CN108121324B - 输出电缆测量 - Google Patents

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Abstract

发电机系统包括用于监测发电机电缆的操作的发电机控制器。发电机控制器被配置为接收指示发电机输出和发电机电缆的第一连接的第一信号以及指示发电机电缆的第二连接的第二信号。发电机控制器被配置为基于第一信号和第二信号计算发电机电缆的特性值，并将发电机电缆的特性值与阈值进行比较。响应于比较而产生发电机状态消息或发电机命令。特性值可以是发电机电缆的电阻。

Description

输出电缆测量
技术领域
本公开内容一般涉及一种发电机系统的一个或更多个电缆的测量。
背景技术
发动机-发电机组还称作发电机或发电机组(genset)，其可以包括动力源(例如发动机)和用于由机械能生成电能或电力的交流发电机或其他设备。发电机可以在供电公共服务中断的情况下提供备用电源。其他发电机用户可能依赖于发电机作为主要电源。
负载可以使用一个或更多个电缆连接到发电机系统。在许多系统中，包括该一个或更多个电缆的发电机系统可以由用户来安装。可能产生与电缆相关的若干问题。电缆可以连接成使得相位不匹配。电缆连接的接触可能不完全，这会导致过早的故障。由于磨损，过热或物理损坏，电缆中可能发生其他故障。
以下实施例包括在不匹配的电缆、不完全的电缆连接和故障的情况下监视发电机电缆的技术。
附图说明
本文参考以下附图描述了示例性实施方式。
图1示出了用于电缆测量的示例性单相发电机系统。
图2A示出了在一个示例性系统中的电缆测量。
图2B示出了用于电缆测量的代表性单相系统。
图3示出了用于电缆测量的代表性单相系统，其包括中性点之间的电压测量。
图4示出了用于电缆测量的代表性三相系统。
图5示出了用于电缆测量的替代拓扑。
图6示出了具有并联电缆的示例性单相发电机系统。
图7示出了用于电缆测量的示例性三相发电机系统。
图8示出了与断路器集成的用于电缆测量的示例性三相发电机系统。
图9示出了基于电阻来计算温度的示例性关系。
图10示出了响应于电缆测量的示例性输出消息。
图11示出了示例性发电机控制器。
图12示出了图11的发电机控制器的操作的示例性流程图。
图13示出了图11的发电机控制器的操作的另一示例性流程图。
具体实施方式
在一些发电机系统中，多个电缆可将发电机连接到负载。电缆可以在发电机和负载之间进行并联连接，并且在一些示例中，多个冗余电缆的尺寸可以设置成支持整个发电机容量。发电机可以通过每个电缆向负载提供总电流的一部分。考虑通过三条电缆连接到负载的发电机上的600安培(A)负载。每个电缆可以将200A运载到负载。如果其中一根电缆断开连接，连接被腐蚀，或者说电缆出现其它故障，那么其他并联电缆可能会运载超过其额定电流。这可能导致其他电缆的温度升高超过绝缘体的熔化或损坏点，这可能会导致绝缘故障。绝缘故障可能导致负载的功率损失和/或发电机系统的完全故障。电缆的断开可能是母线中的松动连接。电缆的断开可能是由于腐蚀导致的部分断开。电缆的断开可能是由振动或其他机械运动引起的疲劳相关故障。
当电缆由于用户的无意的动作而断开连接，或者另外发生切断、拉动或推挤电缆的事故时，可能会发生另一个电缆失效。当电缆或电缆连接被腐蚀时，可能会发生另一个电缆失效。当用户未正确连接电缆时，可能会发生其他问题。以下实施例监视一个或多个电缆的电阻变化，其用于指示电缆失效。
图1示出了用于电缆测量的示例性单相发电机系统。发电机系统包括发电机控制器10、发动机-发电机组或发电机组14、发电机侧断路器52G、发电机电缆11和负载侧断路器52L。断路器52G和52L代表各种用于选择性地将电气设备与其他设备连接和断开的开关装置，包括电路断路器、接触器、真空故障中断器、充油断开开关、手动断开开关、刀片断开器和机械连接的跨接器。一个测量点16对应于发电机电缆11的发电机组侧，另一个测量点18对应于发电机电缆11的负载侧。可以包括不同的或更少的组件。
发电机组14包括原动机，其可以是发动机，发动机具有一个或更多个气缸和燃烧室，燃烧室接收燃料并燃烧燃料以使气缸以往复运动移动，以使机械联接到交流发电机的轴旋转。燃料可以是汽油、压缩天然气、丙烷或其他示例性燃料。发电机控制器10可以提供点火控制信号(例如，火花模块信号)以用于启动燃烧室中的燃烧以引起往复运动。发电机控制器10可以提供控制信号以用于将燃料输送到发动机，或控制调节阀以用于使空气通过发动机。作为另一替代方案，发动机点火、燃料和空气控制可以由单独的模块(例如，发动机控制模块即ECM)执行，其接收来自发电机控制器10的命令。
发电机控制器10可以基于由控制器或ECM或另一设备测量的一个或多个参数来为发动机提供保护功能。发电机控制器10还可以为电力系统中的其它元件提供保护功能，例如连接到发动机的交流发电机。交流发电机可以是受控励磁交流发电机，其中励磁电流由发电机控制器10主动控制以调节交流发电机的输出。或者，交流发电机可以包括永磁体以提供用于在交流发电机中产生磁场的激励电流。交流发电机可以被配置为通过发动机的操作产生多相信号。或者，交流发电机可以被配置为通过发动机的操作来提供单相电信号。
交流发电机可以包括用于产生励磁电流的励磁机电枢。当励磁机电枢在磁通中旋转时，在励磁机电枢的绕组中产生时变电压。励磁机电枢的输出端与发电机的主励磁部分连接。可以使用或不使用电刷和滑环来进行连接。励磁机输出的励磁电流在发电机的转子磁场中提供磁场。当交流发电机的励磁部分相对于定子旋转时，磁通量通过交流发电机定子绕组并产生时变电压。来自励磁机电枢输出的励磁电流可以被整流或以其他方式控制。交流发电机的输出可以是单相信号或三相信号。
发电机控制器10控制发电机组14的操作。发电机控制器10可以生成发电机命令，包括并行命令、启动命令、停止命令、节气门命令、负载命令、速度命令、操作模式命令、自保护命令或序列命令中的一个或多个。并行命令可以包括用于将发电机(例如，发电机组14)连接到总线的指令，诸如针对发电机侧断路器52G的关闭命令。启动命令可以包括用于启动发电机组14的指令(例如，点火信号或起动马达信号)。停止命令可以包括关闭发电机组14的指令，例如使一个或多个火花塞接地的信号或关闭燃油螺线管的信号。节气门命令可以包括减少或增加对发电机组14的燃料或空气的供应的指令。负载命令可以包括用于关闭或打开负载侧断路器52L的断路器命令或控制来自发动机的功率输出的命令。
