CN115541988A - 尽管有欺诈仍对相上消耗的功率的估计 - Google Patents
尽管有欺诈仍对相上消耗的功率的估计 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115541988A CN115541988A CN202210749820.5A CN202210749820A CN115541988A CN 115541988 A CN115541988 A CN 115541988A CN 202210749820 A CN202210749820 A CN 202210749820A CN 115541988 A CN115541988 A CN 115541988A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- voltage
- measurement
- power
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 126
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
- G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
- G01R22/061—Details of electronic electricity meters
- G01R22/066—Arrangements for avoiding or indicating fraudulent use
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
- G01R11/36—Induction meters, e.g. Ferraris meters
- G01R11/40—Induction meters, e.g. Ferraris meters for polyphase operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/001—Measuring real or reactive component; Measuring apparent energy
- G01R21/002—Measuring real component
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/001—Measuring real or reactive component; Measuring apparent energy
- G01R21/003—Measuring reactive component
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/001—Measuring real or reactive component; Measuring apparent energy
- G01R21/005—Measuring apparent power
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/06—Arrangements for measuring electric power or power factor by measuring current and voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
- G01R11/02—Constructional details
- G01R11/24—Arrangements for avoiding or indicating fraudulent use
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
一种在三相电表(1)中实现的功率估计方法,并且该方法包括以下步骤:检测到篡改第一相(Ph1)上的第一电压测量的欺诈;获取第二相(Ph2)上的第二电压测量,第二电压测量未被该欺诈篡改;通过使用第一相电压(V1)与第二相电压(V2)之间的第一相移估计来估计第一相电压(V1)与第一相电流(I1)之间的第一相移;从第一相上的第一电流测量、第二电压测量、以及第一相移来估计在第一相上消耗的至少一个第一电功率。
Description
技术领域
本发明涉及三相电表的领域。
背景技术
工业应用中使用的电表经常测量经由非常高的电流电平(通常高达2000A)配送的功率和电能。这些仪表通常是三相仪表。
这种仪表包括电流输入和电压输入。
电流传感器,例如Rogowski传感器或外部电流变压器,通常安装在相上。每个电流传感器通过两根导线连接到电流输入端。因此,对于每个相,仪表采集在所述相上循环的电流的图像。
