Detectando la dirección del flujo de alimentación de CA [cerrado]

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Estoy dispuesto a diseñar un medidor de potencia de CA, que puede medir la energía desde un inversor solar a la red eléctrica y viceversa. Estoy usando un inversor solar conectado a la red para alimentar la carga. Este medidor debe medir la potencia en ambas direcciones, ya sea que el inversor esté recuperando la corriente de la red pública o esté suministrando corriente a la red pública. Entonces, la pregunta es ¿cuál es la mejor manera de detectar la dirección del flujo actual para determinar el consumo de energía de la red o la generación de energía a la red?

He leído en algunos sitios web que podría usar un sensor Hall para detectar el campo magnético de la corriente en los cables, de modo que pudiera saber en qué dirección está fluyendo la corriente. ¿Hay otros métodos recomendados?

    
pregunta Billo

3 respuestas

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No hay nada diferente en un medidor que mida la potencia de CA en una dirección en lugar de dos. Piénsalo. Tanto la corriente como el voltaje se vuelven negativos y positivos a lo largo de un ciclo, incluso cuando la energía solo fluye de una manera.

Para determinar la potencia, realice muchas mediciones de la corriente y el voltaje durante un ciclo. Para cada medida, multiplique los dos, luego aplique ese producto a un filtro de paso bajo. Este valor está firmado de forma natural, lo que indica la dirección de la transferencia de potencia general.

Para evitar artefactos de alias, tanto el voltaje como la corriente deben muestrearse al menos 100 veces, preferiblemente más, por ciclo. Afortunadamente, esto no es difícil. 100x la frecuencia de potencia de 60 Hz es de solo 6 kHz. Con los microcontroladores modernos, puede muestrear y hacer fácilmente los cálculos a 100 kHz, y aún le quedan muchos recursos de procesador para tareas de mayor nivel.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La corriente alterna alterna la dirección (de ahí el nombre). Un simple sensor Hall no le dirá lo que está sucediendo.

Necesitará calcular la potencia y el signo del resultado le indicará la dirección. Esta no es una tarea trivial. Consulte Open Energy Monitor para ver un proyecto que aborda muchos de los problemas que enfrentará. El proyecto incluye hardware y software abiertos.

    
respondido por el Transistor
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Construí una configuración que hizo esto, de una manera muy cruda.

Básicamente, utilicé un transformador de corriente para medir la corriente, un pequeño transformador de 6-0-6 con derivación central para obtener el voltaje como referencia de fase, luego usé un mezclador de anillo de diodo hecho de 4001 diodos con el puerto "LO" activado desde el transformador 6-0-6 y el puerto "RF" conducido desde el CT para producir CC en el puerto "IF" proporcional a la potencia y donde la polaridad dependía de la dirección del flujo de potencia. Un medidor de cero centro luego lee el flujo de potencia.

Incluso puede ser posible eliminar el transformador 6-0-6, pero eso te deja en un circuito no aislado que puede ser emocionante, así que prefiero tener el aislamiento.

Esto funciona porque el flujo de potencia depende del valor medio del producto VI, donde tanto V como I son CA, por lo que un mezclador y un filtro de paso bajo son la forma obvia de producir el resultado.

Tenga cuidado con los fusibles, el PSC cerca de la fuente de suministro puede ser muy grande y los fusibles de vidrio tienen índices de interrupción seguros sorprendentemente pequeños.

Ahora nunca debe volver a alimentar la red sin utilizar un equipo aprobado, ya que puede ser muy peligroso para las cuadrillas que trabajan en la red si su equipo no detecta un fallo en la red y se apaga. Hay extensas reglas y estándares alrededor de estas cosas.

    
respondido por el Dan Mills

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