速度命令可以是发送到发动机的期望速度。操作模式命令可以切换发动机或交流发电机的操作模式，例如预热空转模式，该模式下发动机以降低的速度运行，交流发电机输出降低的电压。自我保护命令可以减少气流，减少燃油，延迟点火正时，增加燃油或执行一些其他措施以使发动机的损坏最小化。序列命令可以启动特定的序列，例如超速测试序列，其中发动机有意地以将速度提高到超过保护极限。
负载12可以是诸如住宅、工厂、商业设施、医疗设施、军事设施、政府建筑或基础设施提供商(例如，通信或运输基础设施)的电力消耗设备。发电机组14和负载12可以间隔一定距离。距离可能足以将发电机组14的噪声和/或排气与负载12分离。距离可以通过发电机电缆11跨越。发电机电缆包括至少一个导电部分和可选的绝缘部分。绝缘部分可以包围导电部分并且可以具有内部导体的最大可允许操作温度。
测量点16对应于发电机电缆11的发电机侧，测量点18对应于发电机电缆11的负载侧。测量点16和测量点18中的一个或两个可以或是包括开环传感器或是包括闭环传感器。
测量点16和测量点18可以在电信号的每个周期收集发电机电缆11的数据。可以以由频率的倒数限定的速率来收集数据。可以以预定速率(例如1千赫兹(kHz)，3kHz或6kHz)收集样本。由测量点16和测量点18收集的数据可以是电缆11的电参数的均方根(RMS)值。由测量点16和测量点18收集的数据可以在预定时间周期(例如，1秒、2秒或其他值)内取平均值。或者，可以使用电参数的瞬时值。
非接触式传感器测量测量点16的电属性，而不与发电机电缆11的导体电联接。例如，非接触传感器可以是环绕发电机电缆11以及测量点或夹持在发电机电缆11上的感应传感器。非接触式传感器可以是被配置为检测流过由磁芯形成的非接触式传感器的气隙的电流的霍尔传感器。位于气隙中的发电机电缆11产生与传输通过发电机电缆11的电流成比例的磁场。该磁场在霍尔传感器中感应电流，该电流可以在发送到发电机控制器10之前被放大。
另一方面，接触传感器可以连接到感测电路，该感测电路同样包括发电机电缆11。接触回路传感器可以直接测量发电机电缆11的电压或电流。在一个示例中，接触回路传感器是在发电机电缆11的导体和接地连接之间的电压传感器。电压传感器可以与发电机电缆11并联连接。在另一示例中，接触回路传感器是与发电机电缆11在一条线路上的电流传感器。电流传感器可以与发电机电缆11串联连接。
测量点16和/或测量点18可以是产生与感测电平成比例的输出电平(例如，电流或电压)的电流互感器。电流互感器包括初级绕组，第二绕组和芯。芯可以由诸如铁的磁性材料形成。次级绕组可以是围绕芯多次缠绕的线。初级绕组可以穿过芯一次或围绕芯缠绕几次。初级绕组也可以是测量电路的一部分。
测量点16和18可处于各种位置。在一个示例中，测量点16和18是发电机电缆11的相对端。例如，测量点16和18中的每个或任一个可以与发电机电缆11的连接器结合。测量点16和18中的每个或任一个可以与发电机电缆11连接的分接头结合。分接头是发电机电缆11端部处的连接器。测量点16和18可以包括在交流发电机绕组端子内，或者连接到交流发电机中的专用线圈。
在其他示例中，一个或更多个测量点、电流互感器或传感器可以向与发电机控制器10通信的补充控制器提供数据。补充控制器可以是自动转换开关(ATS)控制器或开关设备控制器。ATS或开关设备可以将负载连接到发电机和一个或多个其他电源，例如公用电源或另一发电机电源。ATS可以从用户接收手动输入，以将供负载的电力从发电机切换到另一个电源，反之亦然。ATS可以接收自动输入信号，以根据诸如发电机故障或警告或者公用设施故障或警告的事件将负载从发电机切换到另一个电源。
在这些实施例中测量的电缆可以从负载延伸到ATS或从ATS延伸到发电机。一个测量点可以对应于电缆的ATS侧，另一个测量点可以对应于电缆的负载侧。一个测量点可以对应于电缆的ATS侧，另一测量点可以对应于电缆的电源侧。由测量点收集的数据可以由补充控制器根据本文所描述的示例进行分析。或者，补充控制器将数据从测量点发送到发电机控制器10。
图2A示出了一个示例系统中的电缆测量。电源S1通过被建模为电阻R1的电缆连接到负载12。发电机控制器测量通过电阻器R1或电缆的电流(i)(例如，经由电流传感器)、电源处的电压VS(例如，经由第一电压传感器)和负载12处的电压VL(例如，经由第二电压传感器)。
发电机控制器10从测量点16处的传感器接收指示发电机输出和发电机电缆的第一连接的第一信号，从测量点18处的传感器接收指示发电机电缆的第二连接的第二信号。第一信号和第二信号可以是模拟信号，例如具有与发电机电缆11的电参数成比例的振幅的正弦波。电参数可以是电压电平或电流电平，或者电压电平和电流电平二者。电参数可以是发电机电缆11的特性值。在其他示例中，第一信号和第二信号是包括指示电参数的数据的数字信号。数字信号可以包括描述电参数的脉宽调制信号。数字信号可以包括具有描述电参数的文本数据的数据分组。
电缆特性值可以是电阻、电感、温度、接地泄漏、绝缘厚度、地面接近度(使用电容、传播时间或其他方法)、连接器座位质量、腐蚀、绝缘损坏和电缆移动等其他测量值。当测量电阻时，在一个示例中，电流可以被认为是恒定的。电流可以是负载12所需的测量电流或预定电流。例如，当负载12是额定值为100A的电气设备时，发电机控制器10使用100A进行以下计算。
在电阻是测量的电缆特性的另一个示例中，电流是可变的。电流可以或是在负载12处或是在发电机电缆11处测量。负载12处的电流可以由负载12内部监测，或者可以由耦合到负载12的负载传感器(可以是电流传感器)来监测。测量点16和测量点18处的传感器可以测量发电机电缆11处的电流。
在这些情况中的任一种情况下，第一信号和第二信号表示发电机电缆11的任一端处的电压电平。因此，第一信号和第二信号之间的差异模拟了发电机电缆11两端的电压降。发电机电缆10可以通过从第一信号的电压电平减去第二信号的电压电平来计算电压降。发电机电缆10可以计算信号差的绝对值。
发电机控制器10被配置为基于第一信号和第二信号使用电压降和电流电平来计算发电机电缆11的电阻。发电机控制器10可以使指示电流电平的数据除指示电压降的数据。发电机电缆11的电阻可以是字母数字值或分数值。
