EP1136829B1

Method and apparatus for measuring the consumption of an element of an electrical network

Abstract

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EP1136829B1, drawing sheet 1
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Expired 22 March 2021, 5.5 years ago.

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15 claims: 15 independent, 0 dependent

  1. 1
    Method of measuring the consumption of at least one electric element (E1-E9) connected to an electricity distribution network, comprising a recurrent step for measuring the total instantaneous power (Pa, Pr) consumed in the network and at least one step for detecting when the electric element is switched on or off, the method being characterised in that the step that detects when the electric element is switched on or off comprises a step for detecting at least one high frequency electrical signal representative of the electric element and independent of the consumption of the electric element, generated in the network when the electric element is switched on or off. Procédé de mesure de la consommation électrique d'au moins un élément électrique (E1-E9) connecté à un réseau de distribution d'électricité, comprenant une étape récurrente de mesure de la puissance instantanée globale (Pa, Pr) consommée sur le réseau et au moins une étape de détection d'une mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique, procédé caractérisé en ce que l'étape de détection de la mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique comprend une étape de détection d'au moins un signal électrique haute fréquence représentatif de l'élément électrique et indépendant de la consommation électrique de l'élément électrique, généré sur le réseau au moment de la mise sous tension ou la mise hors tension de l'élément électrique. Verfahren zum Messen des Stromverbrauchs von mindestens einem elektrischen Element (E1-E9) in einem Elektrizitätsnetz, wobei das Verfahren einen wiederkehrenden Schritt des Messens der globalen Momentanleistung (Pa, Pr), die im Netz verbraucht wird, und mindestens einen Schritt zum Erfassen eines Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt zum Erfassen des Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes einen Schritt zum Erfassen von mindestens einem elektrischen Hochfrequenzsignal umfasst, das für das elektrische Element repräsentativ und von dem Stromverbrauch des elektrischen Elements unabhängig ist und im Netz zum Zeitpunkt des Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes erzeugt wird.
  2. 2
    Method according to claim 1, characterised in that the stage for detecting the high frequency signal comprises a step (MEM1, MEM2, MEM3) for recording the high frequency signal in digital form and a step (13) for identifying the high frequency signal. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection du signal haute fréquence comprend une étape d'enregistrement (MEM1, MEM2, MEM3) du signal haute fréquence sous une forme numérique et une étape d'identification (13) du signal haute fréquence. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Erfassen des Hochfrequenzsignals einen Schritt zum Aufzeichnen (MEM1, MEM2, MEM3) des Hochfrequenzsignals in einer digitalen Form und einen Schritt zum Erkennen (13) des Hochfrequenzsignals umfasst.
  3. 3
    Method according to one of claims 1 and 2, characterised in that the step for detecting when the electric element is switched on or off further comprises a checking stage consisting of comparing the variation in instantaneous power (Pa, P4) consumed in the network when the electric element is switched on or off with a predetermined value of the power consumed by the electric element. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape de détection de la mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique comprend en outre une étape de vérification consistant à comparer la variation de la puissance instantanée (Pa, Pr) consommée sur le réseau à la mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique avec une valeur prédéterminée de puissance consommée par l'élément électrique. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Erfassen des Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes ferner einen Prüfschritt umfasst, der darin besteht, die Schwankung der Momentanleistung (Pa, Pr), die im Netz bei dem Unterspannungssetzen oder Außerspannungssetzen des elektrischen Elementes verbraucht wird, mit einem vorbestimmten Wert der vom elektrischen Element verbrauchten Leistung zu vergleichen.
  4. 4
    Method according to claim 3, in which the checking stage comprises a step for comparing the variation in active power (Pa) consumed in the network with a predetermined value of active power consumed by the electric element, and a step for comparing the variation in reactive power (Pr) consumed in the network with a predetermined value of reactive power consumed by the electric element. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'étape de vérification comprend une étape de comparaison de la variation de puissance active (Pa) consommée sur le réseau avec une valeur prédéterminée de puissance active consommée par l'élément électrique, et une étape de comparaison de la variation de puissance réactive (Pr) consommée sur le réseau avec une valeur prédéterminée de puissance réactive consommée par l'élément électrique. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Prüfschritt einen Schritt zum Vergleichen der Schwankung der im Netz verbrauchten aktiven Leistung (Pa) mit einem vorbestimmten Wert der vom elektrischen Element verbrauchten aktiven Leistung und einen Schritt zum Vergleichen der Schwankung der im Netz verbrauchten reaktiven Leistung (Pr) mit einem vorbestimmten Wert der vom elektrischen Element verbrauchten reaktiven Leistung umfasst.