每个电压输入端通常通过导线连接到相。因此,仪表经由相关的导线直接访问每个相上的电压。
已知欺诈包括切断将相连接到电压输入端的导线中的一条或多条。此类欺诈的目的是低估电表测得的总能耗,以减少支付给电能分销商的账单。
在欺诈的情况下,现有技术的电表继续在三相上进行计量测量,而没有考虑欺诈,并且因此实际上低估了消耗的能量。即使检测到欺诈,分销商也不知道欺诈者的设施实际消耗的能量。然而,能够证明,了解实际消耗的能量是有用的,例如从欺诈者那里收回未计费的能量付款(除了可能的惩罚,旨在制裁欺诈企图)。
发明内容
本发明旨在在尽管存在包括相上的虚假电压测量的欺诈的情况下,估计设施所消耗的总能量。
鉴于实现这一目标,提出了一种功率估计方法,该方法在连接至配电网的三个相的三相电表中实现,并且包括以下步骤:
检测到欺诈,该欺诈篡改至少一个第一电压测量、第一相上存在的第一相电压的图像;
采集至少一个第二电压测量、第二相上存在的第二相电压的图像,该至少一个第二电压测量未被欺诈篡改;
通过使用第一相移估计来估计第一相电压和在第一相上循环的第一相电流之间的第一相移,该第一相移估计是在没有欺诈情况下第一相电压和第二相电压之间的预期相移的理论估计;
从至少一个第一电流测量、第一相电流的图像、该至少一个第二电压测量的图像、以及第一相移的图像来估计在第一相上消耗的至少一个第一电功率。
当在第一相上检测到欺诈时,第一相电压测量被篡改,并且因此无法使用。根据本发明的功率估计方法因此特别地使用在第二相上的第二电压测量、以及对第一相电压和第一相电流之间的第一相移的理论估计来估计第一电功率。因此,尽管存在欺诈,但能源分销商能够获得总电力和设施实际消耗的总能量的相对准确的估计。
另外,诸如以上所述,提出了一种功率估计方法,其中从第二相电压与在第二相上循环的第二相电流之间的相移、第二相电流与第一相电流之间的相位差、以及第一相移估计来估计第一相移。
另外,提出了诸如以上的功率估计方法,其中第一相移估计等于+120°或者-120°。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,其中至少一个第二电压测量包括第二相电压的有效值和/或第二相电压的基频的电平。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,其中至少一个第一电功率包括从第二相电压的有效值、第一相电流的有效值、以及第一相移估计的第一有功功率;和/或从第二相电压的基频上的电平、第一相电流的基频上的电平、以及第一相移估计的第一无功功率;和/或从第二相电压的有效值和第一相电流的有效值估计的第一视在功率。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,其中当至少一个第一电压测量小于预定义电压阈值而至少一个第一电流测量大于预定义电流阈值时,检测到欺诈。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,还包括以下步骤:如果该欺诈还篡改了至少一个第三电压测量、第三相上存在的第三相电压的图像,则再次使用至少一个第二电压测量来估计在第三相上消耗的至少一个第三电功率。
另外,提出了诸如以上所述的功率估计方法,还包括以下步骤:
采集至少一个第三电压测量、第三相上存在的第三相电压的图像,该第三电压测量未被欺诈篡改;
计算至少一个第二电压测量和该至少一个第三电压测量的算术平均值以估计至少一个第一电功率。
另外,提出了诸如以上所述的功率估计方法,其中通过计算通过使用第二相的测量获得的相移和通过使用第三相的测量获得的相移的算术平均来获得第一相移。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,还包括以下步骤:检测配电网除了这三个相之外包括还是不包括中性线,并且如果情况并非如此,则校正在第二相上消耗的至少一个第二电功率,并且如果该欺诈没有篡改至少一个第三电压测量、第三相上存在的第三相电压的图像,则还校正在第三相上消耗的至少一个第三电功率。
另外,提出了一种诸如以上所述的功率估计方法,其中该校正包括:将该至少一个第二电功率和该至少一个第三电功率乘以一个相同的预定因子,并且对预定义第二相移的至少一个第二电功率和预定义第三相移的至少一个第三电功率进行相移。
X是正的预定义值并且小于30。
另外,提出了一种三相电表,其包括被布置成实现诸如以上所述的功率估计方法的处理组件。
另外,提出了诸如以上所述的三相电表,其还包括测量组件,其与处理组件分开并且被布置成产生至少一个第一电压测量、至少一个第二电压测量和至少一个第一电流测量。
另外,提出了一种计算机程序,包括驱动诸如以上所述的三相电表的处理组件以执行诸如以上所述的功率估计方法的各步骤的指令。
