电力监控系统和方法_3

文档序号:8303332阅读:来源:国知局
且导体电缆穿过将部分1088和1089耦接所形成的开口 1019。
[0066]卫星单元1021还包括容纳电流检测装置(未示出)的感测单元外壳1005,电流检测装置用于感测流经部分1088和1089围绕其安装的导体电缆的电流。在一个实施例中,电流检测装置包括美国专利号7,940,039中描述的一个或多个无芯电流感测器的实施例,该专利通过引用并入本文。
[0067]主单元1001包括在铰链1015处铰链耦接的部分1016和1017。当安装并处于闭合位置时(如图3所示),部分1016和1017通过闩锁1002连接在一起,且导体电缆穿过将部分1016和1017耦接所形成的开口 1020。
[0068]主单元1001包括容纳电流检测装置(未示出)的感测单元外壳部分1018,电流检测装置用于感测流经部分1016和1017围绕其安装的导体电缆的电流。如以上相对卫星单元1021所描述的那样,电流检测装置包括美国专利号7,940,039中描述的一个或多个Ragowski线圈的实施例,该专利通过引用并入本文。
[0069]与卫星单元1021不同,主单元部分1017包括延伸的箱形外壳部分1012。外壳部分1012内存在一个或多个印刷电路板(PCB)(未不出)、半导体芯片(未不出),和/或其它用于执行与通用变压器监控装置1000有关的操作的电子器件(未示出)。在一个实施例中,外壳部分1012基本上为矩形。然而,在其它实施例中可使用尺寸和形状不同的外壳。
[0070]此外,主单元1001还包括一个或多个电缆1004、1007。电缆1004、1007可分别耦合至导体电缆或相应的母线(bus bars)(未示出)和相应导体电缆的接地或基准电压导体(未示出),本文将进一步对此进行描述。
[0071]应注意,根据本发明的实施例的方法使用描述的监控装置1000来收集电流和/或电压数据。应进一步注意,描述的监控装置1000为便携式装置,且很容易连接和/或耦合至电导体和/或变压器支柱。由于将卫星单元和主单元围绕导体安装,并将引线1004、1007连接至连接点的方法为非侵入性的,因此操作者(或公用事业人员)无需对变压器104、121断电便可进行至其的连接或耦合。进一步地,在对电网进行部署期间,无需对电力线路进行刺穿(或其它侵入性技术)。因此,监控装置1000易于安装。因此,对电网进行部署易于实现。
[0072]在操作期间,卫星单元1021和/或主单元1001收集指示穿过导体电缆的电流的数据。卫星单元1021将其收集的数据通过电缆1011传输至主单元1001。此外,电缆1004、1007可用于收集指示与卫星单元围绕其安装的导体电缆对应的电压的数据。指示感测的与导体对应的电流和电压的数据可用于计算用电量。
[0073]如上所述,可采用多种不同的使用通用监控装置1000以收集电流和/或电压数据并计算用电量的方法。
[0074]在一个实施例中,通用变压器监控装置1000可用于从三相系统(如果使用多个通用变压器监控装置100)或单相系统收集电压和电流数据。
[0075]就单相系统而言,其具有两个导体电缆和中性电缆例如,供应给美国典型家庭的电具有两个导体电缆(或火线电缆)和中性电缆。应注意,在这种实例中,两个导体电缆两端的电压为240伏(所供应的总电压),且导体电缆之一与中性电缆两端的电压为120伏。这种实例通常被视为单相系统。
[0076]在三相系统中,通常具有三芯电缆和中性电缆(有时,可没有中性电缆)。在一个系统中,在每一个导体电缆中测量的电压与在另外两个导体电缆中测量的电压的相位差为120°。多个通用变压器监控装置1000可从每一个导体电缆获得电流读数,并获得每一个导体电缆和中性电缆之间的电压读数(或获得每一个导体电缆之间的电压读数)。然后,这种读数可用于计算用电量。
[0077]应注意,通用变压器监控装置1000的主单元1001还包括一个或多个发光二极管(LED) 1003。逻辑(未示出,但参考图4在本文被称作分析逻辑308)可使用LED来指示状态、操作,或其它由通用变压器监控装置1000执行的功能。
[0078]图4描绘了在图2A中描绘的操作计算装置287的示例性实施例。如图4所示,操作计算装置287包括所有存储于存储器300的分析逻辑308、电表数据390、变压器数据391、线路数据392和配置数据312。
[0079]分析逻辑308通常控制操作计算装置287的功能性,将下文将更详细地描述的那样。应注意,分析逻辑308可在软件、硬件、固件或其任意组合中实现。在图4图示的示例性实施例中,分析逻辑308在软件中实现,并存储在存储器300中。
[0080]应注意,当分析逻辑308在软件中实现时,可在任何计算机可读介质上存储并转移分析逻辑308,以供能够取指令和执行指令的指令执行装置使用或与之结合使用。在本文献的情况下,"计算机可读介质"可以是任何能够包含或存储计算机程序以供指令执行设备使用或与之结合使用的工具。
[0081]图4描绘的操作计算装置287的示例性实施例包括至少一个传统处理元件302,例如数字信号处理器(DSP)或中央处理器(CPU),该传统处理元件通过本地接口 301 (可包括至少一个总线)与操作计算装置287内的其它元件通信并驱动这些元件。进一步地,处理元件302被配置为执行软件指令,例如分析逻辑308。
[0082]输入接口 303(例如,键盘、小键盘或鼠标)可用于由操作计算装置287的用户输入数据,且输出接口 304(例如,打印机或显示屏,例如液晶显示屏(LCD))可用于向用户输出数据。此外,网络接口 305 (例如,调制解调器)使得操作计算装置287能够通过网络280(图2A)与其它与网络280通信的装置通信。
