产生数据组的方法和用于采集供电系统的电能质量的现场设备及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种产生数据组的方法，其给出在供电网络（１）测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）上出现的交流电流和／或交流电压值的时间变化与其期望变化的偏差，为了能更精确描述此偏差，在该方法中实施下列步骤：记录由供电网络测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）上交流电流和／或交流电压值给出的测量值；当测量值偏离其期望的时间变化时，产生事件信号；在出现事件信号的情况下，由测量值以及在可预先给出的事件持续时间期间这些测量值的后续其它测量值确定描述供电网络（１）在测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）的状态的状态参数的参数组，并将参数组的至少几个状态参数与所属的给出偏差原因的原因字符串对应，以及由至少该参数组和该原因字符串产生数据组。本发明专利技术还涉及用来采集供电网络（１）电能质量的电气现场设备及系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生数据组的方法和用于采集供电系统的电能质量的现场设备及系统
技术介绍
在电能供应系统中，用到所谓的故障记录仪表(Stoerschreiber ),用于监 控由供电系统输送的电能的质量。在这种情况下故障记录仪表可以设计成设置 在供电网络的测量点附近的所谓的现场设备。在此在该测量点的电能质量由特 定的质量参数确定，例如电流值和电压值关于频率、幅值和相位的随时间的变 化与其期望的变化的偏差部分。还有谐波部分、电流和电压值的平均值的稳定 性以及传输的功率可以表示这些质量参数。故障记录仪表例如是由Siemens目录"Digitaler Stoerschreiber SIMEAS R， Power Quality Katalog SR 10.1.1,2004'，公知的。为确定供电网络中的电能质量， 由该公知的故障记录仪表采集供电网络测量点上的交流电流和交流电压，并产 生与此成比例的测量值。从中形成所述的质量参数。质量参数与其期望的变化 的偏差存储在事件记录(Ereignisprotokoll)中，并且可以为了分析而将其传送 给外部的设备例如分析计算机。借助这样的分析计算机可以根据事件记录确定 供电网络的电能质量的等级。例如在此可以检查，质量参数的变化是否在特定 的指标之内，例如在EN50160要求的范围内。此外可以通过特定的方法来支持对所确定的质量参数的分析，利用这些方 法可以估计质量参数的偏差的效应。在此例如可以在图中作出测得的电压平均 值的正偏差(所谓的"鼓起，，=峰值)或该平均值的负偏差(所谓的"下陷，，=谷底) 在各偏差持续时间上的绝对值。借助由例如ITIC ( Information Technology Industries Council,信息技术工业协会)预先给定的特征线可以确定，所测定的 偏差是否特别对信息技术设备有害。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供能更精确地详细说明在供电网络中电能 质量的偏差的方法和现场设备以及系统。本专利技术要解决的方法技术问题是通过一种产生数据组的方法来解决，该数据组给出在供电网络测量点的交流电流和/或交流电压值的随时间的变化与其 期望的变化的偏差，在该方法中实施下列步骤记录由供电网络测量点的交流电流和/或交流电压值给出的测量值；当测量值偏离其期望的随时间的变化时， 产生事件信号；在出现事件信号的情况下，由测量值以及在可预先给出的事件 持续时间期间这些测量值的后续其它测量值，确定描述供电网络在测量点的状 态的状态参数的参数组，并将参数组的至少几个状态参数与所属的给出偏差原 因的原因字符串对应，和由至少该参数组和该原因字符串产生数据组。本专利技术方法的重要优点在于，不仅只产生描述在偏差期间供电网络的当前 状态的状态参数，而且还输出数据组，用该数据组借助原因字符串给出被检测 的偏差的原因。用这种方式供电网络的运营商可以非常快速地确定供电网络中 导致偏差的故障源。必要时可以同时找到消除该故障源的合适措施。导致状态 参数偏差的可能原因例如是故障(如短路)、电机的启动、变压器开始运行、继 续的故障或自行消除的故障。在此需注意，状态参数可以是具体的计算值，例 如被测量的测量值的频率偏差，也可以是描述的值，例如存在谐波的说明。本专利技术方法的一个具有优势的扩展是，分别在平均持续时间记录测量值， 并由在平均持续时间记录的测量值形成平均值，并形成这些平均值和期望值之 间的差值，其中该期望值给出平均值的期望值，其是就对于当前平均值来说时 间上在前的平均值确定的，并且当差值超过预先给出的阈值时，产生给出平均 值的偏差的事件信号。