一种用于电气设施的测量系统(2)，包括至少一个电压测量模块(4)和至少一个电流测量模块(6)，它们联接到电气设施，每个测量模块包括传感器、处理器、存储器和时钟。一种用于确定设施中的电量的方法允许电流测量模块对于从电压测量模块接收的每个同步信号基于从电压测量模块接收的主时间戳数据和本地计算的时间戳数据确定连续的延迟样正值。考虑到由此确定的延迟校正值，电流测量模块进行的连续电流测量由所述模块使用其时钟加时间戳。量由所述模块使用其时钟加时间戳。量由所述模块使用其时钟加时间戳。
【技术实现步骤摘要】
用于确定电气设施中的电量的方法和系统
[0001]本专利技术涉及一种用于确定电气设施中的电量的方法和相应的系统。
[0002]本专利技术更具体地涉及安装在诸如配电网络的电气设施内的通信传感器。
技术介绍
[0003]例如，能够测量诸如电压或电流的电量的无线传感器是已知的。
[0004]由传感器测得的电量可用于监视和监督电气设施，而且还可用于确定基于测得的电量计算的其他电量。
[0005]例如，可以基于由传感器测量的电流和电压值来计算电功率值或相移值。
[0006]传感器通过随时间连续采样的方式重复进行测量。在许多应用中，有必要知道传感器测量电量的精确时刻，例如当来自多个不同传感器的数据组合在一起时。
[0007]目前在这种传感器网络中遇到的一个问题是传感器并不总是正确同步。虽然每个传感器通常都配备了内部时钟，但这些时钟经常会随着时间的推移而发生漂移，从而导致传感器之间失去同步。
[0008]存在其中由主传感器向其他传感器发送同步信号以使这些传感器能够再次将其时钟锁定到参考时钟信号的系统。
[0009]专利申请US 2017/08379A1描述了同步示例，但它的缺点是需要在传感器之间进行有线连接。这种解决方案不能用于无线传感器网络。
[0010]此外，在无线传感器的情况下，重复发送同步消息可能会给传感器用来相互通信的网络带来负担。实际上，这些传感器通常通过低速低距离无线电通信方式相互连接。
[0011]此外，传感器用来处理数据的电子部件引入了处理时间，该处理时间可能因传感器而异。这可能会导致错误，这些错误因传感器而异。
[0012]最后，传感器很难同步，并且很难确定所有传感器应该在同一时刻测量的值是否真的同时测量了。当测量数据用于计算其他电量(例如电功率)时，存在计算因这种同步丢失而失真的风险。
[0013]因此，希望能够容易且可靠地确定电量，特别是基于传感器进行的测量而计算出的电量。
技术实现思路
[0014]为此，本专利技术的一个方面涉及一种用于确定电气设施中的电量的方法，该方法使用测量系统，该测量系统包括联接到电气设施的至少一个电压测量模块和至少一个电流测量模块，每个所述测量模块包括传感器、处理器、存储器和时钟，所述方法包括：
[0015]·
通过电压测量模块：
[0016]定期测量电气设施中的电压，
[0017]定期向至少一个电流测量模块发送同步信号，
[0018]向所述电流测量模块发送包括至少一个主时间戳数据的消息，所述主时间戳数据
指示电压测量模块已经传输同步信号的时刻，所述时刻由电压测量模块使用其时钟测量，
[0019]向所述电流测量模块发送包括至少一个测量电压值的消息，
[0020]·
通过电流传感器测量模块：
[0021]定期测量电气设施中的电流，
[0022]在接收到由电压测量模块发送的同步信号时，使用所述电流测量模块的时钟计算指示电流测量模块已经接收到所述同步信号的时刻的本地时间戳数据，
[0023]基于接收到的主时间戳数据和为从电压测量模块接收到的每个同步信号计算的本地时间戳数据确定连续的延迟校正值，考虑到由此确定的延迟校正值，电流测量模块进行的连续电流测量被电流测量模块使用其时钟加时间戳，
[0024]·
通过处理器，基于来自测量模块的连续电流和电压值计算电量的至少一个值。
[0025]由于本专利技术，给电流和电压测量加时间戳并考虑每个传感器的测量链特有的固有延迟允许补偿已经进行测量之后的任何延迟。
[0026]更具体地，不是寻求使电流和电压传感器同步以便它们同时测量信号，而是实际上同步由传感器测量的电压和电流信号。
[0027]根据有利但非强制性的方面，这种方法可以包含以下一个或多个特征，孤立地或基于任何技术上可接受的组合：
[0028]‑
根据接收到的主时间戳数据与为同一个同步信号计算的本地时间戳数据之间的差异，计算应用于与测量电流值相关的时间戳数据的延迟校正；
[0029]‑
所述电量的计算包括首先对与电压测量模块测量电压值的时刻相对应的时刻的电流值进行插值，所述插值是基于测量电流值和与测量电流值相关联的时间戳数据执行的；
[0030]‑
基于一方面的电压测量模块连续两次发送同步信号之间的时间间隔与另一方面的电流测量模块连续接收到的两个同步信号的接收时间间隔之间的比率来估计电流测量模块的漂移，电压测量模块连续两次发送同步信号之间的时间间隔基于主时间戳数据确定，电流测量模块连续接收到的两个同步信号的接收时间间隔基于本地时间戳数据确定；
[0031]‑
