Программная реализация интегрирования мощности

Во всех расчетах подразумевается, что частоте в 1 Гц соответствует 1 Вт активной мощности.

Как известно единица измерения потребленной мощности , это означает, что, если взять среднее значение активной мощности за какой-то промежуток времени и умножить его на длительность данного промежутка (в часах), то мы получим интересуемую величину. Реализация такого метода на контроллере возможна, но имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести, то что после умножения активной мощности на часы, мы сразу получим интересуемую на величину, без каких-либо дополнительных преобразований. Недостатком является тот факт, что время обновления показаний будет как минимум 1 час, что ухудшает наглядность процесса измерения мощности. В данном случае, чтобы повысить наглядность процесса измерения мы будет производить суммирование мощности, каждые 5 секунд и соответственно время обновления составит 5 секунд. Из сказанного ранее следует, что мощность необходимо представить в ваттах умноженных на часы, а так как суммирование будет осуществляться каждые 5 секунд, то необходимо будет выполнять преобразование мощности из в .

Преобразование из в требует деления на 3600, а так как вычисления выполняются в целочисленных переменных, то при мгновенной мощности меньшей 3600 получим нулевой результат, ведь при целочисленном делении, остаток не учитывается и погрешность измерения потребленной мощности может составить ±1 Ватт, хотя шаг измерения мгновенной мощности составляет ±200 мл Ватт. Чтобы исключить увеличение погрешности необходимо вычислять остаток от деления и учитывать его при расчете мощности.

Хранение значения мощности осуществляется в двух переменных, первая () – основная содержит, значение мощности в ваттах, вторая () – дополнительная содержит значение мощности в . Значение первой переменной представляет собой потребленную мощность в без учета дробной части и вычисляется по следующей формуле:

где P_{i осн} – значение потребленной мощности к i- му моменту времени;

P_{i осн-1} - значение потребленной мощности в предыдущем моменте времени.

Значение второй переменной представляет собой мощность в и вычисляется от остатка, который остается при расчете по формуле (14).

где P_{i доп} – значение потребленной мощности к i- му моменту времени;

P_{i доп-1} - значение потребленной мощности в предыдущем моменте времени.

Учитывая тот факт, что в дополнительной переменной храниться мощность , следует, что значению , соответсвует =1. То есть при основное значение мощности увеличивается на 1. Таким образом, с применением вышеизложенного метода в процессе суммирования мощности не вносится дополнительная погрешность в результат расчета.

Данный алгоритм расчета позволяет суммировать активную мощность каждые 5, при максимальной возможной погрешности ±200 мВт.