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用于校准非接触式能量计量组件的系统和方法技术方案

技术编号:41846723 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-27 18:25
本公开总体上涉及一种被配置为测量一个或多个初级导体的电流和电压的能量计量组件,能量计量组件包括:芯部;具有多匝的线圈,当将芯部固定到一个或多个初级导体时,线圈围绕芯部定位;电压传感器,电压传感器被配置为感测一个或多个初级导体的电压;以及联接到线圈和电压传感器的控制器,控制器被配置为确定一个或多个初级导体的电压,确定一个或多个初级导体的电流,并且响应于确定电压和电流,确定一个或多个初级导体承载的功率。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍

1、电子和/或电气设备会消耗功率和/或能量。连接在电子和/或电气设备和电源和/或能量源之间的仪表可以测量电子设备随时间使用的能量。在一些情况下,这种电子和/或电气设备的操作者可以使用仪表来测量电子和/或电气设备使用的功率和/或能量的量,并且将该信息用于各种目的,包括对电子和/或电气设备使用的能量进行收费。


技术实现思路

1、根据本公开的至少一个方面,提供了一种能量计量组件。能量计量组件被配置为测量一个或多个初级导体的电流和电压,并且能量计量组件包括:芯部;具有多匝的线圈,当将芯部固定到一个或多个初级导体时,线圈围绕芯部定位;非接触电压传感器,电压传感器被配置为感测一个或多个初级导体的电压;以及通信地联接到电压传感器的控制器,控制器被配置为确定一个或多个初级导体的电压,确定一个或多个初级导体的电流,并且响应于确定电压和电流,确定一个或多个初级导体承载的功率和/或能量。

2、在一些示例中,电压表联接到一个或多个初级导体,并且通信地联接到能量计量组件,并且被配置为向能量计量组件提供电压测量,电压测量在与电压传感器感测一个或多个初级导体的电压的点不同的点处进行。在各种示例中,电压表每隔一段时间向能量计量组件提供电压测量值。在许多示例中,控制器还通过基于电压测量调整电压来确定一个或多个初级导体的电压。

3、在一些示例中,系统还包括电压测量电路,电压测量电路联接到电压传感器并被配置为向控制器提供经处理的模拟信号,模拟信号指示一个或多个初级导体电压的电压幅度和相位中的至少一个或多个。在各种示例中,控制器响应于接收由电压测量电路提供的经处理的模拟信号来确定一个或多个初级导体的电压。在许多示例中,系统还包括具有至少两端的柔性总线,柔性总线一端联接到电压测量电路,另一端联接到控制器。

4、在一些示例中,系统还包括温度传感器,温度传感器被配置为感测一个或多个初级导体的温度并将该温度提供给控制器。在各种示例中,控制器还被配置为响应于接收到由温度传感器提供的温度来调整电压。在许多示例中,电压传感器检测与电压成比例的电场。在一些示例中,电压传感器联接到柔性总线,并且柔性总线联接到控制器。在各种示例中,电压传感器刚性地联接到电路,电路被配置为处理电压并向控制器提供处理后的电压信号。在许多示例中,控制器还被配置为接收来自温度传感器的输入,温度传感器被配置为测量一个或多个初级导体的温度。在一些示例中,系统还包括电压表,电压表被配置为通信地联接到能量计量系统,并且被配置为测量一个或多个初级导体的电压。

5、在一些示例中,电压表被配置为向能量计量组件提供电压读数。在各种示例中,能量计量系统被配置为请求电压读数并使用电压读数校准电压传感器。在许多示例中,电压表每隔一段时间提供一个或多个电压读数。

6、在一些示例中,组件还包括被配置为感测一个或多个初级导体的温度的第一传感器,以及被配置为感测能量计量组件的环境温度的第二传感器。在许多示例中,控制器还被配置为将一个或多个初级导体的温度和环境温度与指示一个或多个初级导体的历史温度和历史环境温度的一个或多个历史温度数据进行比较,基于环境温度和历史温度数据检测指示故障的一个或多个初级导体的温度变化。

7、在许多示例中,故障包括结合趋于失效、电接触趋于失效、腐蚀、连接随时间变松或导致一个或多个初级导体异常发热的其他问题中的至少一个。在各种示例中,控制器还被配置为当一个或多个初级导体上承载的电流低于阈值电流水平时校准能量计量组件,当一个或多个初级导体上承载的电流高于阈值电流水平时检测一个或多个初级导体的第二电压,当一个或多个初级导体上承载的电流高于阈值电流水平时,表征电压和第二电压之间的差,确定一个或多个初级导体的正常阻抗,并且当一个或多个初级导体的阻抗从正常阻抗偏离阈值阻抗量时,提供警报。在一些示例中,一个或多个初级导体的阻抗是电压表和能量计量组件之间的配电系统的阻抗。

