[發明專利]分析三相電網中的電能的質量的方法和設備

有效

• 申請號: 201280051694.0
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN103890594B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: B.勒普里特里;O.克拉西恩;S.巴查;P.格蘭喬恩;D.拉杜
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R29/16;G01R23/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及電力網絡中的電能的質量的分析。

背景技術

一般說來，電網中的電能的質量可以通過電壓的量值和電流的量值之間的組合來表示。但是，對于三相系統，電能的質量定義起來更復雜。如果波形、振幅、頻率和對稱性分別保持在預定限制內，則三相電力系統事實上被認為是健康的，或不受干擾的。

而且，當確定像rms（均方根）電流或電壓值那樣的電學值時，尤其總有功功率、總視在功率、總無功功率使裝置的能耗能夠得到控制。

本發明尤其涉及三相電力系統。影響后者的最常見干擾是電壓或電流驟降、電壓浪涌或過電流、諧波污染、不平衡和電壓閃變。

監視三相電力系統中的電能的質量的已知方法在于干擾和電學值的逐相分析。

為了全局地表征三相電力系統中的電能的消耗和量值，已知的方法在于對為每相獲得的結果求和或求平均。但是，這些方法不是完全令人滿意的。在三相電力系統中對一個相的測量結果事實上不總是相關的。如果，例如，算術平均由逐相所作的測量結果組成，則未必獲得從物理觀點出發對三相電力系統的表征。而且，當進行單相量值的求和時，測量誤差會累積起來。

文獻EP 0,599,648描述了計算三相電力系統中的正、負和零序分量以檢測不平衡的方法。這種不平衡檢測基于復雜、冗長和非常不精確的計算。不能使不均衡因素得到量化。最后，這個文獻只處理了不平衡，而未考慮可以影響三相電力系統的所有干擾。

因此已知方法和設備都不能作出三相電力系統中的電能的質量的全局三相測量。

發明內容

本發明的目的是通過提供分析三相電力系統中的電能的質量的方法解決現有技術的問題，其特征在于包含如下步驟：

-測量一組電量值，該組每相包含一個電量值；

-從該組測量電量值的瞬時三維變換中形成空間矢量；以及

-按照該空間矢量，確定包含代表三相電力系統中的電能的質量的至少一個參數的集合。

相關地，本發明涉及分析三相電力系統中的電能的質量的設備，其特征在于包含：

-測量一組電量值的部件，該組每相包含一個電量值；

-從該組測量電量值的瞬時三維變換中形成空間矢量的部件；以及

-按照該空間矢量，確定包含代表三相電力系統中的電能的質量的至少一個參數的集合的部件。

通過本發明，可以量化和表征能夠以全局方式出現在三相電力系統中的不同類型的電干擾。

使精確和計算時間得到顯著改善。

因此可以以更精確和更迅速的方式監視三相電力系統中的電能的質量。這使可能出現的任何干擾的來源能夠得到更好理解，以及使它們對存在于電力系統中的電子裝備的影響能夠得到更好評估。

本發明基于包含三相系統的所有信息的空間矢量的確定和使用。

按照一個優選特征，包含代表三相電力系統中的電能的質量的至少一個參數的集合包含選自如下的至少一個參數：

-代表三相電力系統中的電壓或電流不平衡的參數；

-代表電壓或電流驟降的參數；

-代表電壓浪涌或過電流的參數；以及

-代表電壓閃變的參數。

這些參數代表對于分析三相電力系統中的電能的質量來說最常見和最相關的干擾。

按照一個優選特征，該分析方法進一步包含從該組測量電量值的瞬時三維變換中形成零序分量。

在這種情況下，按照該零序分量進一步進行包含代表三相電力系統中的電能的質量的至少一個參數的集合的確定，以及所述至少一個參數代表諧波電壓或電流污染。

按照一個優選特征，該方法進一步包含按照空間矢量和零序分量確定三相電力系統的至少一個能量參數。

按照一個優選特征，該至少一個能量參數選自：

-總rms電流或電壓值；

-總有功功率；

-總視在功率；以及

-總無功功率。

該能量參數使三相能量消耗能夠通過隨時間積分來確定。

按照一個優選特征，該方法進一步包含在復平面中顯示空間矢量所沿的形式的顯示步驟。

這種類型的顯示給出了存在用戶檢測起來非常迅速的干擾的可視指示。

該設備包含實現這些特征的部件以及呈現類似優點。

在一個特定實施例中，按照本發明的方法的步驟通過計算機程序指令來實現。

因此，本發明的進一步目的是在數據介質上提供計算機程序，這種程序能夠在計算機中實現，這種程序包含適合實現如上文所述的方法的步驟的指令。