測(cè)量電量的測(cè)量系統(tǒng)、包括其的變電站及相關(guān)測(cè)量方法
【專利摘要】此測(cè)量系統(tǒng)（20）能夠測(cè)量關(guān)于電力裝置的至少一個(gè)電量。電力裝置包括能夠使三相交流電流能夠流動(dòng)的三個(gè)電導(dǎo)線。測(cè)量系統(tǒng)包括：用于測(cè)量每個(gè)電導(dǎo)線的電壓的電壓測(cè)量元件（66），每個(gè)電導(dǎo)線與交流電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相關(guān)聯(lián)；能夠接收測(cè)量電壓值的信息處理單元（68）；以及三個(gè)電流傳感器（76A、......76N），每個(gè)電流傳感器能夠測(cè)量在相應(yīng)電導(dǎo)線中流動(dòng)的電流強(qiáng)度。處理單元（68）包括用于以預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓與三個(gè)相當(dāng)中的第一相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)裝置（103），以及用于識(shí)別與兩個(gè)其他測(cè)量電壓的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的第一識(shí)別設(shè)備（101）。處理單元（68）包括用于識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的第二識(shí)別設(shè)備（125A、......、125N）。
【專利說明】測(cè)量電量的測(cè)量系統(tǒng)、包括其的變電站及相關(guān)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量相對(duì)于電力裝置的至少一個(gè)電量的測(cè)量系統(tǒng)，其中電力裝置包括能夠使三相交流電流能夠流通的電導(dǎo)線(conductor)。
[0002]此測(cè)量系統(tǒng)包括:電壓測(cè)量元件，用于測(cè)量每個(gè)電導(dǎo)線的電壓，每個(gè)電導(dǎo)線與交流電網(wǎng)絡(luò)的各相關(guān)聯(lián)；能夠接收所測(cè)量的電壓值的信息處理單元；及三個(gè)電流傳感器，每個(gè)電流傳感器能夠測(cè)量在相應(yīng)電導(dǎo)線中流過的電流強(qiáng)度。
[0003]此發(fā)明還涉及一種用于將具有第一交流電壓的電流轉(zhuǎn)換為具有第二交流電壓的電流的變電站，該變電站包括這種測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]此發(fā)明還涉及一種用于使用這種測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量至少一個(gè)電量的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0005]從文獻(xiàn)US7，425，778B2已知一種上述類型的測(cè)量系統(tǒng)。該測(cè)量系統(tǒng)屬于一種連接至變壓器的初級(jí)和次級(jí)的差動(dòng)保護(hù)繼電器。此測(cè)量系統(tǒng)具體使得可以檢測(cè)在差動(dòng)保護(hù)繼電器的輸入上的相之間的連接的可能相交(crossing)。大意是,測(cè)量系統(tǒng)的信息處理單元計(jì)算負(fù)序電流作為正序電流的百分比，并且當(dāng)負(fù)序電流量大于諸如10%的比率的預(yù)定義比率時(shí)聲明連接錯(cuò)誤。
[0006]然而，在適用的情況下，這種測(cè)量系統(tǒng)僅指示一個(gè)連接錯(cuò)誤，而不提供進(jìn)一步的信息。[0007]因此本發(fā)明的目的是提出一種測(cè)量相對(duì)于多相電力裝置的至少一個(gè)電量的測(cè)量系統(tǒng)，使得可以識(shí)別與每一個(gè)所測(cè)量的電壓對(duì)應(yīng)的相。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]大意是，本發(fā)明的主題涉及一種上述類型的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于處理單元包括:關(guān)聯(lián)裝置，用于用預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓與三相當(dāng)中的第一相關(guān)聯(lián)；第一識(shí)別設(shè)備，用于識(shí)別與兩個(gè)其它測(cè)量電壓的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相；及第二識(shí)別設(shè)備，用于識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的其他有利方面，測(cè)量系統(tǒng)包括單獨(dú)采用或根據(jù)所有技術(shù)上可采納的組合的、以下特征的一個(gè)或若干:
[0010]-第一識(shí)別設(shè)備包括用于確定三個(gè)測(cè)量電壓的每個(gè)的菲涅耳矢量的第一裝置，第一裝置用于經(jīng)由兩個(gè)其他測(cè)量電壓當(dāng)中的一個(gè)的菲涅耳矢量的第一旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算圖像矢量，以及用于將圖像矢量與第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量進(jìn)行比較的第一比較裝置；
[0011]-將索引1^與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且第一旋轉(zhuǎn)的角度值取決于要識(shí)別的相的索引kp，第一旋轉(zhuǎn)的角度值更優(yōu)選地等于(kp-l)xl20 ；
[0012]-第二識(shí)別設(shè)備包括用于確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量的第二確定裝置，用于經(jīng)由三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量的第二旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算三個(gè)圖像矢量的第二計(jì)算裝置，以及用于將每個(gè)圖像矢量與參考軸之間的角度值與角度值的預(yù)定間隔進(jìn)行比較的第二比較裝置；
[0013]-將索引1^與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且其中第二旋轉(zhuǎn)的角度值取決于測(cè)量強(qiáng)度的索引kp ;
[0014]-第二旋轉(zhuǎn)的角度值等于((kp-l)xl20°)_R，其中R表示第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量與參考軸之間的角度值；
[0015]-第二識(shí)別設(shè)備包括用于確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量的第二確定裝置，以及用于對(duì)每個(gè)測(cè)量強(qiáng)度，將所述測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量的坐標(biāo)與各個(gè)測(cè)量電壓的菲涅耳矢量的坐標(biāo)進(jìn)行比較的第三比較裝置；
[0016]-測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于指示識(shí)別的結(jié)束的指示設(shè)備，當(dāng)?shù)谝辉O(shè)備識(shí)別出與測(cè)量電壓的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相時(shí)能夠發(fā)射諸如第一發(fā)光信號(hào)的第一信號(hào)；以及
[0017]-為包括能夠使交流電流能夠流過的初級(jí)電導(dǎo)線和次級(jí)電導(dǎo)線的電力裝置提供測(cè)量系統(tǒng)，每個(gè)次級(jí)電導(dǎo)線電連接至相應(yīng)的初級(jí)電導(dǎo)線，初級(jí)導(dǎo)線和相應(yīng)的次級(jí)導(dǎo)線具有基本上相同的交流電壓，
[0018]其中測(cè)量系統(tǒng)包括:
[0019]-包括電壓測(cè)量元件的初級(jí)模塊，電壓測(cè)量元件能夠測(cè)量每個(gè)初級(jí)導(dǎo)線的電壓，
[0020]-包括三個(gè)電流傳感器的至少一個(gè)次級(jí)模塊，每個(gè)電流傳感器能夠測(cè)量在相應(yīng)次級(jí)導(dǎo)線中流過的電流的強(qiáng)度，該或每個(gè)次級(jí)模塊通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路連接至初級(jí)模塊，
[0021]初級(jí)模塊進(jìn)一步包括用于向該或每個(gè)次級(jí)模塊的無(wú)線接收器發(fā)射包含測(cè)量的電壓值的第一消息的發(fā)射裝置，
[0022]該或每個(gè)次級(jí)模塊包括用于接收第一消息的接收裝置，以及
[0023]測(cè)量系統(tǒng)包括用于該測(cè)量強(qiáng)度關(guān)于測(cè)量電壓的時(shí)間同步的裝置。
[0024]本發(fā)明的主題還涉及一種變電站，用于將具有第一三相交流電壓的電流轉(zhuǎn)換為具有第二三相交流電壓的電流，該變電站包括:
[0025]-包括能夠連接至電力網(wǎng)的輸入電導(dǎo)線的第一板，每個(gè)輸入導(dǎo)線與第一交流電壓的各個(gè)相關(guān)聯(lián)，
