你了解功率分析仪的积分功能吗?

2022-02-16 20:39:14·  来源:横河测试测量  
 
目前市场上的功率计、功率分析仪产品大都具有积分功能,它是用来做什么的呢?简单来说,对电流进行积分得到的是电量。例如,我们常说某电池的容量是2000毫安时(m
目前市场上的功率计、功率分析仪产品大都具有积分功能,它是用来做什么的呢?简单来说,对电流进行积分得到的是电量。例如,我们常说某电池的容量是2000毫安时(mAh),这指的就是电池的电量:
如果对有功功率进行积分,得到的就是功耗或者能耗,比如某个电器耗了10度电(1度电=1千瓦时kWh):
在节能减排脱碳的大背景下,低能耗将成为产品重要的竞争力。而作为电动汽车和储能系统重要组成部分的动力电池,充放电特性是其重要的性能指标。这些都需要用到积分功能。
对于长时间运行且功率波动较大的用电设备,测量其功耗往往能更准确直观地反映设备的用电效率。所以高精度的积分结果对于功耗分析是非常重要的。那么如何获得高精度的积分结果呢?
无死区积分
有人认为,功率积分很简单呀,用功率分析仪获得的功率值乘以测量时间,再累加到一起就是功耗值了。
这样计算也不是没有道理,但是得到的功耗值精度会比较差,尤其是功率波动比较大的场景。原因如下:
用电设备不工作时进入待机状态,实现节能,而功率消耗不断变化。
功率计或功率分析仪在计算交流信号的功率时,会在指定的数据更新周期内取电压或者电流的完整周期内的采样点去计算电压有效值Urms、电流有效值Irms和有功功率值P等参数,如下图中阴影部分。当数据更新周期不是信号周期的整倍数时,整周期之外的采样点就会被舍弃(即死区),不参与功率值的计算,如下图空白部分。
所以,死区内出现的功率波动不会体现在有功功率值上。如果我们直接用有功功率值累加的方法去计算功耗,就会出现误差。功率波动越大,误差就越大。
横河的WT系列功率分析仪的功率积分功能是对积分期间所有的采样点进行积分运算,没有死区,如下图所示。使用这样的功率积分值除以积分时间就可以得到非常准确的平均功率值。
积分过程中自动调零
除了避免在积分时出现死区之外,能够在积分过程中进行自动调零对保证积分精度也是非常重要的。
在一些情况下,需要进行长时间的积分来进行功耗的测量,比如光伏、风电的运行监测,家电的待机功耗测试,动力电池的性能测试等。这些情况下,环境温度很难保证长时间稳定,所以不可避免地带来由环境温度变化产生的零点漂移。如果不能及时调零,会将零漂累积到积分结果中,误差会不断累积。
WT5000功率分析仪具有积分期间自动调零的功能。当打开该功能后,WT5000在积分时会每间隔1小时进行一次自动调零。这个功能可以保证WT5000在恶劣的环境下也能够最大限度地减少零漂造成的积分误差。
另外,WT5000以及WT1800E还有以下几个设置,它们会让积分功能更加方便易用:
01、除了手动开始和停止积分之外,还可以按照指定积分时长自动停止积分,按照指定时长循环积分,或按照设置的日期时间开始和停止积分。
02、积分独立控制功能。可以对每个输入通道进行独立的积分启停控制,即使是在三相接线组中的每一相也可以独立控制。
03、可以对每个输入通道单独设置为买电/卖电或充电/放电模式。
04、可以设置当功率分析仪因电源故障或断电而关闭再重新打开时,如何恢复积分操作。即使突然断电,仍然可以在重新上电时显示断电前的积分结果。同时可以设定重新上电后是否继续积分。这对于无人值守时进行积分非常有用。
05、可以对视在功率S和无功功率Q进行积分。


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