CN105308827B - 用于在多组电网中使用的解聚装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在多组电网（5）中使用的解聚装置（4），多组电网（5）包括多个电气组(1,2,3),每个电气组包括一个或多个电器(11,12,13,21,22,23,31,32,33)。确定单元(7)基于当操作状态改变发生时测量到的干线电压(V1,V2,V3)中的第一改变、当可切换负载(1n,2n,3n)被切换时测量到的干线电压(V1,V2,V3)中的第二和第三改变、以及可切换负载(1n,2n,3n)的电阻(R1n,R2n,R3n)来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组(1,2,3)。因而，可以避免由于另一电气组中的电器的操作状态改变导致的误检测并且可以改善多组电网（5）中的解聚的准确性。

Description

用于在多组电网中使用的解聚装置
技术领域
本发明涉及用于在多组电网中使用的解聚装置、解聚方法以及解聚计算机程序。本发明进一步涉及包括多组电网以及用于在该多组电网中使用的解聚装置的系统。
背景技术
在WO 2012/038858 A2中，公开了一种用于在包括多个电器的电网中使用的解聚装置，其是基于观测被输送给电网的电器的干线电压中的改变。如果电网中仅单个电气组存在（或是激活的），则解聚最佳地起作用。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于在多组电网中使用的解聚装置、解聚方法以及解聚计算机程序。本发明的进一步的目的是提供包括多组电网和用于在该多组电网中使用的解聚装置的系统。
在本发明的第一方面中，呈现了一种用于在包括多个电气组的多组电网中使用的解聚装置，每个电气组包括一个或多个电器，并且所述多组电网由电源供电，其中所述解聚装置包括：
- 用于每个电气组的电压表，其用于当电器的操作状态改变时测量被输送给电气组的电器的干线电压中的第一改变，
- 控制单元，其用于针对每个电气组切换可切换负载,其中，对于每个电气组 ,所述电压表被适配成当电气组的可切换负载被切换时测量干线电压中的第二改变，并且其中，对于至少一个电气组，电压表被适配成当另一电气组的可切换负载被切换时测量干线电压中的第三改变，以及
- 确定单元，其用于基于测量到的干线电压中的第一改变、测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组。
发明人已经发现，在多组电网中，由于不同的电气组之间的串扰的缘故，一个电气组的电器的操作状态的改变引起该电气组的干线电压中的改变，但是可能还引起其它组的干线电压中的改变（小得多）。由于该原因，如果仅用单个电压传感器观测干线电压中的改变，则通常不清楚该改变是归因于该电气组的电器的操作状态的改变还是另一电气组的具有大得多的负载的电器的操作状态的改变。
通过使用测量到的干线电压中的第一改变、测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻，确定单元可能够避免由于另一电气组中的电器的操作状态的改变导致的误检测，并改善多组电网中的解聚的准确性。
电器和可切换负载优选地并联连接在电气组中。多组电网优选地包括外部阻抗，外部阻抗的一部分可归因于多组电网的主电路断路器，并且电气组优选地每一个都包括它们自己的电路断路器或熔丝，它们可以被模拟为内部阻抗。
优选的是，确定单元被适配成针对每个电气组基于测量到的干线电压中的第一改变、测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻来确定电气组的电器的总导纳中的改变，并且基于所确定的总导纳中的改变来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组。
进一步优选的是，确定单元被适配成针对每个电气组基于测量到的干线电压中的第一改变、（i）多组电网的外部阻抗与电气组的内部阻抗之和与（ii）所述电源供给的电压的第一比值、以及（i）多组电网的外部阻抗与（ii）所述电源供给的电压的第二比值来确定所述总导纳中的改变，其中第一比值和第二比值从测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻来确定。
优选地，确定单元被适配成从测量到的干线电压中的第一改变确定干线电压倒数中的第一改变，并且针对每个电气组基于所述第一比值、所述第二比值以及所述干线电压倒数中的第一改变确定总导纳中的改变。
总导纳中的改变指示包括其操作状态已经改变的电器的相应电气组。
优选地，确定单元包括其中存储了多组电网的电器的导纳的特性的存储器。通过将所确定的总导纳中的改变与所存储的特性作比较，可以确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组。
确定单元可以被适配成基于直接地求解线性方程组而确定总导纳中的改变。
附加地或替代性地，确定单元可以包括噪声估计单元，其用于估计干线电压倒数中的第一改变中的第一噪声水平，其中确定单元可以被适配成进一步基于所述第一噪声水平而将总导纳中的改变确定为使误差判据（诸如均方误差）最小化的估计。
噪声估计单元可以被适配成进一步估计第一比值和第二比值中的第二噪声水平，其中确定单元可以被适配成进一步基于第二噪声水平而将总导纳中的改变确定为使误差判据（诸如均方误差）最小化的估计。
附加地或替代性地，确定单元被适配成基于针对每个电气组在假定仅对于该电气组而言总导纳中的改变不同于零的情况下求解线性方程组，每个求解结果使误差判据（诸如均方误差）最小化，并且基于选择导致最小误差的求解结果而确定总导纳中的改变。
优选的是，确定单元被适配成针对每个电气组从测量到的干线电压中的第二改变确定干线电压倒数中的第二改变，并且基于电气组的可切换负载的电阻以及干线电压倒数中的第二改变确定第一比值。这允许只是通过切换电气组的可切换负载、测量干线电压中的第二改变以及执行一些简单的数学运算而为每个电气组非常简单地确定第一比值。
进一步优选的是，确定单元被适配成针对至少一个电气组从测量到的干线电压中的第三改变确定干线电压倒数中的第三改变，并且基于其它电气组的可切换负载的电阻以及干线电压倒数中的第三改变确定所述第二比值。这允许只是通过切换电气组的可切换负载、测量另一电气组的干线电压中的第二改变以及执行一些简单的数学运算而非常简单地确定第二比值。
优选的是，对于每个电气组, 电压表被适配成就在干线电压中的所述第一改变之前和之后测量干线电压 ，其中确定单元被适配成针对每个电气组基于就在干线电压 中的第一改变之前或之后的干线电压的平方以及总导纳中的改变确定功率消耗中的改变。因而，确定单元不仅能够确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组，而且能够确定由于该改变导致的功率消耗中的改变。
解聚装置可包括可切换负载。然而，可切换负载也可以是具有已知电阻的任何其它负载。例如，可切换负载也可以是多组电网的电器。
在本发明的另一方面中，呈现了包括多组电网和如权利要求1中所定义的用于在多组电网中使用的解聚装置的系统，所述多组电网包括多个电气组，每个电气组包括一个或多个电器，并且所述多组电网由电源供电。
在本发明的另一方面中，呈现了一种用于在多组电网中使用的解聚方法，所述多组电网包括多个电气组，每个电气组包括一个或多个电器, 并且所述多组电网由电源供电，其中所述解聚方法包括：
-针对每个电气组，当电器的操作状态改变时测量被输送给电气组的电器的干线电压中的第一改变，
-针对每个电气组，当电气组的可切换负载被切换时测量干线电压中的第二改变，
-针对至少一个电气组，当另一电气组的可切换负载被切换时测量干线电压中的第三改变，以及
-基于测量到的干线电压中的第一改变、测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组。
在本发明的另一方面中，呈现了一种用于在多组电网中使用的解聚计算机程序，该多组电网包括多个电气组，每个电气组包括一个或多个电器，并且该多组电网由电源供电，该计算机程序包括用于当该计算机程序在控制解聚装置的计算机上运行时使得如权利要求1中所定义的解聚装置执行如权利要求14中所定义的解聚方法的步骤的程序代码构件。
应理解的是，权利要求1的解聚装置、权利要求13的系统、权利要求14的解聚方法以及权利要求15的解聚计算机程序具有类似和/或同样的优选实施例，特别是，如从属权利要求中所定义的实施例。
应理解的是，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或者上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。
从在下文中描述的实施例，本发明的这些以及其它方面将是明显的，并且将参照它们来阐明本发明的这些以及其它方面。
附图说明
在以下图中：
图1示意性地且示例性地示出了用于在多组电网中使用的解聚装置的实施例，以及
图2示出了示例性地图示用于在多组电网中使用的解聚方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1示意性地并且示例性地示出了包括多组电网5以及用于在该多组电网5中使用的解聚装置4的系统10。多组电网5包括多个电气组1、2、3，每个电气组包括一个或多个电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33并且由电源6供电。在图1中，解聚装置4的元件被绘有阴影。