发电机控制器10可以将电阻值与阈值进行比较。阈值可以是发电机电缆11的额定电阻的设定百分比。电阻可以单位长度限定或根据发电机电缆11的长度进行调整。每单位长度的示例电阻可以在0.01欧姆/米至0.50欧姆/米的范围内，如0.02欧姆/米或0.05欧姆/米。另外或替代地，电阻可以根据发电机电缆11的导电部分的材料(例如铜、铝、镍、铜、包层、钢)来限定。
在一个示例中，输出电缆的电阻R1能够被计算为：
R1＝(VS–VL)/I 公式1
在电压或电流对其具有时变性的情况下，输出电缆的电阻R1可以通过首先计算实际功率来计算。实际功率被定义为时间窗口上的瞬时电流和电压的乘积之和。电阻可以计算为电压的平方与功率的比值：
R1＝(VS‐VL)2/P 公式2
测量输出电缆的电阻R1的其他方法包括取瞬时电压与电流比，取瞬时电压与功率比，比较一个周期上的均方根(RMS)量，比较多个周期的RMS量，比较部分周期的RMS量，将电阻建立为复阻抗的实部，并根据具有已知或计算的负载电阻的负载从分压器导出电阻。
一旦确定电阻，通过测量输出电流达到稳定所需的时间、引入时变和循环波形的相位偏移、电压的平方与无功功率的比，取复阻抗的虚部，将瞬时电压与相位偏移电流进行比较，以及将相位偏移瞬时电压与测量电流进行比较，以及其他技术，就可以计算出输出电缆R1的电感。
作为一个示例，如果电缆的电阻是已知的，则可以通过将时间常数L/R与达到最终值的63％所需时间进行比较来计算电感。其中R已知，L可以计算为L＝(达到设定百分比的时间(例如，63％))*R。
作为另一示例，如果电流和电压之间的相位偏移是角度Z(例如，32°)，则电路的电感可以计算为L＝R*TAN(Z)L＝R*TAN(32°)。TAN是切线函数。
在一个示例中，电阻阈值与发电机电缆11的先前电阻计算相关联。当发电机电缆11首次安装时，或者当发电机控制器10首次安装或激活时，可以设置电阻阈值的基线。可以在周期的基础上(例如，每天或每月一次)设置基线。可以基于发电机组14的操作来设置基线。例如，当发电机组14开始运行时，可以检测基线电阻。因此，每当发电机组14关闭时，电阻基准被重新设定或再次确定。
在一个示例中，阈值与常数值相关联。常数值可以在发电机控制器10中预编程或存储在存储器中。可以根据用于发电机电缆11的电缆的类型、发电机组10的节气门水平或负载12的类型来选择电阻阈值的常数值。
发电机控制器10确定发电机电缆11的电阻是否偏离阈值一个参考量。发电机控制器10确定发电机电缆11的电阻是否异常高或异常低。基于电阻值与阈值的比较，发电机控制器10被配置为生成发电机状态消息或发电机命令。
此外，发电机控制器10可以检测电阻上升率、相间电阻差、给定电流下电阻上升率的变化，以及基于模型或复杂算法的其它电阻行为。发电机控制器10可以由电阻来计算温度并保护电缆的绝缘。发电机控制器10可以根据电缆电阻的变化率、电缆电阻的总变化或涉及各种参数的模型来估计材料类型。
发电机状态消息的示例可以包括各种级别的消息。发电机状态消息可以包括基于内容的级别，诸如诊断消息、维护消息或警告消息。图10示出了一些示例发电机状态消息。
诊断消息(例如，消息41)可以包括已经检测到电缆失效的文本消息。诊断消息可以指示发电机电缆11的电阻异常高或异常低。诊断消息可以指示电缆松动或已被腐蚀。诊断消息可以指示已发生的许多异常测试，并指示如果一定数量的测试失败，将采取自动操作。
维护消息(例如，消息43)可以包括用于检查或校正检测到的电缆失效的指令。维护消息可以包括用于校正检测到的电缆失效的图形(例如，图形44)或逐步指令。维护消息可以指示已经联系技术人员或派送到发电机系统。
警告消息(例如，消息45)可以包括由发电机控制器10采取补救措施的时间线或条件。补救措施可以包括禁用发电机系统。补救措施可以包括联系服务技术人员。警告消息可以包括将触发补救措施的未来消息的数目或数量的值。
发电机状态消息可以包括基于紧急性或迫切性的级别。例如，发电机状态消息可以包括低紧急性、中等紧急性或高紧急性的指示。对于任何给定的检测到的失效，第一消息可以指示低紧急性，第二消息或后续消息可以包括中等紧急性，或第三消息或更多后续消息包括高紧急性。
发电机命令的示例可以包括停止发电机组14的命令。停止命令可以包括关闭发电机组14的指令，例如接地一个或多个火花塞的信号。在一个示例中，当发电机电缆11的电阻偏离阈值设定量时，发电机控制器10生成停止命令。发电机命令的示例可以包括降低发电机组14的发动机的转矩或速度的节气门指令。当发电机电缆11的电阻偏离阈值设定量时，发电机组14可能变慢。发电机命令的示例可以包括断路器命令。在一个示例中，断路器命令断开断路器52G以将发电机组14与发电机电缆11断开。在另一个示例中，断路器命令断开断路器52L以将发电机电缆L1从负载12断开。
发电机控制器10可以将电缆特性信息发送到补充控制器(例如，ATS控制器)。ATS控制器可以从多个控制器或测量设备接收电缆特性信息。例如，ATS控制器可以从多个发电机、一个或更多个不间断电源和/或一个或更多个公共设施电源接收电缆特性信息。ATS控制器还可以接收ATS和负载之间的电缆的测量数据。ATS控制器可以从监视器设备监视电缆，监视器设备包括发电机、公共设施电源和负载的任何组合。ATS控制器可以响应于电缆特性的偏差或发电机、不间断电源和/或公共设施电源中的两个或更多个中的电缆特性的偏差的组合来生成消息。消息可以是针对发电机、不间断电源和/或公共设施电源的指令，和/或包括状态消息、诊断消息、维护消息或警告消息，并在本文中描述。ATS控制器可以响应于电缆特性的偏差或者发电机、不间断电源和/或公共设施电源中的两个或更多个中的电缆特性的偏差的组合来生成切换指令。切换指令可以是切换连接到ATS的负载的命令，切换连接到ATS的电源的命令或者连接预定的负载和源的对的命令。
图2B示出了用于电缆测量的代表性的单相系统。发电机可以通过三条电缆L1，L2和N(中性线)连接到负载。当负载平衡时，中性线上的电流为零，当负载不平衡时，电流不为零。由于这个因素，当测量输出电缆的特性时，必须考虑中性线电流。