[0083]如上所述,电表数据390、变压器数据391、线路数据392和配置数据312存储于存储器300。电表数据390为指示用电量测量值和/或其它从每一个电表112-117(图1)获得的电特性的数据。就此而言,电表数据390为从电表数据收集装置986-991 (图2A)接收的电表数据935-940(图2A)的汇总表示。
[0084]在一个实施例中,分析逻辑308接收并存储电表数据935-940 (作为电表数据390),以便可基于电表数据的相应电表112-117所耦合的变压器104或121 (图1)检索电表数据935-940。应注意,电表数据390为动态的,且由电表数据收集装置986-991周期性地从电表112-117收集。例如,电表数据390可包括,但不限于指不每一个电表112-117和/或每一个变压器104或121在一段时间内的电流测量值、电压测量值和/或电力计算结果的数据。分析逻辑308可使用收集的电表数据390来确定相应变压器104或121供应的电量是否基本上等于用户场所106-111接收的电量。
[0085]在一个实施例中,电表数据390中的每条电表数据935-940与标识符(未示出)关联,标识符对从其收集电表数据935-940的电表112-117(图1)进行标识。这种标识符可通过在电表112-117上执行的逻辑(未示出)在电表112-117随机产生。
[0086]在这种方案中,指示由逻辑在电表112-117产生的标识符的数据可传递,或以其它方式传输至电表所耦合的变压器监控装置243或244。因此,当变压器监控装置243、244传输变压器数据240、241时,每一个变压器监控装置243、244还可以传输其唯一电表标识符(和/或将电表数据发送至变压器监控装置243、244的电表的唯一标识符)。接收到数据时,分析逻辑308可存储接收的变压器数据240、241 (作为变压器数据391)以及变压器监控装置243、244的唯一标识符和/或电表唯一标识符,以便当进行计算时,可在唯一标识符上搜索变压器数据391。此外,分析逻辑308可存储变压器监控装置243、244的与电表112-117的唯一标识符对应的唯一标识符,对应的变压器监控装置243、244从电表112_117接收电表数据。因此,当进行操作(例如,汇总电表数据390中的特定电表数据条目以与变压器数据391进行比较)时,分析逻辑308可使用配置数据312。
[0087]变压器数据391为指示从配电变压器104、121获得的汇总用电量测量值的数据。这种数据是动态的,且周期性地被收集。应注意,变压器数据240、241包括指示一段时间内的电流测量值、电压测量值和/或电力计算结果的数据,该数据指示供应至用户场所106-111的汇总电量。显然,尽管变压器数据391可包括仅发送至由变压器监控装置监控的一个用户场所的用电数据,但是变压器数据391包括指示发送至“组”(即,由变压器监控装置243、244监控的两个或更多用户场所)的汇总电力的数据。
[0088]在一个实施例中,在对配电网119 (图1)进行设置期间,分析逻辑308可接收标识一个或多个变压器104、121的唯一标识符的数据。此外,当变压器监控装置243、244安装并电耦合至一个或多个变压器104、121时,可将指示变压器104、121的唯一标识符的数据提供至电表112-117和/或操作计算装置287,如上所述。操作计算装置287可将唯一标识符(即,变压器的唯一标识符)存储在配置数据312中,以便每一个电表112-117与存储器中标识配电变压器的唯一标识符相关联,其中与电表112-117关联的用户场所106-111从该配电变压器接收电力。
[0089]线路数据273-275为从线路数据采集系统290获得的指示沿系统100中的输电线路1lb-1Old的用电量测量值的数据。这种数据是动态的,且周期性地被收集。应注意,线路数据273-274包括指示一段时间内的电流测量值、电压测量值和/或电力计算结果的数据,该数据指示供应至配电变电站变压器103和配电变压器104、121的汇总电量。显然,线路数据392包括指示发送至“组”(即,一个或多个配电变电站变压器103)的汇总电力的数据。
[0090]在操作期间,分析逻辑308通过网络接口 305从网络280 (图2)接收电表数据935-940,并将电表数据935-940作为电表数据390存储在存储器300中。存储电表数据390,以便可对应于向用户场所106-111供电的配电变压器104、121检索与用户场所106-111对应的电表数据390。应注意,可使用各种方法来存储这种数据,包括使用如上所述的唯一标识符,或如上所述的配置数据312。
[0091]分析逻辑308可执行各种功能以进一步地分析电力传输和分配系统100(图1)。例如,如上文所讨论,分析逻辑308可使用收集的变压器数据391、线路数据392,和/或电表数据390来确定是否沿输电线路1laUOlb或配电线路1lc-1Olj正发生偷电行为。就此而言,分析逻辑308可比较用户场所组(例如,用户场所106-108或109-111)所消耗的汇总电力,并将计算的汇总电力与相应的配电变压器104或121所供应的实际电力进行比较。此外,分析逻辑308可将传输至配电变电站变压器103的电力与配电变压器104、121接收的汇总电力进行比较,或可将传输至输电变电站102的电力与一个或多个配电变电站变压器103接收的汇总
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