[0026]-包括初級(jí)輸出電導(dǎo)線和次級(jí)輸出電導(dǎo)線的第二板，每個(gè)次級(jí)輸出電導(dǎo)線電連接至相應(yīng)的初級(jí)輸出導(dǎo)線，每個(gè)輸出導(dǎo)線與第二交流電壓的相應(yīng)相關(guān)聯(lián)，
[0027]-連接在第一板和第二板之間的變壓器，能夠?qū)⒌谝唤涣麟妷鹤儞Q為第二交流電壓，以及
[0028]-測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量相對(duì)于第二板的至少一個(gè)電量，
[0029]其特征在于測(cè)量系統(tǒng)如上文所定義。
[0030]本發(fā)明的主題還涉及一種用于測(cè)量相對(duì)于電力裝置的至少一個(gè)電量的測(cè)量方法，其中所述電力裝置包括能夠使三相交流電流能夠流動(dòng)的電導(dǎo)線，該方法包括以下步驟:
[0031]-通過電壓測(cè)量元件測(cè)量每個(gè)電導(dǎo)線的電壓，每個(gè)電導(dǎo)線與交流網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相關(guān)聯(lián)，
[0032]-通過信息處理 單元接收測(cè)量電壓的值，
[0033]該測(cè)量方法的特征在于它進(jìn)一步包括以下步驟:[0034]-通過信息處理單元用預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓與三個(gè)相當(dāng)中的第一相關(guān)聯(lián)，
[0035]-通過第一識(shí)別設(shè)備識(shí)別與兩個(gè)其他測(cè)量電壓的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相，
[0036]-通過三個(gè)電流傳感器測(cè)量在每個(gè)電導(dǎo)線中流過的電流的強(qiáng)度，以及
[0037]-通過第二識(shí)別設(shè)備識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的其他有利方面，該測(cè)量方法包括單獨(dú)采用或根據(jù)所有技術(shù)上可采納的組合的、以下特征的一個(gè)或若干:
[0039]-識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的步驟包括:確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量，經(jīng)由三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量的第二旋轉(zhuǎn)計(jì)算三個(gè)圖像矢量，以及將每個(gè)圖像矢量與參考軸之間的角度值與角度值的預(yù)定間隔進(jìn)行比較；以及
[0040]-將索引1^與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且其中第二旋轉(zhuǎn)的角度值取決于測(cè)量強(qiáng)度的索引kp，第二旋轉(zhuǎn)的角度值更優(yōu)選地等于((kp-l)xl20° )_R，其中R表示第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量與參考軸之間的角度值?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0041]通過閱讀僅利用非限制的示例提供的并參照附圖的以下描述，本發(fā)明的這些特征和優(yōu)點(diǎn)將顯現(xiàn)，其中:
[0042]-圖1是變電站的圖解表示，其中變電站包括第一板，通過變壓器的中介連接至第一板的第二板，以及測(cè)量相對(duì)于第二板的至少一個(gè)電量的測(cè)量系統(tǒng)，
[0043]-圖2是圖1的測(cè)量系統(tǒng)的圖解表示，該測(cè)量系統(tǒng)包括用于測(cè)量電壓的初級(jí)模塊、用于測(cè)量強(qiáng)度的多個(gè)次級(jí)模塊以及中央模塊，
[0044]-圖3是圖2的次級(jí)模塊的圖解表示，
[0045]-圖4是測(cè)量的電壓和電流的菲涅耳表示，
[0046]-圖5是關(guān)于識(shí)別與每個(gè)測(cè)量電壓對(duì)應(yīng)的相的、用于測(cè)量的測(cè)量方法的步驟的流程圖，
[0047]-圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、關(guān)于識(shí)別與每個(gè)測(cè)量強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的相的測(cè)量方法的步驟的流程圖，以及
