用于确定个体功耗的方法技术

为了确定一组个体电功率分配支路(3)中的功耗，一种方法包括步骤：a)测量在主上游线路(2)中流动的电流(I)和主上游线路的电压(U)；b)测量装配每条支路(3)的电路断路器(7)的下游的至少一条支路的电压(Ui)；c)基于上-下游电压之间的差(ΔUi)，确定流过所述支路的电流(Ii)；d)根据所述支路的电流和电压计算支路的个体功耗(Pi’)；e)根据主上游线路的电流和电压计算由支路组消耗的总体功率(P)；以及f)校正(F6)个体功耗(Pi’)，使得在支路(3)的级别观察到的瞬时电功耗变化等于同时在主上游线路(2)的级别观察到的瞬时电功耗变化。

【技术实现步骤摘要】
用于确定个体功耗的方法
本专利技术涉及确定电气装置中的个体功耗的方法，所述电气装置包括在多个负载之间的个体电功率分配的一组多个支路，以及将这组支路连接至电力电源的主上游线路。本专利技术还涉及一种用于监视电气装备中个体功耗的系统。
技术介绍
个人，以及其他经济主体，对控制其自己的电功耗表现出越来越多的兴趣。此控制的轴心(axis)依赖于总体功耗中的不同的特定功耗的详细知识。例如，房屋的居住者可能对它们的由于供暖导致的电功耗、对专用于照明的电功耗和/或由于这样那样的装备导致的电功耗感兴趣，而以单独的房屋规模上的总体消耗的知识不能满足他们。目前，房屋或公寓的居住者可以利用装配有连接至公共电功率分配网络的线的电功耗仪表获知(haveaccessto)他们的总体电功耗。当期望知道例如房屋内部的装备的个体功耗时，对连接此装备的支路装配电功耗仪表。附图1是显示目前家庭电气装置的示例的示图，其中多个电功耗仪表101提供与构成总体功耗P的多个个体功耗P1、P2、P3相关的信息。图1中，参考数字102指定连接至公共电功率分配网络的变压器。上游引入(incoming)馈线103将变压器102连接至多个电功率分配引出(outgoing)馈线或支路104。在图1的示例中，仅示出了三条支路。支路104对与房屋或公寓的装备对应的负载105供电。上游引入馈线103装配有电功耗仪表106。每条电功率分配支路104被进一步装配有与仪表106一样或相似的电功耗仪表101。每个仪表101或者106通过测量其装配的线路的电流(I；I1，I2，I3)和电压(U；U1，U2，U3)来确定功耗(个体或者总体)。提供有线网络来将不同的计量(metering)传达给收集这样的计量的电子测量中央单元107。电功耗仪表既昂贵又笨重。当在装置内部期望监视多个个体功耗时，由电功耗仪表的倍增导致的额外费用变得相当大，并且可能是形成个体功耗监视系统的真正障碍。这样的仪表倍增的可能性可能进一步受限于目前在个人房屋或公寓中使用的很多通用电气面板中的可用空间的缺乏。因此，需要提供一种紧凑且经济的个体功耗监视系统。专利申请FR2984516描述了一种用于测量个体功率的中央单元，其部分地解决了此需要。此类型的解决方案通过名称为BCPM(用于“支路电路电表(BranchCircuitPowerMeter)”的应用而被商业化。图2示意性地示出了在前述申请中描述的BCPM多支路中央测量单元。如在图1中，电功耗仪表106装配上游引入馈线103。此仪表测量总体供电电压U，以及总体供电电流I的强度和相移值。然而，期望确定其消耗的每条分配支路104现在被装配有电流传感器或电流计201，而不是另一个消耗仪表。最后，中央测量单元202随时收集并记录源自仪表106和电流计201的数据，然后基于这些数据计算不同的总体或个体功耗。这个方案的缺点是其仍然高额的费用(虽然电流传感器比电功耗仪表便宜)并且需要在每条引出馈线上安装电流传感器。甚至，当使用环形电流传感器时，这样的安装需要拆下房屋的电气面板，从而在每条引出馈线周围滑入(slip)环形电流传感器。此外，面板中的可用空间并不总是足够安装环形传感器。使用能开的传感器也不令人满意，因为它们甚至比环形传感器更昂贵和笨重。
