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計(jì)算電量的系統(tǒng)、包括該系統(tǒng)的變電所和計(jì)算電量的方法
【專利摘要】用于計(jì)算相對(duì)于電氣裝置的電量的系統(tǒng)，電氣裝置包括電連接到電導(dǎo)體的幾個(gè)輔助電導(dǎo)體。這個(gè)系統(tǒng)包括：第一模塊，包括無(wú)線發(fā)射器；多個(gè)第二模塊。第二模塊包括無(wú)線收發(fā)器和電流傳感器，電流傳感器能夠測(cè)量在主要和輔助電導(dǎo)體中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度。第一模塊包括第一發(fā)送部件，向每個(gè)第二模塊發(fā)送第一時(shí)間同步消息。每個(gè)第二模塊包括接收所述第一消息的第一部件和用于向第三模塊發(fā)送第二消息的第二傳輸部件，第二消息包含由對(duì)應(yīng)的電流傳感器測(cè)量的至少一個(gè)強(qiáng)度值。強(qiáng)度值被優(yōu)選地以小于10微秒的誤差的同步容限準(zhǔn)同時(shí)地測(cè)量，并且第三模塊包括無(wú)線接收器、接收第二消息的第二部件和從經(jīng)由第二消息接收的強(qiáng)度值計(jì)算電量的單元。
【專利說(shuō)明】計(jì)算電量的系統(tǒng)、包括該系統(tǒng)的變電所和計(jì)算電量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算相對(duì)于包括一個(gè)主要電導(dǎo)體和電連接到該主要電導(dǎo)體的幾個(gè)輔助電導(dǎo)體的電氣裝置的電量的系統(tǒng)，所述計(jì)算系統(tǒng)包括:
[0002]-第一模塊，其包括無(wú)線發(fā)射器，
[0003]-多個(gè)第二模塊，每一個(gè)包括無(wú)線收發(fā)器和電流傳感器，該電流傳感器能夠測(cè)量在主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度。
[0004]本發(fā)明也涉及用于將具有第一交流電壓的電流變換為具有第二交流電壓的電流的變電站，該變電站包括這樣的計(jì)算系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明也涉及一種用于使用這樣的計(jì)算系統(tǒng)來(lái)計(jì)算電量的方法。

【背景技術(shù)】
[0006]從文件WO 2010/119332A1已知一種上述類型的計(jì)算系統(tǒng)。該計(jì)算系統(tǒng)包括:計(jì)算模塊，用于計(jì)算電能或電功率；數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)所計(jì)算的能量或功率值；以及，管理模塊，其能夠向遠(yuǎn)程客戶端提供與所測(cè)量和計(jì)算的值對(duì)應(yīng)的信息。該計(jì)算模塊通過(guò)無(wú)線鏈路連接到通信網(wǎng)關(guān)，該通信網(wǎng)關(guān)繼而連接到網(wǎng)絡(luò)。該數(shù)據(jù)庫(kù)、管理模塊和遠(yuǎn)程客戶端也連接到該網(wǎng)絡(luò)。每一個(gè)計(jì)算模塊能夠計(jì)算在電導(dǎo)體中循環(huán)的電流的電能和功率。它包括強(qiáng)度傳感器、能夠計(jì)算電能和功率的處理單元和無(wú)線收發(fā)器。每一個(gè)計(jì)算模塊使用時(shí)鐘與通信網(wǎng)關(guān)同步。
[0007]然而，這樣的計(jì)算系統(tǒng)需要與每一個(gè)電導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的電流傳感器的存在，對(duì)于該每一個(gè)電導(dǎo)體，計(jì)算能量和電功率。而且，這樣的系統(tǒng)較為復(fù)雜和昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是提出一種用于計(jì)算未與任何電流傳感器相關(guān)聯(lián)的電導(dǎo)體的強(qiáng)度或電能或功率類型的電量的系統(tǒng)。本發(fā)明例如使得有可能在包括一個(gè)主要電導(dǎo)體和幾個(gè)輔助電導(dǎo)體的電氣裝置中測(cè)量在所有的輔助電導(dǎo)體中的電氣強(qiáng)度，并且從那些測(cè)量值計(jì)算在主要導(dǎo)體中的電氣強(qiáng)度。
[0009]為此，本發(fā)明涉及一種上述類型的計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于:
[0010]-所述第一模塊包括發(fā)送部件，用于向每一個(gè)第二模塊發(fā)送第一時(shí)間同步消息，
[0011]-每一個(gè)第二模塊包括用于接收所述第一消息的第一部件和用于向第三模塊發(fā)送第二消息的第二部件，所述第二消息包含由對(duì)應(yīng)的電流傳感器測(cè)量的至少一個(gè)強(qiáng)度值，所述強(qiáng)度值被各種電流傳感器優(yōu)選地以小于10微秒的誤差的同步容限準(zhǔn)同時(shí)地測(cè)量。
[0012]-所述計(jì)算系統(tǒng)包括所述第三模塊，所述第三模塊包括無(wú)線接收器、用于接收第二消息的第二部件和用于從準(zhǔn)同時(shí)地測(cè)量并且經(jīng)由所述第二消息接收的強(qiáng)度值計(jì)算電量的單元。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的有益方面，所述計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)一步包括單獨(dú)考慮或根據(jù)所有的技術(shù)上可接受的組合的、下面的特征的一個(gè)或多個(gè):
[0014]-所述計(jì)算單元能夠計(jì)算經(jīng)由所述第二消息接收的所述強(qiáng)度值的和。
[0015]-所述第一模塊進(jìn)一步包括用于測(cè)量在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電壓的單元，并且能夠經(jīng)由所述第一消息向所述第二模塊發(fā)送所述測(cè)量的電壓的值，而每一個(gè)第二模塊包括用于從經(jīng)由所述第一消息接收的所述電壓的值和由所述電流傳感器測(cè)量的所述強(qiáng)度值計(jì)算瞬時(shí)功率的部件，并且能夠經(jīng)由所述第二消息向所述第三模塊發(fā)送所述計(jì)算的電功率的值，并且所述第三模塊的所述計(jì)算單元能夠計(jì)算所述接收的功率值的和。
[0016]-所述第一模塊進(jìn)一步包括用于測(cè)量在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電壓的單元，并且能夠經(jīng)由所述第一消息向所述第二模塊發(fā)送所述測(cè)量的電壓的值，而每個(gè)第二模塊包括用于從經(jīng)由所述第一消息接收的所述電壓的值和由所述電流傳感器測(cè)量的所述強(qiáng)度值計(jì)算電能的部件，并且能夠經(jīng)由所述第二消息向所述第三模塊發(fā)送所述計(jì)算的能量值的值，并且所述第三模塊的所述計(jì)算單元能夠計(jì)算所述接收的能量值的和。
[0017]-每一個(gè)電流傳感器能夠測(cè)量所述對(duì)應(yīng)的電流的強(qiáng)度，并且每一個(gè)第二模塊包括采樣單元，其能夠使用采樣頻率來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度。
[0018]-所述第一消息包括所述采樣頻率的值，所述值優(yōu)選地是預(yù)定值或在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的至少一個(gè)導(dǎo)體的電壓的頻率的值的倍數(shù)。
[0019]-所述第二模塊包括第一壓縮部件，其能夠計(jì)算將由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器測(cè)量的所述強(qiáng)度值向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的系數(shù)。
[0020]-在所述電壓的幾個(gè)周期上并且根據(jù)在給定周期期間的采樣秩的增大的值，連續(xù)地獲取所述采樣，所述秩值在每一個(gè)周期的結(jié)尾被復(fù)位，而第二模塊包括用于由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器測(cè)量的所述強(qiáng)度值的第一壓縮部件，那些壓縮部件計(jì)算具有相同的秩值的采樣的平均值。
[0021]-所述第一消息包含對(duì)于由所述第二模塊測(cè)量的所述強(qiáng)度值的接收請(qǐng)求。
[0022]本發(fā)明也涉及一種變電站，用于將具有第一交流電壓的電流變換為具有第二交流電壓的電流，所述變電站包括:
[0023]-第一面板，其包括至少一個(gè)能夠連接到電網(wǎng)的進(jìn)入的電導(dǎo)體，
[0024]-第二面板，其包括至少一個(gè)輔助向外的電導(dǎo)體和幾個(gè)輔助向外的電導(dǎo)體，每一個(gè)輔助向外的導(dǎo)體電連接到對(duì)應(yīng)的主要向外的導(dǎo)體，
[0025]-電力變壓器，其在所述第一面板和所述第二面板之間連接，并且能夠通過(guò)具有所述第二交流電壓的電流來(lái)變換具有第一交流電壓的電流，并且
[0026]-用于計(jì)算相對(duì)于所述第二面板的電量的系統(tǒng)，
[0027]其特征在于，所述計(jì)算系統(tǒng)被如上限定。
[0028]本發(fā)明也涉及一種用于計(jì)算相對(duì)于電氣裝置的電量的方法，所述電氣裝置包括一個(gè)主要電導(dǎo)體和電連接到所述主要電導(dǎo)體的幾個(gè)輔助電導(dǎo)體，使用計(jì)算系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述方法，所述計(jì)算系統(tǒng)包括:第一模塊，所述第一模塊包括無(wú)線發(fā)射器；多個(gè)第二模塊，每一個(gè)包括無(wú)線收發(fā)器；以及，第一電流傳感器，其能夠測(cè)量在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括下面的步驟:
[0030]-a)所述第一模塊和每一個(gè)第二模塊發(fā)送在所述主要或輔助導(dǎo)體中循環(huán)的所述電流的強(qiáng)度的測(cè)量的第一時(shí)間同步消息，
[0031]-b)每一個(gè)第二模塊接收所述第一消息，
[0032]-c)每一個(gè)電流傳感器優(yōu)選地以小于10微秒的誤差的同步容限來(lái)準(zhǔn)同時(shí)測(cè)量在所述對(duì)應(yīng)的主要或輔助導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度，
[0033]-d)每一個(gè)第二模塊向第三模塊發(fā)送包含由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器測(cè)量的所述強(qiáng)度的至少一個(gè)值的第二消息，
[0034]-e)所述第三模塊接收所述第二消息，
[0035]-f)從準(zhǔn)同時(shí)測(cè)量并且經(jīng)由所述第二消息接收的強(qiáng)度值計(jì)算所述電量。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的其他有益方面，所述計(jì)算方法包括單獨(dú)考慮或根據(jù)所有的技術(shù)上可接受的組合的、下面的特征的一個(gè)或多個(gè):
[0037]-在步驟a)期間，測(cè)量在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體的電壓，并且，所述第一消息包括那個(gè)測(cè)量的電壓的值，而在步驟c)期間，所述第二模塊從在步驟a)期間測(cè)量的電壓的值和由所述電流傳感器測(cè)量的強(qiáng)度值計(jì)算電功率和/或能量，而在步驟d)期間，所述第二消息進(jìn)一步包含所述電功率和/或能量的計(jì)算值，而在步驟e)期間，所述第三模塊進(jìn)一步計(jì)算所接收的功率或能量值的和，
[0038]-在步驟c)中的測(cè)量期間，使用采樣頻率來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度，并且將所述測(cè)量的強(qiáng)度分解為傅立葉級(jí)數(shù)，而在步驟e)中的計(jì)算期間，從在步驟c)中獲得的復(fù)數(shù)傅立葉系數(shù)的值計(jì)算所述電量直到預(yù)定的諧波秩。
[0039]-在步驟c)中的測(cè)量期間，使用采樣頻率來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度，在從所述主要和輔助電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體的電壓的幾個(gè)周期上，并且根據(jù)在給定的周期期間的采樣秩的增大的值來(lái)連續(xù)地獲取所述采樣，所述秩的值在每個(gè)周期的結(jié)尾被復(fù)位，并且，進(jìn)行具有相同的秩值的采樣的平均，而在步驟e)中的計(jì)算期間，從在步驟c)中獲得的采樣的平均值計(jì)算所述電量，
[0040]-在步驟a)期間，所述第一消息進(jìn)一步包含對(duì)于由所述第二模塊測(cè)量或計(jì)算的強(qiáng)度和/或電功率和/或能量值的接收請(qǐng)求。
[0041]由于本發(fā)明，由每一個(gè)第二模塊的每個(gè)電流傳感器進(jìn)行的所述強(qiáng)度的準(zhǔn)同時(shí)測(cè)量使得有可能對(duì)于不同的測(cè)量的瞬時(shí)復(fù)數(shù)強(qiáng)度以及對(duì)于特別是從不同的測(cè)量強(qiáng)度計(jì)算的瞬時(shí)復(fù)數(shù)功率和/或能量執(zhí)行諸如相加的運(yùn)算。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]根據(jù)作為非限定性示例提供的并且參考附圖作出的下面的說(shuō)明，將更好地理解本發(fā)明，并且其其他優(yōu)點(diǎn)將更清楚地顯現(xiàn)，在附圖中:
[0043]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的包括第一面板、通過(guò)變壓器連接到第一面板的第二面板與用于計(jì)算電量的系統(tǒng)的變電站的圖解說(shuō)明。
[0044]-圖2是圖1的計(jì)算系統(tǒng)的圖解說(shuō)明，該計(jì)算系統(tǒng)包括第一、第二和第三模塊，該第二面板包括三條向外的電線，
[0045]-圖3是圖2的第二模塊的圖示說(shuō)明，
[0046]-圖4是示出第一消息的發(fā)送和接收時(shí)刻的時(shí)序圖，后者被第一模塊向每個(gè)第二模塊發(fā)送，
[0047]-圖5是示出第一和第二消息的發(fā)送和它們的處理的時(shí)序圖，
[0048]-圖6是用于根據(jù)第一實(shí)施例的用于計(jì)算電量的方法的步驟的流程圖，
[0049]-圖7至9是分別根據(jù)第二、第三和第四實(shí)施例的與圖6的視圖類似的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0050]在圖1中，連接到電網(wǎng)12的變電站10包括:第一面板14 ;第二面板16 ;在第一面板14和第二面板16之間連接的電力變壓器18 ;以及，用于計(jì)算諸如電能、電功率或電強(qiáng)度的電量的系統(tǒng)20。
[0051]變電站10能夠?qū)⒂删W(wǎng)絡(luò)12傳遞并且具有第一交流電壓的電流變換為具有第二交流電壓的電流。
[0052]電網(wǎng)12是交流電網(wǎng)絡(luò)，諸如三相網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)12是中壓網(wǎng)絡(luò)，S卩，其電壓大于1000V并且小于50，000V的網(wǎng)絡(luò)。第一三相電壓然后是中壓。
[0053]替代地，電網(wǎng)12是高壓網(wǎng)絡(luò)，S卩，具有大于50，000V的電壓的網(wǎng)絡(luò)。換句話說(shuō)，第一三相電壓是高壓。
[0054]第一面板14包括幾條進(jìn)線22A、22B，每條進(jìn)線22A、22B包括第一 24A、24B、第二26A、26B和第三28A、28B進(jìn)入導(dǎo)體。每個(gè)第一、第二、第三進(jìn)入導(dǎo)體24A、24B、26A、26B、28A、28B通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)入斷路器32連接到電網(wǎng)。在對(duì)應(yīng)的進(jìn)入導(dǎo)體24A、24B、26A、26B、28A、28B
中循環(huán)的三相電流具有第一三相電壓。
[0055]第二面板16包括第一 34、第二 36、第三38和第四39主要導(dǎo)體和N個(gè)向外的線40A、40B、…、40N，即，第一出線40A、第二出線40B、…、第N出線40N，每條出線40A、40B、…、40N能夠傳遞三相電壓。
[0056]每條出線40A、40B、…、40N是低壓出線，S卩，具有小于1000V的電壓的出線。第二三相電壓因此是低壓。
[0057]替代地，每條出線40A、40B、…、40N是中壓出線，S卩，具有大于1000V并且小于50, 000V的電壓的出線。換句話說(shuō)，第二三相電壓是中壓。
[0058]第一出線40A包括第一 42A、第二 44A、第三46A和第四48A輔助導(dǎo)體和三個(gè)向外斷路器50。第一、第二和第三輔助導(dǎo)體42A、44A、46A通過(guò)對(duì)應(yīng)的向外斷路器50而分別連接到第一、第二和第三主要導(dǎo)體34、36、38。第四輔助連接器48A直接地連接到第四主要導(dǎo)體39。
[0059]向外主要導(dǎo)體34、36、38和對(duì)應(yīng)的輔助向外導(dǎo)體42A、44A、46A具有大體相同的電壓，即，分別對(duì)應(yīng)于相對(duì)于中性導(dǎo)體39的第二三相電壓的三相的第一電壓V1、第二電壓V2和第三電壓V3。
[0060]其他出線40B.....40N與前述的第一出線40A相同，并且包括相同的元件，關(guān)于元件的附圖標(biāo)記，每次將字母A替換為對(duì)應(yīng)的字母B.....N。
[0061]電力變壓器18能夠?qū)?lái)自具有第一交流電壓的電網(wǎng)的電流變換為向第二面板16傳遞并且具有第二交流電壓的電流。電力變壓器18包括連接到第一面板14的主要繞組52和連接到第二面板16的輔助繞組54。
[0062]計(jì)算系統(tǒng)20能夠計(jì)算在每一個(gè)向外導(dǎo)體42A、44A、46A、48A、42B、44B、46B、48B、...、42N、44N、46N、48N中的強(qiáng)度、電能和/或瞬時(shí)電功率類型的電量。
[0063]在圖2中的圖示中，第二面板被示出為具有等于3的數(shù)量N的出線。因此，第二面板16包括第一 34、第二 36、第三38和第四39輔助導(dǎo)體和三條出線40A、40B、40C。
[0064]在圖2中所示的計(jì)算系統(tǒng)20包括:連接到主要導(dǎo)體34、36、38、39的第一模塊60 ；三個(gè)第二模塊62A、62B、62C，即，用于每條出線40A、40B、40C的相應(yīng)的第二模塊62A、62B、62C，第二模塊62A、62B、62C分別連接到向外輔助導(dǎo)體42A、44A、46A ;42B、44B、46B ；以及，44C、46C、46C。另外，計(jì)算系統(tǒng)20包括第三模塊63。
[0065]第一模塊60包括測(cè)量單元66、無(wú)線發(fā)射器70、無(wú)線天線72、微控制器74、通信單元80和用于向這些不同的元件提供電力的單元82。
[0066]對(duì)于第一 42A、第二 44A和第三46A輔助導(dǎo)體的每一個(gè)，第二模塊62A包括電流傳感器83A，其能夠測(cè)量在對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A中循環(huán)的電流的強(qiáng)度。它另外包括微控制器84A、無(wú)線收發(fā)器86A、無(wú)線天線88A、模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A和用于向那些元件提供電力的單元92A。