[0048]-圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的類似于圖6的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]在圖1中，連接至電力網(wǎng)12的變電站10包括第一板14，第二板16，連接在第一板和第二板之間的變壓器18，以及用于測(cè)量諸如與第二板16關(guān)聯(lián)的交流電壓和/或交流電流的值的、相對(duì)于第二板16的至少一個(gè)電量的測(cè)量系統(tǒng)20。
[0050]變電站10能夠?qū)⒂删W(wǎng)絡(luò)12傳遞的并具有第一交流電壓的電流轉(zhuǎn)換為具有第二交流電壓的電流。
[0051]電力網(wǎng)12是中壓網(wǎng)絡(luò)，即其電壓大于1000伏并少于50000伏的網(wǎng)絡(luò)。因而第一三
相電壓是中壓。
[0052]替換地，網(wǎng)絡(luò)12是三相交流電網(wǎng)絡(luò)。電力網(wǎng)12是高壓網(wǎng)絡(luò)，即其電壓大于50000
伏的網(wǎng)絡(luò)。換言之，第一三相電壓是高壓。[0053]替換地，電力網(wǎng)12是中壓網(wǎng)絡(luò)，即其電壓大于1000伏并少于50000伏的網(wǎng)絡(luò)。那
么第一三相電壓是中壓。
[0054]第一板14包括若干輸入22，每個(gè)輸入22包括第一輸入導(dǎo)線24A、24B，第二輸入導(dǎo)線26A、26B和第三輸入導(dǎo)線28A、28B。每個(gè)第一、第二、第三輸入導(dǎo)線24A、24B、26A、26B、28A、28B通過各自的輸入斷路器32的中介來(lái)連接至電力網(wǎng)。在相應(yīng)的輸入導(dǎo)線24A、24B、26A、26B、28A、28B中流過的三相電流具有第一三相電壓。
[0055]第二板16包括第一初級(jí)導(dǎo)線34、第二初級(jí)導(dǎo)線36、第三初級(jí)導(dǎo)線38和第四
初級(jí)導(dǎo)線39，以及多個(gè)(N個(gè))的輸出40A、40B.......40N,即第一輸出40A、第二輸出
40B、......、第N輸出40N，每個(gè)輸出40A、40B、......、40N能夠傳遞三相電壓。
[0056]每個(gè)輸出40A、40B、40N是低壓輸出，即其輸出電壓少于1000伏。那么第二三相電壓是低壓。
[0057]替換地，每個(gè)輸出40A、40B、......、40N是中壓輸出，即其輸出電壓大于1000伏并
少于50000伏。換言之，第二三相電壓是中壓。
[0058]第一輸出40A包括第一次級(jí)導(dǎo)線42A、第二次級(jí)導(dǎo)線44A、第三次級(jí)導(dǎo)線46A和第四次級(jí)導(dǎo)線48A和三個(gè)輸出斷路器50。第一、第二和第三次級(jí)導(dǎo)線42A、42B、42C分別通過相應(yīng)輸出斷路器50的中介來(lái)連接至第一、第二和第三初級(jí)導(dǎo)線34、36、38。第四次級(jí)導(dǎo)線48A直接連接至第四初級(jí)導(dǎo)線39。
[0059]初級(jí)輸出導(dǎo)線34、36、38和相應(yīng)的次級(jí)輸出導(dǎo)線42A、44A、46A具有基本上相同的電壓，即分別是與第二三相電壓的三相對(duì)應(yīng)的第一電壓V1、第二電壓V2和第三電壓V3。初級(jí)導(dǎo)線34、36、38和次級(jí)輸出導(dǎo)線42A、44A、46A的三相電壓具有頻率Fvtjltage和周期PV()ltage。
[0060]其他輸出40B、......40N與上述第一輸出40A相同，并且通過每次用關(guān)于兀件的
參考號(hào)的相應(yīng)字母B........N來(lái)替代字母A，包括相同元件。
[0061]變壓器18能夠?qū)⒕哂械谝唤涣麟妷旱膩?lái)自電力網(wǎng)的電流轉(zhuǎn)換為傳遞到第二板16的并具有第二交流電壓的電流。變壓器18包括連接至第一板14的初級(jí)繞組52和連接至第二板16的次級(jí)繞組54。
[0062]測(cè)量系統(tǒng)20能夠測(cè)量每個(gè)次級(jí)輸出導(dǎo)線42A、44A、46A、......46N的電壓。
[0063]此外，測(cè)量系統(tǒng)20能夠測(cè)量在每個(gè)次級(jí)輸出導(dǎo)線42A、44A、46A、......46N中流過
的電流的強(qiáng)度。
[0064]在圖2中可見，測(cè)量系統(tǒng)20包括初級(jí)模塊60、多個(gè)(N個(gè))的次級(jí)模塊62A、
62B........62N,(即第一次級(jí)模塊62A、未示出的第二次級(jí)模塊62B.......和第N次級(jí)模
塊62N),以及中央模塊(centralising module)64。每個(gè)次級(jí)模塊62A、......、62N通過未
示出的一個(gè)相應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路連接至初級(jí)模塊60。
