计算电量的系统、包括该系统的变电所和计算电量的方法技术方案

用于计算相对于电气装置的电量的系统，电气装置包括电连接到电导体的几个辅助电导体。这个系统包括：第一模块，包括无线发射器；多个第二模块。第二模块包括无线收发器和电流传感器，电流传感器能够测量在主要和辅助电导体中的至少一个对应的导体中循环的电流的强度。第一模块包括第一发送部件，向每个第二模块发送第一时间同步消息。每个第二模块包括接收所述第一消息的第一部件和用于向第三模块发送第二消息的第二传输部件，第二消息包含由对应的电流传感器测量的至少一个强度值。强度值被优选地以小于10微秒的误差的同步容限准同时地测量，并且第三模块包括无线接收器、接收第二消息的第二部件和从经由第二消息接收的强度值计算电量的单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于计算相对于包括一个主要电导体和电连接到该主要电导体的几个辅助电导体的电气装置的电量的系统，所述计算系统包括: -第一模块，其包括无线发射器， -多个第二模块，每一个包括无线收发器和电流传感器，该电流传感器能够测量在主要和辅助电导体中的对应的导体中循环的电流的强度。 本专利技术也涉及用于将具有第一交流电压的电流变换为具有第二交流电压的电流的变电站，该变电站包括这样的计算系统。 本专利技术也涉及一种用于使用这样的计算系统来计算电量的方法。
技术介绍
从文件WO 2010/119332A1已知一种上述类型的计算系统。该计算系统包括:计算模块，用于计算电能或电功率；数据库，用于存储所计算的能量或功率值；以及，管理模块，其能够向远程客户端提供与所测量和计算的值对应的信息。该计算模块通过无线链路连接到通信网关，该通信网关继而连接到网络。该数据库、管理模块和远程客户端也连接到该网络。每一个计算模块能够计算在电导体中循环的电流的电能和功率。它包括强度传感器、能够计算电能和功率的处理单元和无线收发器。每一个计算模块使用时钟与通信网关同步。 然而，这样的计算系统需要与每一个电导体相关联的电流传感器的存在，对于该每一个电导体，计算能量和电功率。而且，这样的系统较为复杂和昂贵。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种用于计算未与任何电流传感器相关联的电导体的强度或电能或功率类型的电量的系统。本专利技术例如使得有可能在包括一个主要电导体和几个辅助电导体的电气装置中测量在所有的辅助电导体中的电气强度，并且从那些测量值计算在主要导体中的电气强度。 为此，本专利技术涉及一种上述类型的计算系统，其特征在于: -所述第一模块包括发送部件，用于向每一个第二模块发送第一时间同步消息， -每一个第二模块包括用于接收所述第一消息的第一部件和用于向第三模块发送第二消息的第二部件，所述第二消息包含由对应的电流传感器测量的至少一个强度值，所述强度值被各种电流传感器优选地以小于10微秒的误差的同步容限准同时地测量。 -所述计算系统包括所述第三模块，所述第三模块包括无线接收器、用于接收第二消息的第二部件和用于从准同时地测量并且经由所述第二消息接收的强度值计算电量的单元。 根据本专利技术的有益方面，所述计算系统进一步包括单独考虑或根据所有的技术上可接受的组合的、下面的特征的一个或多个: -所述计算单元能够计算经由所述第二消息接收的所述强度值的和。 -所述第一模块进一步包括用于测量在所述主要和辅助电导体中的对应的导体中循环的电压的单元，并且能够经由所述第一消息向所述第二模块发送所述测量的电压的值，而每一个第二模块包括用于从经由所述第一消息接收的所述电压的值和由所述电流传感器测量的所述强度值计算瞬时功率的部件，并且能够经由所述第二消息向所述第三模块发送所述计算的电功率的值，并且所述第三模块的所述计算单元能够计算所述接收的功率值的和。 -所述第一模块进一步包括用于测量在所述主要和辅助电导体中的对应的导体中循环的电压的单元，并且能够经由所述第一消息向所述第二模块发送所述测量的电压的值，而每个第二模块包括用于从经由所述第一消息接收的所述电压的值和由所述电流传感器测量的所述强度值计算电能的部件，并且能够经由所述第二消息向所述第三模块发送所述计算的能量值的值，并且所述第三模块的所述计算单元能够计算所述接收的能量值的和。 -每一个电流传感器能够测量所述对应的电流的强度，并且每一个第二模块包括采样单元，其能够使用采样频率来采样所述测量的强度。 -所述第一消息包括所述采样频率的值，所述值优选地是预定值或在所述主要和辅助电导体中的至少一个导体的电压的频率的值的倍数。 -所述第二模块包括第一压缩部件，其能够计算将由所述对应的电流传感器测量的所述强度值向傅立叶级数的分解的系数。 -在所述电压的几个周期上并且根据在给定周期期间的采样秩的增大的值，连续地获取所述采样，所述秩值在每一个周期的结尾被复位，而第二模块包括用于由所述对应的电流传感器测量的所述强度值的第一压缩部件，那些压缩部件计算具有相同的秩值的采样的平均值。 -所述第一消息包含对于由所述第二模块测量的所述强度值的接收请求。 