例如，如果L1上的电流i1为40A，L2上的电流i2仅为20A，那么中性线上的电流将为20A。由于这种中性线电流，电压VL1和VL2将针对与电压VS1和VS2不同的参考进行测量。例如，电压VS1和VS2都可以读取为120V，而VL1可以读取为117V，同时VL2可以读取为120V，因为L1相位中的中性线上的1V的下降。
为了计算相线上的电压降，可以计算并考虑中性线电流。如果中性线电流足够小，则可以在相电缆特性的测量中获得更高的精度。如果中性线电流较大，则特性可能不可单独测量，要求故障检测依赖于相关或相对数量。
电缆特性可包括电阻、电感、温度、接地泄漏、绝缘厚度、地面接近度(使用电容、传播时间或其他方法)、连接器座质量、腐蚀、绝缘损坏和电缆移动等其他测量值。
在一些情况下，中性线的电阻可以明显低于相导体的电阻，例如中性线被接合到地面并且两条线是全尺寸的情况。在其他情况下，中性线的电阻可能明显高于相导体的电阻，例如由于负载大部分平衡而中性线尺寸偏小的应用。
在其他情况下，单相发电机可以不具有中性连接，或者中性连接可以由相导体之一提供。在这种情况下，可以假设电缆测量在中性线上没有电流，因此简化了各相电缆特性的计算。
图3示出了用于电缆测量的代表性单相系统，包括测量中性点之间的电压。图3包括用于测量负载中性点和发电机中性点之间的电压的测量设备。该技术提供了一种通过提供用于每个电缆上的实际电压的测量设备来测量单个电缆特性的技术，在图3中用R1，R2和R0表示。其他技术包括测量R1上的电压，R2上的电压或这些因素的组合。如果中性点已经包含在测量包中，则可以在不向发电机控制器10附加布线的情况下执行该技术。
图4示出了用于电缆测量的一个示例性三相系统。该系统通过多达三个导体提供电力，使用中性导体以为不平衡电流提供返回到电源的路径。
可以使用与单相计算相同的技术来测量电缆特性。中性线上的电流在三相系统中提出与单相系统类似的困难，但是与单相情况类似，可以通过测量额外的电压来避免这些困难，或者可以基于相对值或观察到的变化建立任何电缆故障。
其中三相负载被连接而没有中性路径的应用仅仅是图4中的系统的特殊情况，可以使用相同的技术并且假设没有中性电流来计算特性。
图5示出了用于电缆测量的替代拓扑，以及用于测量系统的电缆特性的辅助技术，其中负载电压由不同的设备建立并经由通信介质传输到控制器。
该技术可用于在整个周期、部分周期或多个周期上比较RMS电压。也可以用于在已知周期内测量DC量。它可以用于检测变化，可以用于通过提供高速通信架构和同步设备或架构来建立用于比较的瞬时采样。
虽然这种技术可以使得中性点差异的测量变得困难，但也可以在通信线路上提供参考电压。将两个中性电压与其比较，在最终计算中减去参考值。这种技术通过提供同步设备和高速通信而变得更加容易。
辅助测量设备31可以是另一个发电机控制器，与发电机控制器10相关联的远程模块，或者可以是与多个发电机控制器相关联的远程模块。辅助测量设备31可以是现成的模块、专有模块或专为应用设计的模块。辅助测量设备31可以包含模拟电路、数字电路、诸如处理器或者可编程门阵列(FPGA)的逻辑设备，或模拟、数字和逻辑的组合。作为示例通信装置的通信设备可以采用车载局域网络(CAN)、串行通信、以太网通信、模拟通信、无线通信、电力线通信、USB或其任何组合。
作为示例同步装置的同步设备可以利用在波形上的零交叉、通信线路上的脉冲、经由通信发送的消息、耦合在AC波形上的脉冲、单独的信道或GPS信号，以及其他同步技术。
图6示出了具有并联电缆的示例性单相发电机系统。发电机电缆可以被分成任何数量的电缆部件，例如电缆11a、11b和11c。可以使用任何数量的部件。电缆部件可以使用多点分接头21连接到断路器52G或发电机组14。电缆部件可以使用另一多点分接头23连接到断路器52L或负载12。多点分接头可以包括电连接电缆部件11a、11b和11c的端部。
发电机控制器10可以比较电缆部件之间的电阻计算。发电机控制器10可以接收指示发电机电缆的发电机输出的多个第一信号，其中每个第一信号对应于电缆部件11a、11b和11c中的不同的一个。发电机控制器10可以接收指示发电机电缆的第二连接的多个第二信号，其中每个第二信号对应于电缆部件11a、11b和11c中的不同的一个。
发电机控制器10被配置为基于第一信号和第二信号来计算每个电缆部件11a、11b和11c的电阻。发电机电缆10被配置为将每个电缆部件的电阻彼此进行比较。在一个实现中，来自先前电阻测量(例如时间上在先进行的电阻测量)的电缆部件11a、11b和11c的电阻值的平均值被认为是阈值。发电机控制器10将电缆部件11a、11b和11c的当前电阻测量值与阈值进行比较。在另一示例中，电缆部件11a、11b和11c的当前电阻测量的平均值被认为是阈值，并且发电机控制器10识别何时电缆部件中的一个偏离另外两个电缆部件。
发电机控制器10被配置为识别哪个电缆部件偏离阈值电阻。发电机控制器10被配置为响应于比较而产生任意发电机状态消息或任意发电机命令。发电机控制器10可以插入或包括诸如字母数字特征的电缆部件标识符，其可以在分接头连接上的电缆部件或标签上被压印或标记(例如，电缆1，电缆2，电缆3)。或者，电缆部件标识符可以对应于三相系统中的不同相位。
因此，当使用三个或另外数量的两个或更多个电缆部件时，发电机控制器10标识哪些部件正在不规则地执行。
图7示出了用于电缆测量的示例性三相发电机系统。位于发电机组14且标记为A、B和C的三相可以各自包括与另外两个功率信号大约异相120度的正弦功率信号。除了在先前实施例中描述的元件之外，图7的示例包括一个或多个温度传感器T以及第一电缆测量组件13和第二电缆测量组件15。
第一电缆测量组件13和第二电缆测量组件15可以包括用于测量电缆11的电参数的外壳。测量组件可以包括电流互感器。测量组件可以包括传感器阵列，包括电压传感器和/或电流传感器。可以包括另外的、不同的或更少的部件。
电缆11的温度可能实质上上影响电缆11的电阻。可以是任何金属的电缆11的导电部分与一个热系数相关联。热系数的示例单位包括每单位温度的电阻。示例包括每摄氏度1欧姆或每华氏度欧姆的5/9。
不同的热系数适用于不同的材料。发电机控制器10可以包括将导线与热系数相关联的查找表。查找表可以包括铜、铝、铁或其它金属。发电机控制器10可以从用户接收指示导体材料、电缆11的型号或打印在电缆11上的代码的输入设置。基于该输入设置，发电机控制器10查询查找表以选择电缆11的热系数。