[0065]初級(jí)模塊60包括用于測(cè)量相應(yīng)初級(jí)導(dǎo)線34、36、38的電壓的電壓測(cè)量兀件66,以及信息處理單元68。初級(jí)模塊60進(jìn)一步包括無(wú)線收發(fā)器70、無(wú)線天線72 (當(dāng)將初級(jí)模塊連接至次級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是無(wú)線鏈路時(shí))，以及用于電壓測(cè)量元件、信息處理單元和無(wú)線收發(fā)器的供電的供應(yīng)部件74。
[0066]可替換地，當(dāng)將初級(jí)模塊連接至次級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是紅外鏈路時(shí)，初級(jí)模塊60包括紅外收發(fā)器。替換地，當(dāng)將初級(jí)模塊連接至次級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是光纖時(shí)，初級(jí)模塊60包括光收發(fā)器。再次可替換地，當(dāng)將初級(jí)模塊連接至次級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是雙絞線或載波電流鏈路或者任何其他電隔離鏈路時(shí)，初級(jí)模塊60包括電收發(fā)器。
[0067]對(duì)于第一次級(jí)導(dǎo)線42A、第二次級(jí)導(dǎo)線44A和第三次級(jí)導(dǎo)線46A的每個(gè)，第一次級(jí)模塊62A包括在相應(yīng)次級(jí)導(dǎo)線42A、44A、46A中流過的電流強(qiáng)度的傳感器(transducer)76A。當(dāng)將第一次級(jí)模塊連接至初級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是無(wú)線鏈路時(shí)，第一次級(jí)模塊62A包括信息處理單元78A、無(wú)線收發(fā)器80A和無(wú)線天線82A。
[0068]可替換地，當(dāng)將第一次級(jí)模塊連接初級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是紅外鏈路時(shí)，第一次級(jí)模塊62A包括紅外收發(fā)器。可替換地，當(dāng)將第一次級(jí)模塊連接初級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈路是光纖時(shí)，第一次級(jí)模塊62A包括光收發(fā)器。替換地還有，當(dāng)將第一次級(jí)模塊連接至初級(jí)模塊的數(shù)據(jù)鏈接是雙絞線或經(jīng)由載波電流的鏈路或者任何其他電隔離鏈路時(shí)，第一次級(jí)模塊62A包括電收發(fā)器。
[0069]第一次級(jí)模塊62A進(jìn)一步包括用于向信息處理單元和無(wú)線收發(fā)器供電的供應(yīng)部件84A。通過唯一的數(shù)字，也被稱為標(biāo)識(shí)符，來(lái)標(biāo)識(shí)第一次級(jí)模塊62A。
[0070]其他次級(jí)模塊62B.......62N與上述第一次級(jí)模塊62A相同，并且通過每次用關(guān)
于元件的參考號(hào)的相應(yīng)字母B........N來(lái)替代字母A而包括相同元件。其他次級(jí)模塊
62B、......、62N的每個(gè)也具有唯一標(biāo)識(shí)符。
[0071]中央模塊64包括信息處理單元86、數(shù)據(jù)庫(kù)88和人機(jī)接口 90。中央模塊64包括無(wú)線收發(fā)器92、無(wú)線天線94和用于向信息處理單元、數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)接口及無(wú)線收發(fā)器供電的供應(yīng)部件96。
[0072]電壓測(cè)量元件66能夠測(cè)量第一初級(jí)導(dǎo)線34的第一電壓Va、第二初級(jí)導(dǎo)線36的第二電壓Vb和第三初級(jí)導(dǎo)線38的第三電壓Vc。電壓測(cè)量元件66還能夠測(cè)量流過初級(jí)導(dǎo)線34、36、38的三相電壓的頻率Fvtjltage。
[0073]信息處理單元68包括處理器98和能夠存儲(chǔ)第一識(shí)別應(yīng)用101的存儲(chǔ)器100，其中第一識(shí)別應(yīng)用101用于識(shí)別與每個(gè)測(cè)量的電壓Va、Vb、Vc對(duì)應(yīng)的相。
[0074]存儲(chǔ)器100能夠存儲(chǔ)第一采樣軟件102，用于使用預(yù)定的采樣周期Psamp在電壓周期Pv-上對(duì)所測(cè)量的電壓Va、Vb、Vc的值進(jìn)行采樣。所測(cè)量的電壓Va、Vb、Vc的樣本分別被表示為Vam、Vbm, Vcm，其中m是在I和Nsamp之間變化的樣本索引，Nsamp是表示與采樣頻率Fs_對(duì)應(yīng)的、在電壓周期Pv-上的電壓樣本的數(shù)目的整數(shù)。Nsamp也被稱為樣本數(shù)目。
[0075]存儲(chǔ)器100能夠存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)軟件103，用于通過認(rèn)為測(cè)量電壓Va等于VI，而用預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓Va與第一相關(guān)聯(lián)。存儲(chǔ)器100能夠存儲(chǔ)第一確定軟件104,用于確定每個(gè)測(cè)量電壓的樣本Vam、Vbm、VClJ^K個(gè)變換系數(shù)，K是大于或等于I的整數(shù)。
[0076]例如，該變換是傅立葉變換，并且第一確定軟件104能夠計(jì)算每個(gè)測(cè)量電壓Va、Vb、Vc的樣本Vam、Vbm、Vcm的傅立葉級(jí)數(shù)分解的K個(gè)系數(shù)Re_k (Vj)、Im_k (Vj)，其中k在I和K之間，并且j分別等于a、b和C。
[0077]系數(shù)Re_k(Vj)和Im_k(Vj)滿足下面的等式，k在I和K之間:
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量關(guān)于電力裝置(16)的至少一個(gè)電量(Va、Vb、Vc)的測(cè)量系統(tǒng)(20)，該裝置(16 )包括能夠使三相交流電流能夠流動(dòng)的電導(dǎo)線(34、36、38 )，測(cè)量系統(tǒng)(20 )包括: -用于測(cè)量電導(dǎo)線(34、36、38)的每個(gè)的電壓的電壓測(cè)量元件(66)，其中每個(gè)電導(dǎo)線(34、36、38)與交流電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相關(guān)聯(lián)， -信息處理單元(68)，能夠接收測(cè)量電壓(Va、Vb、Vc)的值， -三個(gè)電流傳感器(76A、……、76N)，每個(gè)電流傳感器(76A、……、76N)能夠測(cè)量在相應(yīng)電導(dǎo)線(42A、......、46N)中流動(dòng)的電流的強(qiáng)度， 其特征在于處理單元(68)包括:用于以預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓(Va)與三個(gè)相當(dāng)中的第一相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)裝置(103)，用于識(shí)別與兩個(gè)其他測(cè)量電壓(Vb、Vc)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的第一識(shí)別設(shè)備(101)，以及用于識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度(Ix、Iy、Iz)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的第二識(shí)別設(shè)備(125A、……、125N)，以及 其特征在于第二識(shí)別設(shè)備(125A、……、125N)包括用于確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)的第二確定裝置(121A、……、121N)，用于經(jīng)由三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)的第二旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算三個(gè)圖像矢量(Ph_0 2(Ij))的第二計(jì)算裝置(122A、……、122N)，以及用于將每個(gè)圖像矢量(Ph_0 2(Ij))與參考軸(X)之間的角度值與角度值(]-a lref； a 2ref[)的預(yù)定間隔進(jìn)行比較的第二比較裝置(124A、……、124N)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中第一識(shí)別設(shè)備(101)包括用于確定三個(gè)測(cè)量電壓的每個(gè)的菲涅耳矢量(Va、Vb、Vc)的第一確定裝置(104)，用于經(jīng)由兩個(gè)其他測(cè)量電壓當(dāng)中的一個(gè)的菲涅耳矢量(Vj)的第一旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算圖像矢量(Ph_0 I(Vj))的第一計(jì)算裝置(105)，以及用于將圖像矢量(Ph_0 I (Vj))與第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量(Vl)進(jìn)行比較的第一比較裝置(106)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中將索引1^與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且其中第一旋轉(zhuǎn)的角度(Θ I)的值取決于要識(shí)別的相的索引kp，第一旋轉(zhuǎn)的角度(Θ I)的值優(yōu)選地等于(kp-l) X120。。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求的任何一個(gè)所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中將索引kp與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且其中第二旋轉(zhuǎn)的角度(Θ 2)的值取決于測(cè)量強(qiáng)度的索引kp。