电压测量模块的每个电压测量由电压测量模块加时间戳，对于每个测量电压值，电压测量模块发送相应时间戳数据；
[0032]‑
考虑到先前存储在存储器中的时间校正值，与测量电压值相关联的时间戳数据在在所述消息中被发送之前被自动校正，，所述时间校正值来自初步校准方法；
[0033]‑
考虑到先前存储在存储器中的时间校正值，自动校正与测量电流值相关联的时间戳数据，所述时间校正值来自初步校准方法；
[0034]‑
为了计算时间校正值，校准方法涉及用于确定如上所述的量的方法；
[0035]‑
系统的测量模块通过无线通信链路进行通信，电压测量模块发送的消息是无线电消息；
[0036]‑
系统的测量模块通过有线通信链路(例如数据总线)进行通信；
[0037]‑
电量由至少一个电流测量模块的电子处理电路计算得到；
[0038]‑
计算的电量是基于测量模块测量的电流和电压值计算的电功率。
[0039]根据另一方面，本专利技术涉及一种用于确定电气设施中的电量的系统，所述系统包括联接到电气设施的至少一个电压测量模块和至少一个电流测量模块，每个所述测量模块
包括传感器、处理器、存储器和时钟，该系统设置为实施用于确定电量的方法，该方法包括：
[0040]·
通过电压测量模块：
[0041]定期测量电气设施中的电压，
[0042]定期向至少一个电流测量模块发送同步信号，
[0043]向所述电流测量模块发送包括至少一个主时间戳数据的消息，所述主时间戳数据指示电压测量模块已经传输同步信号的时刻，所述时刻由电压测量模块使用其时钟测量，
[0044]向所述电流测量模块发送包括至少一个测量电压值的消息，
[0045]·
通过电流传感器测量模块：
[0046]定期测量电气设施中的电流，
[0047]在接收到由电压测量模块发送的同步信号时，使用所述电流测量模块的时钟计算指示电流测量模块已经接收到所述同步信号的时刻的本地时间戳数据，
[0048]基于接收到的主时间戳数据和为从电压测量模块接收到的每个同步信号计算的本地时间戳数据确定连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用测量系统(2)确定电气设施中的电量的方法，该测量系统包括至少一个电压测量模块(4)和至少一个电流测量模块(6)，它们联接到电气设施，每个所述测量模块包括传感器、处理器、存储器和时钟，所述方法包括：
·
通过电压测量模块(4)：周期性地测量电气设施中的电压(U)，周期性地向至少一个电流测量模块发送同步信号(Tops)，向所述电流测量模块发送包括至少一个主时间戳数据的消息，所述主时间戳数据指示电压测量模块已经传输同步信号的时刻，所述时刻由电压测量模块使用其时钟测量，向所述电流测量模块发送包括至少一个测量电压值的消息，
·
通过电流传感器测量模块(6)：周期性地测量电气设施中的电流(I)，在接收到由电压测量模块发送的同步信号时，使用所述电流测量模块的时钟计算指示电流测量模块已经接收到所述同步信号的时刻的本地时间戳数据，基于接收到的主时间戳数据和为从电压测量模块接收到的每个同步信号计算的本地时间戳数据确定连续的延迟校正值，考虑由此确定的延迟校正值，电流测量模块进行的连续电流测量被电流测量模块使用其时钟加时间戳，
·
通过处理器，基于来自测量模块的连续电流和电压值计算电量的至少一个值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据接收到的主时间戳数据与为同一个同步信号计算的本地时间戳数据之间的差异，计算应用于与测量电流值相关联的时间戳数据的延迟校正。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电量的计算包括首先对与电压测量模块测量电压值的时刻相对应的时刻的电流值进行内插，所述内插基于测量电流值和与测量电流值相关联的时间戳数据执行。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于一方面的电压测量模块连续两次发送同步信号之间的时间间隔(MasterTimeBetweenTops)与另一方面的电流测量模块连续接收到的两个同步信号的接收时间间隔(LocalTimeBetweenTops)之间的比率来估计电流测量模块的漂移，电压测量模块连续两次发送同步信号之间的时间间隔基于主时间戳数据确定，电流测量模块连续接收到的两个同步信号的接收时间间隔基于本地时间戳数据确定。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，电压测量模块的每个电压测量由电压测量模块加时间戳，对于每个测量电压值，电压测量模块发送相应时间戳数据。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：S特里奥姆菲，B杜佩鲁德圣罗曼，R波勒，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：
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