RU2607828C2

Method for determining power consumption, supervision system and electric installation comprising same

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: invention relates to electrical measurements and can be used for measurement of electric power consumption of an electrical installation. In a group of multiple individual branches (4) for electric power distribution between loads (5a, 5b, 5c, 5d) and input line (3) change in electric consumption in installation (1) is detected. Further, information related to electric current (I2, I3, I4) in a specific branch among said branches (4) is read by means of measuring transducer (7, 8, 9) installed in a specific branch. Then, using information read by means of measuring transducer (7, 8, 9) installed in a specific branch (4), an indication is established, according to which said change occurs in that specific branch (4). Using both data from measurements (U, IA, ψA) made on main input supply line before change, and data from measurements (U, IB, ψB) made on main input supply line after change, and said indication, specific individual power consumption in said specific branch (4) is determined. EFFECT: technical result consists in simplification of access to information on individual power consumption. 15 cl, 6 dwg

RU2607828C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 38

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today

46 claims: 38 independent, 8 dependent

  1. 1
    A method for determining the power consumption in the electrical system (1) comprising a group of several individual branches (4), power distribution among multiple loads (5a, 5b, 5c, 5d) and entering the feed line (3) connecting a group of branches (4) a source (2) of electrical power, the method comprising performing the action in time and recording measurements (U, IA, IB, ψA, ψB) Formed on the incoming power line (3), and provides the possibility of establishing the total power consumed by a group of branches, characterized in that it comprises the steps of:1. Способ определения потребления мощности в электрической установке (1), содержащей группу из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электроэнергии между несколькими нагрузками (5а, 5b, 5с, 5d) и входящую питающую линию (3), соединяющую группу ветвей (4) с источником (2) электрической мощности, причем способ содержит действие выполнения во времени и записи измерений (U, IA, IB, ψA, ψB), выполненных на входящей питающей линии (3), и обеспечивает возможность установления полной мощности, потребляемой группой ветвей, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых: 1. Способ определения потребления мощности в электрической установке (1), содержащей группу из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электроэнергии между несколькими нагрузками (5а, 5b, 5с, 5d) и входящую питающую линию (3), соединяющую группу ветвей (4) с источником (2) электрической мощности, причем способ содержит действие выполнения во времени и записи измерений (U, IA, IB, ψA, ψB), выполненных на входящей питающей линии (3), и обеспечивает возможность установления полной мощности, потребляемой группой ветвей, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых: а) обнаруживают изменение в электрическом потреблении в установке (1), и b) считывают информацию, относящуюся к электрическому току (I2, I3, I4) в конкретной ветви среди упомянутых ветвей (4), с помощью измерительного преобразователя (7, 8, 9), установленного в этой конкретной ветви, затем с) с использованием информации, считанной с помощью измерительного преобразователя (7, 8, 9), установленного в конкретной ветви (4), устанавливают указание, согласно которому упомянутое изменение произошло в этой конкретной ветви (4), затем d) с использованием как данных из измерений (U, IA, ψA), выполненных на основной входной питающей линии до изменения, так и данных из измерений (U, IB, ψB), выполненных на основной входной питающей линии после изменения, и упомянутого указания определяют конкретное индивидуальное потребление энергии в упомянутой конкретной ветви (4).
  2. 2
    a) detecting the change in the electrical consumption of the installation (1), and а) обнаруживают изменение в электрическом потреблении в установке (1), и 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап d) содержит подэтапы, на которых:d1) путем объединения упомянутого указания и таблицы (18), устанавливающей по меньшей мере одно соответствие между по меньшей мере конкретной ветвью (4) и по меньшей мере одним способом из набора нескольких способов (30, 31, 32) определения индивидуального потребления энергии в ветви, выбирают способ из набора способов определения индивидуального потребления, d2) с использованием выбранного способа (30, 31, 32) определяют конкретное индивидуальное потребление энергии.