5.根據(jù)引用權(quán)利要求2的權(quán)利要求4所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中第二旋轉(zhuǎn)的角度(Θ 2)的值等于((kp-l)X120° )_R，其中R表示第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量(Vl)與參考軸(X)之間的角度值。
6.根據(jù)前面引用權(quán)利要求2的權(quán)利要求的任何一個(gè)所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中第二識(shí)別設(shè)備(125A、……、125N)包括用于確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)的第二確定裝置(121A、……、121N)，以及用于為每個(gè)測(cè)量強(qiáng)度(Iz、Iy、Iz)將所述測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)的坐標(biāo)與各個(gè)相電壓(V1、V2、V3)的菲涅耳矢量的坐標(biāo)進(jìn)行比較的第三比較裝置。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求的任何一個(gè)所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中測(cè)量系統(tǒng)(20)進(jìn)一步包括用于指示識(shí)別的結(jié)束的指示設(shè)備(109)，當(dāng)?shù)谝蛔R(shí)別設(shè)備(101)識(shí)別出與測(cè)量電壓(Va、Yb, Vc)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相時(shí)，該指示設(shè)備(109)能夠發(fā)射諸如第一發(fā)光信號(hào)的第一信號(hào)。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求的任何一個(gè)所述的測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中為電力裝置(16)提供測(cè)量系統(tǒng)(20)，其中電力裝置(16)包括初級(jí)電導(dǎo)線(34、36、38)，以及能夠使交流電流能夠流動(dòng)的次級(jí)電導(dǎo)線(42A、42B、……、42N、44A、44B、……、44N、46A、46B、……、46N)，每個(gè)次級(jí)電導(dǎo)線(42A、......、46N)電連接至對(duì)應(yīng)的初級(jí)電導(dǎo)線(34、36、38)，初級(jí)電導(dǎo)線(34、36、38)與相應(yīng)的次級(jí)導(dǎo)線(42A、……、46N)具有基本上相同的交流電壓(V1、V2、V3)， 其中測(cè)量系統(tǒng)(20)包括: -包括電壓測(cè)量元件(66)的初級(jí)模塊(60)，電壓測(cè)量元件(66)能夠測(cè)量每個(gè)初級(jí)導(dǎo)線(34、36、38)的電壓， -包括三個(gè)電流傳感器(76A、……、76N)的至少一個(gè)次級(jí)模塊(62A、……、62N)，每個(gè)電流傳感器能夠測(cè)量在相應(yīng)次級(jí)導(dǎo)線(42A、……、46N)中流動(dòng)的電流的強(qiáng)度，其中該或每個(gè)次級(jí)模塊(62A、……、62N)通過相應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路連接至初級(jí)模塊(60)， 初級(jí)模塊(60)進(jìn)一步包括發(fā)射裝置(107)，用于向該或每個(gè)次級(jí)模塊(62A、62B、……62N)的無(wú)線接收器(80A、……、80N)發(fā)射包含測(cè)量電壓(Va、Vb、Vc)的值的第一消息(M1)，該或每個(gè)次級(jí)模塊(62A、……、62N)包括用于接收第一消息(Ml)的接收裝置，以及測(cè)量系統(tǒng)(20)包括用于測(cè)量強(qiáng)度(Ix、Iy、Iz)相對(duì)于測(cè)量電壓(Va、Vb、Vc)的時(shí)間同步的同步裝置(120A、......、120N)。