本专利技术也涉及一种变电站，用于将具有第一交流电压的电流变换为具有第二交流电压的电流，所述变电站包括: -第一面板，其包括至少一个能够连接到电网的进入的电导体， -第二面板，其包括至少一个辅助向外的电导体和几个辅助向外的电导体，每一个辅助向外的导体电连接到对应的主要向外的导体， -电力变压器，其在所述第一面板和所述第二面板之间连接，并且能够通过具有所述第二交流电压的电流来变换具有第一交流电压的电流，并且 -用于计算相对于所述第二面板的电量的系统， 其特征在于，所述计算系统被如上限定。 本专利技术也涉及一种用于计算相对于电气装置的电量的方法，所述电气装置包括一个主要电导体和电连接到所述主要电导体的几个辅助电导体，使用计算系统来实现所述方法，所述计算系统包括:第一模块，所述第一模块包括无线发射器；多个第二模块，每一个包括无线收发器；以及，第一电流传感器，其能够测量在所述主要和辅助电导体中的对应的导体中循环的电流的强度。 根据本专利技术，所述方法包括下面的步骤: -a)所述第一模块和每一个第二模块发送在所述主要或辅助导体中循环的所述电流的强度的测量的第一时间同步消息， -b)每一个第二模块接收所述第一消息， -c)每一个电流传感器优选地以小于10微秒的误差的同步容限来准同时测量在所述对应的主要或辅助导体中循环的电流的强度， -d)每一个第二模块向第三模块发送包含由所述对应的电流传感器测量的所述强度的至少一个值的第二消息， -e)所述第三模块接收所述第二消息， -f)从准同时测量并且经由所述第二消息接收的强度值计算所述电量。 根据本专利技术的其他有益方面，所述计算方法包括单独考虑或根据所有的技术上可接受的组合的、下面的特征的一个或多个: -在步骤a)期间，测量在所述主要和辅助电导体中的对应的导体的电压，并且，所述第一消息包括那个测量的电压的值，而在步骤c)期间，所述第二模块从在步骤a)期间测量的电压的值和由所述电流传感器测量的强度值计算电功率和/或能量，而在步骤d)期间，所述第二消息进一步包含所述电功率和/或能量的计算值，而在步骤e)期间，所述第三模块进一步计算所接收的功率或能量值的和， -在步骤c)中的测量期间，使用采样频率来采样所述测量的强度，并且将所述测量的强度分解为傅立叶级数，而在步骤e)中的计算期间，从在步骤c)中获得的复数傅立叶系数的值计算所述电量直到预定的谐波秩。 -在步骤c)中的测量期间，使用采样频率来采样所述测量的强度，在从所述主要和辅助电导体中的对应的导体的电压的几个周期上，并且根据在给定的周期期间的采样秩的增大的值来连续地获取所述采样，所述秩的值在每个周期的结尾被复位，并且，进行具有相同的秩值的采样的平均，而在步骤e)中的计算期间，从在步骤c)中获得的采样的平均值计算所述电量， -在步骤a)期间，所述第一消息进一步包含对于由所述第二模块测量或计算的强度和/或电功率和/或能量值的接收请求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算相对于电气装置(10)的电量的系统(20)，所述电气装置(10)包括主要电导体(34、36、38、39)和电连接到所述主要电导体(34、36、38、39)的几个辅助电导体(42A、44A、46A、48A、...、42N、44N、46N、48N)，所述计算系统(20)包括： ‑第一模块(60)，包括无线发射器(70)， ‑多个第二模块(62A、62B、62C)，每一个包括无线收发器(86A、86B、86C)和电流传感器(83A、83B、83C)，所述电流传感器能够测量在所述主要和辅助电导体中的至少一个对应的导体中循环的电流的强度， 其特征在于，所述第一模块(60)包括发送部件(70、72、74)，用于向每一个第二模块(62A、62B、62C)发送第一时间同步消息(M1)， 每一个第二模块(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)和用于向第三模块(63)发送第二消息(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对应的电流传感器(83A、83B、83C)测量的至少一个强度值(IA1、IA2、IA3；IB1、IB2、IB3；IC1、IC2、IC3)，所述强度值(IA1、IA2、IA3；IB1、IB2、IB3；IC1、IC2、IC3)被各种电流传感器(83A、83B、83C)优选地以小于10微秒的误差的同步容限准同时地测量，并且 所述计算系统(20)包括所述第三模块(63)，并且所述第三模块(63)包括无线接收器(101)、用于接收第二消息(M2A、M2B、M2C)的第二部件(102、104)和用于从准同时地测量并且经由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)接收的强度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)计算电量的计算单元(104)。...