另外,提出了一种可由计算机读取的记录介质,在其上记录计算机程序,诸如以上所述。
本发明可以鉴于以下对本发明的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。
附图说明
参考附图,在附图中:
[图1]图1表示了根据本发明的在四线配置中的三相电表;
[图2]图2表示了根据本发明的在三线配置中的三相电表;
[图3]图3表示了在四线配置中在正常情况下(在左手侧)和在欺诈情况下(在右手侧)在各相上测量的电压和电流的菲涅耳图;
[图4]1a图4是与图3相似的但是在三线配置中的图;
[图5]图5是表示根据本发明的功率估计方法的各步骤的流程图。
具体实施方式
参见图1,根据本发明的第一实施例的功率估计方法在三相电表1中实现,该三相电表旨在测量通过配电网3供应给用户的设施2的电能。该设施2是工业设施。
在该情况下,这是四线配置。
因此,配电网3包括第一相Ph1、第二相Ph2、第三相Ph3和中性线N。断路器4被置于在配电网3与设施2之间的“边界处”。三个相Ph1、Ph2、Ph3和中性线N进入断路器4并且从其朝向设施2出现。断路器4使得能够切断电能配送。
仪表1包括四个电压输入端Ue1、Ue2、Ue3、UeN和三个电流输入端Ie1、1e2、Ie3(每个电流输入端包括两个端口)。
电压输入端Ue1通过导线f1连接至第一相Ph1,电压输入端Ue2通过导线f2连接至第二相Ph2,电压输入端Ue3通过导线f3连接至第三相Ph3,并且电压输入端UeN通过导线fN连接至中性线N。
电流输入端Ie1连接至安装在第一相Ph1上的外部电流变压器CT1,电流输入端1e2连接至安装在第二相Ph2上的外部电流变压器CT2,并且电流输入端Ie3连接至安装在第三相Ph3上的外部电流变压器CT3。外部电流变压器位于仪表1的外部。
在这种情况下,每个外部电流变压器具有等于2000的变压比。
为了实现计量测量,仪表1在电流输入端Ie1、Ie2、Ie3处并且由于外部变压器CT1、CT2和CT3收集在相Ph1、Ph2和Ph3上循环的相电流I1、12、I3的图像。仪表1还在电压输入端Ue1、Ue2、Ue3和UeN上收集相Ph1、Ph2、Ph3上存在的相电压V1、V2、V3和中性线N上存在的中性线电压VN。
仪表1另外包括计量芯,该计量芯是“完全集成的”测量组件5。测量组件5包括连接到电流输入端Ie1、Ie2、Ie3以及电压输入端Ue1、Ue2、Ue3、UeN的输入端,并且特别集成了输入滤波器、模数转换器、数字计算模块、以及用于传送它所进行的数字测量的数字通信模块。
测量组件5产生第一电压测量、第一相Ph1上存在的第一相电压V1的图像、以及第一电流测量、第一相Ph1上循环的第一相电流I1的图像。特别是,测量组件5产生以下测量(在计算之后):
V1RMS,其是第一相电压V1的有效值;
VF1RMS,其是第一相电压V1的基频的电平;
I1RMS,其是第一相电流I1的有效值;
IF1RMS,其是第一相电流I1的基频的电平;
同样,测量组件5产生第二相Ph2的第二电压测量和第二电流测量。特别是,测量组件5产生以下测量(在计算之后):
V2RMS,VF2RMS,I2RMS,IF2RMS。
同样,测量组件5产生第三相Ph3的第三电压测量和第三电流测量。特别是,测量组件5产生以下测量(在计算之后):
V3RMS,VF3RMS,I3RMS,IF3RMS。
测量组件5针对每个相还产生所述相上相电压和相电流之间的相移的测量。测量组件还产生两个不同相之间以及两个不同相的相电流之间的相位差的测量。
另外,测量组件5从这些测量中并且针对每个相计算在所述相上消耗的有功功率、无功功率和视在功率。随时间消耗的能量的测量从这些功率估计导出。
仪表1另外包括处理组件6。
处理组件6被适配成执行程序的指令以实现根据本发明的功率估计方法。程序被存储在存储器7中,该存储器集成在或连接至处理组件6。处理组件6例如是常规处理器、微控制器、DSP(数字信号处理器)或可编程逻辑电路,诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
在该情况下,处理组件6是微控制器。
微控制器6连接至测量组件5并且采集由测量组件5产生的测量(以及计算结果和估计)。
应注意,测量组件5作为“黑箱”操作:微控制器6仅能够访问由测量组件5在输出端处产生的数据,而不能访问在测量组件5中处理的中间数据。此外,微控制器6可访问的唯一测量值是由测量组件5产生的那些测量。
以规则的间隔,微控制器6尝试检测这些导电线f1、f2、f3之一的欺诈性切割。微控制器6在所述相上不存在电压且存在电流的情况下检测到相的导线的切割。
例如,对于第一相Ph1,微控制器6采集由测量组件5产生的至少一个第一电压测量和至少一个第一电流测量,并且当至少一个第一电压测量小于预定义电压阈值而至少一个第一电流测量大于预定义电流阈值时,检测到欺诈。
在这种情况下,微控制器6当以下情况时检测到第一相Ph1上的欺诈:
V1RMS<Vf
并且I1RMS>If,
Vf是预定义电压阈值并且If是预定义电流阈值。
有利地,If被选择为使得:
Istart<If<Imin,
Istart是仪表1开始测量消耗的能量的电流值,而Imin是仪表1必须以标称精度测量电流的电流值。
在这种情况下,出现以下情况:Istart=1mA并且Imin=10mA。
因此,例如,选择If=5mA。例如,选择Vf=40V。
该欺诈检测步骤对于其他两个相以相同的方式进行。
现在假设,微控制器6(仅)已经在第一相Ph1上检测到欺诈。
第一电压测量因此被欺诈篡改。因此,微控制器6将通过使用在没有遭受欺诈的参考相上的电压测量来估计在第一相Ph1上消耗的至少一个第一电功率。例如,该参考相是第二相Ph2。微控制器6因此采集至少一个第二电压测量值、第二相Ph2上存在的第二相电压V2的图像,该至少一个第二电压测量未被欺诈篡改。
在这种情况下,微控制器6采集:
V2RMS,VF2RMS。
另外,微控制器6必须估计在第一相电压V1和在第一相Ph1上循环的第一相电流I1之间的第一相移。
然而,由于欺诈,由测量组件5为第一相Ph1提供的相移信息不是有效的。
微控制器6将因此通过使用第一相移估计来估计第一相移,第一相移估计是在没有欺诈情况下(即,在正常条件下)在第一相电压V1(在这种情况下其测量是不可用的)与(参考)第二相电压之间的预期相移的理论估计。
在这种情况下,第一相移估计等于+120°。
更具体地,根据在第二相Ph2上循环的第二相电压V2与第二相电流12之间的相移、第二相电流12与第一相电流I1之间的相位差、以及第一相移估计,来估计第一相移。
因此,出现以下情况:
微控制器6将以下同化(assimilate)为:
(V1的相位-V2的相位)
第一相移估计,即+120°。
值:
(V2的相位-I2的相位)
由测量组件5来测量(并且由微控制器6采集)。
值:
(I2的相位-I1的相位)
由测量组件5来测量(并且由微控制器6采集)。
微控制器6还采集至少一个第一电流测量、在第一相Ph1上循环的第一相电流I1的图像(电流测量未被篡改,因为欺诈仅影响第一相电压测量)。
因此,微控制器6从至少一个第一电流测量、第一相电流I1的图像、至少一个第二电压测量、以及第一相移来估计在第一相上消耗的至少一个第一电功率。
在这种情况下,微控制器6计算在第一相Ph1上消耗的第一有功功率、第一无功功率和第一视在功率。
从第二相电压V2的有效值、第一相电流I1的有效值以及第一相移来估计第一有功功率。从第二相电压V2的基频的电平、第一相电流I1的基频的电平以及第一相移来估计第一无功功率。从第二相电压V2的有效值和第一相电流I1的有效值来估计第一视在功率。
微控制器6因此计算:
S1=V2RMS.I1RMS(第一视在功率)。
如果微控制器6检测到欺诈,该欺诈篡改至少一个第一电压测量、第一相Ph1上存在的第一相电压V1的图像、并且还篡改至少一个第三电压测量、第三相Ph3上存在的第三相电压V3的图像,则微控制器6再次使用第二相Ph2作为参考相,用于估计在第一相Ph1上消耗的第一电功率和在第三相Ph3上消耗的第三电功率两者。
微控制器6因此计算(如上所述):
S1=V2RMS.I1RMS(第一视在功率)。
微控制器6还通过计算如下来估计在第三相上消耗的第三有功功率、第三无功功率和第三视在功率:
S3=V2RMS.I3RMS(第三视在功率)。
微控制器6将以下同化为:
(V3的相位-V2的相位)
第三相移估计,在这种情况下等于-120°。第三相移估计是在没有欺诈情况下(即,在正常条件下)在第三相电压V3(在这种情况下其测量是不可用的)与(参考)第二相电压V2之间的预期相移的理论估计。
值:
(V2的相位-I2的相位)
是由测量组件6来测量的。
该值:
(I2的相位-I3的相位)
是由测量组件6来测量的。
参考图2,本次使用三线配置。
配电网3包括第一相Ph1、第二相Ph2、和第三相Ph3,但是没有中性线。
仪表1包括四个电压输入端Ue1、Ue2、Ue3和三个电流输入端Ie1、1e2、Ie3(每个电流输入端包括两个端口)。
仪表1再次包括测量组件5和连接到测量组件5的微控制器6。
再次,使用其中导线f1已经被恶意用户切割的情况。
因此,出现以下情况:
V1RMS<40V
并且I1RMS>5mA。
微控制器6因此已经检测到篡改了至少一个第一电压测量、第一相Ph1上存在的第一相电压V1的图像的欺诈。
假设微控制器6没有检测到第二相Ph2上的欺诈,也没有检测到第三相Ph3上的欺诈。第二电压测量和第三电压测量因此未被影响第一相Ph1的欺诈篡改。
本发明的实现在三线配置中稍有不同。针对该差异的原因从图3和4的示图中说明。
图3表示了在图1中的四线配置中,在正常情况下(在左手侧)和在包括切割导线f1的欺诈情况下(在右手侧)电压和电流的菲涅耳图。
观察到,缺少电压测量(在这种情况下是V1测量)对其他电压的幅值和角度没有影响。在缺少两个电压的情况下,相同情况应用于其余电压。
图4表示了在图2中的三线配置中,在正常情况下(在左手侧)和在包括切割导线f1的欺诈情况下(在右手侧)电压和电流的菲涅耳图。
因此,微控制器6首先初步检测配电网络3是否包括三相以外的中性线。
如刚刚看到的,V2的测量角度已经增加了30°。
因此,在三线配置中,等于+120°的第一相移估计不再等于:
(V1的相位-V2的相位),
但是等于:
(V1的相位-(V2的相位-30°))
实际上,当+120°的相位差对应于第一相电压V1和第二相电压V2之间当后者的测量尚未经历+30°的增加时的相位差,该+30°的增加产生于缺少第一相电压V1的测量(在三线配置中)。
相值“V2的相位-30°”因此对应于尚未被相移的第二虚拟电压测量的相值。
微控制器6因此首先计算:
值:
是由测量组件6来测量的。
值:
(I2的相位-I1的相位)
是由测量组件6来测量的。
微控制器6随后通过以下公式来估计第一电功率:
有利地,当微控制器6已经检测到配电网3除了三个相(三线配置)之外不包括中性线时,并且如果欺诈未篡改第二电压测量,则微控制器6还校正第二相Ph2上消耗的至少一个第二电功率。同样,如果欺诈未篡改第三电压测量,微控制器6还校正第三相Ph3上消耗的至少一个第三电功率。
该校正包括:将该至少一个第二电功率和该至少一个第三电功率乘以一个相同的预定因子(振幅校正),并且对预定义第二相移的至少一个第二电功率和预定义第三相移的至少一个第三电功率进行相移(相位校正)。
微控制器6因此计算:
值:
是由测量组件6来测量的。
如能够看到的,微控制器必须检测该配置是四线还是三线配置,即配电网3除了三个相之外包括还是不包括中性线。第一电功率的估计实际上根据实际配置是不同的。同样,在第二电功率和第三电功率上应用校正取决于配置。
因此,该功率估计方法包括初步步骤,其包括检测网络3和仪表1是位于四线还是三线配置中。
X是正的预定义值并且小于30。例如,出现以下情况:X=20。
要注意,在三线配置中,只有在只有一个电压输入丢失的情况下,才有可能估计在没有欺诈的情况下消耗的功率(在单个相上欺诈,如在三线中,如果丢失了两相,则仪表不再被供电),而在四线配置中,在丢失两个电压输入的情况下,估计它们是可能的。
还应注意,在微控制器6检测到两个电压输入丢失(两相上的欺诈)的情况下,微控制器6可系统地检测到四线配置(因为仪表1被供电);因此,仪表1在相应的条件下执行估计方法。事实上,当配置是三线配置且两个电压丢失时,仪表会自动关闭。
在变型中,并且无论配置如何(四线或三线),在欺诈仅影响第一相Ph1的情况下,估计第一电功率,采集至少一个第二电压测量、第二相Ph2上存在的第二相电压电压V2的图像、以及至少一个第三相电压、第三相Ph3上存在的第三相电压V3的图像是可能的。
微控制器因此计算至少一个第二电压测量和至少一个第三电压测量的算术平均以估计至少一个第一电功率。
在这种情况下,微控制器6因此计算V2RMS和V3RMS的算术平均以估计第一有功功率和第一视在功率,以及计算VF2RMS和VF3RMS的算术平均以估计第一无功功率。
估计方法的不同步骤可在图5中所见。
该方法在步骤E0处开始。
微控制器6尝试在三个相之一上检测至少一个欺诈(步骤E1)。
如果未检测到欺诈,则微控制器6采集由测量组件6针对三个相计算的有功功率、无功功率和视在功率的估计,并且不校正这些估计(步骤E2)。功率的采集以固定的间隔进行(例如,1s的周期)。
该方法返回到步骤E1。
在步骤E1中,如果微控制器6在两个相上检测到欺诈,则微控制器6直接从中推断该配置是四线配置(参见刚刚说明的内容)。
例如,假设(第一相电压V1的)第一电压测量和(第三相电压V3的)第三电压测量是被篡改的。
微控制器6因此采集由测量组件5产生的测量。
对于第一相Ph1,微控制器从第二相Ph2上的测量(这是未被篡改的)估计第一有功功率、第一无功功率和第一视在功率:步骤E3。第二相Ph2是参考相。
因此,对于第三相Ph3,微控制器6从第二相Ph2上的测量估计第三有功功率、第三无功功率和第三视在功率(步骤E4)。
对于第二相Ph2,微控制器6采集第二有功功率、第二无功功率和第二视在功率的估计,这是由测量组件5计算的,并且不校正这些估计(因为配置是4线配置)。
功率的采集以固定的间隔进行(例如,1s的周期)。该方法返回到步骤E1。
现在假设在步骤E1中,微控制器6在单个相上检测到欺诈;假设第一相电压测量(第一相电压V1)是被篡改的。
因此,微控制器6检测网络3和仪表1位于四线还是三线配置中(步骤E5)。
如果检测到三线配置,则微控制器6采集由测量组件5产生的测量,并且因此对于第一相Ph1从第二相Ph2上的测量(这是未被篡改的)估计第一有功功率、第一无功功率和第一视在功率:步骤E6。第二相Ph2是第二参考相。微控制器6还将已经能够使用第三相Ph3上的测量。
