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不同波形电流平均值计算方法

发布时间:2022-03-08 08:16:15

如何计算电流的有效值和平均值

电流有效值又称均方根值,计算方法:平方——周期上(积分)取平均——开根。
电流平均值就是指其中的直流分量,计算方法:周期上(积分)取平均。

❷ 工频三相电压平均值计算公式是怎样的给我个公式

电能公式和电能质量计算公式大全

电能公式

电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能=电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P:电功率 W:电功 U:电压 I:电流 R:电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1. 瞬时有效值:
刷新时间1s。

(1) 分相电压、电流、频率的有效值

获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。

① 电压计算公式:

相电压有效值 ,式中的 是电压离散采样的序列值( 为A、B、C相)。

② 电流计算公式:

相电流有效值 ,式中的 是电流离散采样的序列值( 为A、B、C相)。

③ 频率计算:

测量电网基波频率,每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间 隔不能重叠,每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。

(2) 有功功率、无功功率、视在功率(分相及合相)

有功功率 :功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特 (W)。

计算公式:

相平均有功功率记为 ,式中 和 分别是电压电流离散采样的序列值( 为A、B、C相)。

多相电路中的有功功率:各单相电路中有功功率之和 。

相视在功率

单相电路的视在功率:电压有效值与电流有效值的乘积,单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。

多相电路中的视在功率:各单相电路中视在功率之和 。

相功率因数

电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S

计算公式:

多相电路中的功率因数:多相的有功功率与视在功率的比值。

无功功率 :单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积,单位乏 (Var)。(标准中的频率指基波频率)

计算公式:

多相电路中的无功功率:各单相电路中无功功率之和 。

(3) 电压电流不平衡率(不平衡度)

不平衡度:指三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负 序不平衡度和零序不平衡度分别用 、 和 、 表示。

首先根据零序分量的计算公式计算出零序分量,如果不含有零序分量,则按照不含零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。如果含有零序分量,则按照含有零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。含有零序分量要求出正序分量和负序分量,通过FFT求出工频信号的幅值和相位,然后参照文中正序分量和负序分量的求法,求出正序分量和负序分量,再根据含有零序分量不平衡度的计算公式求出电压和电流不平衡度。要求计算电压不平衡合格率(计算公式标准中没有给出)。

(4) 电压电流相角

在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)就是功率因数角。功率因数角的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功 率的比值,即cosΦ=P/S。

(5) 线电压有效值

计算公式:

线电压有效值 ( , 为A、B、C相)(电流分量可仿照电压算法求出)

(6) 频率

测量电网基波频率,每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。

2. 能量

基本概念:

有功电能:有功功率对时间的累积称为有功电能,单位是Wh或kWh。

无功电能(乏—小时):

单相电路中无功电能定义的无功功率对时间的积分,单位kVar。

三相电路中无功电能各项无功电能的代数和。

视在电能:视在功率对时间的累积称为视在电能,单位是kVAh。

基波电能:基波功率对时间的累积称为基波电能,单位是kWh。

谐波电能:周期性交流量中基波电能以外的电能总和,单位是kWh。

正向有功:输入有功一般也叫做正向有功,指电流从输入端子到输出端子的方向。

反向有功:输出有功叫做反向有功,电流方向与正向相反。

输入无功:输入无功指电流滞后于电压时,线路所具有的无功。

输出无功:指电流超前于电压时所具有的无功。

组合有功电能:对正向、反向有功电能进行加、减组合运算得出的有功电能,单位是kWh。

有功组合方式特征字(在电力行业标准DL/T 645-2007 多功能电表通信协议附录C中 有相关说明):

Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0

保留
保留
保留
保留
反向有功

(0不减,1加)
反向有功

(0不加,1加)
正向有功

(0不减,1减)
正向有功

(0不加,1加)

此有功电能包括基波电能和谐波电能。

组合无功电能:对无功任意四象限电能进行加、减组合运算得出的无功电能,单位是kvarh。

包括:

组合无功1总电能;

组合无功2总电能。

无功组合方式1、2特征字:

Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0

四象限

(0不减,1减)
四象限

(0不加,1加)
三象限

(0不减,1减)
三象限

(0不加,1加)
二象限

(0不减,1减)
二象限

(0不加,1加)
一象限

(0不减,1减)
一象限

(0不加,1加)

四象限无功总电能

包括:

第一象限无功总电能;

第二象限无功总电能;

第三象限无功总电能;

第四象限无功总电能。

正反向视在总电能

正向视在总电能是与正向有功电能相对应的视在电能,即位于一、四象限;

反向视在总电能是与反向有功电能相对应的视在电能,即位于二、三象限。

(当前)关联总电能

对于一个电路元件,当它的电压和电流的参考方向选为一致时,通常称为关联参考方向。

谐波潮流方向与基波同向,关联电能为基波电能减谐波电能;

谐波潮流方向与基波反向,关联电能为基波电能加谐波电能。

谐波的潮流方向就是谐波的方向,谐波电压和电流关联参考方向,谐波潮流为正向,非关联参考方向,谐波潮流为反向。

通过变压器系数可以对变压器的损耗进行计算,为实施变压器损耗补偿提供必要的依据。将离线计算所得的变压器系数 、 、 、 12个参数输入表计。在实际使用中,当表计实测回路电压、电流并计算出 、值时,就可计算出变压器铁损有、无功电能补偿量和铜损有、无功电能补偿量。

式中:

-- A、B、C三相元件;

-- 电导,S;对于某一种导体允许电流通过它的容易性的量度,电阻的倒数。

-- 电纳,S;电纳(符号B)是交流电(AC)流经电容或电感的简称。从某些方面来讲,交流电中的电纳相当于直流电(DC)中的电导,但是两者有本质的不同。两者发生变化时不会相互影响。电导和电纳相结合就形成导纳。

-- 电阻,Ω;

-- 电抗,Ω;类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用,在交流电路(如串联RLC电路)中,电容及电感也会对电流起阻碍作用,称作电抗,其计量单位也叫做欧姆。

-- 铁损有功电能补偿量,kWh;

-- 铁损无功电能补偿量,kvarh;

-- 铜损有功电能补偿量,kWh;

-- 铜损无功电能补偿量,kvarh;

从而得到铜损和铁损有功总电能补偿量,铜损和铁损无功总电能补偿量:

式中:

-- 铁损有功总电能补偿量,kWh;

-- 铁损无功总电能补偿量,kvarh;

-- 铜损有功总电能补偿量,kWh;

-- 铜损无功总电能补偿量,kvarh。

3. 需量

需量:在一段时间间隔内功率的平均最大值 (我国一般需量周期规定为15min),现在由于电表的电子化,需量就是这个负荷(线路)出现的最大值。

无功需量:就是负荷出现的无功最大值。

有功需量:就是负荷出现的有功最大值。

需量时间:就是出现最大需量的时间。

最大需量:最大需量就是指在设定的测定周期内,若干个时间段内电能消耗最多的那个时间段,称为全部时间段的最大需量。国家一般把15min 内的平均功率叫需量。分别按滑差时间1、3、5、15min求得需量的最大值称为最大需量。

滑差式需量:从任意时刻起,按小于需量周期的时间递推测量需量的方法,所测得的需量。(递推时间叫滑差时间)。如对于30min的需量计算 周期,设定滑窗时间为5min,则它们的计算时间段为9:00-9:30,9:05-9:35, 9:10-9:40……

滑窗(差)时间:依次递推来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。

区间式需量:从任意时刻起,按给定的需量周期递推测量需量的方法,所测得的需量。(滑差时间为15min 称为区间式需量)。如对于 30min的需量计算周期,它们的计算时间段为9:00-9:30,9:30-10:00……

组合无功需量:需量周期内参与组合运算的四象限无功平均功率的最大值,单位kvar。

4. 极值检测

记录以下数据的本月及上月的极小极大值,月底转存,共保留12次历史记录,同时需要记录极值的发生时间,有相位区别时要记录发生相位,需要记录极值的项目 如下:

电压、电流、有功、无功、视在功率、功率因数、电压电流不平衡率、电压/电流总畸变率、频率。

5. 谐波

谐波的测量可以达到63次,且分别针对所有电压电流输入,要分相、分次地记录幅值及相位,同时还要计算如下数据:次谐波电压/电流的含有率、各次谐波有功无功功率、电压/电流总畸变率、间谐波、偶次谐波总和、奇次谐波总和、谐波总和、电流波形因数K-factor、电压波形因数Crest Factor。

基本定义:

基波(分量) :

对周期性交流量进行付立叶级数分解,得到的频率与工频相同的分量。

谐波(分量):

对周期性交流量进行付立叶级数分解,得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。

间谐波:

介于各次谐波之间的分量即频率为工频非整数倍的分量称为间谐波。

次谐波:

将低于工频的间谐波称为次谐波。

谐波次数(h):

谐波频率与基波频率的整数比。
谐波含量(电压或电流) :
从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

谐波含有率 (HR)
周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。
第h次谐波电压含有率以HRUh表示,第h次谐波电流含有率以HRIh表示。
总谐波畸变率(THD):
周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。
电压总谐波畸变率以THDu表示,电流总谐波畸变率以THDi 表示。

短时间谐波:

冲击持续的时间不超过2s,且两次冲击之间的间隔时间不小于30s的电流所含有的谐波及其引起的谐波电压。

谐波和间谐波的检测方法均采用FFT算法。

GB/T 12325—2008标准5.2中说明获得电压有效值的基本测量窗口应为10周波。

谐波和间谐波的检测方法均采用FFT算法。(考虑电压有效值的基本测量窗口应为10周波,谐波测量的次数为63次,频率分辨率为6.25Hz)

每个周波采样1024点,取8个采样周波,频率分辨率为6.25Hz,每隔8个点取一个点,共1024点,对此1024点进行FFT变换,采样频率为 51200Hz。FFT变换后看谐波和间谐波的频谱成分。

如果原始信号的峰值为A,FFT的结果的每个点(除了第一个点直流分量之外)的模值就是A的N/2倍。而第一个点就是直流分量,它的模值就是直流分量的N 倍。

第 次谐波电压含有率 :

式中: -- 第 次谐波电压(方均根值);

-- 基波电压(方均根值)。

第 次谐波电流含有率 :

式中: -- 第 次谐波电流(方均根值);

-- 基波电流(方均根值)。

谐波电压含量 :

谐波电流含量 :

电压总谐波畸变率 :

电流总谐波畸变率 :

根据GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波标准D5.2,为了区别暂态现象和谐波,对负荷变化快的谐波,每次测量结果可为3s内所测值的平均值。推荐采用下式计算:

式中: -- 3s内第 次测得的 次谐波的方均根值;

-- 3s内取均匀间隔的测量次数, ≥6。10个周波计算一次方均根值(有效值),则3s内计算15次,m=15。

电流波形因数K-factor:

K = 有效值 / 平均值

有效值:交流电压电流的方均根值。

平均值:实质上就是周期性电压的直流分量

电压波形因数CF(电压波峰因数):

CF= 峰值 / 有效值

峰值:周期性交变电压u(t)在一个周期内偏离零电平的最大值称为峰值。

幅值:u(t)在一个周期内偏离直流分量U0的最大值称为幅值或振幅,幅值 = 有效值× 。

峰值 = 直流分量 + 幅值。

❸ 电流有效值、平均值

有效值:让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。

平均值:正弦交流电的波形是对称于横轴的,在一个周期内的平均值恒等零,所以一般所说平均值是指半个周期内的平均值。

交流电流表和交流电压表测量的值都是有效值。

在选取晶闸管额定电压、电流的时候考滤的是最大值。最大值也称为幅值或峰值。

最大值=跟号2倍的有效值

平均值=0.637倍的最大值

(3)不同波形电流平均值计算方法扩展阅读:

电流有效值并不等同于电流的平均值,交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,交变电流的平均值是指在某段时间内平均电流的大小。这是两个不同的物理量。

有效值在相同的电阻上分别通过直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所消耗的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的1/√2,约0.707倍。

在正弦交流电流电中根据热等效原理,定义电流和电压的有效值为其瞬时值在一个周期内的均方根值。

有效值是根据电流热效应来规定的,让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。

在电工技术中,有时并不需要知道交流电的瞬时值,而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值,其依据是交流电流和直流电流通过电阻时,电阻都要消耗电能(热效应)。

❹ 请问如何计算脉冲电流的平均值

用微积分拿来求就可以了
一般来讲是对时间求积分再除以时间,但是对于特殊的比如正弦或余弦脉冲就有专门的公式咯,平均电压等于最高电压除1.414(即根号2.正弦或余弦的半波脉冲式最高电压除以2.其他的自己计算.

❺ 如何计算电流的有效值和平均值

把电流随时间的曲线画出来后,该段时间内的平均值等于该曲线与坐标轴围成的面积比上这段时间即可。

电流的有效值是通过热效应来定义的。它等于相同时间内一个直流电产生相同热量对应的交流电流。

拓展资料:

有效值:让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。

平均值:正弦交流电的波形是对称于横轴的,在一个周期内的平均值恒等零,所以一般所说平均值是指半个周期内的平均值。

交流电流表和交流电压表测量的值都是有效值。

在选取晶闸管额定电压、电流的时候考滤的是最大值.最大值也称为幅值或峰值。

最大值=跟号2倍的有效值

平均值=0.637倍的最大值

❻ 请问如何计算脉冲电流的平均值

一般来讲是对时间求积分再除以时间,但是对于特殊的比如正弦或余弦脉冲就有专门的公式。平均电压等于最高电压除1.414(即根号2,正弦或余弦的半波脉冲式最高电压除以2)。

实际应用中,根据欧姆定律,把一个已知的纯电阻放在被测电流的放电回路中,只要测得电阻上的电压,就可以测得放电回路中的电流,这就是分流器法的测量原理。

分流器法也叫无感电阻法,分流器是用于测量大电流的标准量具、它是一个低阻值和极低电感值的电阻器。它的阻值一般为0.1~10mΩ,能测量的电流范围为几千安到几十千安。

(6)不同波形电流平均值计算方法扩展阅读

脉冲电源在脉冲电镀过程中,当电流导通时,脉冲(峰值)电流相当于普通直流电流的几倍甚至几十倍,正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原,从而使沉积层晶粒变细。

当电流关断时,阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度,浓差极化消除,这利于下一个脉冲同期继续使用高的脉冲(峰值)电流密度,同时关断期内还伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。

这样的过程同期性地贯穿整个电镀过程的始末,其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。实践证明,脉冲电源在细化结晶,改善镀层物理化学性能,节约贵重金属等方面比传统直流电镀有着不可比拟的优越性。

首先经过慢储能,使初级能源具有足够的能量;然后向中间储能和脉冲成形系统充电(或流入能量),能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等某些复杂过程之后,最后快速放电给负载。

❼ 有没有人知道类似这种脉冲波形怎么求电压电流的平均值

脉冲就是电压或电流的波形象心电图上的脉搏跳动的波形,脉冲有干扰脉冲和信号脉冲 什么是脉冲信号 :瞬间突然变化,作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号.它可以是周期性重复的,也可以是非周期性的或单次的 脉冲就是隔一段相同的时间发出的
电流是从最低电流(或零电流)变化到最大电流,或者最大电流转变到最低电流的过程,相对非常短的时间改变的,可以说方波、近似方波的波形、线路中的干扰波都可以看成电流脉冲。所以没有直接公式上的关系,算电流就根据结构参数算。

❽ 电力电子里的题:流过晶闸管的电流波形如图,问它的平均值和有效值

比如说一个周期内的某个函数的平均值就等于以上函数值的积分然后除以一个周期时间,有效值就等于某周期函数绝对值的积分~我也不知道有木有说清楚您懂了么,比如说正弦就是有效值等于二分之根号二乘以峰值,平均值因为积分等于0所以就等于0,全波整流波形也一样,平均值的话,一个周期的积分除以一个周期的长度,具体多少我忘记了,但是有效值是二分之根号二的峰值~

❾ 电流平均值的计算

电流平均值 应该是最高值加最低值除以二
有效值 应该是二分之根号二倍的最高值
不知你要的是哪种,还有就是一般所有的电流表所测的都是有效值
希望能对你有所帮助

❿ 求电流有效值计算方法,不用微积分

接着我们来计算电流的方均根,
我们知道函数图象与横轴所夹的面积与横轴宽度的比值就是函数平均值了,
于是做出i^2的图象,直接画i^2=(Im*Sin[ωt])^2不好画,于是根据二倍角公式转化成
i^2=1/2*Im^2*(1-Cos[2 ω t])
= Im^2/2-Im^2*Cos[2 ω t]/2
显然Im^2/2是常数,所以平均值就是Im^2/2,
Im^2*Cos[2 ω t]/2在横轴上方和下方的面积相等,于是平均值为0,
于是i^2的平均值为两个平均值之和,即Im^2/2,
于是i的有效值为Im/√(2).

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