【技术特征摘要】
2013.06.17 FR 13556571.一种用于计算相对于电气装置(10)的电量的系统(20)，所述电气装置(10)包括主要电导体(34、36、38、39)和电连接到所述主要电导体(34、36、38、39)的几个辅助电导体(42Α、44Α、46Α、48Α、...、42N、44N、46N、48N)，所述计算系统(20)包括: -第一模块(60),包括无线发射器(70), -多个第二模块^2A、62B、62C)，每一个包括无线收发器(86A、86B、86C)和电流传感器(83A、83B、83C)，所述电流传感器能够测量在所述主要和辅助电导体中的至少一个对应的导体中循环的电流的强度， 其特征在于，所述第一模块￠0)包括发送部件(70、72、74)，用于向每一个第二模块(62A、62B、62C)发送第一时间同步消息(Ml)， 每一个第二模块(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)和用于向第三模块(63)发送第二消息(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对应的电流传感器(83A、83B、83C)测量的至少一个强度值(IA1、IA2、IA3 ;IB1、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)，所述强度值(IA1、IA2、IA3 ;皿、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)被各种电流传感器(83A、83B、83C)优选地以小于10微秒的误差的同步容限准同时地测量，并且 所述计算系统(20)包括所述第三模块(63)，并且所述第三模块￠3)包括无线接收器(101)、用于接收第二消息(M2A、M2B、M2C)的第二部件(102、104)和用于从准同时地测量并且经由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)接收的强度值(IAU IA2、IA3、IBU IB2、IB3、ICUIC2、IC3)计算电量的计算单元(104)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算单元(104)能够计算经由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)接收的所述强度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的和。3.根据在前的权利要求的任何一项所述的系统，其特征在于，所述第一模块(60)进一步包括用于测量在所述主要(34、36、38、39)和辅助(42A、44A、46A、48A、...、42N、44N、46N、48N)电导体中的对应的导体中循环的电压(V1、V2、V3)的测量单元(66)，并且能够经由所述第一消息(Ml)向所述第二模块(62A、62B、62C)发送所述测量的电压(V1、V2、V3)的值， 每一个第二模块(62A、62B、62C)包括用于从经由所述第一消息(Ml)接收的所述电压(V1、V2、V3)的值和由所述电流传感器(83A、83B、83C)测量的所述强度值(IA1、IA2、IA3 ；IBl、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)计算瞬时功率(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)的计算部件(84A、84B、84C)，并且能够经由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)向所述第三模块(63)发送所述计算的电功率值(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)，并且 所述第三模块￠3)的所述计算单元(104)能够计算所述接收的功率值(QA1、QA2、QA3、QB1、QB2、QB3、QC1、QC2、QC3)的和。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一模块(60)进一步包括用于测量在所述主要(34、36、38、39)和辅助(42Α、44Α、46Α、48Α、...、42N、44N、46N、48N)电导体中的对应的导体中循环的电压(V1、V2、V3)的测量单元，并且能够经由所述第一消息(Ml)向所述第二模块(62A、62B、62C)发送所述测量的电压(V1、V2、V3)的值， 每个第二模块(62A、62B、62C)包括用于从经由所述第一消息(Ml)接收的所述电压(V1、V2、V3)的值和由所述电流传感器(83A、83B、83C)测量的所述强度值(IA1、IA2、IA3 ；IB1、IB2、IB3 ;IC1、IC2、IC3)计算电能(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)的计算部件(84A、84B、84C)，并且能够经由所述第二消息(M2A、M2B、M2C)向所述第三模块(63)发送所述计算的电功率值(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)，并且 所述第三模块￠3)的所述计算单元(104)能够计算所述接收的能量值(EA1、EA2、EA3、EB1、EB2、EB3、EC1、EC2、EC3)的和。5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，每一个电流传感器(83A、83B、83C)能够测量所述对应的电流的强度(IAl、IA2、IA3、IBl、IB2、IB3、ICl、IC2、IC3)，并且 每一个第二模块(62A、62B、62C)包括采样单元(90A、90B、90C)，其能够使用采样频率(Fech)来采样所述测量的强度。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述电压(V1、V2、V3)的几个周期(Ptens1n)上并且根据在给定周期(Pt—)期间的采样秩的增大的值，连续地获取所述采样，所述秩值在每一个周期(PtensiJ的结尾被复位，而所述第二模块(62A、62B、62C)包括用于由所述对应的电流传感器(83A、83B、83C)测量的所述强度值(IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3、IC1、IC2、IC3)的第一压缩部件(84A、84B、84C)，那些压缩部件(84A、84B、84C)计算具有相同的秩值的采样的平均值。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一消息(Ml)包含所述采样频率(Fech)的值，所述值优选地是预定值或在所述主要(34、36、38、39)和辅助(42A、44A、46A、48A,…42N、44N、46N、48N)电导体中的至少一个导体的电压(V1、V2、V3)的频率(F)的值的倍数。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述电压(V1、V2、V3)的几个周期(Ptens1n)上并且根据在给定周期(...

【专利技术属性】
技术研发人员：O寇特洛，D斯兰斯，M盖拉德，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR