用于建筑物的能量计量制造技术

本发明专利技术涉及一种用于建筑物的能量计量的系统，诸如数据中心。

Energy Measurement for Buildings

【技术实现步骤摘要】
用于建筑物的能量计量相关申请的交叉引用本申请要求提交于2017年12月14日的美国临时申请No.62/598,814的权益。
技术介绍
本申请涉及用于建筑物的能量计量系统，诸如数据中心。建筑物或其它设施的总功率消耗由电力实体以功率仪表进行监测，该功率仪表位于实体的配电互感器和设施的功率配电面板之间。然而，在许多情况下，期望的是分表计量设施的功率使用量和成本或将其归属于设施内的不同住房、建筑物、部门或成本中心，或监测个体负载或负载组合(诸如电机、照明、加热单元、冷却单元、机器，等等)的功率消耗。这些单相或多相电气负载通常连接至支路电路中的一者或多者，该支路电路延伸自设施的功率配电面板。尽管功率仪表可安装于负载和配电面板之间的任何位置，但是通常有利的是将能够监测多个电路的功率仪表安装于功率配电面板附近以提供从该面板所供能的各种负载的集中化监测。数字支路电流监测器可并入数据处理系统，该数据处理系统可监测多个电路并且确定与个体支路电路或电路组合的电力消耗相关的多个参数。用于测量相应支路电路的电力消耗的支路电流监测器包括多个电压和电流换能器，这些电压和电流换能器由监测器的数据处理单元周期性地读取，典型支路电流监测器中的该数据处理单元包括一个或多个微处理器或数字信号处理器(DSP)。例如，得自威利斯工业公司(VerisIndustries,Inc.)的支路电流监测器实现多达九十个电路以单个仪表进行监测，并且利用RTU网络通信接口来实现作为建筑物或设施管理系统的一部分的远程监测。数据处理单元周期性地读取并存储换能器的输出，该换能器量化电流和电压样本的幅值，并且计算(利用该数据)电流、电压、功率和其它电气参数，诸如有功功率、视在功率和无功功率，这些其它电气参数量化电力的配电和消耗。所计算的参数通常输出至显示器以用于即时查看或从仪表的通信接口传输至另一数据处理系统(诸如建筑物管理计算机)以用于远程显示或进一步处理，例如对于设施的自动化设备制订指令。数字支路电流监测器的电压换能器通常包括连接至导体(在该导体中测量电压)的分压器网络。功率配电面板提供了方便位置以用于连接电压换能器，因为电力的每个相位通常递送至独立汇流条上的功率配电面板，并且电压和相位对于附接至相应汇流条的所有负载为相同的。电压换能器和设施的布线的互连通过功率配电面板中的布线连接来促进，然而，电压换能器可连接于布线中的任何位置(该布线连接电源和负载)，包括负载的端子处。数字功率仪表的电流换能器通常包括电流互感器，电流互感器环绕功率缆线的每一者，这些功率缆线将每个支路电路连接至配电面板的汇流条。Bowman等人的美国专利No.6,937,003B2公开了一种支路电流监测系统，该支路电流监测系统包括安装于共同支撑件上的多个电流互感器，该共同支撑件促进支路电流监测器在功率配电面板中的安装。电流互感器在电气配电面板中的安装通过包括单个支撑条状物上的多个电流互感器来简化，该多个电流互感器可安装成相邻于该面板中的多行断路器。得自威利斯工业公司的前述支路电路监测器通常用于监测电流传感器的四个条状物，每个条状物包括共同支撑件上的21个电流互感器。此外，支路电流监测器提供了八个辅助电流互感器输入端以用于感测两个3相干线中的电流，该两个3相干线具有两个零线和六个电压连接部，从而实现两个3相干线的六个汇流条中的电压感测。附图说明图1为示例性支路电流监测器的框图。图2为用于支路电流监测器的电流互感器条状物的透视图。图3为图2的电流互感器条状物的顶视图。图4为示例性电气配电面板和支路电流监测器的前视图。图5示出了用于支路电流监测器的另一电流互感器条状物的透视图。图6示出了用于具有温度传感器的支路电流监测器的连接器板的视图。图7示出了不具有电压连接部的示例性电气配电面板和支路电流监测器的前视图。图8示出了不具有电压连接部并且不具有电压导体电流传感器的示例性电气配电面板和支路电流监测器的前视图。图9示出了一组电流传感器测量值和相关联负载。图10示出了另一组电流传感器测量值和相关联负载。图11示出了相位分配技术。图12示出了另一种相位分配技术。具体实施方式详细地参考附图，其中类似部分通过类似附图标号来识别，并且更特别地参考图1，布置成监测多个支路电路中的电压和电流的支路电流监测器20一般包括数据处理模块22、电流模块24和电压模块26。支路电流监测器20优选地容纳于外壳中，和/或数据处理模块22优选地容纳于外壳中，和/或电流模块24优选地容纳于外壳中，和/或电压模块优选地容纳于外壳中。在一些实施例中，支路电流监测器和/或数据处理模块和/或电流模块和/或电压模块包括一个或多个连接器，该一个或多个连接器适用于可拆卸地连接独立功率仪表以感测支路电流监测器和/或数据处理模块和/或电流模块和/或电压模块的电气性质。数据处理模块22包括数据处理单元30，数据处理单元30通常包括至少一个微处理器或数字信号处理器(DSP)。数据处理单元30读取并存储从电压模块和电流模块周期性接收的数据，并且利用该数据来计算电流、电压、功率和其它电气参数，这些其它电气参数为仪表的输出。所得电气参数可输出至显示器32以用于在仪表处查看或可输出至通信接口34以用于传输至另一数据处理系统(诸如建筑物管理计算机)，以用于远程显示或使用于设施功能自动化或管理设施功能。数据处理模块还可包括存储器36，其中可存储用于数据处理单元的编程指令和由数据处理单元所操纵的数据。此外，支路电流监测器通常包括功率源38以对数据处理单元和对电压模块和电流模块提供功率。电压模块26包括一个或多个电压换能器42，其各自通常包括电阻网络、电压取样单元48(其用以对电压换能器的输出取样并将模拟测量值转换为数字数据，该数字数据适用于由数据处理单元使用)和多路复用器44(其将电压取样单元周期性地连接至电压换能器的所选一者，从而实现电压换能器的每一者处的电压的幅值的周期性取样)。通常，供应至配电面板的电力的每个相位连接至汇流条23，汇流条23连接了断路器16，断路器16对相应负载(例如，单相负载21A和三相负载21B)的每一者提供导电互连。因为供应至所有共同连接负载的电压和相位为相同的，所以用于测量三相功率的仪表通常包括各自连接至相应汇流条23A、23B、23C的三个电压换能器42A、42B、42C。时钟40(其可包括于数据处理单元中)提供了周期定时信号以通过电压取样单元触发电压换能器的输出的取样。电压模块还可包括电压传感器存储器46，其中存储了电压传感器表征数据，包括用于电压换能器的相关规格和误差校正数据。如果电压模块的一部分需要置换，那么包括电压传感器存储器(其包含用于新模块的换能器的传感器表征数据)的新电压模块可连接至数据处理单元。数据处理单元读取电压传感器存储器所包含的数据，并且当根据由置换电压模块所输出的换能器数据计算电压时应用该传感器表征数据。电流模块24通常包括通信地连接至电流模块的相应传感器位置55的电流取样单元50、多路复用器52和多个电流换能器54。多路复用器52将取样单元顺序地连接至相应传感器位置，从而实现取样单元对电流换能器54的每一者的输出进行周期性地取样。电流取样单元包括模数转换器以将由多路复用器所选择的电流换能器的输出端处的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流监测系统，包括：(a)板，所述板包括第一连接器；(b)第一支撑件，所述第一支撑件包括互连至所述第一支撑件的多个电流传感器，所述多个电流传感器适用于感测负载的相应导体的变化电流；(c)第一缆线，所述第一缆线电互连所述第一连接器和所述多个电流传感器；(d)所述第一连接器，所述第一连接器适用于从所述第一缆线接收传感器数据，所述传感器数据表示所述多个电流传感器的所述相应导体的电流水平；(d)与所述第一连接器互连的处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使多个所述电流水平与相位A相关联；(e)与所述第一连接器互连的所述处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使另一多个所述电流水平与相位B相关联；(e)与所述第一连接器互连的所述处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使又一多个所述电流水平与相位C相关联；其中与所述相位A、所述相位B和所述相位C相关联的所述电流水平均与所述相位A、所述相位B和所述相位C中的仅一者相关联。