[0067]其他第二模塊62B、62C與前述的第二模塊62A相同，并且包括相同的元件，關(guān)于元件的附圖標(biāo)記，每次將字母A替換為對(duì)應(yīng)的字母B、C。
[0068]第三模塊63包括無(wú)線接收器101、無(wú)線天線102、計(jì)算單元104、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和時(shí)間采樣單元105、人機(jī)界面106、通信單元107和用于向這些不同的元件提供電的單元108。
[0069]測(cè)量單元66能夠測(cè)量主要導(dǎo)體34、36、38的三相電壓的頻率F。
[0070]無(wú)線發(fā)射器70優(yōu)選地根據(jù)基于標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.4的ZIGBEE或ZIGBEE綠色能源的通信協(xié)議。替代地，無(wú)線發(fā)射器70優(yōu)選地根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.1或標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802.15.2。也替代地，無(wú)線發(fā)射器70優(yōu)選地根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE-802-11。在未滿足IEEE標(biāo)準(zhǔn)的情況下，該發(fā)射器也可以僅符合在每一個(gè)國(guó)家中的強(qiáng)制的規(guī)定(專有無(wú)線電通信解決方案)。
[0071]無(wú)線天線72適合于向第二模塊62A、62B、62C的天線88A、88B、88C發(fā)射無(wú)線信號(hào)。換句話說(shuō)，第一模塊60通過(guò)對(duì)應(yīng)的無(wú)線鏈路連接到第二模塊62A、62B、62C的每一個(gè)。
[0072]微控制器74能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行未示出的軟件應(yīng)用，該軟件應(yīng)用用于向每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C發(fā)送第一消息Ml，所述發(fā)送軟件能夠與無(wú)線發(fā)射器70和無(wú)線天線72合作。
[0073]通信單元80允許第一模塊60使用通信鏈路與未示出的外部單元的通信，該通信鏈路優(yōu)選地是標(biāo)準(zhǔn)化的，例如ModBus串行線協(xié)議類型或ModBus TCP/IP或使用IP的任何其他協(xié)議的鏈路。
[0074]電流傳感器83A能夠測(cè)量在第一輔助向外導(dǎo)體42A中循環(huán)的第一強(qiáng)度IA1、在第二輔助向外導(dǎo)體44A中循環(huán)的第二強(qiáng)度IA2和在第三輔助向外導(dǎo)體46A中循環(huán)的第三強(qiáng)度IA3中的相應(yīng)的強(qiáng)度。
[0075]另外，模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A能夠使用采樣頻率Feqi來(lái)采樣由電流傳感器83A測(cè)量的強(qiáng)度IAl、IA2、IA3的值。因此，模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器90B和90C進(jìn)一步形成采樣單元。
[0076]電流傳感器83A包括位于對(duì)應(yīng)的輔助向外導(dǎo)體42A、44A、46A周圍的第一環(huán)形線圈IlOA和在第一環(huán)形線圈周圍布置的第一繞組112A，如圖3中所示。通過(guò)對(duì)應(yīng)的向外主要導(dǎo)體的電流的循環(huán)能夠產(chǎn)生與在第一繞組112A中的電流的強(qiáng)度成比例的感應(yīng)電流。第一環(huán)形線圈IlOA是Rogowski環(huán)形線圈。第一環(huán)形線圈IlOA優(yōu)選地是開放的環(huán)形線圈，以便便利其在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體周圍的布置。
[0077]微控制器84A能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行未示出的、用于通過(guò)具有相應(yīng)的強(qiáng)度IA1、IA2、IA3的模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A來(lái)獲得采樣值的軟件應(yīng)用、用于接收第一消息Ml的軟件、用于壓縮第一、第二和第三強(qiáng)度IA1、IA2、IA3的采樣值的軟件和用于發(fā)送其余去往第三模塊63的第二消息M2A的軟件。
[0078]無(wú)線收發(fā)器86A是與無(wú)線發(fā)射器70相同類型的。
[0079]無(wú)線天線88A適合于從天線72接收無(wú)線信號(hào)，并且也用于向天線101發(fā)送無(wú)線信號(hào)。
[0080]第二模塊62A的電源單元92A包括用于第一 42A、第二 44A和第三46A輔助導(dǎo)體的每一個(gè)的、位于對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A周圍的第二環(huán)形線圈130A和在第二環(huán)形線圈周圍布置的第二繞組132A。在對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A中的電流的循環(huán)能夠在第二繞組132A中產(chǎn)生感應(yīng)電流。換句話說(shuō)，第二模塊62A被每一個(gè)第二環(huán)形線圈130A和每一個(gè)第二繞組132A自供電，每一個(gè)第二環(huán)形線圈130A和每一個(gè)第二繞組132A恢復(fù)磁能并且形成電流變換器。
[0081]電源單元92A包括轉(zhuǎn)換器134A，轉(zhuǎn)換器134A連接到第二繞組132A的每一個(gè)，并且能夠向無(wú)線收發(fā)器86A、微控制器84A和模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A傳遞預(yù)定電壓。每一個(gè)第二環(huán)形線圈130A是鐵環(huán)形線圈。每一個(gè)第二環(huán)形線圈130A優(yōu)選地是開放的環(huán)形線圈，以便便利其在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體周圍的布置。
[0082]換句話說(shuō)，輔助模塊62A由電源單元92A自供電，電源單元92A包括第二環(huán)形線圈130A，第二環(huán)形線圈130A適合于從在對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A中的電流的循環(huán)恢復(fù)磁倉(cāng)泛。
[0083]其他第二模塊62B、62C的元件與前述的第二模塊62A的元件相同，并且包括相同的子元件，關(guān)于子元件的附圖標(biāo)記，每次將字母A替換為對(duì)應(yīng)的字母B、C。
[0084]替代地，第二模塊62A、62B、62C被扇區(qū)驅(qū)動(dòng)，即，它們不是被自供電。
[0085]無(wú)線接收器101是與無(wú)線發(fā)射器70相同類型的。
[0086]無(wú)線天線102適合于從所述天線88A、88B、88C接收無(wú)線信號(hào)。
[0087]計(jì)算單元104能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行用于接收第二消息M2A、M2B、M2C的軟件應(yīng)用和用于從在第二消息M2A、M2B、M2C中包括的數(shù)據(jù)計(jì)算強(qiáng)度或功率的和的軟件應(yīng)用。
[0088]單元105能夠存儲(chǔ)和時(shí)間標(biāo)記所接收的數(shù)據(jù)以及第二消息M2A、M2B、M2C的計(jì)算的結(jié)果。
[0089]第三模塊63的人機(jī)界面106包括未示出的顯示屏幕和輸入鍵盤。替代地，人機(jī)界面106包括觸摸屏，并且使用在該屏幕上顯示的觸摸鍵來(lái)輸入數(shù)據(jù)。
[0090]通信單元107是與通信單元80相同類型的。
[0091]如上所述的計(jì)算系統(tǒng)20使得有可能測(cè)量和計(jì)算強(qiáng)度并且將它們相加，并且根據(jù)對(duì)于如上所述的實(shí)施例補(bǔ)充的實(shí)施例，計(jì)算系統(tǒng)20也能夠計(jì)算電功率和電能，并且計(jì)算電功率或電能的和。在該補(bǔ)充實(shí)施例中，測(cè)量單元66能夠測(cè)量在主要導(dǎo)體34、36、38中循環(huán)的電流的電壓。更具體地，測(cè)量單元66能夠測(cè)量:通過(guò)第一主要導(dǎo)體34循環(huán)的相位的第一電壓VI，該相位也被稱為相位第I和被表示為Phase_l ;通過(guò)第二主要導(dǎo)體36循環(huán)的相位的第二電壓V2，該相位也被稱為相位第2，并且被表示為Phase_2 ；以及，通過(guò)第三主要導(dǎo)體38循環(huán)的相位的第三電壓V3，該相位也被稱為相位第3和被表示為Phase_3。而且，電源單元82能夠從通過(guò)主要導(dǎo)體34、36、38循環(huán)的三相電壓向測(cè)量單元66供應(yīng)電力。
[0092]在該補(bǔ)充實(shí)施例中，微控制器84A能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行用于下述軟件應(yīng)用:該軟件應(yīng)用用于計(jì)算電能EA1、EA2、EA3、在對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A中循環(huán)的強(qiáng)度IA1、IA2、IA3和在對(duì)應(yīng)的輔助導(dǎo)體42A、44A、46A中循環(huán)的電流IA1、IA2、IA3的瞬時(shí)功率QA1、QA2、QA3。
[0093]其他第二模塊62B、62C的元件與前述的第二模塊62A的元件相同，并且承載相同的子元件，關(guān)于子元件或由通過(guò)子元件計(jì)算的數(shù)量的附圖標(biāo)記，每次將字母A替換為對(duì)應(yīng)的字母B、C。
