??梢愿鼫?zhǔn)確、快速地反映設(shè)備的用電效率。因此高精度的積分結(jié)果對于功耗分析是十分關(guān)鍵的。但是應(yīng)該怎樣獲得高精度的積分結(jié)果呢?



無死區(qū)積分


當(dāng)然也有少數(shù)人感覺功率積分非常簡單,直接用功率分析儀獲得的功率值乘以測量時(shí)間,再累加到一起就可以得出功耗值了。


這種的計(jì)算方法也不是不正確,可以得出的功耗值精度會比較差,特別是面對功率波動比較大的場景。原因如下:


當(dāng)用電設(shè)備進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)節(jié)能,而功率消耗不斷變化。


功率計(jì)或功率分析儀在計(jì)算交流信號的功率時(shí),會在規(guī)定的數(shù)據(jù)更新周期內(nèi)取電壓或是電流的完整周期內(nèi)的采樣點(diǎn)去計(jì)算電壓有效值Urms、電流有效值Irms和有功功率值P等參數(shù),如下所示中的陰影部分。在數(shù)據(jù)更新周期不是信號周期的整倍數(shù)時(shí),整周期之外的采樣點(diǎn)就會被舍棄(即死區(qū)),不參與功率值的計(jì)算,如下圖空白部分。


因此,死區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的功率波動不會表現(xiàn)在有功功率值上。假如我們直接用有功功率值累加的方法去計(jì)算功耗,將會產(chǎn)生誤差。功率波動越大,誤差則越大。


1646639021677316.png


橫河的WT系列功率分析儀的功率積分功能是對積分期間所有的采樣點(diǎn)進(jìn)行積分運(yùn)算,不存在死區(qū),如下圖所示。使用這樣的功率積分值除以積分時(shí)間就能夠得到非常準(zhǔn)確的平均功率值。


平均功率值.png



積分期間自動調(diào)零


除了避免在積分時(shí)出現(xiàn)死區(qū)之外,可以在積分過程中進(jìn)行自動調(diào)零對保證積分精度同樣也是十分重要。


在某些特殊情況下,需要進(jìn)行長時(shí)間的積分來進(jìn)行功耗的測量,例如光伏、風(fēng)電的運(yùn)行監(jiān)測,家電的待機(jī)功耗測試,動力電池的性能測試等等。在上述情況中,保證環(huán)境溫度長時(shí)間穩(wěn)定是非常困難的,因此不能避免地帶來由環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移。假如不可以及時(shí)調(diào)零,將會因?yàn)榱闫鄯e到積分結(jié)果中,誤差則會不斷累積。


WT5000功率分析儀具有積分期間自動調(diào)零的功能。當(dāng)打開該功能后,WT5000在積分時(shí)將每間隔1小時(shí)進(jìn)行一次自動調(diào)零。此功能能夠保證WT5000在惡劣的環(huán)境下也可以最大限度地減少因?yàn)榱闫a(chǎn)生的積分誤差。


WT5000.png



WT5000或是WT1800E還有以下幾個設(shè)置,它們可以讓積分功能更加方便易用:


除了手動開始和停止積分之外,還能夠依照設(shè)定積分時(shí)長自動停止積分,按照設(shè)定時(shí)長循環(huán)積分,或按照設(shè)置的日期時(shí)間開始和停止積分。


積分獨(dú)立控制功能。面對每個輸入通道也能夠進(jìn)行獨(dú)立的積分啟停控制,甚至是可以在三相接線組中的每一相也可以獨(dú)立控制。


可以對每個輸入通道單獨(dú)設(shè)置為買電/賣電或充電/放電模式。


假如正在設(shè)置功率分析儀時(shí)卻因電源故障或斷電而關(guān)閉再重新打開時(shí),應(yīng)該怎樣恢復(fù)積分操作?即便面臨突然斷電,依舊能夠在重新上電時(shí)顯示斷電前的積分結(jié)果。同時(shí)可以設(shè)定重新上電后是否繼續(xù)積分。此方法對于無人值守時(shí)進(jìn)行積分非常適用。


可以對視在功率S和無功功率Q進(jìn)行積分。


功率S和無功功率Q積分.png





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