技术实现思路
本专利技术的目标在于进一步减少获知电气装置之内构成总体电功耗的个体电功耗的费用。根据本专利技术，此目标趋向于利用确定功耗的方法来实现，所述方法包括步骤：a)测量在主上游线路中流动的电流和主上游线路的电压；b)测量在装配支路的电路断路器下游的至少一个个体分配支路的电压；c)基于主上游线路的电压与个体分配支路的电压之间的差，确定在个体分配支路中流过的电流；d)基于个体分配支路的电压和电流来计算个体分配支路的个体功耗；e)基于主上游线路的电压和电流计算由支路组消耗的总体功率；以及f)校正个体功耗，使得在个体分配支路的级别上观察到的瞬时电功耗变化等于同时在主上游线路的级别上观察到的瞬时电功耗变化。本专利技术的目标在于简化的个体功耗监视系统，从而减少其费用和体积，并使得它在电气面板中的安装更容易。根据本专利技术，趋向于通过提供以下来实现此目标：●用于在主上游线路的级别测量电流和电压并用于测量在电路断路器下游的至少一个个体分配支路的电压的设备；●基于主上游线路的电流和电压的由所述支路组消耗的总体功率的仪表；●被配置为基于流过个体分配支路的电流和个体分配支路的电压来计算个体分配支路的个体功耗的计算设备；●用于通过同时在个体分配和主上游线路的级别上观察到的瞬时电功耗变化的相关性来校正个体功耗的部件。计算设备被配置为基于主上游线路的电压与个体分配支路的电压之间的差来计算个体分配支路的电流。附图说明前述和其他特征以及优点将从下面结合附图对具体实施例的非限制性描述中更加清楚地显现，附图中：先前描述的图1是装配有根据现有技术的功耗监视系统的电气装置的简化电气图；先前描述的图2示意性地显示图1的电气装置中的根据现有技术的另一功耗监视系统；图3示意性地显示根据本专利技术的个体功耗监视系统；图4显示根据本专利技术的监视系统的优选实施例；图5显示由根据本专利技术的监视系统所实施的确定个体电功率分配支路的功耗的方法的步骤；图6显示图4的监视系统中实施的改进个体功耗的计算的校正算法；图7显示另一个体功耗校正算法；图8显示图7的校正算法的变形；以及图9显示确定装配每个个体电功率分配支路的电路断路器的接触电阻的方法。具体实施方式图3显示能够监视个体电功耗的电气装置1。为清楚起见，图3被简化了，并且在其中省略了装置中的某些常规组件。具体地，显示单相导体，而未显示中性导体。电气装置1可以属于最终电功耗品，并且位于诸如个人房屋或者公寓或者办公楼的建筑内，其中存在多个待供电的不同负载并且其中要执行电功率分配。电气装置1常规地包括主上游线路或引入馈线2以及一组连接至引入馈线2的个体电功率分配支路3。支路3对与建筑装备相应的负载4供电。装置1通过引入馈线2连接至A.C.或者D.C.流电力电源5。电源5具体可为公共电功率分配网。引入馈线2形成(emerge)在通用低压面板6上，其中将多条引出馈线连接至引入馈线2。每条引出馈线都属于分散在建筑中的分配支路3之一。在图3的示例中，支路3的数量为3。应该显而易见的，它们的数量可以不同于3。每条引出馈线3装配有电路断路器7，该电路断路器7尤其是在发生过电压或中性导体断路时使能中断负载4的供电。在闭合位置中，此电路断路器具有低阻抗，主要为电阻，在10mΩ的级别(order)。为了最小化确定一条个体分配支路3中的电功耗所必需的装备，提出利用跨过装配此支路的电路断路器7而出现的电压降。事实上，已经观察到电路断路器7在闭合位置中表现为“分流(shunt)”电阻。