[0094]計(jì)算單元104能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行下述軟件應(yīng)用:該軟件應(yīng)用用于從經(jīng)由第二消息M2A、M2B、M2C 接收的數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)際電能 EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3 和復(fù)數(shù)瞬時(shí)電功率0六1、0六2、0六3、081、082、083、0(:1、002、0〇3的和。
[0095]在圖2的示例中，計(jì)算系統(tǒng)20包括三個(gè)第二模塊62A、62B、62C，并且變壓器具有三條出線40A、40B、40C，并且本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以明白，計(jì)算系統(tǒng)20通常包括N條出線和N個(gè)模塊，N是大于I的整數(shù)。
[0096]現(xiàn)在描述計(jì)算系統(tǒng)20的操作，并且連續(xù)地描述根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算方法的四個(gè)實(shí)施例。
[0097]所有這些實(shí)施例共享初始化步驟，該初始化步驟在下面描述的所有步驟之前，并且未在各個(gè)附圖中示出。該初始步驟使得有可能將第二消息M2A、M2B、M2C向第三模塊63的發(fā)送排序。在這個(gè)初始步驟中，第一模塊60向第二模塊62A、62B、62C發(fā)送對(duì)于每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C特定并且包含向每一個(gè)第二模塊分配的不同的序號(hào)的第三消息M3。換句話說(shuō)，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C從第一模塊60接收它存儲(chǔ)的序號(hào),該序號(hào)確定三相電壓的周期Ptensim,在其間，第二模塊必須發(fā)送第二消息M2A、M2B、M2C。
[0098]如圖5中所示，每秒發(fā)送第一消息M1，并且在每秒期間，執(zhí)行導(dǎo)致期望的電量的計(jì)算的步驟。因此，如果三相電壓的周期Ptensim是如圖5中所示的20ms，則將那個(gè)秒劃分為被表示為P1、P2、…、P50的50個(gè)周期。在這些周期P1、P2、…、P50期間，分布不同的任務(wù)，并且執(zhí)行計(jì)算方法的不同步驟。前五個(gè)周期P1、P2、P3、P4、P5對(duì)應(yīng)于下面描述的電流的采樣和壓縮的執(zhí)行。而且，在已知在消息M3的初始化和發(fā)送后第二模塊了解序號(hào)的情況下，已知第二消息M2A、M2B、M2C的發(fā)送周期。因此，第二模塊62A具有序號(hào)1，并且在周期31發(fā)送消息M2A，第二模塊62B具有序號(hào)2，并且在周期32中發(fā)送消息M2B，等等，已知這些序號(hào)例如從I至16，變電站10例如包括最多16條出線。在所述的示例中，變電站10包括三個(gè)模塊62A、62B、62C，并且，因此在I和3之間包括序號(hào)。第二模塊62A、62B、62C并且更具體地它們發(fā)送的第二消息M2A、M2B、M2C的該排序使得有可能避免在不同的第二消息M2A、M2B、M2C之間的沖突。
[0099]根據(jù)對(duì)應(yīng)于圖6的計(jì)算方法的第一實(shí)施例，在第一步驟200期間，第一模塊60經(jīng)由無(wú)線天線72向第二模塊62A、62B、62C的每一個(gè)發(fā)送第一消息Ml。該第一消息Ml是用于每個(gè)電流傳感器83A、83B、83C的同步消息。
[0100]第一消息Ml優(yōu)選地被周期地發(fā)送。發(fā)送周期P,missim是預(yù)定的，并且優(yōu)選地等于一秒。換句話說(shuō)，每秒發(fā)送第一消息M1，如圖5中所示。
[0101]第一消息Ml包含電流傳感器83A、83B、83C的同步脈沖。更具體地，例如，第一消息Ml包括也被稱為前同步碼的首標(biāo)字段、SFD (幀首定界符)字段、PHR(物理首標(biāo))字段、數(shù)據(jù)字段和CRC (循環(huán)冗余校驗(yàn))字段。該前同步碼具有4字節(jié)的大小，SFD和PHR字段每一個(gè)具有一字節(jié)的大小，數(shù)據(jù)字段的大小變化，并被表示為η字節(jié)，并且CRC字段具有2字節(jié)的大小。在圖4的示例實(shí)施例中，第一消息Ml由首標(biāo)字段、SFD字段、PHD字段、數(shù)據(jù)字段和CRC字段構(gòu)成。模塊62Α、62Β和62C對(duì)于SFD的接收構(gòu)成同步脈沖(圖4)。
[0102]另外，在步驟200期間，第一模塊60使用測(cè)量單元66來(lái)測(cè)量第一、第二和第三電壓V1、V2、V3，并且第一消息Ml的數(shù)據(jù)字段進(jìn)一步包含復(fù)數(shù)電壓V1、V2、V3的值。
[0103]在第一消息Ml的發(fā)送后,第一模塊60在再一次發(fā)送第一消息Ml之前等待預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間。
[0104]現(xiàn)在描述對(duì)于每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C特定的步驟。
[0105]在用于接收第一消息Ml的步驟210期間，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C等待來(lái)自第一消息Ml的同步脈沖。換句話說(shuō)，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C周期地打開窗口以接收第一消息M1，直到它接收到第一消息Ml。如果接收到第一消息M1，則第二模塊62A、62B、62C在接收到第一消息Ml后將收聽(tīng)窗口打開比一秒小一點(diǎn)的幾百微秒以用于下第一消息Ml。如果未接收到第一消息Ml,則第二模塊62A、62B、62C在一秒后再一次打開窗口以接收第一消息Ml。
[0106]更具體地，當(dāng)接收到第一消息Ml時(shí)，第二模塊62A、62B、62C檢測(cè)到SFD字段的接收時(shí)刻Tr，SFD字段的接收引起在SFD的解調(diào)后立即啟動(dòng)每個(gè)第二模塊62A、62B、62C的無(wú)線接收器的中斷。接收時(shí)刻Tr的檢測(cè)因此使得有可能在如果必要時(shí)計(jì)算第一模塊60的無(wú)線發(fā)射器發(fā)送第一消息Ml的時(shí)刻Te。發(fā)送時(shí)刻Te事實(shí)上等于接收時(shí)刻Tr減去第一消息Ml經(jīng)由在第一模塊60和第二模塊62A、62B、62C之間的無(wú)線鏈路的傳播持續(xù)時(shí)間Dp，傳播持續(xù)時(shí)間Dp是固定的，并且是對(duì)于第一消息Ml的數(shù)據(jù)字段的預(yù)定大小已知的。
[0107]一旦無(wú)線天線88A、88B、88C已經(jīng)接收到第一消息M1，則每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C然后準(zhǔn)同時(shí)地并且在步驟220期間以優(yōu)選地小于10微秒、更優(yōu)選地等于I微秒的誤差的同步容限并且使用其模數(shù)轉(zhuǎn)換器90A、90B、90C的電流傳感器83A、83B、83C和其微控制器84A、84B、84C 來(lái)測(cè)量三相的三個(gè)電流 IAU IA2、IA3、IBU IB2、IB3、ICU IC2、IC3，并且采樣測(cè)量值。該采樣被微控制器84A存儲(chǔ)。
[0108]另外，在步驟220期間，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C分別使用對(duì)應(yīng)的微控制器84A、84B、84C并且周期地從所測(cè)量和經(jīng)由第一消息Ml從主要模塊60接收的電壓V1、V2、V3的值和由電流傳感器 83A、83B、83C 測(cè)量的強(qiáng)度 IAl、IA2、IA3、IBl、IB2、IB3、ICl、IC2、IC3的值計(jì)算三相的每一個(gè)的活動(dòng)能量EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3?；顒?dòng)能量EAU EA2、EA3的計(jì)算周期等于周期Ptensim,即，例如20ms。同樣，從電壓V1、V2、V3和電流IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3 值，每個(gè)第二模塊 62A、62B、62C 能夠分別計(jì)算三相的電瞬時(shí)功率0六1、0六2、0六3、081、082、083、0(:1、002、0〇3。
[0109]在步驟230期間，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C根據(jù)在初始化步驟的說(shuō)明期間描述的排序發(fā)送對(duì)于它特定的第二消息M2A、M2B、M2C。第二消息M2A、M2B、M2C分別包含所測(cè)量的強(qiáng)度 IAU IA2、IA3 ;皿、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3 的采樣。
[0110]另外，在步驟230期間，第二消息M2A、M2B、M2C包含對(duì)應(yīng)的所計(jì)算的電能值EAl、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3 和電功率值 QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3。
[0111]然后，在步驟240期間，收聽(tīng)第二消息M2A、M2B、M2C的第三模塊63接收那些第二消息。然后恢復(fù)在對(duì)應(yīng)的第二消息M2A、M2B、M2C中包含的具有強(qiáng)度IA1、IA2、IA3、IBUIB2、IB3、ICU IC2、IC3 的采樣。