8、根据本公开的至少一个方面,提供了一种确定提供给负载的功率和/或能量的方法。该方法包括对一个或多个初级导体进行电压测量;感测次级导体的电流测量值;响应于进行一个或多个初级导体的电压测量,确定一个或多个初级导体的电压值;响应于感测次级导体的电流测量,基于次级导体的电流测量来确定一个或多个初级导体的电流值;接收电压校准测量值;响应于接收到电压校准测量,基于电压校准测量来调整电压值;以及响应于调整电压值,基于电压值和电流值确定提供给负载的功率和/或能量。

9、在一些示例中,该方法还包括请求电压校准测量并基于电压校准测量来调整电压值。在各种示例中,该方法还包括感测一个或多个初级导体的温度,并基于一个或多个初级导体的温度调整电压值。在许多示例中,该方法还包括基于第一电路处的温度调整电压值,以及基于第二电路处的电压校准测量进一步调整电压值。在一些示例中,从电压表接收电压校准测量,该电压表被配置为在与进行电压测量的点不同的点处直接感测一个或多个初级导体的电压。

10、根据本公开的至少一个方面,提供了一种非暂时性的计算机可读介质,该介质包含其上的计算机可执行指令,该指令指示至少一个处理器:接收一个或多个初级导体的电压测量值;接收次级导体的电流测量值;响应于接收一个或多个初级导体的电压测量,确定一个或多个初级导体的电压值;响应于接收次级导体的电流测量,基于次级导体的电流测量来确定一个或多个初级导体的电流值;接收电压校准测量值;响应于接收到电压校准测量,基于电压校准测量来调整电压值;并且响应于调整电压值,基于电压值和电流值确定负载使用的功率和/或能量。

11、在一些示例中,指令还指示至少一个处理器请求电压校准测量,并基于电压校准测量来调整电压值。在各种示例中,指令还指示至少一个处理器接收一个或多个初级导体的温度,并基于一个或多个初级导体的温度调整电压值。在许多示例中,指令还指示至少一个处理器基于第一位置处的一个或多个初级导体的温度来调整电压值,并且基于不同于第一位置的第二位置处的电压校准测量来调整电压值。在一些示例中,指令还指示至少一个处理器从电压表接收电压校准测量,电压表被配置为直接感测一个或多个初级导体的电压。

12、根据本公开的至少一个方面,公开了一种计算电力和/或能量分配系统的特性阻抗的方法,该方法包括:确定电力和/或能量分配系统中第一点处的第一电压;确定电力和/或能量分配系统中第二点处的第二电压;确定流经电力和/或能量分配系统的电流;基于第一电压、第二电压和电流中的一个或多个,确定第一点和第二点之间的电力和/或能量分配系统的阻抗;监控阻抗随时间的变化;基于随时间变化的阻抗,确定第一点和第二点之间的电力和/或能量分配系统的特性阻抗;并且响应于电力和/或能量分配系统的阻抗偏离特性阻抗至少阈值阻抗量而提供警报。

13、根据本公开的至少一个方面,公开了一种配置为测量一个或多个初级导体的电流和电压的能量计量组件。能量计量组件包括芯部,芯部包括第一芯体部分和与第一芯体部分分开的第二芯体部分,第二芯体部分联接到第本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种能量计量组件,被配置为测量一个或多个初级导体的电流和电压,所述能量计量组件包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中电压表联接到所述一个或多个初级导体,并且通信地联接到所述能量计量组件,并且被配置为向所述控制器提供所述电压校准测量。

3.根据权利要求2所述的系统,其中所述电压表间隔地向所述控制器提供所述电压校准测量。

4.根据权利要求1所述的系统,还包括联接到所述电压传感器的电压测量电路,所述电压测量电路被配置为向所述控制器提供经处理的模拟信号,所述模拟信号指示所述一个或多个初级导体电压的电压幅度和相位中的至少一个或多个。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述控制器响应于接收由所述电压测量电路提供的经处理的模拟信号来确定所述一个或多个初级导体的电压。

6.根据权利要求4所述的系统,还包括具有至少两端的柔性总线,所述柔性总线在一端联接到所述电压测量电路,在另一端联接到所述控制器。

7.根据权利要求1所述的系统,还包括温度传感器,所述温度传感器被配置为感测所述一个或多个初级导体的温度,并将所述温度提供给所述控制器。

8.根据权利要求7所述的系统,其中所述控制器还被配置为响应于接收到由所述温度传感器提供的温度来调整电压。

9.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器检测与电压成比例的电场。

10.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器联接到柔性总线,并且所述柔性总线联接到所述控制器。

11.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器刚性地联接到电路,所述电路被配置为处理电压并向所述控制器提供经处理的电压信号。