9.一種用于將具有第一三相交流電壓的電流變換為具有第二三相交流電壓的電流的變電站(10)，該變電站(10)包括: -包括能夠連接至電力網(wǎng)(12)的輸入電導(dǎo)線(24A、26A、28A、24B、26B、28B)的第一板(14)，每個(gè)輸入導(dǎo)線(24A、……、28B)與第一交流電壓的各個(gè)相關(guān)聯(lián)， -包括初級(jí)輸出電導(dǎo)線(34、36、38)和次級(jí)輸出電導(dǎo)線(42A、44A、46A、42B、44B、46B、……、42N、44N、46N)的第二板(16)，每個(gè)次級(jí)輸出導(dǎo)線(42A、……、46N)電連接至相應(yīng)的初級(jí)輸出導(dǎo)線(34、36、38)，每個(gè)輸出導(dǎo)線(34、42A、……46N)與第二交流電壓的各個(gè)相關(guān)聯(lián)， -連接在第一板(14)和第二板(16)之間的變壓器(18)，能夠?qū)⒌谝唤涣麟妷鹤儞Q為第二交流電壓，以及 -用于測(cè)量關(guān)于第二板(16)的至少一個(gè)電量的系統(tǒng)(20), 其特征在于測(cè)量系統(tǒng)(20)符合前面權(quán)利要求的任何一個(gè)。
10.一種用于測(cè)量關(guān)于電力裝置(16)的至少一個(gè)電量(Va、Vb、Vc)的方法，該電力裝置(16)包括能夠使三相交流電流能夠流動(dòng)的電導(dǎo)線(34、36、38)，該方法包括以下步驟: -通過電壓測(cè)量元件(66)測(cè)量(150)電導(dǎo)線(34、36、38)的每個(gè)的電壓，每個(gè)電導(dǎo)線(34、36、38)與交流電網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)相關(guān)聯(lián)， -通過信息處理單元(68)接收(150)測(cè)量電壓(Va、Vb、Vc)的值， 該方法的特征在于它進(jìn)一步包括以下步驟: -通過信息處理單元(68)用預(yù)定方式將第一測(cè)量電壓(Va)與三個(gè)相當(dāng)中的第一相關(guān)聯(lián)(155)， -通過第一識(shí)別設(shè)備(101)識(shí)別(165、180)與兩個(gè)其他測(cè)量電壓(Vb、Vc)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相， -通過三個(gè)電流傳感器(76A、……、76N)測(cè)量(200 ;300)在電導(dǎo)線(42A、……、46N)的每個(gè)中流動(dòng)的電流的強(qiáng)度，以及 -通過第二識(shí)別設(shè)備(125A、......、125N)識(shí)別(230、250、270 ;330、350、370)識(shí)別與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度(Ix、Iy、Iz)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相， 其中識(shí)別(230、250、270 ;330、350、370)與三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)對(duì)應(yīng)的相的步驟包括確定三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的每個(gè)的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)，經(jīng)由三個(gè)測(cè)量強(qiáng)度的菲涅耳矢量(Ix、Iy、Iz)的第二旋轉(zhuǎn)計(jì)算三個(gè)圖像矢量(Ph_0 2(Ij))，以及將每個(gè)圖像矢量(Ph_Θ 2 (Ij))與參考軸(X)之間的角度與角度值(]_α Iref; a 2ref[)的預(yù)定間隔進(jìn)行比較。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將索引1^與要識(shí)別的每個(gè)相關(guān)聯(lián)，索引kp是對(duì)于第一相等于I并且對(duì)于其他相連續(xù)地采用等于2和3的整數(shù)值的整數(shù)，并且其中第二旋轉(zhuǎn)的角度(Θ 2)的值取決于測(cè)量強(qiáng)度的索引kp， 第二旋轉(zhuǎn)的角度(Θ 2)的值更優(yōu)選地等于((kp-l)X120° )_R，其中R表示第一測(cè)量電壓的菲涅耳矢量(Vl)與參考 軸(X)之間的角度值。
【文檔編號(hào)】H02M5/10GK103543328SQ201310287501
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】P.德尚普斯, O.庫(kù)特洛 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司