  5. 5
    Method according to one of claims 1 to 4, in which the electric element is an element for an electrical apparatus comprising a plurality of electric elements which may be switched on or off independently of each other. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel l'élément électrique est un élément d'un appareil électrique comprenant une pluralité d'éléments électriques susceptibles d'être mis sous tension ou hors tension indépendamment les uns des autres. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektrische Element ein Element eines elektrischen Gerätes ist, welches mehrere elektrische Elemente umfasst, die geeignet sind, voneinander unabhängig unter Spannung oder außer Spannung gesetzt zu werden.
  6. 6
    Method according to one of claims 1 to 5, in which the electrical signal is naturally generated by the electric element and forms a parasitic electrical impulse. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le signal électrique est généré naturellement par l'élément électrique, et constitue une impulsion électrique parasite. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das elektrische Signal auf natürliche Weise durch das elektrische Element erzeugt wird und einen elektrischen Störimpuls darstellt.
  7. 7
    Method according to one of claims 1 to 6, in which the electrical signal is produced by a circuit generating a high frequency signal, connected to the electric element when the electric element is switched on and/or off. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le signal électrique est produit par un circuit générateur de signaux haute fréquence associé à l'élément électrique, à la mise sous tension et/ou à la mise hors tension de l'élément électrique. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elektrische Signal durch einen Kreis erzeugt wird, der Hochfrequenzsignale erzeugt und mit dem elektrischen Element, dem Unterspannungssetzen und/oder dem Außerspannungssetzen des elektrischen Elementes verbunden ist.
  8. 8
    Apparatus (11, 12, 13) for measuring the electrical consumption of at least one electric element connected to an electricity distribution network, comprising means (11) for measuring the total instantaneous power consumed in the network and means (12, 13) for detecting when the electric element is switched on or off, characterised in that the detection means comprise means (12) for detecting a high frequency electrical signal representative of the electric element and independent of its electrical consumption, generated in the network when the electric element is switched on or off. Dispositif de mesure (11, 12, 13) de la consommation électrique d'au moins un élément électrique connecté à un réseau de distribution d'électricité, comprenant des moyens (11) de mesure de la puissance instantanée globale consommée sur le réseau et des moyens de détection (12, 13) d'une mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent des moyens (12) de détection d'un signal électrique haute fréquence représentatif de l'élément électrique et indépendant de sa consommation électrique, généré sur le réseau au moment de la mise sous tension ou hors tension de l'élément électrique. Vorrichtung (11, 12, 13) zum Messen des Stromverbrauchs von mindestens einem elektrischen Element in einem Elektrizitätsnetz, welche Mittel (11) zum Messen der globalen im Netz verbrauchten Momentanleistung und Mittel (12, 13) zum Erfassen eines Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen Mittel (12) zum Erfassen eines elektrischen Hochfrequenzsignals umfassen, welches für das elektrische Element repräsentativ und von dessen Stromverbrauch unabhängig ist und das im Netz zum Zeitpunkt des Unterspannungssetzens oder Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes erzeugt wird.
  9. 9
    Dispositif de mesure selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12, 27, MC, MEM3) pour enregistrer sous forme numérique des signaux haute fréquence apparaissant sur le réseau, en attribuant à chaque signal haute fréquence mémorisé la date et l'heure de sa détection. Measuring apparatus according to claim 8, characterised in that it comprises means (12, 27, MC MEM3) for recording, in digital form, high frequency signals appearing in the network, by attributing to each recorded high frequency signal the date and time of its detection. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (12, 27, MC, MEM3) zum digitalen Aufzeichnen der Hochfrequenzsignale, die im Netz erscheinen, umfasst, wobei sie jedem gespeicherten Hochfrequenzsignal das Datum und die Uhrzeit seiner Erfassung zuordnet.
  10. 10
    Dispositif de mesure selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer sont agencés pour enregistrer également des valeurs de puissance instantanée globale (Pa, Pr) consommée sur le réseau mesurées par les moyens de mesure (11), en attribuant à chaque valeur mémorisée la date et l'heure de la mesure. Measuring apparatus according to claim 9, characterised in that the recording means are also used to record the values of total instantaneous power (Pa, Pr) consumed in the network, measured by the measuring means (11), by attributing to each recorded value the date and time of its measurement. Vorrichtung zum Messen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufzeichnen angeordnet sind, um auch Werte der globalen, im Netz verbrauchten Momentanleistung (Pa, Pr) aufzuzeichnen, die durch die Mittel (11) zum Messen gemessen werden, wobei jedem gespeicherten Wert das Datum und die Uhrzeit der Messung zugeordnet wird.
  11. 11