针对每个电气组1、2、3，解聚装置4包括用于当电器的操作状态改变时测量输送给电气组1、2、3的电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33的干线电压V1, V2, V3 中的第一改变的电压表 14, 24, 34。针对每个电气组1、2、3，解聚装置4进一步包括可切换负载 1n,2n, 3n，其中对于每个电气组1、2、3，电压表 14, 24, 34被适配成当电气组1、2、3的可切换负载 1n, 2n, 3n被切换时测量干线电压V1, V2, V3 中的第二改变，并且其中对于至少一个电气组1，电压表14被适配成当另一电气组3的可切换负载3n被切换时测量干线电压V1中的第三改变。解聚装置4进一步包括确定单元7，其用于基于测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第一改变、测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第二改变、测量到的干线电压V1中的第三改变以及可切换负载1n, 2n, 3n的电阻R1n, R2n, R3n 确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组1、2、3。电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33和可切换负载1n, 2n, 3n在电气组1、2、3中并联连接。
此处，多组电网5包括外部阻抗Z0，外部阻抗Z0的一部分可归因于多组电网5的主电路断路器（未示出），并且电气组1、2、3每一个都包括其自身的电路断路器（也未示出），其被模拟为内部阻抗 Z1, Z2, Z3。替代电路断路器，在一些实施例中也可以使用简单的熔丝。
解聚装置4进一步包括控制单元8，其用于控制解聚装置4的元件，特别是用于控制电压表14, 24, 34、可切换负载1n, 2n, 3n以及确定单元7。
在该实施例中，确定单元7被适配成针对每个电气组1、2、3基于测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第一改变、测量到的的干线电压V1, V2, V3 中的第二改变、测量到的干线电压V1中的第三改变以及可切换负载1n, 2n, 3n的电阻R1n, R2n, R3n而确定电气组1、2、3的电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33的总导纳Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3，并且基于所确定的总导纳Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组1、2、3。
特别是，确定单元7被适配成针对每个电气组1、2、3基于所测量的干线电压V1, V2,V3 中的第一改变、（i）多组电网5的外部阻抗Z0与电气组1、2、3的内部阻抗Z1、Z2、Z3之和与（ii）电源6供应的电压V0的第一比值，以及（i）多组电网5的外部阻抗Z0与(ii)电源6供给的电压V0的第二比值来确定总导纳Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3，其中第一比值和第二比值从测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第二改变、测量到的干线电压V1中的第三改变以及可切换负载1n, 2n, 3n的电阻R1n, R2n, R3n来确定。
优选地，确定单元7被适配成从测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第一改变确定干线电压倒数1/V1, 1/V2, 1/V3中的第一改变 Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3) ，并且针对每个电气组1、2、3例如根据以下方程基于第一比值、第二比值以及干线电压倒数1/V1,1/V2, 1/V3中的第一改变 Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3) 确定总导纳Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3：
, (1)
其中下标i和j涉及电气组1、2、3。
这也可以用矩阵矢量记法写为：
, （2）
其中Δ1(1/V) 是列矢量，在该列矢量中干线电压倒数 1/Vi 中的第一改变Δ1(1/Vi) 被堆叠，M是具有第i个对角位置上的第一比值(Z0 + Zi)/V0 和非对角位置上的第二比值 Z0/V0 的矩阵，以及是列矢量，在该列矢量中总导纳Yi中的改变 ΔYi 被堆叠的。
在该实施例中，确定单元7被适配成基于直接地求解线性方程组（例如，如由方程（1）或（2）给出）来确定总导纳 Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3。
这种直接的求解也被称作“迫零”，其提供了总导纳Yi中的改变 ΔYi 的估计—在假定 Δ1(1/V) 或M中不存在噪声的情况下——该估计如下：
， （3）
其中，再次地，下标i和j涉及电气组1、2、3，并且其中符号"^" 指示值是估计的。
这也可以用矩阵矢量记法写为：
, (4)
其中是列矢量，在该列矢量中总导纳Yi中的改变 ΔYi 的估计被堆叠，再次地，M是具有第i个对角位置上的第一比值 (Z0 + Zi)/V0 以及非对角位置上的第二比值Z0/V0的矩阵，并且再次地Δ1(1/V)是列向量，在该列矢量中干线电压倒数1/Vi中的第一改变 Δ1(1/Vi) 被堆叠。
附加地或替代性地，确定单元7可包括用于估计干线电压倒数 1/V1, 1/V2, 1/V3中的第一改变Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3) 中的第一噪声水平N的噪声估计单元9，其中确定单元7可被适配成进一步例如根据以下方程基于第一噪声水平N将总导纳Y1, Y2, Y3中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3 确定为使误差判据（诸如均方误差）最小化的估计：
。 (5)
这产生具有协方差矩阵S的总导纳Yi中的随机改变ΔYi 的MMSE（最小均方误差）估计器，其中Sij = E[ΔYiΔYj]为S的第i行且第j列上的元素（在具有估计的协方差矩阵N的干线电压倒数1/Vi中的第一改变 Δ1(1/Vi) 中存在噪声的情况下），其中Nij = E[ninj] 为N的第i行且第j列上的元素，以及其中 ni 和 nj 是Δ1(1/Vi)和Δ1(1/Vj)中的估计的测量噪声，使得测量值等于 Δ1(1/Vi) + ni 和Δ1(1/Vj) + nj。
第一噪声水平N的估计可以是基于针对每个电气组i将干线电压Vi的噪声水平估计为同一干线电压Vi的若干次测量结果的方差σi 2 。干线电压倒数1/Vi中的第一改变Δ1(1/Vi) 的噪声水平ni然后可以从σi 2近似为 2σi 2/Vi 4。
噪声估计单元9可被适配成进一步估计第一比值和第二比值中的第二噪声水平 W，其中确定单元7可以被适配成进一步例如根据以下方程基于第二噪声水平W将总导纳Y1,Y2, Y3 中的改变 ΔY1, ΔY2, ΔY3 确定为使误差判据（诸如均方误差）最小化的估计：
。 (6)
在进一步存在第一比值和第二比值（即M的元素）中的噪声的情况下，这也产生具有估计的协方差矩阵W的MMSE估计器，其中W是对角矩阵，其将M的元素的估计的噪声方差Kij 合并为，其中如果i=j，则 δij 等于1，否则等于零。
矩阵W可以从M的噪声（在此表示为K）获得，其可以从测量的干线电压Vi的方差σi 2（见上文）导出。
附加地或替代性地，确定单元7可以被适配成例如根据以下方程基于针对每个电气组1、2、3在假定仅对于该电气组1、2、3而言总导纳Y1, Y2, Y3中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3不同于零的情况下求解线性方程组（每个求解结果使诸如均方误差的误差判据最小化）、以及基于选择导致最小误差的求解结果而确定总导纳 Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3：
, (7)
其中 Mi 是M的第i列，以及
, (8)
其中ei 为相应的误差，并且||·||表示矢量的欧几里得范数。
对于每个电气组1、2、3，总导纳Y1, Y2, Y3 是电气组1、2、3的电器 11, 12, 13,21, 22, 23, 31, 32, 33的导纳Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23, Y31, Y32, Y33 之和。这在图1中由具有附图标记 Y1, Y2, Y3的虚线框指示。优选地，多组电网5被适配为使得多组电网5中不同的电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33之间的损耗是可忽略的。此外，优选地，电源6供给的电压V0、多组电网5的外部阻抗Z0以及电气组1、2、3的内部阻抗Z1, Z2, Z3 是恒定的。
如果电器改变其操作状态，例如，被接通或关断，则总导纳 Y1, Y2, Y3 改变，其中例如根据方程（1）或（2）来确定总导纳 Y1, Y2, Y3 中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3。
确定单元7被适配成针对每个电气组1、2、3从测量到的干线电压 V1, V2, V3 中的第二改变确定干线电压倒数1/V1, 1/V2, 1/V3中的第二改变Δ2(1/V1), Δ2(1/V2), Δ2(1/V3)，并且例如根据以下方程基于电气组1、2、3的可切换负载 1n, 2n, 3n的电阻R1n = 1/Y1n,R2n = 1/Y2n, R3n = 1/Y3n 以及干线电压倒数 1/V1, 1/V2, 1/V3中的第二改变Δ2(1/V1),Δ2(1/V2), Δ2(1/V3) 来确定第一比值：
, (9)
其中下标i 涉及电气组1、2、3，并且其中记号"+" 指示负载1n, 2n, 3n 被接通以及记号"–" 指示负载1n, 2n, 3n 被关断。因而，可切换负载1n, 2n, 3n 被接通或关断，并且例如根据方程(9)确定第一比值(Z0 + Zi)/V0。
确定单元7进一步被适配成针对至少一个电气组1从测量到的干线电压V1中的第三改变确定干线电压倒数 1/V1中的第三改变Δ3(1/V1) ，并且例如根据以下方程基于其它的电气组3的可切换负载3n 的电阻R3n = 1/Y3n 以及干线电压倒数1/V1中的第三改变 Δ3(1/V1)而确定第二比值：
, (10)
其中下标i和j 涉及电气组1, 2, 3并且 i ≠ j。在该示例中, i等于 1且j 等于3。然后记号"+" 指示负载3n 被接通以及记号"–" 指示负载3n 被关断。因而，可切换负载3n被接通或关断，并且例如根据方程(10)确定第二比值Z0 /V0。
解聚装置4可以被适配成切换可切换负载1n, 2n, 3n，测量干线电压倒数 1/V1,1/V2, 1/V3中的第二改变Δ2(1/V1), Δ2(1/V2), Δ2(1/V3)，以及以规则的间隔或根据需要（例如，根据用户的需要）反复地确定第一比值(Z0 + Zi)/V0，以便更新第一比值 (Z0 + Zi)/V0的确定。同样地，解聚装置4可以被适配成切换电气组3的可切换负载 3n , 测量另一电气组1的干线电压倒数1/V1 中的第三改变Δ3(1/V1)，以及以规则的间隔或根据需要（例如，根据用户的需要）反复地确定第二比值 Z0/V0 ,以便更新第二比值Z0/V0的确定。如果多组电网5不是非常稳定的话并且如果这些比值因而变化的话，则这些更新特别是优选的。
对于每个电气组1、2、3，电压表 14, 24, 34 优选地被适配成就在干线电压V1, V2,V3中的第一改变之前和之后测量干线电压V1, V2, V3，其中确定单元7优选地被适配成针对每个电气组1、2、3例如根据以下方程基于就在干线电压V1, V2, V3中的第一改变之前或之后的干线电压的平方以及总导纳 Y1, Y2, Y3中的改变ΔY1, ΔY2, ΔY3确定功率消耗中的改变：
, (11)
其中下标i涉及电气组1, 2, 3 ，并且其中如果ΔYi 的实数部分是负的，则Vi 是就在干线电压 Vi 的第一改变之前的干线电压，并且如果ΔYi 的实数部分是正的，则Vi 是就在干线电压 Vi 的第一改变之后的干线电压。
在下文，将参照图2中示出的流程图示例性地描述用于在多组电网中使用的解聚方法的实施例。
在步骤101中，针对每个电气组1, 2, 3,当电器的操作状态改变时，测量被输送给电气组1, 2, 3 的电器11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33 的干线电压V1, V2, V3中的第一改变，在步骤102中，针对每个电气组1, 2, 3 ,当电气组1, 2, 3 的可切换负载1n, 2n,3n 被切换时，测量干线电压V1, V2, V3 中的第二改变，在步骤103中，针对至少一个电气组1，当另一电气组3的可切换负载3n 被切换时，测量干线电压V1中的第三改变，以及在步骤104中，基于测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第一改变、测量到的干线电压V1, V2, V3 中的第二改变、测量到的干线电压V1中的第三改变以及可切换负载1n, 2n, 3n的电阻 R1n,R2n, R3n确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组1，2，3。
步骤102和103可以在步骤101之前执行，并且步骤103可以在步骤102之前执行。在实施例中，以该次序首先执行步骤102和103并且确定比值（Z0 + Zi)/V0 和 Z0/V0，并且然后用如上所描述的相同地确定的比值（Z0 + Zi)/V0 和 Z0/V0反复地执行步骤101和104。如果多组电网不是非常地稳定，则步骤102和103可以以某一时间间隔或者根据需要而反复地执行，以便更新比值（Z0 + Zi)/V0 和 Z0/V0。
解聚装置和解聚方法优选地用于家庭监控以及用于解聚能量使用。
虽然在以上参照图1描述的实施例中，多组电网包括三个电气组，每个电气组包括三个电器，但是多组电网当然还可以包括多于或者少于三个的电气组，并且每个电气组当然还可以包括多于或少于三个的电器。
虽然在以上参照图1描述的实施例中，解聚装置包括由解聚装置的控制单元控制的可切换负载，但是替代性地，可切换负载可以是多组电网的元件，例如，多组电网的电器。即使可切换负载并不由解聚装置包括，而是由多组电网包括，控制单元也被适配成切换可切换负载。
尽管在以上参照图1描述的实施例中，基于第三电气组3的可切换负载3n 的电阻R3n以及第一电气组1的干线电压倒数1/V1 中的第三改变Δ3(1/V1) 来确定第二比值，但是，其它的组合是可能的。例如，可以基于第二电气组2的可切换负载2n 的电阻R2n以及第三电气组3的干线电压倒数 1/V3中的第三改变 Δ3(1/V3) 确定第二比值。
从对图、公开内容以及所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
单个单元或设备可以履行权利要求中记载的若干个项目的功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的纯粹事实不指示这些措施的组合不能用来获利。
由一个或若干个单元或设备执行的比如确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组、确定多组电网中的功率消耗中的改变、确定比值 (Z0 + Zi)/V0 和Z0/V0等的确定可以由任何其它数目的单元或设备执行。根据用于在多组电网中使用的解聚方法的用于在多组电网中使用的解聚装置的确定和/或控制可以被实施为计算机程序的程序代码构件和/或专用硬件。
计算机程序可以被存储/分布在适当的介质上，诸如与其它硬件一起供给或者作为其一部分的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其它形式分布，诸如经由互联网或者其它有线或无线电信系统。
权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
本发明涉及用于在多组电网中使用的解聚装置，多组电网包括多个电气组，每个电气组包括一个或多个电器。对于每个电气组，电压表测量当电器的操作状态改变时被输送给电气组的电器的干线电压中的第一改变，以及当电气组的可切换负载被切换时干线电压中的第二改变。对于至少一个电气组，电压表测量当另一电气组的可切换负载被切换时干线电压中的第三改变。确定单元基于测量到的干线电压中的第一改变、测量到的干线电压中的第二改变、测量到的干线电压中的第三改变以及可切换负载的电阻确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组。因而，可以避免由于另一电气组中的电器的操作状态的改变导致的误检测，并且可以改进多组电网中的解聚的准确性。

Claims (15)

1.一种用于在多组电网（5）中使用的解聚装置（4），所述多组电网（5）包括多个电气组(1, 2, 3)，每个电气组包括一个或多个电器(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 , 33)，并且所述多组电网由电源（6）供电，其中所述解聚装置（4）包括：
- 用于每个电气组 (1, 2, 3)的电压表 (14, 24, 34) ，其用于当电器的操作状态改变时测量被输送给电气组(1, 2, 3)的电器(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 , 33)的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变，
- 控制单元 (8)，其用于针对每个电气组 (1, 2, 3)切换可切换负载(1n, 2n, 3n)，其中，
针对每个电气组 (1, 2, 3),所述电压表 (14, 24, 34) 被适配成当电气组 (1, 2,3)的可切换负载(1n, 2n, 3n)被切换时测量干线电压 (V1, V2, V3) 中的第二改变，并且其中，
针对至少一个电气组（1），所述电压表 (14) 被适配成当另一电气组（3）的可切换负载(3n)被切换时测量干线电压 (V1)中的第三改变，以及
- 确定单元（7），其用于基于测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变、测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第二改变、测量到的干线电压(V1)中的第三改变以及可切换负载(1n, 2n, 3n)的电阻(R1n, R2n, R3n) 来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组(1, 2, 3)。
2.如权利要求1中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成针对每个电气组(1, 2, 3)基于测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变、测量到的干线电压(V1,V2, V3)中的第二改变、测量到的干线电压(V1)中的第三改变以及可切换负载(1n, 2n, 3n)的电阻(R1n, R2n, R3n)来确定电气组(1, 2, 3)的电器（11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 ,33)的总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)，并且基于所确定的总导纳(Y1, Y2,Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组(1, 2,3)。
3.如权利要求2中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成针对每个电气组(1, 2, 3)基于测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变、（i）多组电网（5）的外部阻抗(Z0) 与电气组 (1, 2, 3)的内部阻抗(Z1, Z2, Z3)之和与（ii）所述电源（6）供给的电压(V0) 的第一比值、以及（i）多组电网（5）的外部阻抗(Z0)与（ii）所述电源（6）供给的电压(V0)的第二比值来确定所述总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)，其中所述第一比值和所述第二比值从测量到的干线电压（V1, V2, V3）中的第二改变、测量到的干线电压（V1）中的第三改变以及可切换负载（1n, 2n, 3n）的电阻（R1n, R2n, R3n）来确定。
4.如权利要求3中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成从测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变确定干线电压倒数 (1/V1, 1/V2, 1/V3)中的第一改变(Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3))，并且针对每个电气组(1, 2, 3)基于所述第一比值、所述第二比值以及所述干线电压倒数(1/V1, 1/V2, 1/V3)中的第一改变(Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3))而确定总导纳 (Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)。
5.如权利要求4中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成基于直接地求解线性方程组而确定总导纳 (Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)。
6.如权利要求4中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）包括：
- 噪声估计单元（9），其用于估计干线电压倒数 (1/V1, 1/V2, 1/V3)中的第一改变(Δ1(1/V1), Δ1(1/V2), Δ1(1/V3))中的第一噪声水平（N），其中所述确定单元（7）被适配成进一步基于所述第一噪声水平（N）而将总导纳 (Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)确定为使误差判据最小化的估计。
7.如权利要求6中所定义的解聚装置（4），其中所述噪声估计单元（7）被适配成进一步估计所述第一比值和所述第二比值中的第二噪声水平(W)，其中所述确定单元（7）被适配成进一步基于所述第二噪声水平(W)而将总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)确定为使误差判据最小化的估计。
8.如权利要求4中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成基于针对每个电气组(1, 2, 3)在假定仅对于该电气组(1, 2, 3)而言总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)不同于零的情况下求解线性方程组，每个求解结果使误差判据最小化，并且基于选择导致最小误差的求解结果而确定总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2,ΔY3)。
9.如权利要求4中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成针对每个电气组(1, 2, 3)从测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第二改变确定干线电压倒数（1/V1,1/V2, 1/V3)中的第二改变(Δ2(1/V1), Δ2(1/V2), Δ2(1/V3))，并且基于电气组(1, 2, 3)的可切换负载(1n, 2n, 3n)的电阻 (R1n, R2n, R3n)以及干线电压倒数(1/V1, 1/V2, 1/V3)中的第二改变(Δ2(1/V1), Δ2(1/V2), Δ2(1/V3))确定所述第一比值。
10.如权利要求4中所定义的解聚装置（4），其中所述确定单元（7）被适配成针对至少一个电气组(1)从测量到的干线电压(V1)中的第三改变确定干线电压倒数(1/V1)中的第三改变(Δ3(1/V1))，并且基于其它电气组（3）的可切换负载 (3n)的电阻(R3n)以及干线电压倒数(1/V1)中的第三改变(Δ3(1/V1))确定所述第二比值。
11.如权利要求2中所定义的解聚装置（4），其中对于每个电气组(1, 2, 3), 电压表(14, 24, 34)被适配成就在干线电压(V1, V2, V3)中的所述第一改变之前和之后测量干线电压(V1, V2, V3)，其中所述确定单元（7）被适配成针对每个电气组(1, 2, 3)基于就在干线电压 (V1, V2, V3)中的第一改变之前或之后的干线电压(V1, V2, V3)的平方以及总导纳(Y1, Y2, Y3)中的改变(ΔY1, ΔY2, ΔY3)确定功率消耗中的改变。
12.如权利要求1中所定义的解聚装置（4），其中所述解聚装置（4）包括可切换负载(1n,2n, 3n)。
13.一种包括多组电网（5）和如权利要求1中所定义的用于在多组电网（5）中使用的解聚装置（4）的系统（10），所述多组电网包括多个电气组(1, 2, 3)，每个电气组包括一个或多个电器(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33)，并且所述多组电网由电源（6）供电。
14.一种用于在多组电网（5）中使用的解聚方法，所述多组电网包括多个电气组(1, 2,3)，每个电气组包括一个或多个电器(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33), 并且所述多组电网由电源（6）供电，其中所述解聚方法包括：
- 针对每个电气组(1, 2, 3)，当电器的操作状态改变时测量被输送给电气组(1, 2,3)的电器(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32 , 33)的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变，
- 针对每个电气组(1, 2, 3)，当电气组 (1, 2, 3)的可切换负载(1n, 2n, 3n)被切换时测量干线电压(V1, V2, V3)中的第二改变，
- 针对至少一个电气组（1），当另一电气组（3）的可切换负载(3n)被切换时测量干线电压 (V1)中的第三改变，以及
- 基于测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第一改变、测量到的干线电压(V1, V2, V3)中的第二改变、测量到的干线电压(V1)中的第三改变以及可切换负载(1n, 2n, 3n)的电阻(R1n, R2n, R3n)来确定包括其操作状态已经改变的电器的电气组(1, 2, 3)。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储用于在多组电网（5）中使用的解聚计算机程序，所述多组电网包括多个电气组(1, 2, 3)，每个电气组包括一个或多个电器(11, 12,13, 21, 22, 23, 31, 32, 33)，并且所述多组电网由电源（6）供电，所述计算机程序包括用于当该计算机程序在控制如权利要求1中所定义的解聚装置（4）的计算机上运行时使得所述解聚装置（4）执行如权利要求14中所定义的解聚方法的步骤的程序代码构件。
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