电路断路器7中的电压降几乎随着流过其内的电流呈线性变化。因此，对电流断路器7上游和下游的电压进行测量使能估计支路3中流过的电流，然后是此支路所消耗的功率。图3示意性地显示了在电气装置1中应用这个原理的个体功耗监视系统8。这里，将支路从1至3编号。Ui和Ii分别指定排序i(i的范围从1至3)的支路的电压和电流。在A.C.状态中，应该区分排序i的个体配电支路所消耗的有动功率Pi和无功功率Qi。在下面描述的监视系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定电气装置(1)中的个体功耗的方法，所述电气装置(1)包括一组个体电功率分配支路(3)和将支路组连接至电力电源(5)的主上游线路(2)，每条个体电功率分配支路包括电路断路器(7)，所述方法包括步骤：a)测量(F1)在主上游线路中流动的电流(I)和主上游线路的电压(U)；b)测量(F2)在电路断路器(7)的下游的至少一条个体分配支路(3)的电压(Ui)；c)基于主上游线路的电压与个体分配支路的电压之间的差(ΔUi)，确定(F3)在个体分配支路中流动的电流(Ii)；d)基于个体分配支路的电压(Ui)和电流(Ii)来计算(F4)个体分配支路的个体功耗(Pi’)；e)基于主上游线路的电压(U)和电流(I)来计算(F5)由支路组消耗的总体功率(P)；以及f)校正(F6)个体功耗(Pi’)，使得在个体分配支路的级别观察到的瞬时电功耗变化等于同时在主上游线路的级别观察到的瞬时电功耗变化。

【技术特征摘要】
2013.10.16 FR 13/023991.一种确定电气装置(1)中的个体功耗的方法，所述电气装置(1)包括一组个体电功率分配支路(3)和将个体电功率分配支路组连接至电力电源(5)的主上游线路(2)，每条个体电功率分配支路包括电路断路器(7)，所述方法包括步骤：a)测量在主上游线路中流动的电流和主上游线路的电压；b)测量在电路断路器(7)的下游的至少一条个体电功率分配支路(3)的电压；c)基于主上游线路的电压与个体电功率分配支路的电压之间的差，确定在个体电功率分配支路中流动的电流；d)基于个体电功率分配支路的电压和电流来计算个体电功率分配支路的个体功耗；e)基于主上游线路的电压和电流来计算由个体电功率分配支路组消耗的总体功率；以及f)校正个体功耗，使得在个体电功率分配支路的级别观察到的瞬时电功耗变化等于同时在主上游线路的级别观察到的瞬时电功耗变化,其中步骤f)包括子步骤：-向个体功耗指派个体校正系数；-同时检测校正的个体功耗的变化与总体功率的变化；-计算校准系数，所述校准系数等于个体功耗与总体功率的变化之间的比率；-利用所述校准系数更新所述个体校正系数；以及-向个体功耗指派更新后的个体校正系数。2.根据权利要求1的方法，其中在每次闭合所述电路断路器(7)时执行步骤f)。3.根据权利要求1的方法，其中对全部个体电功率分配支路(3)实施步骤b)至d)。4.根据权利要求3的方法，进一步包括步骤：g)校正每条个体电功率分配支路(3)的个体功耗，使得校正的个体功耗的总和等于总体功率。5.根据权利要求4的方法，步骤g)包括子步骤：-向每条个体电功率分配支路(3)的个体功耗指派个体校正系数；-计算总体校正系数，所述总体校正系数等于校正的个体功耗的总和与总体功率之间的比率；-利用总体校正系数更新每条个体电功率分配支路的个体校正系数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·马克，
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