  3. 3
    b) reading the information relating to the electric current (I2, I3, I4) In particular among the branches of said branches (4), with a measuring transducer (7, 8, 9) mounted in that particular branch, then b) считывают информацию, относящуюся к электрическому току (I2, I3, I4) в конкретной ветви среди упомянутых ветвей (4), с помощью измерительного преобразователя (7, 8, 9), установленного в этой конкретной ветви, затем 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что индивидуальные ветви (4) распределения соединены параллельно, источником (2) электрической мощности является источник питания переменного тока, конкретный способ (30) из набора содержит действие выполнения во времени и записи измерений полного питающего напряжения (U) группы из нескольких ветвей (4), измерений значений (IA, IB, ψA, ψB) силы и фазового сдвига полного питающего тока (I) группы из нескольких ветвей (4) и измерений силы (I3A, I3B) конкретного индивидуального тока (I3), протекающего в конкретной ветви (4) из группы ветвей, причем конкретный способ содержит этап, на котором:е) с использованием измерения по существу неизменного полного напряжения (U) в течение изменения, измерений значений (IA, IB, ψA, ψB) силы и фазового сдвига полного тока (I) до и после изменения и измерений сил (I3A, I3B) конкретного индивидуального тока (I3) до и после изменения определяют индивидуальную мощность, потребляемую в конкретной ветви (4), согласно системе уравнений: , где: I3A2 и I3B2 являются, соответственно, мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока до изменения и мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока после изменения, XА и YА являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено до изменения, на векторной диаграмме, XВ и YВ являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено после изменения, на векторной диаграмме, XS и YS являются двумя неизвестными, являющимися соответственно х-осью и у-осью векторного представления упомянутой по существу неизменной суммы индивидуальных токов на векторной диаграмме до и после изменения.
  4. 4
    c) using the information read by the measuring transducer (7, 8, 9) mounted in a concrete branch (4) is set to specify, according to which said variation has occurred in that particular branch (4), then с) с использованием информации, считанной с помощью измерительного преобразователя (7, 8, 9), установленного в конкретной ветви (4), устанавливают указание, согласно которому упомянутое изменение произошло в этой конкретной ветви (4), затем 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что, на этапе е), индивидуальную мощность определяют с учетом того, что набор (I1, I2, I4) индивидуальных токов, протекающих в ветвях (4) группы, за исключением конкретного индивидуального тока (I3), добавляется к по существу неизменной сумме по окончании изменения, по сравнению с тем, что имеет место до изменения, и что должны быть выполнены одновременно следующие два условия:- полный ток (I) перед изменением должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) перед изменением, и - полный ток (I) после изменения должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) после изменения.
  5. 5
    d) using data from a measurement (U, IA, ψA) Formed on the main input feed line to change and measurement data of the (U, IB, ψB) Formed on the main input feed line after the change, and said instructions define a particular individual energy consumption in said particular branch (4). d) с использованием как данных из измерений (U, IA, ψA), выполненных на основной входной питающей линии до изменения, так и данных из измерений (U, IB, ψB), выполненных на основной входной питающей линии после изменения, и упомянутого указания определяют конкретное индивидуальное потребление энергии в упомянутой конкретной ветви (4). 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что, на этапе е), исключают аномальное решение (S’) из двух возможных решений (S, S’).
  6. 7
    d1) by combining said instructions and a table (18) establishing at least one correspondence between at least a concrete branch (4) and at least one method from a set of several means (30, 31, 32) determining an individual energy consumption in branches choose the way of a set of ways to determine individual consumption, d1) путем объединения упомянутого указания и таблицы (18), устанавливающей по меньшей мере одно соответствие между по меньшей мере конкретной ветвью (4) и по меньшей мере одним способом из набора нескольких способов (30, 31, 32) определения индивидуального потребления энергии в ветви, выбирают способ из набора способов определения индивидуального потребления, 7. Способ по любому из пп.2, 3, 4, 6, отличающийся тем, что в одном (30, 31) из способов определения индивидуального потребления энергии индивидуальную мощность, потребляемую в одной из ветвей (4), определяют как равную разности (4) между полной мощностью, потребляемой в группе ветвей до изменения, и полной мощностью, потребляемой в группе ветвей после этого изменения.
  7. 8
    d2) using the selected method (30, 31, 32) define a particular individual energy consumption. d2) с использованием выбранного способа (30, 31, 32) определяют конкретное индивидуальное потребление энергии. 8. Система контроля группы из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электрической мощности между несколькими нагрузками в электрической установке (1), содержащая по меньшей мере:- устройство (6) для выполнения измерений (U, IA, IB, ψA, ψB) на входящей питающей линии (3), соединяющей группу ветвей (4) с источником (2) электрической мощности, - память (14) для сохранения этих измерений (U, IA, IB, ψA, ψB) для обеспечения возможности установления полной мощности, потребляемой группой ветвей (4), - измерительный преобразователь (7, 8, 9) для оснащения конкретной ветви среди ветвей (4), отличающаяся тем, что система контроля содержит вычислительное устройство (15, 18), выполненное с возможностью: - обнаруживать изменение электрического потребления в установке (1) путем обмена данными с по меньшей мере одним из устройств, которые являются устройством для выполнения измерения (6) и измерительным преобразователем (7, 8, 9), и - контролировать информацию, относящуюся к электрическому току (I2, I3, I4) в конкретной ветви (4), получаемую из измерительного преобразователя (7, 8, 9), которым оснащена эта конкретная ветвь (4), затем - посредством информации, предоставленной измерительным преобразователем (7, 8, 9), которым оснащена конкретная ветвь (4), устанавливать указание, соответственно которому упомянутое изменение произошло в этой конкретной ветви (4), затем - с использованием как данных из измерений (U, IA, ψA), выполненных на основной входной питающей линии до изменения, так и данных из измерений (U, IB, ψB), выполненных на основной входной питающей линии после изменения, и упомянутого указания, определять конкретное индивидуальное потребление мощности в упомянутой конкретной ветви (4).
