Welche Techniken werden in modernen Leistungsanalysatoren verwendet, um Phasenverschiebungsfehler in Spannungs- und Stromsensoren auszugleichen?

Moderne Leistungsanalysatoren verwenden mehrere fortschrittliche Techniken, um Phasenverschiebungsfehler in Spannung und Stromsensoren auszugleichen und so genaue Leistungsmessungen in verschiedenen Anwendungen sicherzustellen. Diese Techniken befassen sich mit den inhärenten Phasenverzögerungen, die durch Sensoreigenschaften, Signalkonditionierungsschaltungen und Datenerfassungsprozesse verursacht werden.

1. Algorithmen für digitale Phasenkorrektur
Software-basierte Kompensation wird üblicherweise verwendet, um Phasenverschiebungsfehler zu korrigieren, indem vorbereitete Phasenkorrekturwerte basierend auf Sensoreigenschaften angewendet werden.

Adaptive Phasenkorrekturalgorithmen passen den Phasenwinkel dynamisch anhand der Echtzeitsignalanalyse an.

Interpolationstechniken verbessern die Phasenausrichtung durch Ausgleich von Verzögerungen, die durch verschiedene Sensorreaktionszeiten eingeführt werden.

2. Synchronisation mit hoher Präzisionszeit
Phase-Locked Loops (PLLS) synchronisieren Spannungs- und Strommesskanäle, wodurch die gleichzeitige Datenerfassung und die Verringerung der Phasenfehlanpassungen sichergestellt werden.

GPS oder IEEE 1588 Präzisionszeitprotokoll (PTP) wird in Leistungsqualitätsanalysatoren verwendet, um mehrere Messknoten in Gitteranwendungen zu synchronisieren.

3. Kompensation für sensorinduzierte Verzögerungen
Kompensation von Rogowski-Spulen: Da Rogowski-Spulen aufgrund ihrer frequenzabhängigen Reaktion eine Phasenverschiebung einführen, Leistungsanalysatoren Verwenden Sie digitale Integrationstechniken, um Phasenfehler zu korrigieren.

Stromausgleich (Stromtransformator): CTS weisen Phasenverschiebungen aufgrund von Kernmagnetisierung und frequenzabhängigem Verhalten auf; Korrekturfaktoren werden durch Suchtabellen oder Kalibrierungsroutinen angewendet.

4. Harmonische und frequenzbasierte Korrektur
Frequenzabhängige Phasenverschiebungskorrektur kompensiert die Variationen der Sensorreaktion über einen weiten Frequenzbereich, insbesondere für die Leistungsqualitätsanalyse.

FFT-basierte Phasenkompensation wird verwendet, um die Harmonischen auszurichten und einen genauen Leistungsfaktor und harmonische Verzerrungsmessungen sicherzustellen.

5. Multi-Channel-Synchronisation und -kalibrierung
Cross-Channel-Kalibrierungstechniken richten Spannungs- und Stromkanäle aus und reduzieren Phasenfehler, die durch Komponentenverträglichkeiten verursacht werden.

Auto-Kalibrierungsroutinen passen die Phasenausrichtung regelmäßig anhand der Referenzsignale an.

6. Hochgeschwindigkeitsabtast- und digitale Signalverarbeitung (DSP)
Überabtast- und Dezimierungstechniken verbessern die Phasenausrichtung, indem Signale bei hoher Auflösung erfasst und unerwünschte Verzerrungen herausgefiltert werden.

Echtzeit-DSP-Korrektur anwendet Phasenverschiebungskompensationsfilter, um die Sensorreaktionszeiten dynamisch zu entsprechen.