【技术特征摘要】
2017.12.14 US 62/598,8141.一种电流监测系统，包括：(a)板，所述板包括第一连接器；(b)第一支撑件，所述第一支撑件包括互连至所述第一支撑件的多个电流传感器，所述多个电流传感器适用于感测负载的相应导体的变化电流；(c)第一缆线，所述第一缆线电互连所述第一连接器和所述多个电流传感器；(d)所述第一连接器，所述第一连接器适用于从所述第一缆线接收传感器数据，所述传感器数据表示所述多个电流传感器的所述相应导体的电流水平；(d)与所述第一连接器互连的处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使多个所述电流水平与相位A相关联；(e)与所述第一连接器互连的所述处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使另一多个所述电流水平与相位B相关联；(e)与所述第一连接器互连的所述处理器，所述处理器基于多个所述电流水平的相似性而使又一多个所述电流水平与相位C相关联；其中与所述相位A、所述相位B和所述相位C相关联的所述电流水平均与所述相位A、所述相位B和所述相位C中的仅一者相关联。2.根据权利要求1所述的电流监测系统，所述电流监测系统免于直接地感测与所述负载的所述相应导体相关联的电压。3.根据权利要求1所述的电流监测系统，所述电流监测系统免于直接地感测主导体的电流水平，所述主导体对多个所述电流传感器的每一者提供电流。4.根据权利要求2所述的电流监测系统，所述电流监测系统免于直接地感测主导体的电流水平，所述主导体对多个所述电流传感器的每一者提供电流。5.根据权利要求1所述的电流监测系统，其中由三个电流传感器组成的传感器组基于与所述相位A、所述相位B和所述相位C的关联性而组合在一起以用于特定负载。6.根据权利要求5所述的电流监测系统，其中由三个电流传感器组成的所述传感器组进一步基于彼此的邻近性。7.根据权利要求1所述的电流监测系统，其中多个由三个电流传感器组成的传感器组基于与所述相位A、所述相位B和所述相位C的关联性而组合在一起以用于相应特定负载。8.根据权利要求7所述的电流监测系统，其中与所述相应特定负载相关联的多个传感器组的每一组针对所述电流监测系统的映射进行比较以确定它们是否一致。9.根据权利要求8所述的电流监测系统，其中针对所述映射的比较的任何不一致性得以识别。10.根据权利要求8所述的电流监测系统，其中所述映射基于所述比较而修改。11.根据权利要求1所述的电流监测系统，其中所述相位A基于所述多个电流传感器的最大普遍性而分配。12.根据权利要求11所述的电流监测系统，其中所述相位B基于所述多个电流传感器的次大普遍性而分配。13.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·库克，
申请(专利权)人：韦里斯产业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US