[0112]另外，在步驟240期間，接收電能和電功率值，并且在步驟250期間，計(jì)算電能和功率和，以便確定在主要導(dǎo)體34、36、38中的能量和功率。
[0113]在步驟250期間，第三模塊63接下來(lái)使用所接收的采樣來(lái)利用計(jì)算單元104計(jì)算在每個(gè)輔助導(dǎo)體42A、44A、46A、42B、44B、46B、42C、44C、46C中循環(huán)的電流強(qiáng)度的和，以便獲得在主要導(dǎo)體34、36、38中循環(huán)的電量的強(qiáng)度的值。
[0114]現(xiàn)在參見(jiàn)圖7來(lái)描述根據(jù)第二實(shí)施例的計(jì)算方法。
[0115]在步驟300期間，第一模塊60測(cè)量三相電壓的頻率F，即，向外主要導(dǎo)體34、36、38的電壓V1、V2、V3的頻率。使用測(cè)量單元66來(lái)進(jìn)行頻率F的測(cè)量。第一模塊60因此在與步驟200類似的步驟310期間發(fā)送與前述者類似的第一消息M1，已知在其數(shù)據(jù)字段中，第一消息Ml也包含三相電壓的頻率F，或者，替代地，包含用于由每一個(gè)電流傳感器83A、83B、83C測(cè)量的強(qiáng)度的采樣的采樣周期PEQI。采樣周期Pra的逆是頻率F的倍數(shù)。例如使用比頻率F大36倍的值來(lái)選擇采樣頻率Feqi。在步驟310的結(jié)尾，第一模塊60在重新開始頻率F的測(cè)量并且重新發(fā)送第一消息Ml之前等待預(yù)定時(shí)間；它等待大約一秒。
[0116]用于接收消息Ml的下面的步驟320類似于前述的步驟210。
[0117]然后，在步驟330期間，在對(duì)于所有電流傳感器83A、83B、83C同步地在三相電壓的幾個(gè)周期上采樣強(qiáng)度Ptmsim。在所考慮的示例中，在三相電壓的5個(gè)周期Ptensim上進(jìn)行采樣。已知采樣頻率Feqi的值，那個(gè)值已經(jīng)在消息Ml中被發(fā)送并且已經(jīng)從在第一消息Ml中發(fā)送的三相電壓的頻率F被計(jì)算。
[0118]在下面的步驟340期間，微控制器84A、84B、84C在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)采樣，并且接下來(lái)，在步驟350期間，壓縮采樣以便限制由第二開關(guān)M2A、M2B、M2C發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)量。將對(duì)于第二模塊62A描述壓縮步驟350，并且通過(guò)將字母A分別更換為字母B、C，壓縮步驟350對(duì)于每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C相同。
[0119]在壓縮步驟350期間，微控制器84A例如計(jì)算三相的三個(gè)電流IA1、IA2、IA3的傅立葉級(jí)數(shù)分解的預(yù)定數(shù)量K個(gè)第一復(fù)數(shù)系數(shù)Re (IAiHj)、Im(IAiHj),其中，i是等于相位的
1、2或3的數(shù)，并且j被包括在I和K之間。預(yù)定數(shù)量K優(yōu)選地等于5，并且對(duì)應(yīng)于預(yù)定諧波秩，即，對(duì)應(yīng)于被考慮來(lái)用于計(jì)算的諧波的數(shù)量，即再一次以計(jì)算精度。
[0120]例如，通過(guò)在測(cè)量值的采樣的相關(guān)操作來(lái)獲得向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的系數(shù)。更具體地，也被表示為Re(IAiHl)的基波的實(shí)系數(shù)是在強(qiáng)度IAi的信號(hào)的采樣和與三相電壓的頻率F相等的頻率余弦之間的、在等于三相電壓的周期Ptensim的時(shí)間長(zhǎng)度上的相關(guān)，其中，IAi表示相位數(shù)第i的強(qiáng)度，i等于1、2或3。也被表示為IM(IAiHl)的基波的虛系數(shù)是在具有強(qiáng)度Iai的信號(hào)的采樣和與頻率F相等的頻率正弦之間的、在等于周期Ptmsim的時(shí)間長(zhǎng)度上的相關(guān)。
[0121]被表示為Re (IAiHj)——j被包含在2和K之間——的諧波第j的實(shí)系數(shù)是在強(qiáng)度信號(hào)Iai的采樣和與頻率F的j倍相等的頻率余弦之間的、在等于周期Ptmsim的時(shí)間長(zhǎng)度上的相關(guān)。也被表示為Im(IAiHj)的諧波第j的虛系數(shù)是在強(qiáng)度IAi的信號(hào)的采樣和與頻率F的j倍相等的頻率正弦之間的、在等于周期Ptmsim的時(shí)間長(zhǎng)度上的相關(guān)。
[0122]該微控制器因此計(jì)算向基波和諧波2至K的三個(gè)強(qiáng)度IA1、IA2、IA3的傅立葉級(jí)數(shù)的分解的復(fù)數(shù)系數(shù)Re (IAiHj)、Im(IAiHj)，i是從I至3，并且j是從I至K。
[0123]向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的這些復(fù)數(shù)系數(shù)例如如圖5中所示在三相電壓的5個(gè)第一周期P1、P2、P3、P4、P5上被計(jì)算，然后在那五個(gè)周期上被平均，以便降低測(cè)量噪聲。該方法使得有可能具有足夠數(shù)量的測(cè)量點(diǎn)，以便具有不取決于噪聲的精確測(cè)量。在同步脈沖后在前5個(gè)周期PU P2、P3、P4、P5上測(cè)量電流，那些周期被在圖5中的垂直線表示，并且每一個(gè)周期被編號(hào)。
[0124]另外，在步驟350期間，與對(duì)于步驟220在前描述相同地計(jì)算根據(jù)諧波的每一個(gè)的實(shí)電能 EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3 的值和復(fù)數(shù)功率 QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3 的值。
[0125]在步驟360期間，類似于步驟230，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C發(fā)送第二消息M2A、M2B、M2C。然而，在那種情況下，取代所測(cè)量的強(qiáng)度的采樣，第二消息M2A、M2B、M2C分別包含向用于基波Hl和諧波2至K的三個(gè)強(qiáng)度IA1、IA2、IA3 ;IB1、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3的傅立葉級(jí)數(shù)的分解的復(fù)數(shù)系數(shù) Re(IAiHj)、Im(IAiHj)、Re(IBiHj)、Im(IBiHj)、Re (ICiHj)、Im(ICiHj)的值，i是以遞增量I從I至3，并且，j是以遞增量I從I至K。
[0126]在發(fā)送第二消息M2A、M2B、M2C后，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C返回到步驟320以接收第一消息Ml。
[0127]在隨后的步驟370期間，第三模塊63在收聽(tīng)第二消息M2A、M2B、M2C，并且經(jīng)由其天線102接收第二消息M2A、M2B、M2C。然后，第三模塊63使用其單元105來(lái)記錄并時(shí)間標(biāo)記向用于基波和諧波2至K的三個(gè)強(qiáng)度IAl、IA2、IA3 ;皿、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3的傅立葉級(jí)數(shù)的分解的復(fù)數(shù)系數(shù) Re(IAiHj)、Im(IAiHj)、Re (IBiHj)、Im(IBiHj)、Re(ICiHj)、Im(ICiHj)，i是以遞增量I從I至3，并且，j是以遞增量I從I至K。
[0128]在步驟370中的第二消息M2A、M2B、M2C的接收后，在步驟380期間計(jì)算電量，并且獲得下面的值:
[0129]+來(lái)自變壓器的輸出電流的相位的每一個(gè)的基波的模:
[0130]-使用下面的等式來(lái)計(jì)算來(lái)自變壓器的輸出電流的相位i的基波的實(shí)數(shù)部分，i是從I至3:
[0131]Re(IiHl) = Re (IAiHl)+Re (IBiHl)+Re (ICiHl) (I)
[0132]-接下來(lái)使用下面的等式來(lái)計(jì)算變壓器的輸出電流的相位i的基波的虛數(shù)部分，i是從I至3:
[0133]Im(IiHl) = Im(IAiHl)+Im(IBiHl)+Im(ICiHl) (2)
[0134]-最后基于下面的等式來(lái)獲得來(lái)自變壓器的輸出電流的相位的每一個(gè)的基波的模:
[0135]IlHl = V ([Re (IlHl)]Mlm(IlHl)]2) (3)
[0136]I2H1 = V ([Re(I2Hl)]2+[Im(I2Hl)]2) (4)
[0137]I3H1 = V ([Re(I3Hl)]2+[Im(I3Hl)]2) (5)
[0138]+來(lái)自變壓器的輸出電流的相位的每一個(gè)的諧波的模:
[0139]-使用下面的等式來(lái)計(jì)算來(lái)自變壓器的輸出電流的相位i的諧波j的實(shí)數(shù)部分，j是從2至K，并且i是從I至3:
[0140]Re(IiHj) = Re (IAiHj)+Re (IBiHj)+Re (ICiHj) (6)
[0141]-接下來(lái)使用下面的等式來(lái)計(jì)算來(lái)自變壓器的輸出電流的相位i的諧波j的虛數(shù)部分，j是從2至K，并且i是從I至3:
[0142]Im(IiHj) = Im (IAiHj) +Im (IBiHj) +Im (ICiHj) (7)
[0143]-最后使用下面的等式來(lái)獲得來(lái)自變壓器的輸出電流的相位的每一個(gè)的諧波的模:
[0144]IlHj = V ([Re (IIHj)]2+[Im(IIHj)]2) (8)
[0145]I2Hj = V ([Re(I2Hj)]2+[Im(I2Hj)]2) (9)
[0146]I3Hj = V ([Re(I3Hj)]2+[Im(I3Hj)]2) (10)
[0147]+在變壓器的輸出處的中性電流的基波和諧波的模，j是從I至K:
[0148]-使用下面的等式來(lái)計(jì)算在變壓器的輸出處的中性電流的基波的復(fù)數(shù)值:
[0149]Re(InHj) = Re (IlHj)+Re (I2Hj)+Re (I3Hj) (11)
[0150]Im(InHj) = Im(IlHj)+Im (I2Hj)+Im (I3Hj) (12)
[0151]-使用下面的等式來(lái)獲得在變壓器的輸出處的中性電流的基波的模:
[0152]InHj = V ([Re (InHj) ]2+[Im(InHj) ]2) (13)
[0153]+也使用下面的等式來(lái)獲得變壓器的相位的每一個(gè)的電流Irms的近似值，并且在所提供的示例中，K = 5:
[0154]Irmsl = V (([I1H1]2+[11H2]2+[I1H3]2+[I1H4]2 [Im(IlH5) ]2)/2) (14)
[0155]Irms2 = V (([I2H1]2+[I2H2]2+[I2H3]2+[I2H4]2 [Im(I2H5) ]2)/2) (15)
[0156]Irms3 = V (([I3H1]2+[I3H2]2+[I3H3]2+[I3H4]2 [Im(I3H5) ]2)/2) (16)
[0157]在步驟380期間，第三模塊63也能夠計(jì)算出線40A、40B、40C的每條的電流的相位的每一個(gè)的基波的模、出線40A、40B、40C的每條的電流的相位的每一個(gè)的諧波的模、出線40A、40B、40C的每條的中性電流的基波的模、出線40A、40B、40C的每條的中性電流的諧波的模、總的中性電流的諧波的模。
[0158]另外，在步驟380期間并且類似于圖250，與對(duì)于電流描述者類似地求出實(shí)數(shù)電能和 EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3 與復(fù)數(shù)電功率和 QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3。
[0159]最后，在步驟390期間，第三模塊63在其單元105中記錄所進(jìn)行的不同計(jì)算的結(jié)果。另外，接下來(lái)在第三模塊63的人機(jī)界面106的平面上顯示所測(cè)量和由計(jì)算系統(tǒng)20計(jì)算的數(shù)量。以數(shù)值和/或曲線的形式來(lái)顯示這些數(shù)量。
[0160]在步驟390之后，第三模塊63返回到用于第二消息M2A、M2B、M2C的收聽(tīng)模式。
[0161]現(xiàn)在使用圖8來(lái)描述根據(jù)第三實(shí)施例的計(jì)算方法。
[0162]在與步驟300類似的步驟400期間，第一模塊60測(cè)量頻率F。然后，類似于對(duì)于步驟310描述者，第一模塊60在步驟410期間發(fā)送第一消息Ml。
[0163]在步驟420期間，與對(duì)于步驟320描述者類似地進(jìn)行第一消息Ml的接收。然后，在步驟430和440期間，對(duì)于在步驟330和340中描述者類似地分別進(jìn)行電流采樣和采樣的存儲(chǔ)。
[0164]在幾個(gè)周期Ptensim上，并且更具體地在前5個(gè)周期P1、P2、P3、P4、P5上，步驟430中進(jìn)行電流采樣。在幾個(gè)周期Ptmsim上并且根據(jù)在給定周期Ptmsim期間的采樣秩的增大的值來(lái)連續(xù)地獲取采樣，該秩的值在每一個(gè)周期Ptmsim的結(jié)尾被復(fù)位。換句話說(shuō)，對(duì)于每個(gè)周期，秩的值作為時(shí)間的函數(shù)增大，即，象用于周期P2、P3、P4、P5的第一采樣那樣，周期Pl的第一采樣具有秩1，然后象用于周期P2、P3、P4、P5的第二采樣那樣，周期Pl的第二采樣具有秩2，等等。例如，當(dāng)將采樣頻率Feqi選擇為比頻率F大36倍數(shù)時(shí)，對(duì)于5個(gè)周期P1、P2、P3、P4、P5，將存在其秩隨著時(shí)間從I至36以I的遞增量增大地增大的36個(gè)采樣。
[0165]在步驟450期間，在所述周期上獲取具有相同的采樣秩值的采樣的平均值，以便獲得平均采樣。
[0166]在步驟460期間，操作類似于步驟360的操作，差別是每個(gè)第二消息M2A、M2B、M2C包含平均采樣的值，而不是向傅立葉級(jí)數(shù)的分解系數(shù)。
[0167]在步驟470期間，接收第二消息M2A、M2B、M2C，并且，該步驟的操作類似于步驟370的操作，差別是所接收的值是平均采樣，而不是向傅立葉級(jí)數(shù)的分解系數(shù)。
[0168]在第三模塊63在步驟470中接收到第二消息后，在步驟480中使用計(jì)算單元104來(lái)計(jì)算電量，其間，計(jì)算由不同的電流傳感器83A、83B、83C測(cè)量的采樣的和，以便計(jì)算在變壓器18的輸出處的電流的強(qiáng)度的值。
[0169]最后，最后的步驟490類似于前述的步驟390。
[0170]在步驟490后，第三模塊63返回到收聽(tīng)模式以收聽(tīng)第二消息M2A、M2B、M2C。
[0171]一旦在步驟380和480期間進(jìn)行計(jì)算并且使用類似于圖2的裝置的裝置，計(jì)算系統(tǒng)20和根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算方法因此使得有可能獲得在變壓器的輸出處的電流的強(qiáng)度的值，而不在變壓器的輸出處使用電流傳感器。
[0172]替代地，象在步驟440和540中前述的那些那樣使用壓縮部件，以便發(fā)送電壓V1、V2、V3。在所使用的壓縮部件是向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的情況下，第一模塊60包括壓縮軟件應(yīng)用，該壓縮軟件應(yīng)用能夠計(jì)算向三個(gè)相位的電壓V1、V2、V3的每個(gè)的傅立葉級(jí)數(shù)的分解的預(yù)定數(shù)量K個(gè)第一系數(shù)Re_j (Vi)、Im_j (Vi)，其中，i是等于相位的1、2或3的數(shù)量，并且j被包括在I和K之間。預(yù)定數(shù)量K優(yōu)選地等于5。通過(guò)對(duì)于測(cè)量值的采樣的相關(guān)操作來(lái)例如獲得向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的系數(shù)，如在電流的情況下前述。
[0173]另外，計(jì)算復(fù)數(shù)電功率QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3 和實(shí)數(shù)電能 EA1、EA2、EA3、EBl、EB2、EB3、ECl、EC2、EC3 和。為此，模塊 63 使用相對(duì)于電壓 V1、V2、V3 的由消息Ml發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0174]另外，第一消息Ml的數(shù)據(jù)字段包含用于三個(gè)電壓V1、V2、V3的每一個(gè)的、也被表示為RMS (均方根)的二次平均的值。
[0175]現(xiàn)在使用圖9來(lái)描述根據(jù)第四實(shí)施例的計(jì)算方法。
[0176]根據(jù)第四實(shí)施例，計(jì)算系統(tǒng)20包括未示出的計(jì)算機(jī)，其能夠在步驟600期間向第一模塊60發(fā)送對(duì)于第二消息M2A、M2B、M2C的獲取請(qǐng)求。當(dāng)該計(jì)算機(jī)請(qǐng)求第二消息M2A、M2B、M2C的發(fā)送時(shí)，第一模塊60在步驟610期間接收那個(gè)請(qǐng)求，并且經(jīng)由第一消息Ml的數(shù)據(jù)字段向每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C發(fā)送該請(qǐng)求。
[0177]然后，在步驟620期間，與在步驟210和220中描述者類似地，每一個(gè)第二模塊62A、62B、62C進(jìn)行第一消息Ml的接收和電流的測(cè)量。
[0178]在下面的步驟630期間，與對(duì)于步驟230描述者類似地，每個(gè)第二模塊62A、62B、62C產(chǎn)生第二消息M2A、M2B、M2C，并且發(fā)送它。
[0179]經(jīng)由第二消息M2A、M2B、M2C向第三模塊63發(fā)送的所測(cè)量和所計(jì)算的數(shù)量被接收和存儲(chǔ)在結(jié)果表格中，并且在步驟640期間被發(fā)送到計(jì)算機(jī)。
[0180]最后，在步驟650期間，計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算操作，諸如強(qiáng)度和、功率和或能量和，如上對(duì)于步驟250所述。計(jì)算機(jī)能夠顯示所測(cè)量和計(jì)算的數(shù)量的集中管理。在步驟650的結(jié)束，計(jì)算機(jī)如果需要?jiǎng)t返回到步驟600，以便請(qǐng)求由第二模塊測(cè)量的數(shù)量的新的獲取。
[0181]如上所述的第四實(shí)施例是第一實(shí)施例的適配，并且本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以明白，第二和第三實(shí)施例的類似的適配是可能的。
[0182]另外，每一個(gè)第二消息M2A、M2B、M2C包含發(fā)送它的第二模塊62A、62B、62C的標(biāo)識(shí)符。
[0183]根據(jù)一種替代方式，在步驟200期間，第一模塊60經(jīng)由第一消息Ml請(qǐng)求第二消息M2A、M2B、M2C的發(fā)送。第一消息Ml然后包含特定的請(qǐng)求字段，并且僅當(dāng)在第一消息Ml中存在那個(gè)特定字段時(shí)通過(guò)第二消息M2A、M2B、M2C向第三模塊63發(fā)送所測(cè)量的強(qiáng)度和/或所計(jì)算的值。因此，無(wú)線消息的數(shù)量大幅度減少，這限制了在其他應(yīng)用上加擾的風(fēng)險(xiǎn)，并且使得有可能優(yōu)化第二模塊62A、62B、62C的能量。
[0184]根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算系統(tǒng)20使得有可能執(zhí)行在每條出線中循環(huán)的電流的同步測(cè)量，并且因此有可能相加來(lái)自諸如瞬時(shí)能量或功率的這些強(qiáng)度值的測(cè)量值或所計(jì)算的數(shù)量。