另外,微控制器6针对第二相Ph2和第三相Ph3采集由测量组件5产生的功率估计,并且因此对这些功率估计进行校正(振幅校正和相位校正):步骤E7。
功率的采集以固定的间隔进行(例如,1s的周期)。
该方法因此返回到步骤E1。
在步骤E5中,如果检测到四线配置,则微控制器6采集由测量组件5产生的测量,并且因此对于第一相Ph1从第二相Ph2上的测量(这是未被篡改的)估计第一有功功率、第一无功功率和第一视在功率:步骤E8。第二相Ph2是参考相。微控制器6还将已经能够使用第三相Ph3上的测量。
微控制器6针对第二相和第三相采集由测量组件产生的功率估计,并且不进行任何校正。
功率的采集以固定的间隔进行(例如,1s的周期)。
该方法因此返回到步骤E1。
自然地,本发明不限于所描述的实施例,而是涵盖了落入如由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。
这表明,使得能够估计第一相电压和第二相电压之间的相移的第一相移估计等于+120°。自然,该值取决于称为“第一相”和“第二相”的相;第一相移估计可等于-120°。
同样,预定义第二相移可等于+30°且预定义第三相移等于-30°。
Claims (17)
1.一种在连接到配电网(3)的三个相的三相电表(1)中实现的功率估计方法,并且所述方法包括以下步骤:
检测到欺诈,所述欺诈篡改至少一个第一电压测量、第一相(Ph1)上存在的第一相电压(V1)的图像;
采集至少一个第二电压测量、第二相(Ph2)上存在的第二相电压(V2)的图像,所述至少一个第二电压测量未被所述欺诈篡改;
通过使用第一相移估计来估计所述第一相电压(V1)和在所述第一相上循环的第一相电流(I1)之间的第一相移,所述第一相移估计是在没有欺诈情况下所述第一相电压(V1)和所述第二相电压(V2)之间的预期相移的理论估计;
从至少一个第一电流测量、所述第一相电流的图像、所述至少一个第二电压测量、以及所述第一相移来估计在所述第一相上消耗的至少一个第一电功率。
2.如权利要求1所述的功率估计方法,其特征在于,从所述第二相电压(V2)与在所述第二相上循环的第二相电流(I2)之间的相移、所述第二相电流(I2)与所述第一相电流(I1)之间的相位差、以及所述第一相移估计来估计所述第一相移。
3.如前述权利要求之一所述的功率估计方法,其特征在于,所述第一相移等于+120°或-120°。
4.如前述权利要求之一所述的功率估计方法,其特征在于,所述至少一个第二电压测量包括所述第二相电压(V2)的有效值和/或所述第二相电压(V2)的基频的电平。
5.如权利要求4所述的功率估计方法,其特征在于,所述至少一个第一电功率包括从所述第二相电压的有效值、所述第一相电流的有效值、以及所述第一相移估计的第一有功功率;和/或从所述第二相电压的基频上的电平、所述第一相电流的基频上的电平、以及从所述第一相移估计的第一无功功率;和/或从所述第二相电压的有效值和所述第一相电流的有效值估计的第一视在功率。
6.如前述权利要求之一所述的功率估计方法,其特征在于,当所述至少一个第一电压测量小于预定义电压阈值,而所述至少一个第一电流测量大于预定义电流阈值时,检测到所述欺诈。
7.如前述权利要求之一所述的功率估计方法,其特征在于,还包括以下步骤:如果所述欺诈还篡改了至少一个第三电压测量、第三相(Ph3)上存在的第三相电压(V3)的图像,则再次使用所述至少一个第二电压测量来估计在所述第三相上消耗的至少一个第三电功率。
8.如权利要求1到6之一所述的功率估计方法,其特征在于,还包括以下步骤:
采集至少一个第三电压测量、第三相(Ph3)上存在的第三相电压(V3)的图像,所述第三电压测量未被所述欺诈篡改;
计算所述至少一个第二电压测量和所述至少一个第三电压测量的算术平均值以估计所述至少一个第一电功率。
9.如权利要求8所述的功率估计方法,其特征在于,所述第一相移是通过计算通过使用在所述第二相(Ph2)上的测量获得的相移和通过使用在所述第三相(Ph3)上的测量获得的相移的算术平均来获得的。
10.如前述权利要求之一所述的功率估计方法,其特征在于,还包括以下步骤:检测所述配电网(3)除了这三个相之外包括还是不包括中性线(N),并且如果情况并非如此,则校正在所述第二相(Ph2)上消耗的至少一个第二电功率,并且如果所述欺诈没有篡改至少一个第三电压测量、第三相上存在的第三相电压的图像,则还校正在所述第三相(Ph3)上消耗的至少一个第三电功率。
11.如权利要求10所述的功率估计方法,其特征在于,所述校正包括:将所述至少一个第二电功率和所述至少一个第三电功率乘以一个相同的预定因子,并且对预定义第二相移的至少一个第二电功率和预定义第三相移的至少一个第三电功率进行相移。
14.一种多相电表,其包括布置成实现如前述权利要求之一所述的功率估计方法的处理组件(6)。
15.如权利要求14所述的三相电表,其特征在于,还包括测量组件(5),其与所述处理组件(6)分开并且被布置成产生所述至少一个第一电压测量、所述至少一个第二电压测量和所述至少一个第一电流测量。
16.一种包括指令的计算机程序,所述指令驱动如权利要求14或15之一所述的所述三相电表(1)执行如权利要求1到13之一所述的功率估计方法的各步骤。
17.一种能由计算机读取的记录介质,其上记录如权利要求16所述的计算机程序。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2107011 | 2021-06-29 | ||
FR2107011A FR3124599B1 (fr) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | Estimation, malgré une fraude, de la puissance consommée sur une phase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115541988A true CN115541988A (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=77519294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210749820.5A Pending CN115541988A (zh) | 2021-06-29 | 2022-06-29 | 尽管有欺诈仍对相上消耗的功率的估计 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11609251B2 (zh) |
EP (1) | EP4113132B1 (zh) |
CN (1) | CN115541988A (zh) |
FR (1) | FR3124599B1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9010091D0 (en) * | 1990-05-04 | 1990-06-27 | Polymeters Response Internatio | Electricity meter tamper monitoring |
US6236197B1 (en) * | 1998-05-15 | 2001-05-22 | Abb Power T&D Company Inc. | Apparatus and method for detecting tampering in a multiphase meter |
US7091878B2 (en) * | 2001-02-28 | 2006-08-15 | Landis+Gyr, Inc. | Electrical service disconnect having tamper detection |
US7499816B2 (en) * | 2006-12-12 | 2009-03-03 | Abb Research Ltd. | Estimation of real-time power system quantities using time-synchronized measurements |
CN101924364B (zh) * | 2010-07-23 | 2013-05-01 | 清华大学 | 变电站-调度中心两级分布式电网的非线性状态估计方法 |
US9081043B2 (en) * | 2012-02-10 | 2015-07-14 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | System and method for calculating power using contactless voltage waveform shape sensor |
JP6301240B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2018-03-28 | 本田技研工業株式会社 | 車両用バッテリ充電装置 |
-
2021
- 2021-06-29 FR FR2107011A patent/FR3124599B1/fr active Active
-
2022
- 2022-06-24 EP EP22181113.6A patent/EP4113132B1/fr active Active
- 2022-06-28 US US17/851,680 patent/US11609251B2/en active Active
