Мгновенное значение активной и реактивной мощности, Как подсчитать быстрее чем за 1 период Опции

[syoma]

Привет.
Вот следующая задачка.
Есть трехфазная 3-х проводная цепь по которой текут синусоидальные токи от сети к нагрузке. Напряжения и токи в каждой фазе измеряются.
Вопрос - как узнать мгновенное значение активной и реактивной мощности, не усредняя измеренные значения за период.
В принципе по напряжению известна и амплитуда и мгновенная фаза. А вот ток - вещь непостоянная. Известно только что он без гармоник - только 50 гц, но фаза и амплитуда может меняться капитально.
В данный момент измерение проводится так - по фазе напряжения генерируется косинус и синус и мгновенные значения токов умнажаются на эти синусоиды. Затем результат по 3-м фазам сумируется и отправляется в ФНЧ с частотой среза в районе 30Гц.
Мне сильно не нравится, что реагирует эта система даже медленней чем за период, а хочется чтобы было быстрее.
Может кто подскажет другие варианты вычисления. В принципе супер точность не требуется. Главное чтоб без фильтрации можно было обойтись.

[Oldring]

Может кто подскажет другие варианты вычисления. В принципе супер точность не требуется. Главное чтоб без фильтрации можно было обойтись.

Гармоник, значит, говорите нет? И шумы достаточно маленькие?
Выскажу некоторые идеи - сам ничего подобного не реализовывал, поэтому могу ошибаться.

Если гармоник нет но амплитуды и фазы токов могут медленно но капитально плавать (с электродуговой печью дела не имел и её электрическую модель представляю плохо) - то токи в трех фазах можно представить тремя фазорами, сумма которых при отсутствии утечек куда-то в землю равна нулю. Измеряя эти токи в один момент времени можно получить действительные части этих фазоров. При этом для амплитуд и фаз требуется еще знать мнимые части. Чтобы измерить мнимые части нужно либо подождать некоторое время, чтобы фазоры повернулись на заметный угол (лучше всего на 90 градусов) либо измерить производную токов.

Ждать - означает вносить задержку, порядка четверти периода, если поворот на 90 градусов. Измерять производную токов может не получиться, так как при дифференцировании усиливаются помехи, которых в Вашей установке может быть много. Попробуйте - вдруг получится? Разница между двумя дискретными измерениями с поворотом фазоров на небольшой угол между ними и с дифференцированием токов в аналоге только в том, что во втором случае дифференцироание производится в аналоге, а не в цифре, что имеет свои плюсы и минусы.

Кроме этого все равно нужен какой-то фильтр, который задавит неизбежные помехи до достаточно низкого уровня. Фильтры могут располагаться или после первичных датчиков, или после вычисления параметров токов, или и там, и там. Любые фильтры вносят задержку, и также могут вносить вызванные помехами постоянную составляющую и составляющие на гармониках 50 герц в погрешность измерения, так как измерение требует нелинейной обработки сигналов. Чем уже полоса фильтра - тем меньше остается помех, но тем дольше и реакция измерителя. То есть это есть компромисс проектирования, который должны разрешить Вы сами. Вообще говоря, чтобы спроектировать хорошие фильтры требуется кроме знания свойств сигнала знать еще и свойства самих помех, которые нужно побороть, и требования к уровню помех на выходе, т. е. к точности измерения. Кроме того, сложные фильтры реализовать в аналоге сложно, поэтому цифровая обработка может сильно облегчить задачу оптимизации фильтров.