  8. 10
    e) using the measurement substantially constant full voltage (U) during the change, measurement values ​​(IA, IB, ψA, ψB) Shear force and the phase of the total current (I) before and after the change and the measurement of forces (I3A, I3B) Of a particular individual current (I3) Before and after the change is determined individual power consumed in a given branch (4), according to the system of equations:е) с использованием измерения по существу неизменного полного напряжения (U) в течение изменения, измерений значений (IA, IB, ψA, ψB) силы и фазового сдвига полного тока (I) до и после изменения и измерений сил (I3A, I3B) конкретного индивидуального тока (I3) до и после изменения определяют индивидуальную мощность, потребляемую в конкретной ветви (4), согласно системе уравнений: 10. Система контроля по п.8 или 9 для электрической установки (1) переменного тока, отличающаяся тем, что система (6, 7, 8, 9, 11, 12) контроля приспособлена для выполнения во времени и записи измерений полного питающего напряжения (U) группы из нескольких ветвей (4), измерений значений (IA, IB, ψA, ψB) силы и фазового сдвига полного питающего тока (I) группы из нескольких ветвей (4) и измерений силы (I3A, I3B) конкретного индивидуального тока (I3), протекающего в конкретной ветви (4) из группы ветвей, и тем, что вычислительное устройство содержит средство определения индивидуальной мощности, потребляемой в конкретной ветви (4), с использованием измерения по существу неизменного полного напряжения (U) в течение изменения, измерений значений (IA, IB, ψA, ψB) силы и фазового сдвига полного тока (I) до и после изменения и измерений сил (I3A, I3B) конкретного индивидуального тока (I3) до и после изменения, согласно системе уравнений: , где I3A2 и I3B2 являются, соответственно, мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока до изменения и мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока после изменения, XА и YА являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено до изменения, на векторной диаграмме, XВ и YВ являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено после изменения, на векторной диаграмме, XS и YS являются двумя неизвестными, являющимися соответственно х-осью и у-осью векторного представления упомянутой по существу неизменной суммы индивидуальных токов на векторной диаграмме до и после изменения.
  9. 11
    , . 11. Система контроля по п.10, отличающаяся тем, что средство определения индивидуальной мощности выполнено с возможностью определять эту индивидуальную мощность с учетом того, что набор (I1, I2, I3) индивидуальных токов, протекающих в ветвях (4) группы, за исключением конкретного индивидуального тока (I3), добавляется к по существу неизменной сумме по окончании изменения, сравнительно с тем, что имеет место до изменения и что должны одновременно выполняться следующие два условия:- полный ток (I) перед изменением должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) перед изменением, и - полный ток (I) после изменения должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) после изменения.
  10. 12
    Where:I3A2 and I3B2 They are, respectively, a square measure of a particular strength to change individual current and the square power measure the current after a specific individual changes где: I3A2 и I3B2 являются, соответственно, мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока до изменения и мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока после изменения, 12. Система контроля по п. 10, отличающаяся тем, что вычислительное устройство содержит средство для исключения аномального решения (S’) из двух возможных решений (S, S’).
  11. 13
    XA and YA are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of the total current, as measured before the change in the vector diagram, XА и YА являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено до изменения, на векторной диаграмме, 13. Система контроля по пп.8, 9, 11, 12, отличающаяся тем, что вычислительное устройство содержит средство определения индивидуальной мощности, потребляемой в одной из ветвей (4), как равной разности между полной мощностью, потребляемой в группе ветвей (4) перед изменением, и полной мощностью, потребляемой в группе ветвей (4) после этого изменения.
  12. 14
    XAT and YAT are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of the total current is measured after a change in the vector diagram, XВ и YВ являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено после изменения, на векторной диаграмме, 14. Система контроля по пп. 8, 9, 11, 12, отличающаяся тем, что вычислительное устройство (8, 9, 11, 12) выполнено с возможностью осуществления способа по любому из пп.1-7.
  13. 15
    XS and YS are two unknowns, which are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of said substantially constant sum of the individual currents in the vector diagram before and after the change. XS и YS являются двумя неизвестными, являющимися соответственно х-осью и у-осью векторного представления упомянутой по существу неизменной суммы индивидуальных токов на векторной диаграмме до и после изменения. 15. Электрическая установка, содержащая группу из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электроэнергии между несколькими нагрузками (5a, 5b, 5c, 5d), основную входящую питающую линию (3), соединяющую группу ветвей с источником (2) электрической мощности, отличающаяся тем, что она содержит систему (6, 7, 8, 9, 12) контроля по любому из пп.8-14, устройство для выполнения измерений (6), установленное в основной входящей питающей линии (3), причем конкретная ветвь (4) среди ветвей оснащена измерительным преобразователем (7, 8, 9).
  14. 17
    - The total current (I) before the change to be substantially equal to the addition amount is substantially constant current to a particular individual (I3) Before the change, and - полный ток (I) перед изменением должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) перед изменением, и
  15. 18
    - The total current (I) after the change to be substantially equal to the addition amount is substantially constant current to a particular individual (I3) After the change. - полный ток (I) после изменения должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) после изменения.
  16. 21
    e) using the measurement of a voltage (U) and the particular individual force measuring current (I3) Determine the individual power consumption of a particular branch (4). е) с использованием измерения полного напряжения (U) и измерения силы конкретного индивидуального тока (I3) определяют индивидуальную мощность, потребляемую в конкретной ветви (4).
  17. 22
    7. The method according to any one of claims 2, 3, 4, 6, characterized in that one (30, 31) of the methods of determining the individual energy consumption of individual power consumed by one of the branches (4) is defined as equal to the difference ( 4) between the total power consumed in the branches of the group to change, and the total power consumed in the branches of the group after the change. 7. Способ по любому из пп.2, 3, 4, 6, отличающийся тем, что в одном (30, 31) из способов определения индивидуального потребления энергии индивидуальную мощность, потребляемую в одной из ветвей (4), определяют как равную разности (4) между полной мощностью, потребляемой в группе ветвей до изменения, и полной мощностью, потребляемой в группе ветвей после этого изменения.
  18. 23
    8. The control group of several individual branches (4) between the electric power distribution to multiple loads of the electrical system (1) comprising at least:8. Система контроля группы из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электрической мощности между несколькими нагрузками в электрической установке (1), содержащая по меньшей мере:
  19. 24
    - Means (6) for performing measurements (U, IA, IB, ψA, ψB) On the incoming power line (3) connecting a group of branches (4) with a source (2) of electrical power, - устройство (6) для выполнения измерений (U, IA, IB, ψA, ψB) на входящей питающей линии (3), соединяющей группу ветвей (4) с источником (2) электрической мощности,
  20. 25
    - Memory (14) for storing these measurements (U, IA, IB, ψA, ψB) To provide the possibility of establishing the total power consumed by a group of branches (4) - память (14) для сохранения этих измерений (U, IA, IB, ψA, ψB) для обеспечения возможности установления полной мощности, потребляемой группой ветвей (4),
  21. 26
    - Transmitter (7, 8, 9) to equip a particular branch of the branches (4) - измерительный преобразователь (7, 8, 9) для оснащения конкретной ветви среди ветвей (4),
  22. 27
    wherein the control system comprises a computing device (15, 18) is arranged to:отличающаяся тем, что система контроля содержит вычислительное устройство (15, 18), выполненное с возможностью:
  23. 28
    - Detect a change of the electric consumption in the installation (1) by communication with at least one of the devices that are to perform the measurement device (6) and the transmitter (7, 8, 9), and - обнаруживать изменение электрического потребления в установке (1) путем обмена данными с по меньшей мере одним из устройств, которые являются устройством для выполнения измерения (6) и измерительным преобразователем (7, 8, 9), и
  24. 29
    - Control information related to the electrical current (I2, I3, I4) In a given branch (4) obtained from the measuring transducer (7, 8, 9), which is equipped with this specific branch (4), then - контролировать информацию, относящуюся к электрическому току (I2, I3, I4) в конкретной ветви (4), получаемую из измерительного преобразователя (7, 8, 9), которым оснащена эта конкретная ветвь (4), затем
  25. 30
    - Through information provided by the transducer (7, 8, 9), which has a specific branch (4), set indication respectively which said variation has occurred in that particular branch (4), then - посредством информации, предоставленной измерительным преобразователем (7, 8, 9), которым оснащена конкретная ветвь (4), устанавливать указание, соответственно которому упомянутое изменение произошло в этой конкретной ветви (4), затем
  26. 31
    - Using data from a measurement (U, IA, ψA) Formed on the main input feed line to change and measurement data of the (U, IB, ψB) Formed on the main input feed line after the change, and said instructions to determine specific individual power consumption in said particular branch (4). - с использованием как данных из измерений (U, IA, ψA), выполненных на основной входной питающей линии до изменения, так и данных из измерений (U, IB, ψB), выполненных на основной входной питающей линии после изменения, и упомянутого указания, определять конкретное индивидуальное потребление мощности в упомянутой конкретной ветви (4).
  27. 34
    according to the system of equations:согласно системе уравнений:
  28. 35
    , .
  29. 36
    Where I3A2 and I3B2 They are, respectively, a square measure of a particular strength to change individual current and the square power measure the current after a specific individual changes где I3A2 и I3B2 являются, соответственно, мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока до изменения и мерой квадрата силы конкретного индивидуального тока после изменения,
  30. 37
    XA and YA are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of the total current, as measured before the change in the vector diagram, XА и YА являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено до изменения, на векторной диаграмме,
  31. 38
    XAT and YAT are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of the total current is measured after a change in the vector diagram, XВ и YВ являются, соответственно, х-осью и у-осью векторного представления полного тока, как измерено после изменения, на векторной диаграмме,
  32. 39
    XS and YS are two unknowns, which are respectively the x-axis and y-axis of the vector representation of said substantially constant sum of the individual currents in the vector diagram before and after the change. XS и YS являются двумя неизвестными, являющимися соответственно х-осью и у-осью векторного представления упомянутой по существу неизменной суммы индивидуальных токов на векторной диаграмме до и после изменения.
  33. 41
    - The total current (I) before the change to be substantially equal to the addition amount is substantially constant current to a particular individual (I3) Before the change, and - полный ток (I) перед изменением должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) перед изменением, и
  34. 42
    - The total current (I) after the change to be substantially equal to the addition amount is substantially constant current to a particular individual (I3) After the change. - полный ток (I) после изменения должен быть по существу равен добавлению по существу неизменной суммы к конкретному индивидуальному току (I3) после изменения.
  35. 43
    12. The monitoring system of claim. 10 wherein the computing device comprises means for excluding abnormal solutions (S ') of the two possible solutions of (S, S'). 12. Система контроля по п. 10, отличающаяся тем, что вычислительное устройство содержит средство для исключения аномального решения (S’) из двух возможных решений (S, S’).
  36. 44
    13. A control system according to claims 8, 9, 11, 12, wherein the computing device comprises means for determining the individual power consumed in one of the branches (4) is equal to the difference between the total power consumed by a group of branches (4) before the change, and the total power consumed by the group of branches (4) after the change. 13. Система контроля по пп.8, 9, 11, 12, отличающаяся тем, что вычислительное устройство содержит средство определения индивидуальной мощности, потребляемой в одной из ветвей (4), как равной разности между полной мощностью, потребляемой в группе ветвей (4) перед изменением, и полной мощностью, потребляемой в группе ветвей (4) после этого изменения.
  37. 45
    14. The control system of claim. 8, 9, 11, 12, characterized in that the computer unit (8, 9, 11, 12) is arranged to implement the method of any of claims 1-7. 14. Система контроля по пп. 8, 9, 11, 12, отличающаяся тем, что вычислительное устройство (8, 9, 11, 12) выполнено с возможностью осуществления способа по любому из пп.1-7.
  38. 46
    15. The electrical installation comprising a group of several individual branches (4), power distribution among multiple loads (5a, 5b, 5c, 5d), the main incoming supply line (3) connecting a group of branches of the source (2) of electrical power, wherein that it comprises a system (6, 7, 8, 9, 12) of any of the control pp.8-14 for measurement device (6) installed in the main supply line part (3), the specific branch (4) among the branches has a transmitter (7, 8, 9). 15. Электрическая установка, содержащая группу из нескольких индивидуальных ветвей (4) распределения электроэнергии между несколькими нагрузками (5a, 5b, 5c, 5d), основную входящую питающую линию (3), соединяющую группу ветвей с источником (2) электрической мощности, отличающаяся тем, что она содержит систему (6, 7, 8, 9, 12) контроля по любому из пп.8-14, устройство для выполнения измерений (6), установленное в основной входящей питающей линии (3), причем конкретная ветвь (4) среди ветвей оснащена измерительным преобразователем (7, 8, 9).
Independent claims38