通过测量温度，发电机控制器10可以考虑电缆11的热系数来监测电缆11中的电阻。在一个示例中，发电机控制器10可以基于温度创建基线。例如，发电机控制器接收用于在电缆的相对端部的电参数测量值的第一和第二信号以计算基线电阻。基线电阻与基线温度相关，基线温度可能是环境温度。发电机控制器10可以响应于启动发电机组14或者基于预定的时间周期来确定来自温度传感器T的基线温度测量值以设置基线温度。
可以根据温度来调整电缆11的电阻的后续测量。例如，发电机控制器10可以基于上述示例中所述的电参数来计算电缆11的电阻，然后根据温度调整电阻。发电机控制器10可以根据电缆11的基线电阻和当前电阻之间的差来计算电阻变化。发电机控制器10可以基于基线温度和当前温度之间的差来计算温度变化。
发电机控制器可以基于温度的变化来调节电阻的变化。例如，温度的变化乘以电缆11的期望的热系数。可以将所得到的值(可以称为电缆的调节电阻)与阈值进行比较。调节电阻可能是考虑到温度变化后的电缆的电阻。
在另一个示例中，电阻被作为温度的指标来监测。发电机电缆11的温度可能由于电缆11的失效、电缆11附近的另一部件的过热或电缆11的另一个不经意的放置而增加。电缆11的失效可能是由来自松动连接的增加的电阻、导体的腐蚀或损坏、电缆区域中的气流不足，电缆附近的热源或辐射加热(例如，阳光)中的一个或多个导致的发热增加。另一部件的过热会导致电缆11因物理接近而升温。例如，电缆11可能不经意地放置在发电机组11的发动机附近。电缆11也可能在电缆11聚束在一起、绕着自身盘绕或折叠在自身上时被无意地放置。
当电缆11的温度升高时，发电机控制器11检测相应的电阻变化。响应于对增加的电阻变化的识别，并使得发电机组14关闭或使得电流从电缆11转向。因此，防止过热电缆11进一步过热和熔化电缆11的绝缘体。如果允许电缆11的绝缘熔化而在操作上没有受控的改变，那么由于绝缘体大幅丧失其强度而使短路的可能性显著增加。因此，校正过热电缆11的发电机控制器10可以防止系统中的进一步故障。
发电机控制器10还可以基于发电机电缆11的电阻变化和/或温度来检测发电机电缆11的尺寸(例如，规格和/或长度)。发电机电缆11的导电部分的导电性与发电机电缆11的尺寸成比例。功率等于或与当前时间电阻的平方成正比(P＝I2R)。
电缆的电阻随着电缆尺寸的增加而减小，并且随着电缆长度的增加而增加，同时在给定温度差下由电缆消耗的功率随两个维度而增加。由于二维变量对于电缆行为具有变化的效果，使用电缆行为来确定关于电缆的尺寸和长度的关键系数是合理的。
作为示例，电缆中的耗散功率是通过电缆的电流(由传感器测量)和电缆两端的电压(由传感器或传感器对测量)的乘积。电缆的电阻是电缆两端的电压和通过电缆的电流的商。
电缆的温度可以自系统启动起通过直接测量或电阻变化来确定。如果功率已知，环境温度已知并且电缆温度已知，则可以通过将耗散功率除温度差来计算在1°温度差下总耗散功率。
20℃时的电缆电阻可以通过从20℃减去电缆温度并将乘以电缆的温度系数的该因数应用到所测量的电阻来计算。每单位(1°)温度差的耗散功率可用于确定查找表中的若干单元格。电线尺寸和长度可以使用与表1、表2或表3类似的表、表的组合或附加表来确定。
Figure GDA0001576324700000161
表1
Figure GDA0001576324700000162
Figure GDA0001576324700000171
表2
Figure GDA0001576324700000172
Figure GDA0001576324700000181
表3
电线的电阻可以被计算为电压与电流的比率。在电线中的耗散功率可以被计算为通过电线的电流和其间的电压的瞬时乘积。通过将随时间测量的电线中的功率集成(相加)，可以导出散热到导线(以焦耳为单位)的热量。因此，这些表格中使用的所有量都可以通过测量参数得出，并且相比而言，该结果提供更精确的线尺寸确定。
虽然给定的电阻可能涉及不同长度的多个电线尺寸，并且给定的热容量可以涉及不同长度的多个电线尺寸，但数据表的趋势的方向使得不容易有多于一个点重叠表。例如，0.02欧姆(20mOhm)的电阻可能潜在地表示12米的8AWG电线、16米的6AWG电线、25米的4AWG电线、40米的2AWG电线、50米的1AWG电线等等，但测量的热容量为11J/℃，只能匹配热容表中16米的6AWG电线。11J/℃的其他条目，例如6米的4AWG电线、25米的8AWG电线或100米的14AWG电线，与这种尺寸和长度的预期电阻不匹配。
与20℃下的测量的电阻匹配的最接近的单元格很可能指向适当的电线规格。一些散热因素可能取决于气流和绝缘类型，但是发电机控制器可以校准这些因素或允许用户选择这些因素。
图8示出了与断路器集成的用于电缆测量的示例性三相发电机系统。每个断路器或开关(例如断路器52G和52L)可以与电缆测量设备集成。例如，组合的开关和电缆测量设备23a-c将发电机电缆11的电源侧连接到发电机15，并且组合的开关和电缆测量设备25a-c将发电机电缆11的负载侧连接到发电机15。
图9示出了基于电阻计算温度的示例性关系。如前面的例子所述，电缆的电阻(如垂直轴所示)可能会根据温度(如水平轴所示)线性变化。电阻的数值仅作为示例，并且可以是总电阻(例如，欧姆或千欧)或每单位长度的电阻(例如，欧姆/米)。温度的数值可以是任何单位，如华氏、摄氏或开尔文。
图10示出了响应于电缆测量的示例性输出消息。发电机控制器10可以包括模数转换器(ADC)，以将电缆11的电阻值的模拟计算转换为数字值，数字值可以包括在状态消息中。电缆11的端部的电属性的差异可以是模拟信号，它们减去或除以发电机电缆11的当前电平以确定由数字值表示的电阻值。可以使用ADC的各种分辨率级别，例如4比特、8比特或16比特，其可能有超过65000个计数。
在一个示例中，发电机控制器10可以将分辨率切换为基于电阻值与阈值的先前比较的分辨率值。例如，发电机控制器10可以使用第一分辨率(例如，诸如4比特的低分辨率)来将电阻与阈值进行比较。发电机控制器10被配置为检测电阻何时从阈值改变预定范围，并且作为响应，将分辨率提高到针对一个或多个后续比较的第二分辨率(例如，诸如16比特的高分辨率)。高比特电阻值可以包括在状态消息中。
发电机命令的附加示例可以包括卸载命令或并行命令。发电机控制器10可以电耦合到多个发电机组。发电机组可以彼此电耦合以向负载12提供电力。发电机控制器10可以产生闭合一个或多个断路器以使发电机并联的命令。断路器的指令可能与发电机组的电压电平或频率一致。响应于发电机电缆的电阻与阈值的比较，发电机控制器可以通过闭合一个或多个断路器来使发电机组并联连接。例如，只有当发电机电缆的电阻在期望范围内时，发电机控制器10才能并联运行。响应于该比较，发电机控制器10可以移除发电机组与其他发电机组的并联。并行命令可以包括闭合发电机(例如，发电机组14)到总线的指令，例如闭合发电机侧断路器52G。
并联发电机组可以向负载12提供功率。不同的发电机组可以提供不同的功率比。这些比率可能取决于发电机组的额定值。功率比可能取决于卸载指令和发电机电缆的电阻与阈值的比较。在另一个示例中，卸载命令可能会从发电机组断开一个或多个负载。卸载命令可以断开在电缆和到负载的发电机组之间的断路器。在一个示例中，当使用多个电缆部件，并且电缆部件中的一个包括高于阈值的电阻时，卸载命令可以将发电机组上的负载减小到其余电缆部件的电流额定值内的水平。除了断开具有高电阻的发电机电缆的断路器命令，以及与该命令配合，还可以生成卸载命令。
发电机控制器10可以监测电缆11中的电感。电感可以被测量为来自RMS值的电阻。电感可以测量为通过测量电流和电压二者的RMS幅度和相位以及与复数(complexquantities)相除来建立的复阻抗中的虚部。还可以通过将信号时间常数与电感和电阻的商进行比较来测量电感。可以使用电压和电流之间的相位的相移查找，通过将电缆的电阻乘以电压和电流之间的相位的切线来计算电感。可以通过将电压的平方除以给定相的测量的无功功率来测量电感。也存在测量电感的其它示例，这些示例也是本领域普遍理解的。
在发电机系统中，在任何给定发电机处检测到的电阻变化可以取决于电缆11中的电感，因为电缆的电感用作发电机之间的滤波器。
图11示出了示例性控制器(例如，发电机控制器10)。控制器可以包括处理器200、存储器201和通信接口203。通信接口203可以与并行输入信号210、传感器输入信号212、显示设备214、输入设备204，励磁线圈控制设备216和并行控制设备218通信。可以包括另外的、不同的或更少的部件。图12示出了图11的控制器的操作的示例流程图，以用于监测发电机电缆的运行。可以包括另外的、不同的或更少的步骤。
在步骤S101，处理器200或通信接口203接收指示发电机输出和发电机电缆的第一连接的第一信号。通信接口可以包括用于接收指示发电机输出和发电机电缆的第一连接的第一信号的示例性装置。第一和第二信号可以是从诸如电压传感器或电流传感器的传感器接收的传感器输入信号212。传感器输入信号212可以包括用于指示发电机输出和发电机电缆的第一连接的第一信号的第一电路径。
在步骤S103，处理器200执行或通信接口203接收指示发电机电缆的第二连接的第二信号。通信接口可以包括用于接收指示发电机电缆的第二连接的第二信号的装置。传感器输入信号212可以包括用于指示发电机电缆的第二连接的第二信号的第二电路径。
在步骤S105，处理器200基于第一信号和第二信号来计算发电机电缆的电阻。处理器200可以包括模块或者可以被分配为包括专用控制器或集成电路，作为用于基于第一信号和第二信号计算发电机电缆的电阻的装置。
在步骤S107，处理器200执行发电机电缆的电阻与阈值的比较。处理器200可以包括模块或者可以被分配为包括专用控制器或集成电路作为用于执行发电机电缆的电阻与阈值的比较的装置。
在步骤S109，响应于该比较，处理器200产生诸如发电机状态消息或发电机命令的输出消息。输出消息可以显示在输出设备214上，输出设备214可以包括手持设备或移动设备(例如，笔记本电脑、蜂窝电话或平板电脑)或另一计算机。输出设备214可以包括发电机的控制面板，其可以是触摸屏或液晶显示器。输出设备214可以包括一个或多个灯或发光二极管(LED)。当使用多个LED时，每个LED可以对应于不同类型的消息(例如，一个LED对应于诊断消息，一个LED对应于警告消息，一个LED对应于故障消息)。对于输出消息的类型、程度或频率的灯的序列地其他模式也是可能的。
在另一示例中，处理器200产生用于励磁电流控制设备216的输出。励磁电流控制设备216产生励磁电流控制信号，其设定驱动交流发电机励磁线圈的励磁电流的电平，并确定发电机组的交流发电机的输出。励磁电流的幅度或励磁电流的频率可以由励磁线圈控制设备216调节。励磁线圈控制设备216可以包括用于控制励磁电流的放大器电路和/或振荡器。励磁线圈控制设备216的输入可以是电池、感应电源或另一个电源。在一些示例中，当发电机电缆的电阻指示电缆中的问题时，处理器200可以减小励磁电流。
图13示出了图11的发电机控制器10的操作的另一示例性流程图。发电机控制器10可以控制与公共发电机总线耦合的多个发电机。可以包括另外的、不同的或更少的步骤。
在步骤S201，处理器200在并行操作中控制多个发电机。处理器200可以产生使多个发电机并行以连接到负载的命令。处理器200可以指示并行的控制设备218将并行命令发送到其他设备。在一个示例中，并行的控制设备218与并行多个发电机的各种发电机控制器通信。在另一示例中，并行的控制设备218将并行命令发送到被配置为将并行多个发电机与公共发电机母线断开和闭合(去耦合和耦合)的断路器。
响应于包括指示一个或多个因素的数据的并行输入信号210，并行命令可以将发电机与公共发电机总线闭合。一个或多个因素可以包括每个发电机达到预定输出、与预定频率同步或与公共发电机总线的相位偏移同步，以及任何发电机已经连接到公共发电机总线。当满足这些因素时，发电机控制器10可以指示断路器与总线闭合。可以使用同步信号来防止不同步发电机同时(或太接近于同时)与公共发电机总线闭合。
在步骤S203，处理器200通信接口203接收针对多个发电机中的每一个的电参数。可以根据传感器输入信号212中的模拟值来检测电参数。电参数可以是由传感器输入信号212通信的数据。电参数可以包括在多个发电机中的每一个的相应发电机电缆中的电阻。电参数可以包括电压电平和/或电流电平，多个发电机中的每一个的相应发电机电缆的电阻值据此得出。
在步骤205，处理器200根据来自多个发电机中的每一个的电参数确定至少一个电阻值。在一个示例中，电阻值由电压电平和/或电流电平计算。在另一示例中，通过识别在传感器输入信号212中接收的数据来确定电阻值。在步骤207，处理器200识别何时至少一个电阻值偏离预定范围。处理器200可以将电阻值与阈值电阻或预定电阻范围进行比较。
在步骤209，处理器200修改多个发电机的并行或连接到多个发电机的负载。例如，响应于电阻值和预定范围的比较，处理器200可以指示并行控制设备218将并行命令发送到其他装置。并行控制设备218与并行的多个发电机的各种发电机控制器的通信，将并行命令发送到断路器，该断路器被配置为响应于比较而将并行的多个发电机与公共发电机总线断开和闭合(解耦或耦合)。当并行的发电机包括具有偏差电阻的电缆时，可以通过断开相应的断路器来将该发电机从公共发电机母线上移除。处理器200可以基于并行输入信号210和比较结果的组合来生成并行命令。
处理器200可以包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟电路、数字电路、其组合或其他现在已知或未来开发的处理器。处理器200可以是单个设备或设备的组合，诸如与网络、分布式处理或云计算相关联。
存储器201可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器201可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、电子可擦除程序只读存储器(EEPROM)或其他类型的存储器中的一个或多个。存储器201可以从网络设备移除，诸如安全数字(SD)存储卡。
除了入口端口和出口端口之外，通信接口303可以包括任何可操作的连接。可操作的连接可以是可以发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作的连接可以包括物理接口、电接口和/或数据接口。
通信接口203可以连接到网络。网络可以包括有线网络(例如，以太网)、无线网络或其组合。无线网络可以是蜂窝电话网络、802.11、802.16、802.20或WiMax网络。此外，网络可以是诸如因特网的公共网络，诸如内联网的专用网络或其组合，并且可以利用现在可用或稍后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP的网络协议。
虽然计算机可读介质(例如，存储器201)被示出为单个介质，但是术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应包括能够存储、编码或携带一组指令以供处理器执行或使计算机系统执行本文所公开的任何一种或多种方法或操作的任何介质。
在特定的非限制性示例性实施例中，计算机可读介质可以包括诸如存储卡或容纳一个或多个非易失性只读存储器的其它封装的固态存储器。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它易失性可重写存储器。此外，计算机可读介质可以包括磁光或光介质，例如磁盘或磁带或其他存储设备以捕获载波信号，例如通过传输介质通信的信号。电子邮件的数字文件附件或其他独立信息存档或存档集可以被认为是有形存储介质的分发介质。因此，本公开被认为包括可以存储数据或指令的计算机可读介质或分发介质以及其他等同物和后继介质中的任何一个或多个。计算机可读介质可以是非暂时的，其包括所有有形的计算机可读介质。
在替代实施例中，可以构造专用硬件实现(诸如专用集成电路)、可编程逻辑阵列和其他硬件设备，以实现本文所述的一种或多种方法。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文所描述的一个或多个实施例可以使用具有相关控制和数据信号的或作为专用集成电路的部分的两个或多个特定互连的硬件模块或设备来实现功能，所述相关控制和数据信号可以在模块之间并通过模块进行通信，因此，本系统包括软件、固件和硬件实现。
根据本公开的各种实施例，本文所描述的方法可以由可由计算机系统执行的软件程序来实现。此外，在示例性的非限制性实施例中，实现可以包括分布式处理、组件/对象分布式处理和并行处理。或者，可以构造虚拟计算机系统处理以实现本文所述的一个或多个方法或功能。
适于执行计算机程序的处理器例如包括通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任意一个或更多个处理器。通常，处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本要素是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还可以包括或可操作地耦合以从用于存储数据的一个或多个大容量存储设备接收数据或传输数据(或既传输也接收)，大容量存储设备为例如磁盘、磁光盘或光盘。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM，EEPROM和闪速存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入其中。
本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。这些图示不旨在用作使用本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开内容之后，许多其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。可以从本公开中利用和导出其他实施例，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。此外，图示仅仅是代表性的，可能不会按比例绘制。图示中的某些比例可能被夸大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开和附图被认为是说明性的而不是限制性的。
虽然本说明书包含许多细节，但是这些不应被解释为对本发明的范围或可以要求保护的范围的限制，而是对本发明的特定实施例特有的特征的描述。在单独实施例的背景下在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地实现。相反，在单个实施例的背景中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，虽然以上可以将特征描述为以某些组合的方式起作用，并且甚至最初要求保护，但要求保护的组合的一个或多个特征在某些情况下可以从组合中被切除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。
本发明的一个或多个实施例在本文中可以单独地和/或共同地称作术语“发明”，其仅为了方便起见而不意图将本申请的范围自愿地限制于任何特定的发明或发明构思。此外，尽管本文中已经示出和描述了具体实施例，但是应当理解，设计成实现相同或相似目的的任何后续布置可以代替所示的具体实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有随后的适配或变化。上述实施例和本文中未具体描述的其他实施例的组合对于本领域技术人员在阅读描述之后将是显而易见的。
意图是将上述详细描述视为说明性的而不是限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的所附权利要求旨在限定本发明的范围。除非另有说明，否则不应将权利要求阅读为限于描述的顺序或要素。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施例都被要求保护为本发明。

Claims (20)

1.一种用于监测发电机系统的发电机电缆的方法：
接收指示发电机输出和发电机电缆的第一连接处的电压电平的第一信号，所述第一连接对应于所述发电机电缆的发电机侧；
接收指示所述发电机电缆的第二连接处的电压电平的第二信号，所述第二连接对应于所述发电机电缆的负载侧；
基于所述第一信号和所述第二信号计算跨越所述发电机电缆的电压降和所述发电机电缆的特性值；
执行所述发电机电缆的特性值与阈值的比较；以及
响应于所述比较生成发电机状态消息或发电机命令。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值基于所述发电机电缆的先前的特性值计算。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机电缆是第一发电机电缆，以及所述阈值基于第二发电机电缆的特性值。
4.根据权利要求1所述的方法进一步包括：
接收所述发电机电缆的温度数据；以及
根据所述温度数据以及至少一个发电机电缆属性值计算所述阈值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述发电机状态消息包括所述发电机电缆的长度或所述发电机电缆的规格。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述发电机电缆属性值对应于导体材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述特性值是电阻。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机状态消息包括警告和指示补救措施的数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机状态消息包括诊断消息或对用户的指示。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机命令包括响应于所述发电机电缆的所述特性值与阈值的比较来断开或闭合断路器的断路器命令。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机命令包括响应于所述发电机电缆的所述特性值与阈值的比较来减少或增加负载的卸载命令。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机命令包括关闭所述发电机系统的发电机的关机命令。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述发电机命令包括对于所述发电机系统的另一发电机的启动命令。
14.一种用于监测发电机系统的发电机电缆的装置，包括：
用于指示发电机输出和发电机电缆的第一连接处的电压电平的第一信号的第一电路径，所述第一连接对应于所述发电机电缆的发电机侧；
用于指示所述发电机电缆的第二连接处的电压电平的第二信号的第二电路径，所述第二连接对应于所述发电机电缆的负载侧；
控制器，所述控制器被配置为基于所述第一信号和所述第二信号计算跨越所述发电机电缆的电压降和所述发电机电缆的特性值，以及执行所述发电机电缆的所述特性值与阈值的比较，
其中响应于所述比较生成发电机状态消息或发电机命令。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述阈值基于所述发电机电缆的先前的电阻计算。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述发电机电缆是第一发电机电缆，以及所述阈值基于第二发电机电缆的电阻计算。
17.根据权利要求14所述的装置，其中所述控制器被配置为根据温度数据和至少一个发电机电缆属性值计算所述阈值。
18.根据权利要求14所述的装置，其中所述发电机状态消息包括警告和指示补救措施的数据。
19.根据权利要求14所述的装置，其中所述发电机状态消息包括诊断消息或对用户的指令。
20.一种发电机，包括：
耦合到用于指示发电机输出和发电机电缆的第一连接处的电压电平的第一信号的第一电路径的第一断路器，所述第一连接对应于所述发电机电缆的发电机侧；
耦合到用于指示所述发电机电缆的第二连接处的电压电平的第二信号的第二电路径的第二断路器，所述第二连接对应于所述发电机电缆的负载侧；以及
控制器，所述控制器被配置为基于所述第一信号和所述第二信号计算跨越所述发电机电缆的电压降和所述发电机电缆的特性值，以及执行所述发电机电缆的所述特性值与阈值的比较，
其中响应于所述比较生成发电机状态消息或发电机命令。
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