[0185]模塊60、62A、62B、62C的全部通過(guò)它們各自的無(wú)線收發(fā)器和/或接收器70、88A、...、88C、102通過(guò)無(wú)線鏈路彼此連接，這使得有可能促進(jìn)在變電站10中的計(jì)算系統(tǒng)20的安裝。
[0186]相對(duì)于所測(cè)量的電壓和強(qiáng)度壓縮數(shù)據(jù)使得有可能限制經(jīng)由無(wú)線鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)量，并且由此限制計(jì)算系統(tǒng)20本身的特定能耗。而且，壓縮數(shù)據(jù)使得有可能降低計(jì)算系統(tǒng)20對(duì)于加擾的無(wú)線破壞或也被稱為EMC破壞的電磁兼容性破壞類型的敏感度。
[0187]將第二模塊排序使得有可能減少在輔助模塊62A、62B、62C之間的無(wú)線干擾。
[0188]根據(jù)未不出的另一個(gè)實(shí)施例，第一模塊60和第三模塊63僅形成發(fā)送第一消息Ml、接收第二消息M2A、M2B、M2C并且計(jì)算電量的一個(gè)單個(gè)模塊。這因此使得有可能降低計(jì)算系統(tǒng)20的成本。
[0189]該實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)與前述的第一實(shí)施例的那些相同。這個(gè)實(shí)施例的操作也與前述者相同。
[0190]在前述的圖1至9的示例實(shí)施例中，電網(wǎng)12是三相網(wǎng)絡(luò)，并且通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)20測(cè)量的電流是三相電流。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員當(dāng)然可以明白，本發(fā)明也適用于單相電網(wǎng)和單相交流電流的測(cè)量。
[0191]人們可以因此看到根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算系統(tǒng)20不太復(fù)雜和不太昂貴。
[0192]替代地，第二消息M2A另外包含電流IA1、IA2、IA3的二次平均的值的平均值IArmsU IArms2、IArms3。這對(duì)于其他第二消息M2A、M2B、M2C也成立。
[0193]替代地，當(dāng)難以訪問(wèn)變壓器的出線時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)20包括N個(gè)第二模塊，該N個(gè)第二模塊全部除了一個(gè)第二模塊之外與該N條出線之一相關(guān)聯(lián)，最后的第二模塊與變壓器的輸出相關(guān)聯(lián)。該計(jì)算系統(tǒng)使得有可能確定在難以訪問(wèn)并且不與第二模塊相關(guān)聯(lián)的出線中的強(qiáng)度、功率或能量。在其他操作中，然后通過(guò)差計(jì)算來(lái)替換特定的和。
【權(quán)利要求】
1.一種用于計(jì)算相對(duì)于電氣裝置(10)的電量的系統(tǒng)(20)，所述電氣裝置(10)包括主要電導(dǎo)體(34、36、38、39)和電連接到所述主要電導(dǎo)體(34、36、38、39)的幾個(gè)輔助電導(dǎo)體(42Α、44Α、46Α、48Α、...、42N、44N、46N、48N)，所述計(jì)算系統(tǒng)(20)包括: -第一模塊(60),包括無(wú)線發(fā)射器(70), -多個(gè)第二模塊^2A、62B、62C)，每一個(gè)包括無(wú)線收發(fā)器(86A、86B、86C)和電流傳感器(83A、83B、83C)，所述電流傳感器能夠測(cè)量在所述主要和輔助電導(dǎo)體中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度， 其特征在于，所述第一模塊￠0)包括發(fā)送部件(70、72、74)，用于向每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)發(fā)送第一時(shí)間同步消息(Ml)， 每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)包括用于接收所述第一消息的第一部件(84A、86A、88A ;84B、86B、88B ;84C、86C、88C)和用于向第三模塊(63)發(fā)送第二消息(M2A、M2B、M2C)的第二部件(84A、88A ;84B、88B ;84C、88C)，所述第二消息包含由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的至少一個(gè)強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3 ;IB1、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)，所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3 ;皿、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)被各種電流傳感器(83A、83B、83C)優(yōu)選地以小于10微秒的誤差的同步容限準(zhǔn)同時(shí)地測(cè)量，并且 所述計(jì)算系統(tǒng)(20)包括所述第三模塊(63)，并且所述第三模塊￠3)包括無(wú)線接收器(101)、用于接收第二消息(M2A、M2B、M2C)的第二部件(102、104)和用于從準(zhǔn)同時(shí)地測(cè)量并且經(jīng)由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)接收的強(qiáng)度值(IAU IA2、IA3、IBU IB2、IB3、ICUIC2、IC3)計(jì)算電量的計(jì)算單元(104)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元(104)能夠計(jì)算經(jīng)由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)接收的所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的和。
3.根據(jù)在前的權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模塊(60)進(jìn)一步包括用于測(cè)量在所述主要(34、36、38、39)和輔助(42A、44A、46A、48A、...、42N、44N、46N、48N)電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電壓(V1、V2、V3)的測(cè)量單元(66)，并且能夠經(jīng)由所述第一消息(Ml)向所述第二模塊(62A、62B、62C)發(fā)送所述測(cè)量的電壓(V1、V2、V3)的值， 每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)包括用于從經(jīng)由所述第一消息(Ml)接收的所述電壓(V1、V2、V3)的值和由所述電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3 ；IBl、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)計(jì)算瞬時(shí)功率(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)的計(jì)算部件(84A、84B、84C)，并且能夠經(jīng)由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)向所述第三模塊(63)發(fā)送所述計(jì)算的電功率值(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)，并且 所述第三模塊￠3)的所述計(jì)算單元(104)能夠計(jì)算所述接收的功率值(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)的和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模塊(60)進(jìn)一步包括用于測(cè)量在所述主要(34、36、38、39)和輔助(42Α、44Α、46Α、48Α、...、42N、44N、46N、48N)電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電壓(V1、V2、V3)的測(cè)量單元，并且能夠經(jīng)由所述第一消息(Ml)向所述第二模塊(62A、62B、62C)發(fā)送所述測(cè)量的電壓(V1、V2、V3)的值， 每個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)包括用于從經(jīng)由所述第一消息(Ml)接收的所述電壓(V1、V2、V3)的值和由所述電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3 ；IB1、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)計(jì)算電能(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)的計(jì)算部件(84A、84B、84C)，并且能夠經(jīng)由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)向所述第三模塊(63)發(fā)送所述計(jì)算的電功率值(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)，并且 所述第三模塊￠3)的所述計(jì)算單元(104)能夠計(jì)算所述接收的能量值(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)的和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)電流傳感器(83A、83B、83C)能夠測(cè)量所述對(duì)應(yīng)的電流的強(qiáng)度(IAl、IA2、IA3、IBl、IB2、IB3、ICl、IC2、IC3)，并且 每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)包括采樣單元(90A、90B、90C)，其能夠使用采樣頻率(Fech)來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述電壓(V1、V2、V3)的幾個(gè)周期(Ptens1n)上并且根據(jù)在給定周期(Pt—)期間的采樣秩的增大的值，連續(xù)地獲取所述采樣，所述秩值在每一個(gè)周期(PtensiJ的結(jié)尾被復(fù)位，而所述第二模塊(62A、62B、62C)包括用于由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的第一壓縮部件(84A、84B、84C)，那些壓縮部件(84A、84B、84C)計(jì)算具有相同的秩值的采樣的平均值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一消息(Ml)包含所述采樣頻率(Fech)的值，所述值優(yōu)選地是預(yù)定值或在所述主要(34、36、38、39)和輔助(42A、44A、46A、48A,…42N、44N、46N、48N)電導(dǎo)體中的至少一個(gè)導(dǎo)體的電壓(V1、V2、V3)的頻率(F)的值的倍數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述電壓(V1、V2、V3)的幾個(gè)周期(Ptens1n)上并且根據(jù)在給定周期(Pt—)期間的采樣秩的增大的值，連續(xù)地獲取所述采樣，所述秩值在每一個(gè)周期(PtensiJ的結(jié)尾被復(fù)位，而所述第二模塊(62A、62B、62C)包括用于由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的第一壓縮部件(84A、84B、84C)，那些壓縮部件(84A、84B、84C)計(jì)算具有相同的秩值的采樣的平均值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二模塊(62A、62B、62C)包括第一壓縮部件(84A、84B、84C)，其能夠計(jì)算將由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值(IAl、IA2、IA3、IBl、IB2、IB3、ICl、IC2、IC3)向傅立葉級(jí)數(shù)的分解的系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一消息(Ml)包含對(duì)于由所述第二模塊(62A、62B、62C)測(cè)量的所述強(qiáng)度值的接收請(qǐng)求。
11.一種變電站(10)，用于將具有第一交流電壓的電流變換為具有第二交流電壓的電流，所述變電站包括: -第一面板(14)，其包括至少一個(gè)能夠連接到電網(wǎng)(12)的進(jìn)入的電導(dǎo)體(24A、26A、28A、24B、26B、28B)， -第二面板(16)，其包括至少一個(gè)主要向外的電導(dǎo)體(34、36、38、39)和幾個(gè)輔助向外的電導(dǎo)體(42A、44A、46A、48A、…42N、44N、46N、48N)，每一個(gè)輔助向外的導(dǎo)體(42A、44A、46A、48A、…42N、44N、46N、48N)電連接到對(duì)應(yīng)的主要向外的導(dǎo)體(34,36,38,39), -電力變壓器(18)，其在所述第一面板(14)和所述第二面板(16)之間連接，并且能夠通過(guò)具有所述第二交流電壓的電流來(lái)變換具有第一交流電壓的電流，并且 -用于計(jì)算相對(duì)于所述第二面板(16)的電量的系統(tǒng)(20)， 其特征在于，所述計(jì)算系統(tǒng)(20)是根據(jù)權(quán)利要求1或2的。
12.一種用于計(jì)算相對(duì)于電氣裝置(10)的電量的方法，所述電氣裝置(10)包括主要電導(dǎo)體(34、36、38、39)和電連接到所述主要電導(dǎo)體的幾個(gè)輔助電導(dǎo)體(42A、44A、46A、48A、...42N、44N、46N、48N)，使用計(jì)算系統(tǒng)(20)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述方法，所述計(jì)算系統(tǒng)(20)包括: 第一模塊(60),所述第一模塊包括無(wú)線發(fā)射器(70)； 多個(gè)第二模塊^2A、62B、62C)，每一個(gè)包括無(wú)線收發(fā)器(86A、86B、86C);以及，電流傳感器(83A、83B、83C)，其能夠測(cè)量在所述主要(34、36、38)和輔助(42A、44A、46A、48A、...42N、44N、46N、48N)電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中循環(huán)的電流(IAU IA2、IA3、IBU IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的強(qiáng)度， 其特征在于，所述方法包括下面的步驟: -a)所述第一模塊(60)向每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)發(fā)送(200、310、410)在所述主要(34、36、38)或輔助(42A.....46N)導(dǎo)體中循環(huán)的所述電流的強(qiáng)度(IAU…、IC3)的測(cè)量的第一時(shí)間同步消息(M1)， -b)每一個(gè)第二模塊接收(210、320、420)所述第一消息(Ml)， -c)每一個(gè)電流傳感器優(yōu)選地以小于10微秒的誤差的同步容限來(lái)準(zhǔn)同時(shí)測(cè)量(220)在所述對(duì)應(yīng)的主要(34、36、38)或輔助(42A、...、46N)導(dǎo)體中循環(huán)的電流的強(qiáng)度(IAU…、IC3)， -d)每一個(gè)第二模塊(62A、62B、62C)向第三模塊￠3)發(fā)送(220、460、560)包含由所述對(duì)應(yīng)的電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的所述強(qiáng)度(IA1、…、IC3)的至少一個(gè)值的第二消息(M2A、M2B、M2C)， -e)所述第三模塊(63)接收(240,470,370)所述第二消息(M2A、M2B、M2C)， -f)從準(zhǔn)同時(shí)測(cè)量并且經(jīng)由所述第二消息接收的強(qiáng)度值(ΙΑ1、...、Κ3)計(jì)算(250、380、480)所述電量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于: -在步驟a)期間，測(cè)量在所述主要(34、36、38)和輔助(42A、...、48N)電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體的電壓(V1、V2、V3)，并且，所述第一消息(Ml)包括那個(gè)測(cè)量的電壓的值， -在步驟c)期間，所述第二模塊(62A、62B、62C)從在步驟a)期間測(cè)量的電壓(V1、V2、V3)的值和由所述電流傳感器(83A、83B、83C)測(cè)量的強(qiáng)度值(IAl.....1C3)計(jì)算電功率(QAl、QA2、QA3、QBl、QB2、QB3、QCl、QC2、QC3)和 / 或能量(EAl、EA2、EA3、EBl、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)， -在步驟d)期間，所述第二消息(M2)進(jìn)一步包含所述計(jì)算的電功率(QAl.....QC3)和/或能量(EAl.....EC3)的值， -在步驟e)期間，所述第三模塊￠3)進(jìn)一步計(jì)算所接收的功率或能量值的和。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于 -在步驟c)中的測(cè)量期間，使用采樣頻率(Feqi)來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度(IA1、一、IC3)，并且將所述測(cè)量的強(qiáng)度分解為傅立葉級(jí)數(shù)， -而在步驟e)中的計(jì)算期間，從在步驟c)中獲得的復(fù)數(shù)傅立葉系數(shù)的值計(jì)算所述電量直到預(yù)定的諧波秩。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于 -在步驟c)中的測(cè)量期間，使用采樣頻率(Fra)來(lái)采樣所述測(cè)量的強(qiáng)度，在從所述主要(34、36、38)和輔助(42A、...、48N)電導(dǎo)體中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體的電壓(V1、V2、V3)的幾個(gè)周期(Ptens1n)上，并且根據(jù)在給定的周期(Ptmsim)期間的采樣秩的增大的值來(lái)連續(xù)地獲取所述采樣，所述秩的值在每個(gè)周期(Ptmsim)的結(jié)尾被復(fù)位，并且，進(jìn)行具有相同的秩值的采樣的平均， -而在步驟e)中的計(jì)算期間，從在步驟c)中獲得的采樣的平均值計(jì)算所述電量。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在步驟a)期間，所述第一消息(Ml)進(jìn)一步包含對(duì)于由所述第二模塊(62A、62B、62C)測(cè)量或計(jì)算的強(qiáng)度(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)和 / 或電功率(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)和 / 或能量(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)值的接收請(qǐng)求。
【文檔編號(hào)】G01R15/18GK104237627SQ201410269769
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】O.寇特洛, D.斯蘭斯, M.蓋拉德 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司