    Dispositif de mesure selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer sont agencés pour enregistrer continuellement dans une mémoire tampon (MEM1) le profil de la tension ou du courant dans le réseau après filtrage passe-haut (24), selon une fenêtre temporelle d'observation de largeur déterminée, et pour enregistrer le contenu de la mémoire tampon (MEM1) dans une mémoire de masse (12-1, MEM3) quand un signal haute fréquence apparaît dans la fenêtre d'observation. Measuring apparatus according to one of claims 9 and 10, characterised in that the recording means are used to continuously record, in a buffer (MEM1), the voltage or current profile in the network after high-pass filtration (24) according to a temporal observation window of determined size, and to record the contents of the buffer (MEM1) in a mass memory (12-1, MEM3) when a high frequency signal appears in the observation window. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufzeichnen angeordnet sind, um das Profil der Spannung oder des Stroms im Netz nach Hochpassfilterung (24) gemäß eines zeitlichen Beobachtungsfensters von bestimmter Breite fortlaufend in einem Pufferspeicher (MEM1) aufzuzeichnen, und um den Inhalt des Pufferspeichers (MEM1) in einem Massespeicher (12-1, MEM3) aufzuzeichnen, wenn ein Hochfrequenzsignal im Beobachtungsfenster erscheint.
  12. 12
    Dispositif de mesure selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les moyens pour enregistrer consistent en un dispositif d'enregistrement autonome (12) agencé pour délivrer sur une sortie le contenu de la mémoire de masse (12-1, MEM3) et effacer ensuite le contenu de la mémoire de masse, les moyens de mesure (11) étant intégrés dans le dispositif d'enregistrement autonome ou reliés à ce dernier par un canal de transmission de données (14). Measuring apparatus according to one of claims 9 to 11, characterised in that the recording means consist of an autonomous recording device (12) used to deliver, at an output, the contents of the mass memory (12-1, MEM3) and to then delete the contents from the mass memory, the measuring means (11) being integrated in the autonomous recording device or connected to the latter by a data transmission channel (14). Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufzeichnen aus einer autonomen Aufzeichnungsvorrichtung (12) bestehen, welche angeordnet ist, um über einen Ausgang den Inhalt des Massespeichers (12-1, MEM3) bereitzustellen und in der Folge den Inhalt des Massespeichers zu löschen, wobei die Mittel (11) zum Messen in die autonome Aufzeichnungsvorrichtung integriert oder mit dieser über einen Datenübertragungskanal (14) verbunden sind.
  13. 13
    Dispositif de mesure selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de calcul (13) connecté aux moyens pour enregistrer (12), agencé pour identifier les signaux haute fréquence enregistrés et calculer la consommation de l'élément électrique à partir des dates de mise sous tension et/ou de mise hors tension de l'élément électrique et des variations de la puissance consommée. Measuring apparatus according to one of claims 9 to 12, characterised in that it comprises calculating means (13), connected to the recording means (12), used to identify the recorded high frequency signals and to calculate the consumption of the electric element from the dates it was switched on and/or off and the variations in consumed power. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Berechnungsmittel (13) umfasst, welches mit den Aufzeichnungsmitteln (12) verbunden und angeordnet ist, um die aufgezeichneten Hochfrequenzsignale zu erkennen und den Verbrauch des elektrischen Elementes ausgehend von den Daten für das Unterspannungssetzen und/oder das Außerspannungssetzen des elektrischen Elementes und den Schwankungen der verbrauchten Leistung zu berechnen.
  14. 14
    Dispositif de mesure selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que les moyens de détection de la mise sous tension et de la mise hors tension de l'élément électrique comprennent un circuit d'émission de signaux haute fréquence associé à l'élément électrique, agencé pour générer un signal haute fréquence sur le réseau à la mise sous tension et/ou à la mise hors tension de l'élément électrique. Measuring apparatus according to one of claims 9 to 13, characterised in that the means for detecting when the electric element is switched on and off comprise a circuit for transmitting high frequency signals which is connected to the electric element and used to generate a high frequency signal in the network when the electric element is switched on and/or off. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen des Unterspannungssetzens und Außerspannungssetzens des elektrischen Elementes einen Kreis zur Ausgabe von Hochfrequenzsignalen umfassen, der mit dem elektrischen Element verbunden und angeordnet ist, um beim Unterspannungssetzen und/oder Außerspannungssetzen des elektrischen Elementes ein Hochfrequenzsignal im Netz zu erzeugen.
  15. 15
    Dispositif de mesure selon l'une des revendications 9 à 14, comprenant au moins un dispositif répéteur connecté en un point déterminé du réseau, agencé pour amplifier un signal haute fréquence émis par un dispositif électrique éloigné des moyens de détection du signal haute fréquence. Measuring apparatus according to one of claims 9 to 14, comprising at least one repeater device, connected at a determined point in the network, used to amplify a high frequency signal emitted by an electrical device away from the means for detecting the high frequency signal. Vorrichtung zum Messen nach einem der Ansprüche 9 bis 14, welche mindestens eine Verstärkervorrichtung umfasst, die an einem bestimmten Punkt des Netzes angeschlossen und angeordnet ist, um ein Hochfrequenzsignal zu verstärken, das von einer elektrischen Vorrichtung ausgegeben wird, welche von den Mitteln zum Erfassen des Hochfrequenzsignals entfernt ist.
Independent claims15