因此可以特别确定地检测到偏差并产生事件信号。在这 个意义下平均值可以是例如所谓的RMS值(均方根，root mean square )或记录 的测量值的有效值。在这种关系上平均持续时间例如可以是所测量的交流电流或所测量的交 流电压的半个振荡周期。这样一方面可以为求平均值提供足够多的作为基础的 测量值，另一方面可以相对快地确定事件。根据本专利技术方法的另 一个具有优势的扩展，为了将状态参数与原因字符串 对应，使用电子数据库，在其中每个原因字符串对应一个所属的状态参数的比 较组，并且该数据组由这样的原因字符串产生，其对应的比较组与确定的参数 组一致。数据库具有其原因字符串是对应的状态参数的比较组。原因字符串例如由字符 串变量组成，其具有偏差原因的标记的内容，例如"电机启动"。但是也可以仅包含从中可获得人们可理解的信息的的任意符号顺序。通过将实际存在的状态 参数的参数组与电子数据库中相应的状态参数的各比较组进行比较，来检查参 数组与比较组的一致性，并且在存在一致的情况下从数据库中读出与偏差匹配 的原因字符串。本专利技术的另 一个优选实施方式是，参数组还给出测量值的基波频率的谐 波。在此可以给出如提及的出现的谐波的具体信息，或还可以是仅仅给出出现 这样的谐波的信息。此外还可以设计，在三相供电系统中，参数组还可给出测 量值的对称的分量。对称的分量是三相系统中的零分量、正序分量和负序分量。 反过来，为确定对称分量或者实施对各个分量的具体计算，或者可以仅给出说 明，即供电网络在测量点例如处于非对称的状态(在这种情况下零分量不等于 零)。根据本专利技术的另一个优选实施方式，确定在其间出现偏差的事件持续时 间，并且参数组也给出事件持续时间。这样的事件持续时间例如对过后的偏差 分析是有帮助的。本专利技术的另 一个优选实施方式是，在使用参数组的至少几个状态参数的情 况下产生给出偏差的效应的效应字符串，并在考虑效应字符串的情况下产生数据组。例如在此可以使用开头提及的ITIC特征线的方法，根据借助其中绘有测 得的电压平均值的偏差对偏差持续时间的绝对值的图表，确定偏差的等级。在 此可以确定偏差对所连接的电器设备的有害性。最后本专利技术的另 一个优选实施方式是，在供电系统的多个测量点实施该方 法，并且将在各测量点产生的数据组综合成一个共同的数据组。用这种方式可 以特别简单地获得关于供电系统的多个测量点的总概貌。该总概貌例如可以向 监控供电系统的电网控制中心传输。本专利技术要解决的现场设备的技术问题通过用于在供电网络的测量点上采 集电能质量的现场设备来解决，该设备具有用于确定由交流电流和/或交流电压 给出的测量值的测量装置；借助测量值识别交流电流和/或交流电压与期望的变 化的偏差的事件识别装置；用于由测量值和在可预先给出的测量持续时间期间 这些测量值的后续其它测量值确定状态参数的参数组的参数计算装置 > 其中状 态参数在测量点给出供电网络的状态；在出现偏差时将给出偏差原因的原因字 符串与参数组对应的原因识别单元，以及输出在考虑参数组的至少几个状态参数和原因字符串的情况下形成的数据组的输出单元。用根据本专利技术的现场设备可以简单的方式确定给出状态参数与其期望值 的偏差的可能原因的原因字符串。用这种方式可以向供电网络的运营商提供一 种可能性，即快速识别和必要时去除供电网络中的故障源。与此相关，作为电气现场设备的优选的扩展设计成，具有用于确定所记录 的测量值的平均值的计算单元，并且事件识别装置识别平均值与其期望变化的 偏差。用这种方式可以借助简单的求平均值推断出偏差。此外本专利技术现场设备的另一个优选实施方式在于，原因识本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生数据组的方法，该数据组给出在供电网络（１）的测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）的交流电流值和／或交流电压值与其期望的随时间的变化的偏差，其中在该方法中实施下列步骤：记录由所述供电网络的测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）的交流电流值和／或交流电压值给出的测量值；当该测量值偏离其期望的随时间的变化时，产生事件信号；在存在所述事件信号的情况下，由该测量值以及在可预先给出的测量持续时间期间这些测量值的后续其它测量值确定描述供电网络（１）在所述测量点（２ａ、２ｂ、２ｃ）的状态的状态参数的参数组，并将该参数组的至少几个状态参数与所属的给出偏差原因的原因字符串相对应；以及由至少该参数组和该原因字符串产生所述数据组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯朱里希，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]