12.根据权利要求11所述的能量计量组件,其中所述控制器还被配置为接收来自温度传感器的输入,所述温度传感器被配置为测量所述一个或多个初级导体的温度。

13.根据权利要求1所述的能量计量组件,还包括电压表,所述电压表被配置为通信地联接到所述能量计量系统,并且被配置为测量所述一个或多个初级导体的电压。

14.根据权利要求13所述的能量计量组件,其中所述电压表被配置为向所述能量计量组件提供电压读数。

15.根据权利要求14所述的能量计量组件,其中所述能量计量系统被配置为请求电压读数并使用所述电压读数校准所述电压传感器。

16.根据权利要求13所述的能量计量组件,其中所述电压表间隔地提供一个或多个电压读数。

17.根据权利要求1所述的能量计量组件,还包括

18.根据权利要求17所述的能量计量组件,其中所述控制器还被配置为将所述一个或多个初级导体的温度和环境温度与指示所述一个或多个初级导体的历史温度和历史环境温度的一个或多个历史温度数据进行比较,

19.根据权利要求18所述的能量计量组件,其中所述故障包括结合趋于失效、电接触趋于失效、腐蚀、连接随时间变松或导致所述一个或多个初级导体异常发热的其他问题中的至少一个。

20.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述控制器还被配置为

21.根据权利要求20所述的能量计量组件,其中所述一个或多个初级导体的阻抗是电压表和所述能量计量组件之间的配电系统的阻抗。

22.一种确定提供给负载的功率的方法,包括:

23.根据权利要求22所述的方法,还包括请求电压校准测量,并基于所述电压校准测量间隔地调整所述电压值。

24.根据权利要求22所述的方法,还包括感测所述一个或多个初级导体的温度,并基于所述一个或多个初级导体的温度调整所述电压值。

25.根据权利要求24所述的方法,还包括基于第一电路的温度调整所述电压值,以及基于第二电路的电压校准测量进一步调整所述电压值。

26.根据权利要求22所述的方法,其中从电压表接收所述电压校准测量,所述电压表被配置为在与进行电压测量的点不同的点处直接地感测所述一个或多个初级导体的电压。

27.一种非暂时性计算机可读介质,包含计算机可执行指令,所述指令指示至少一个处理器执行以下步骤:

28.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述指令进一步指示所述至少一个处理器请求电压校准测量,并基于所述电压校准测量间隔地调整所述电压值。

29.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述指令还指示所述至少一个处理器接收所述一个或多个初级导体的温度,并基于所述一个或多个初级导体的温度调整所述电压值。

30.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读介质,其中所述指令还指示所述...

【技术特征摘要】

1.一种能量计量组件,被配置为测量一个或多个初级导体的电流和电压,所述能量计量组件包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中电压表联接到所述一个或多个初级导体,并且通信地联接到所述能量计量组件,并且被配置为向所述控制器提供所述电压校准测量。

3.根据权利要求2所述的系统,其中所述电压表间隔地向所述控制器提供所述电压校准测量。

4.根据权利要求1所述的系统,还包括联接到所述电压传感器的电压测量电路,所述电压测量电路被配置为向所述控制器提供经处理的模拟信号,所述模拟信号指示所述一个或多个初级导体电压的电压幅度和相位中的至少一个或多个。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述控制器响应于接收由所述电压测量电路提供的经处理的模拟信号来确定所述一个或多个初级导体的电压。

6.根据权利要求4所述的系统,还包括具有至少两端的柔性总线,所述柔性总线在一端联接到所述电压测量电路,在另一端联接到所述控制器。

7.根据权利要求1所述的系统,还包括温度传感器,所述温度传感器被配置为感测所述一个或多个初级导体的温度,并将所述温度提供给所述控制器。

8.根据权利要求7所述的系统,其中所述控制器还被配置为响应于接收到由所述温度传感器提供的温度来调整电压。

9.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器检测与电压成比例的电场。

10.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器联接到柔性总线,并且所述柔性总线联接到所述控制器。

11.根据权利要求1所述的能量计量组件,其中所述电压传感器刚性地联接到电路,所述电路被配置为处理电压并向所述控制器提供经处理的电压信号。

12.根据权利要求11所述的能量计量组件,其中所述控制器还被配置为接收来自温度传感器的输入,所述温度传感器被配置为测量所述一个或多个初级导体的温度。

13.根据权利要求1所述的能量计量组件,还包括电压表,所述电压表被配置为通信地联接到所述能量计量系统,并且被配置为测量所述一个或多个初级导体的电压。

14.根据权利要求13所述的能量计量组件,其中所述电压表被配置为向所述能量计量组件提供电压读数。

15.根据权利要求14所述的能量计量组件,其中所述能量计量系统被配置为请求电压读数并使用所述电压读数校准所述电压传感器。

16.根据权利要求13所述的能量计量组件,其中所述电压表间隔地提供一个或多个电压读数。

17.根据权利要求1所述的能量计量组件,还包括

18.根据权利要求17所述的能量计量组件,其中所述控制器还被配置为将所...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·N·冈恩S·J·哈丁B·T·休伯
申请(专利权)人:施耐德电气美国股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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