- 2022-06-29 CN CN202210749820.5A patent/CN115541988A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11609251B2 (en) | 2023-03-21 |
FR3124599A1 (fr) | 2022-12-30 |
FR3124599B1 (fr) | 2023-06-23 |
EP4113132B1 (fr) | 2023-08-09 |
EP4113132A1 (fr) | 2023-01-04 |
US20220413022A1 (en) | 2022-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10527651B2 (en) | Current measurement | |
US6657424B1 (en) | DC load detection in an electric utility meter | |
CN108802462B (zh) | 电压测量 | |
US10459013B2 (en) | Apparatus for and method of providing measurements of uncertainty in respect of a transfer function | |
KR101004147B1 (ko) | 역 조류 보정용 3상 양방향 계량기 및 계량방법 | |
KR100902471B1 (ko) | 디지털 보호 계전기의 전력량 오차 보상장치 | |
US8159229B2 (en) | Load compensation in distance protection of a three-phase power transmission line | |
Borkowski et al. | New method for noninvasive measurement of utility harmonic impedance | |
CN109950862A (zh) | 一种自适应电流定值整定方法 | |
CN111443237B (zh) | 一种追补电量的确定方法及系统 | |
Ngamchuen et al. | Smart anti-tampering algorithm design for single phase smart meter applied to AMI systems | |
US7541800B2 (en) | Methods and systems for detecting DC influence in a current sensor | |
CN109270316A (zh) | 一种电力用户用电量异常识别方法、装置及终端设备 | |
EP1889076A1 (en) | An electricity meter | |
KR101027815B1 (ko) | 누설 전류 보상부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계 | |
EP3779474B1 (en) | Measuring electrical energy consumption | |
CN115541988A (zh) | 尽管有欺诈仍对相上消耗的功率的估计 | |
US8649143B2 (en) | Improper voltage detection for electronic circuit breaker | |
CN115932385B (zh) | 一种剩余电流监测方法、系统及单相智能电能表 | |
CN214473622U (zh) | 一种充电桩接地电阻检测电路 | |
KR101995514B1 (ko) | Amⅰ 기반의 스마트미터를 이용한 mof 비오차의 원격 산정 방법 및 이를 이용한 amⅰ 서버 | |
JP2005233804A (ja) | 電力量の課金システム及びその電力量計 | |
US20220413023A1 (en) | Estimation, despite a fraud, of the power consumed on a phase | |
RU2212673C2 (ru) | Способ измерения электрической энергии в двухпроводных сетях с защитой от хищений и устройство для его осуществления | |
KR101027816B1 (ko) | 배전 계통의 과전류를 검출하는 과전류 관측부를 구비하는 배전용 전자식 전력량계 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |