EA001654B1 - Электронный коммерческий счетчик с автоматическим опознаванием обслуживания - Google Patents

Abstract

Встроенный в электронный коммерческий счетчик узел диагностики системы, включающий в себя микропроцессор (44), запоминающее устройство (45 и 51), заранее выбранный ряд системных диагностических испытаний и регистрацию любых результатов, которые выходят за пределы заданных программируемых порогов, и дисплей (33) для отображения сообщений ошибки и/или диагностики, идентифицирующих выбранные диагностические данные и/или ошибки, обнаруженные при испытаниях счетчика в течение заданного периода, является частью электросчетчика такого типа, который используется для сбора данных учета электроэнергии для электрической компании, которая использует эти данные в целях начисления платежа. Система автоматически опознает тип электрообслуживания, в котором установлен коммерческий счетчик, когда коммерческий счетчик установлен в розетке в помещении потребителя.

Description

Эта заявка является частичным продолжением заявки № 08/509,367 Электронное устройство учета электроэнергии, включающее в себя автоматическое опознавание обслуживания (Е1сс1гошс Мс1сппд Эсуюс 1пс1ибшд АЛотайс 5сгу1сс Зспктд), поданной 31 июля 1995г., на основании которой 20 мая 1997г. был выдан патент США № 5,631,554.

Заявка № 08/509,367 Электронное устройство учета электроэнергии, включающее в себя автоматическое опознавание обслуживания (Е1сс1гоп1с Мс1сппд Эсущс 1пс1ибтд АнЮтаОс 8сгу1сс 8сп51пд), которая была подана 31 июля 1995г., являлась частичным продолжением заявки № 08/037,938 Узел проверки системы и обнаружения неисправностей для электронного устройства учета электроэнергии (8у51ст

Сйссктд апб ТгоиЫскйоойпд Раскадс Гог ап Е1сс1гошс МсЛгшд Эсущс). которая была подана 26 марта 1993г. и на основании которой 21 ноября 1995г. был выдан патент США № 5,469,049.

Кроме того, заявка № 08/333,660, озаглавленная Узел проверки системы и обнаружения неисправностей для электронного устройства учета электроэнергии (8у51ст Сйсскгпд апб ТгоиЫскйоойпд Раскадс Гог ап Е1сс1гошс Мс1сг1пд Осу1сс), была подана 3 ноября 1995г. как выделенная из заявки № 08/037,938, поданной 26 марта 1993г., и на ее основании 28 ноября 1995г. был выдан патент США № 5,471,137.

Каждая из вышеозначенных заявок включается в состав данной заявки в виде ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится ко встроенным способу и устройству для проведения диагностики установки системы в полупроводниковом электронном коммерческом электросчетчике.

Предшествующий уровень техники

Используемый здесь термин коммерческий счетчик относится к электросчетчику, который обычно устанавливается электрической компанией по местонахождению потребителя в целях измерения электропотребления потребителя и в целях начисления платежа. Специалистам известно, что коммерческие счетчики обычно монтируются по местонахождению потребителя, по существу, для постоянного использования, поскольку они обычно запечатываются на месте в розетку, которая монтируется на энергообъекте потребителя для постоянного использования. Соответственно, используемый здесь термин коммерческий счетчик не подразумевает счетчики, которые не предполагают монтажа с помощью розетки с целью постоянного использования. В частности, счетчики типа тех, что включают в себя соединительные проводники для подключения к сети с целью осуществления измерений, не считаются коммерческими счетчиками.

В коммерческих счетчиках электроэнергии индукционного типа обычно применяется устройство запуска импульсов, которое генерирует импульсы пропорционально частоте вращения диска счетчика. Эти генерируемые импульсы передаются на электронные регистры для получения тока, напряжения, мощности и/или времени использования энергопотребления.

В настоящее время также широко используются различные типы многофазных полупроводниковых электронных коммерческих счетчиков. В этих многофазных электронных коммерческих счетчиках, которые отслеживают потребление электрической энергии и регистрируют такое потребление или сообщают о нем в виде киловатт-часов, коэффициента мощности, кВА и/или реактивных вольт-амперов, обычно применяются полупроводниковые компоненты, а также могут использоваться аналогоцифровые преобразователи для выдачи вместо импульсных данных цифровых данных, из которых можно извлекать показатели нагрузки/потребления.

Также широко известны полупроводниковые электронные коммерческие счетчики, которые могут настраиваться для установки в одной из множества одно- или многофазных электрических распределительных систем. Один пример полупроводникового электронного коммерческого счетчика электроэнергии раскрыт в патенте США № 5,059,896, выданном Джемеру (Сстсг) и др.

Пример полупроводникового регистратора электропотребления, который может использоваться в сочетании с общепринятым счетчиком электроэнергии, раскрыт в патенте США № 4,697,182, выданном Свэнсону (8\\апкоп).

Чтобы дать подтверждение и гарантию правильной установки этих электросчетчиков, обслуживающий персонал использует разнообразное служебное оборудование и методики диагностики во время установки этих счетчиков. Такое служебное оборудование включает в себя, в частности, различные счетчики, которые не являются коммерческими счетчиками, поскольку обычно включают в себя или приспособлены включать в себя кабели для подключения их к сети, в которой производятся измерения. Служебное оборудование, используемое для этих целей, не предназначается для того, чтобы стать постоянной частью электрической сети и не приспособлено для включения в розетку счетчика для этой цели. Кроме того, хотя такое оборудование может использоваться для измерения электрических параметров между двумя или более точками, для его применения требуется вручную определять точки, между которыми надлежит производить эти измерения. Коммерческий счетчик, с одной стороны, включается непосредственно в розетку, присоединенную к постоянной системе электрообслуживания потребителя. Соответственно, когда ком мерческий счетчик включен, никто уже вручную не определяет, что измерять, как это делалось во время присоединения розетки счетчика к системе. Соответственно, вмешательство наладчика требуется тогда, когда можно использовать служебное оборудование, отвечающее предшествующему уровню техники, с целью определения правильности присоединения розетки. Кроме того, использование служебного оборудования обычно требует вмешательства его пользователем в результаты произведенных с его помощью измерений. Таким образом, многие проверки установки, например проверки полярности и межфазного подключения, производятся на энергообъекте выездным персоналом и потому зависят от знаний и компетентности этого персонала.

Хотя у выездного персонала имеется разнообразное диагностическое оборудование для использования в ходе установки и периодического обслуживания, существует необходимость во встроенной аппаратуре, которая автоматически и периодически осуществляла бы ряд стандартных диагностик установки и системы, не прерывая работы счетчика. Кроме того, существует необходимость в периодических самопроверках счетчика с целью определения и регистрации случаев возникновения избранных заданных неустранимых и устранимых ошибок в работе счетчика.

Кроме того, хотя имеются коммерческие счетчики, которые рассчитаны на несколько типов электрообслуживания, один недостаток этих коммерческих счетчиков состоит в том, что потребителю перед установкой счетчика зачастую приходится программировать его на тип обслуживания. Это предустановочное программирование коммерческих счетчиков множественного обслуживания имеет свойство ограничивать их возможности в отношении множественного обслуживания.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения, таким образом, состоит в том, чтобы предоставить встроенный узел проверки системы и обнаружения неисправности для полупроводникового электронного коммерческого счетчика.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ и аппаратуру, которая встраивается в полупроводниковый коммерческий счетчик и которая автоматически осуществляет на счетчике ряд заданных проверок оборудования системы и ее диагностику.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить узел проверки системы обнаружения неисправности, который поддерживает и является встроенным в электронный коммерческий счетчик и который включает в себя средство отображения по запросу обслуживающего персонала результатов выбранных самопроверок и диагностических испытаний системы.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство автоматизированной проверки системы, которое периодически проверяет наличие определенных заданных условий и которое в зависимости от природы ошибки предпринимает заданное действие в ответ на обнаружение любых подобных ошибок.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ и устройство для определения фазовых углов каждого вектора напряжения и тока по отношению к заранее выбранному базовому вектору с целью проверки того, что все элементы счетчика опознают и принимают правильные напряжение и ток для каждой фазы многофазного электрообслуживания.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ и устройство, которое является встроенным в полупроводниковый коммерческий счетчик многократного обслуживания и которое автоматически опознает конкретный тип электрообслуживания после того, как коммерческий счетчик был установлен и периодически в процессе его работы.

В соответствии с настоящим изобретением предоставляется встроенный электронный узел самопроверки коммерческого счетчика и диагностики системы, включающий в себя микропроцессор, запоминающее устройство, логическую схему для автоматического и периодического осуществления заранее выбранного набора самопроверок счетчика и регистрации любых ошибок в его работе, логическую схему для автоматического осуществления ряда заранее выбранной серии диагностических испытаний системы и регистрации любых результатов, которые превышают заданные программируемые пороги, и средство отображения для отображения ошибок и/или сообщений диагностики, идентифицирующих, соответственно, одну или более ошибок, выявляемых при самопроверке, или данных выбранной диагностики и/или ошибок, обнаруженных при самопроверке в течение заданного периода.

Устройство, отвечающее настоящему изобретению, предпочтительно является встроенным в полупроводниковый счетчик, в котором используется аналого-цифровой преобразователь и соответствующие методики цифрового выборочного контроля для получения цифровых данных, соответствующих току и напряжению для одной или более фаз однофазной или многофазной системы, к которой подключен коммерческий счетчик.

Согласно настоящему изобретению заранее выбранные самопроверки счетчика осуществляются автоматически, предпочтительно раз в сутки и/или при восстановлении подачи пита ния на счетчик после его отключения и/или при осуществлении полной перенастройки счетчика, тем самым давая возможность удостовериться в работоспособности выбранных компонентов счетчика. Например, согласно преимущественному варианту реализации, устройство, отвечающее настоящему изобретению, проверяет свою собственную память, микропроцессор и выбранные регистры в счетчике, чтобы определить, не произошло ли повреждения данных начисления платежа со времени предыдущей проверки. Поскольку повреждение данных начисления платежа считается неустранимой ошибкой коммерческого счетчика, устройство, отвечающее настоящему изобретению, в такой ситуации генерирует и отображает код ошибки, указывающий природу ошибки, блокирует отображение на коде ошибки и останавливает все функции счетчика (за исключением функций связи) до тех пор, пока счетчик не будет перенастроен.

Кроме того, устройство также периодически осуществляет проверку на наличие других устранимых ошибок, как-то: переполнение регистров, ошибка часов, ошибка времени использования, обратный поток мощности и разряд батареи. Частота проверки на наличие ошибок может варьироваться в зависимости от проверяемого компонента и/или условия, а также от потенциального воздействия ошибки на непрерывный режим работы счетчика. При обнаружении устранимые ошибки могут блокировать, а могут и не блокировать отображение, в зависимости от природы ошибки и от настройки конкретного счетчика.

Согласно настоящему изобретению также периодически осуществляется ряд заранее выбранных диагностических испытаний системы. Эти испытания производятся при установке счетчика и, предпочтительно, примерно каждые пять секунд в ходе нормальной работы счетчика. Согласно преимущественному варианту реализации устройство проводит диагностику полярности, межфазного подключения и потока энергии, а также диагностику отклонения фазного напряжения, диагностику тока неактивной фазы, диагностику пофазного коэффициента мощности и диагностику обнаружения искажения формы сигнала тока с использованием параметров, заданных при изготовлении, а также параметров, заданных пользователем, которые могут уточняться персоналом на месте при установке.

При проведении диагностики полярности, межфазного подключения и потока энергии устройство, отвечающее настоящему изобретению, использует суммированную информацию о токе и напряжении для определения фазового угла каждого вектора тока и напряжения (например, У_В, У_С, 1_А, 1_в и 1_с) относительно базового вектора (например У_А) в многофазной системе. Надлежащее положение каждого вектора для этой установки заранее задано и используется как образец для сравнения с вычисленным фазовым углом с целью определить, находится ли каждый угол в пределах заданных ограничений. При выходе какого-либо из вычисленных фазовых углов за пределы соответствующих ему ограничений может отображаться сообщение об ошибке, выявляемой при диагностике. Эта диагностика особенно полезна в оборудовании, поскольку эта ошибка может свидетельствовать о межфазной цепи напряжения или тока, неправильной полярности цепи напряжения или тока, об обратном потоке энергии на одной или нескольких фазах (совместное производство электроэнергии) или о внутреннем сбое измерения в счетчике.

Устройство, отвечающее настоящему изобретению, также, предпочтительно, включает в себя средство отображения комплекта инструментов, которое, будучи активировано вручную выездным персоналом, заставляет отображение прокручивать список заранее выбранных значений, например напряжения и тока для каждой фазы, углов, связанных с каждым вектором напряжения и тока, и количества случаев отрицательного результата каждой диагностики, для просмотра выездным персоналом.

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения устройство, отвечающее настоящему изобретению, автоматически опознает тип электрообслуживания (например, однофазный, трехпроводный треугольник, четырехпроводная звезда или четырехпроводный треугольник) при установке счетчика после включения питания, а также, предпочтительно, периодически в ходе нормальной работы счетчика.

Функции диагностики системы, отображения панели инструментов и автоматического опознавания обслуживания осуществляются устройством, отвечающим настоящему изобретению, без прерывания работы счетчика, за исключением случаев, когда такая работа целенаправленно приостанавливается в результате неустранимой ошибки.

Вышеозначенные задачи и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из нижеследующего подробного описания наилучшего режима осуществления изобретения, приведенного в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является блок-схемой системы;

фиг. 2 является видом в перспективе коммерческого счетчика, в который может встраиваться система, согласно настоящему изобретению;

фиг. 3 является блок-схемой коммерческого счетчика, изображенного на фиг. 2;

фиг. 4 является блок-схемой алгоритма диагностических проверок электросистемы согласно изобретению;

фиг. 5 является блок-схемой первой части алгоритма диагностики полярности, межфазного подключения и потока энергии согласно изобретению;

фиг. 6 является блок-схемой второй части алгоритма диагностики полярности, межфазного подключения и потока энергии согласно изобретению;

фиг. 7 является блок-схемой первой части алгоритма программы диагностики отклонения фазного напряжения согласно изобретению;

фиг. 8 является блок-схемой второй части алгоритма программы диагностики отклонения фазного напряжения, согласно изобретению;

фиг. 9 является блок-схемой первой части алгоритма диагностики тока неактивной фазы согласно изобретению;

фиг. 10 является блок-схемой второй части алгоритма диагностики тока неактивной фазы согласно изобретению;

фиг. 11 является блок-схемой первой части алгоритма диагностики пофазного коэффициента мощности согласно изобретению;

фиг. 12 является блок-схемой второй части алгоритма диагностики пофазного коэффициента мощности согласно изобретению;

фиг. 13 является блок-схемой третьей части алгоритма диагностики пофазного коэффициента мощности согласно изобретению;

фиг. 14 является списком пунктов, отображаемых на дисплее комплекта инструментов;

фиг. 15 является векторной диаграммой для обычного оборудования трехфазного коммерческого счетчика;

фиг. 16 является графиком, иллюстрирующим соотношение форм волн, представляющих две фазовые величины, отслеживаемые системой;

фиг. 17А является первой частью блоксхемы модуля 42 первичной обработки, изображенного на фиг. 3;

фиг. 17В является второй частью блоксхемы модуля 42 первичной обработки, изображенного на фиг. 3;

фиг. 18А является первой частью блоксхемы модуля 48 регистра, изображенного на фиг. 3;

фиг. 18В является второй частью блоксхемы модуля 48 регистра, изображенного на фиг. 3;

фиг. 19 является первый блок-схемой алгоритма диагностики обнаружения искажения волнового сигнала тока согласно изобретению;

фиг. 20 является второй блок-схемой алгоритма диагностики обнаружения искажения волнового сигнала тока;

фиг. 21 является таблицей, иллюстрирующей формфакторы коммерческого счетчика и соответствующие типы электрообслуживания, которые он может поддерживать;

фиг. 22 является блок-схемой первой части алгоритма функции автоматического опознавания обслуживания согласно изобретению;

фиг. 23 является блок-схемой второй части алгоритма функции автоматического опознавания обслуживания согласно изобретению.

Наилучший режим работы

Согласно фиг. 1 система, отвечающая настоящему изобретению, в целом обозначенная под номером 20, является коммерческим электросчетчиком, который относится к типу, который предполагает включение в розетку счетчика, относящуюся к типу устанавливаемых для постоянного использования на энергообъекте электрической компании потребителя. Из уровня техники известно, что такие розетки присоединяются к линиям электропитания электрической компании и они нарушают непрерывность таких линий электропитания помещения потребителя, поэтому для восстановления такой непрерывности необходимо иметь коммерческий счетчик, установленный в такой розетке. В то же время такие коммерческие счетчики измеряют электропотребление, производимое потребителем.

В общем случае розетки устанавливаются на энергообъекте потребителя для постоянного использования во время возведения строения или при подводке электрообслуживания к существующей структуре. Затем коммерческий счетчик устанавливается и обычно запечатывается в розетку, чтобы сделать такую установку, по существу, постоянной за исключением случая снятия коммерческого счетчика путем слома печати и, тем самым, прекращения электрообслуживания такого строения до тех пор, пока не будет установлен новый коммерческий счетчик.

Хотя присоединение розеток производится не одновременно с фактической установкой коммерческого счетчика, специалистам ясно, что такие розетки включают в себя средства типа гнезд, которые взаимодействуют с ответными средствами типа штекеров, находящихся на коммерческом счетчике. Соответственно, при обычной установке коммерческого электросчетчика штекеры байонетного сочленения, находящиеся на основании коммерческого счетчика, входят в розетку, тем самым подключая электрообслуживание к энергообъекту потребителя.

Как объяснялось выше, настоящее изобретение относится к коммерческим счетчикам такого типа, который предполагает обеспечение и регистрацию электропотребления в помещении потребителя посредством замыкания цепи в помещении потребителя и измерения электрических параметров такого обслуживания, в то время как электричество проходит через такой коммерческий счетчик.

Ввиду вышеизложенного, коммерческий счетчик, отвечающий настоящему изобретению, автоматически подключается к существующему обслуживанию, исходя исключительно из рас положения штекеров на коммерческом счетчике, а не из какого-либо решения, принимаемого установщиком счетчика, хотя способ установки розетки на энергообъекте потребителя будет определять различные фазовые и другие параметры, воспринимаемые коммерческим счетчиком, что будет подробнее объяснено ниже.

Специалистам известно о принципиальных различиях между коммерческими счетчиками, подключаемыми к существующей сети, и другим служебным оборудованием учета электроэнергии, которое может использоваться для определения фазовых и других параметров электрообслуживания, к которому подключается такое служебное оборудование, обычно с использованием зажимов и соединительных проводников счетчика. Кроме того, специалистам ясно, что при использовании служебного оборудования обычно требуется вмешательство человека и его интерпретация. Таким образом, если используется, например, Ро\усгРгоП1сг

3030/3060, производства ΒΜΙ, оно должно подключаться к проверяемому обслуживанию с использованием щупов и кабелей. Это значит, что техник должен знать, как подключать различные щупы к электрообслуживанию, и техник должен знать, как подключать такие щупы к Ро\\'сгРгоП1сг. Затем техник должен знать, как интерпретировать различные векторные диаграммы напряжения и тока, которые выдает Ро^егРгоШег, чтобы определить, правильно ли были сделаны подключения. Специалистам очевидно, что причиной неправильных векторов может быть либо неправильное подключение к проверяемому обслуживанию, либо неправильные временные соединения к Ро\\егРгоП1ег. Аналогично, если техник, использующий Ро\\егРгоП1ег. не слишком опытен в его использовании, подключения к Ро\\'егРгоП1ег могут быть сделаны неправильно, что приведет к неправильным считываниям, которые могут затем привести к изменению техником в таком случае правильных подключений к розетке счетчика.

Чтобы исключить любые вышеозначенные потребности в служебном оборудовании учета электроэнергии таком, как Ро\\'егРгоП1ег. и исключить необходимость должным образом подключать такое служебное оборудование и интерпретировать считывания, получаемые с помощью такого оборудования, коммерческий счетчик согласно настоящему изобретению подключается простым вставлением в розетку. Затем коммерческий счетчик согласно настоящему изобретению будет автоматически опознавать и отображать свойства электрического подключения независимо от знаний или опыта лица, осуществляющего подключение, так что не потребуются ни опытные техники, ни щупы или кабели.

Соответственно, согласно фиг. 1 или 2, коммерческий счетчик по настоящему изобретению включает в себя центральный процессор

22, запоминающее устройство 24, пригодное для хранения цифровых данных, соответствующих периодическим замерам данных напряжения и тока, получаемых из аналого-цифрового (А/Ц) преобразователя 26 напряжения и аналогоцифрового (А/Ц) преобразователя 28 тока, соответственно, логическую схему 30 для осуществления самопроверки счетчика и системы и диагностик установки, поддерживаемых системой, и средство отображения 32 для отображения ошибок и диагностической информации.

Согласно фиг. 2 система 20 предпочтительно встраивается в полупроводниковый многофазный однофункциональный коммерческий счетчик электроэнергии/мощности 34 (что изображено на фиг. 3, 17А-В и 18А-В и описано ниже более подробно), включающий в себя, в общем случае, круглое основание 36, обычный прессованный пластмассовый кожух (не показан), к которому прикреплена лицевая панель 38 и крышка 40 счетчика. Коммерческий счетчик 34 также включает в себя обычные токоприемные элементы, приспособленные для подключения к существующим электрическим системам.

Согласно фиг. 3 в преимущественном варианте реализации логическая схема 30 диагностики для системы 20 согласно настоящему изобретению реализуется в модуле первичной обработки 42 коммерческого счетчика, включающем в себя микропроцессор 44, 8-разрядный А/Ц преобразователь, который играет роль А/Ц преобразователя 26 напряжения, оперативное запоминающее устройство 45, которое отчасти играет роль части запоминающего устройства 24 системы, а также постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и ЭППЗУ (электронноперепрограммируемое ПЗУ), обозначаемые 46, где размещается логическая схема диагностики системы.

Модуль первичной обработки также, предпочтительно, обеспечивает другие функции счетчика, включая самопроверки компонентов счетчика, А/Ц преобразование замеров, вычисления энергии, текущее потребление, мгновенные значения, всевозможные дополнительные выходы и связи счетчика в дополнение к диагностикам системы и установки и отображению комплекта инструментов, осуществляемых системой 20 согласно настоящему изобретению. Средство отображения согласно этому варианту реализации представляет собой жидкокристаллический дисплей 33, предпочтительно включающий в себя девять семисегментных цифр, три десятичные точки и множество графических символов, используемых при отображении информации электрической системы, обычно отображаемой обычными коммерческими счетчиками, а также диагностических данных, генерируемых системой, согласно настоящему изобретению, по существу, как показано на фиг. 3.

Коммерческий счетчик 34 также включает в себя модуль регистров 48, имеющий микро процессор 50, включающий в себя: постоянное запоминающее устройство; оперативное запоминающее устройство 51, которое также отчасти играет роль запоминающего устройства системы; устройство управления 96-сегментного ЖКД (жидкокристаллического дисплея); и 24 линии ввода-вывода. Согласно этому варианту реализации оперативное запоминающее устройство и ЦП (центральный процессор) 50 регистра включают в себя логическую схему отображения для генерирования отображения комплекта инструментов, а также кодов ошибки, выявляемой при диагностике, генерируемых системой 20, согласно настоящему изобретению. Модуль регистров 48 также обеспечивает другие функции счетчика, а именно: сохранение значений начисления платежа и функции, относящиеся к регистру начисления платежа, а также функции, относящиеся ко времени, включая самосчитывание, время использования, время работы и память большого объема.

Следует отметить, что согласно варианту реализации коммерческого счетчика 34, показанному на фиг. 3, система 20 согласно настоящему изобретению использует 8-разрядный А/Ц преобразователь 26 для восприятия сигналов напряжения и внешний 12-разрядный А/Ц преобразователь 28 для считывания замеров тока. Специалистам ясно, что преобразователю 28 тока требуется более высокое разрешение, поскольку ток варьируется в более широком диапазоне, чем напряжение. Для специалистов также очевидно, что предпочтительно иметь раздельные преобразователи для одновременного контроля тока и напряжения с тем, чтобы фазовая ошибка, обусловленная трансформатором тока, могла непосредственно компенсироваться регулировкой задержки между замером напряжения и замером тока. Таким образом, в случае идеального трансформатора тока, не вносящего никакой фазовой задержки, независимые преобразователи 26 и 28 могут одновременно производить замеры напряжения и тока.

Логическая схема отображения для генерирования отображения комплекта инструментов и сообщения системы 20 об ошибке, выявляемой при диагностике, является частью логической схемы 52 отображения, которая реализуется ЦП 50 регистров, согласно конкретному варианту реализации, представленному на фиг. 3. Однако специалистам очевидно, что возможности логической схемы и ЦП системы согласно настоящему изобретению могут быть реализованы в более простой архитектуре единого процессора (как показано на фиг. 1), а также в архитектуре, показанной на фиг. 3 или в других аппаратных реализациях без выхода за рамки сущности настоящего изобретения.

Система 20 согласно настоящему изобретению обеспечивает полный диапазон возможностей диагностики системы и функций отображения диагностики посредством отображе ния комплекта инструментов. Диагностика системы и оборудования частично определяется пользователем посредством программного обеспечения. Комплект инструментов представляет собой отображение фиксированного набора диагностической информации, содержащегося в особом режиме работы, к которому может обращаться пользователь, обычно выездной персонал, предпочтительно путем активации магнитного выключателя на коммерческом счетчике. Каждая из диагностических возможностей будет обсуждаться в дальнейшем более подробно.

Согласно одному варианту реализации система 20 также обеспечивает возможность автоматического опознавания обслуживания. Согласно нижеприведенному более подробному описанию эта возможность включает в себя логическую схему автоматического определения электрообслуживания, обеспечиваемого коммерческим счетчиком при установке, при последующих включениях питания и периодически в ходе работы коммерческого счетчика на основании заранее запрограммированного номера формы коммерческого счетчика и углового смещения векторов напряжения ν_Α и У_с, которые автоматически периодически определяются системой согласно нижеописанному.

Диагностика системы и установки

Система 20 согласно настоящему изобретению осуществляет совокупность диагностик системы и установки, которые могут указывать на потенциальные проблемы с электрообслуживанием, неправильную установку коммерческого счетчика или внутренние сбои счетчика. Хотя эта диагностика может варьироваться в зависимости от типа электрообслуживания, обеспечиваемого коммерческим счетчиком, нижеописанная диагностика обычно осуществляется системой.

Согласно фиг. 4, диагностика системы и установки также предпочтительно реализуется как машина состояний. Согласно преимущественному варианту реализации диагностика состоит из четырех диагностических процедур, которые пользователь может выбирать для осуществления в коммерческом счетчике: (1) проверка полярности, межфазного подключения и потока энергии; (2) проверка отклонения фазного напряжения; (3) проверка трансформатора тока; (4) проверка пофазного коэффициента мощности и (5) проверка искажения волнового сигнала тока. Все выбранные диагностики осуществляются коммерческим счетчиком, по меньшей мере, один раз в интервале 5 замеров.

Когда имеет место какое-либо состояние ошибки в соответствии с параметрами, заданными пользователем, соответствующее отказу диагностики, коммерческий счетчик отображает информацию, чтобы указать на состояние ошибки, и дополнительно запускает замыкание выходного контакта, например ртутного герме тизированного реле или полупроводникового контакта, программируемое как предупреждение и состоянии ошибки. Когда дополнительный выход программируется как предупреждение и состояние ошибки, этот выходной контакт будет замыкаться всякий раз при запуске любой выбранной пользователем ошибки, выявляемой диагностикой.

Согласно фиг. 4 система 20, отвечающая настоящему изобретению, предпочтительно повторяет ряд вычислений и диагностических проверок, изображенных под номерами 54-62. Согласно преимущественному варианту реализации время обработки делится на интервалы замеров, равные 60 периодам часов линии питания. Например, в оборудовании на 50 Гц это будет 1,2 с. В оборудовании на 60 Гц интервал замера равен 1 с.

Используя простой счетчик, система 20 осуществляет необходимые замеры и вычисления для определения угла 1_А (предпочтительно по отношению к базовому вектору ν_Α), а также осуществляет диагностическую проверку № 1 в течение первого интервала, что показано поз. 54.

В течение второго интервала, что показано поз. 56, система 20 суммирует необходимые замеры для вычисления фазового угла для 1_в и осуществляет диагностическую проверку № 2.

В течение третьего интервала, как показано поз. 58, система суммирует необходимые замеры для вычисления фазового угла для 1_с и осуществляет диагностическую проверку № 3.

В течение четвертого интервала, как показано поз. 60, система суммирует необходимые замеры для вычисления фазового угла для ν_Β и осуществляет диагностическую проверку № 4.

В течение пятого интервала замера, как показано поз. 62, система суммирует необходимые замеры для вычисления фазового угла для осуществляет диагностическую проверку № 5 и устанавливает счетчик на нуль.

В конце каждого из этих интервалов счетчик получает приращение (поз.64), и последовательность непрерывно повторяется. Таким образом, в системе 60 Гц один раз за каждые 5 с вычисляется фазовый угол каждого вектора тока и напряжения и осуществляется каждая из четырех диагностических проверок. Специалистам ясно, что могут реализоваться другие интервалы времени и/или последовательности 5462 могут быть модифицированы, чтобы, по желанию, осуществлять более частые проверки по одной или нескольким выбранным диагностикам.

Диагностика № 1 - проверка полярности, межфазного подключения и потока энергии

Согласно фиг. 5 и 6, проверка полярности, перекрестной фазы и потока энергии предназначена для проверки на наличие обратной полярности любого фазного напряжения или тока и для проверки неправильного присоединения напряжения от одной фазы к цепи тока от другой фазы. Эта ситуация может также иметь место в случае совместного производства электроэнергии. Эта проверка выполняется путем периодического измерения угла для каждого вектора напряжения и тока относительно опорного вектора (предпочтительно ν_Α). Каждый угол сравнивается со своим идеальным углом, задаваемым как угол, который имел бы место в случае симметричной, чисто активной нагрузки. Если угол любого напряжения отстает или опережает свой идеальный угол более чем на заданную величину (предпочтительно 10°) или если любой угол любого тока отстает или опережает свой идеальный угол более чем на вторую заданную величину (предпочтительно 90°), коммерческий счетчик указывает на ошибку по диагностике № 1 .

Как показано на фиг. 5, диагностическая последовательность 66 системы 20, заключающаяся в проверке полярности, межфазного подключения и потока энергии, сначала проверяет каждый угол (когда это применимо для конкретной электрической системы, к которой подключен коммерческий счетчик) каждого из векторов тока и напряжения (поз. 68-76), чтобы определить, находится ли он в пределах допуска по отношению к заданному идеалу для чередования АВС. Если какой-либо из углов выходит за пределы допуска по отношению к заданному идеалу, система устанавливает флаг айс на значение ложь (в поз. 78) и переходит (как показано на фиг. 6) к проверке каждого из углов, подразумевая чередование СВА.

Если все углы, определенные в поз. 68-76, находятся в пределах допуска по отношению к заданному идеалу, система 20 устанавливает флаг айс на значение истина в поз. 80 и переходит к проверке углов, подразумевая чередование СВА.

Согласно фиг. 6, после осуществления проверки чередования Авс система переходит к поз. 82-90 для проверки углов каждого вектора напряжения и тока, чтобы применительно к чередованию СВА определить, находятся ли фазовые углы в пределах допуска по отношению к заданным идеальным углам. Если какой-либо из фазовых углов выходит за пределы допуска по отношению к заданному идеальному углу для этого вектора, система устанавливает флаг сйа на значение ложь в поз. 92. Если определено, что все фазовые углы находятся в пределах допуска по отношению к заданным идеальным углам, система устанавливает флаг сйа на значение истина в поз. 94. Затем система 20 определяет, является ли истинным хотя бы один из флагов айс и сйа. Если один из них имеет значение истина, диагностическая проверка завершается успешно. Если же ни флаг айс, ни флаг сйа не являются истинными, диагностическая проверка завершается с отрицательным резуль татом для обоих чередований АВС и СВА, указывая на ошибку, выявляемую диагностикой.

При выявлении диагностикой ошибки система регистрирует наличие ошибки и отображает ошибку в соответствии с дальнейшим описанием. Однако согласно преимущественному варианту реализации первоначальное отображение этой ошибки, выявляемой диагностикой, не происходит, пока ошибочная ситуация не будет зафиксирована в ходе трех последовательных проверок.

Специалистам ясно, что эта диагностика может указывать на одну из нескольких проблем, включая межфазное подключение цепей напряжения или тока, неправильную полярность цепи напряжения или тока, обратный поток энергии в одной или более фазах или внутренний сбой измерения счетчика.

Диагностика № 2 - проверка отклонения фазного напряжения

Согласно фиг. 7 и 8 проверка отклонения фазного напряжения предназначена для проверки, поз. 98, любого фазного напряжения, выходящего за пределы ограничений, заданных пользователем. Фактически это проверка распределения зазора напряжения трансформатора. Эта проверка осуществляется путем периодического измерения напряжения для каждой фазы и сверки его с заданными граничными значениями напряжения, заложенными в программном обеспечении.

Формула, используемая для этой проверки, такова

XX \ 1⁺ --К- и юо!

^нижн = μ- — и.

V юо!

Если какое-либо напряжение оказывается выше У_верхн или ниже У_нижн, то коммерческий счетчик указывает на ошибку по диагностике границ фазного напряжения.

Следует отметить, что согласно преимущественному варианту реализации система 20 проверяет, поз. 100, является ли электрообслуживание, обеспечиваемое коммерческим счетчиком, включающим систему 20, трехэлементным четырехпроводным обслуживанием по типу треугольника. Если так, то система вычисляет верхний и нижний пределы частного случая для напряжения фазы С, как показано в поз. 102.

Опять же, если какое-либо из напряжений фазы В или фазы С превышает заданные пределы, система показывает отрицательный результат этой диагностической проверки (в поз. 104 или 106), указывая на ошибку, выявляемую диагностикой, эта ошибка регистрируется, и соответствующее сообщение об ошибке отображается согласно описанному ниже. В противном случае диагностическая проверка проходит (в поз. 108), и эта проверка завершается.

Следует отметить, однако, что согласно преимущественному варианту реализации первоначальное отображение этой ошибки, выявляемой диагностикой, не происходит, пока ошибочная ситуация не будет зафиксирована в ходе трех последовательных проверок.

Эта диагностика может свидетельствовать о потере фазного напряжения, о неправильном коэффициенте трансформации трансформатора напряжения, о коротком замыкании в обмотке трансформатора напряжения, о неправильном фазном напряжении и о внутреннем сбое измерения счетчика, а также других потенциальных проблемах.

Диагностика № 3 - проверка тока неактивной фазы

Согласно фиг. 9 и 10 при осуществлении диагностики тока неактивной фазы система 20 периодически сравнивает мгновенное среднеквадратичное значение (СКЗ) тока для каждой фазы с заданным минимальным уровнем тока, который предпочтительно выбирается от 5 мА до 200 А с шагом в 1 мА. Если все три фазных тока окажутся выше приемлемого уровня или все три фазных тока окажутся ниже приемлемого минимума, то эта диагностика завершится успешно. Любая другая комбинация приведет к отрицательному результату диагностики № 3, и появится указание на ошибку по диагностике № 3.

Опять же однако, регистрация и отображение этой ошибки, выявляемой при диагностике, предпочтительно не будет происходить, пока три последовательные проверки не выявят наличие ошибочной ситуации.

Наличие ошибки по диагностике № 3 свидетельствует о существовании амплитудной ошибки в одном или более фазных токах счетчика. Чтобы определить, в чем конкретно состоит проблема, пользователь должен получить информацию о фазном токе из режима отображения комплекта инструментов согласно описанному ниже.

Специалистам ясно, что эта диагностическая проверка может использоваться для указания на одну или несколько потенциальных проблем, например разрыв или короткое замыкание в цепи трансформатора тока.

Диагностика № 4 - проверка пофазного коэффициента мощности

Согласно фиг. 11-13 диагностическая проверка пофазного коэффициента мощности предназначена для того, чтобы удостовериться, что для каждой фазы счетчика угол между вектором тока и идеализированным вектором напряжения находится в пределах границ, заданных пользователем (+/- 1-90°). Поскольку это допуск более ограничен, чем для диагностики № 1, система 20 не осуществляет эту диагностическую проверку, пока не пройдет диагностика № 1 . Эта диагностика может указывать на любую из ряда потенциальных проблем, включая ситуации низкого коэффициента использования мощно сти, плохие системные ситуации или сбой системного оборудования.

Система 20 сначала проверяет флаги чередования аЬс и сЬа на этапах 114 и 116. Ложное значение обоих этих флагов указывает на отрицательный результат диагностики № 1. Поскольку допуски данной диагностики более ограничены, чем в диагностике № 1 , то диагностическая проверка на этом прерывается.

Если один из двух флагов является истинным (указывая на положительный результат диагностики № 1), система 20 осуществляет надлежащие проверки чередования АВС или СВА, соответственно в поз. 114 и 116. В отношении чередования АВС система проверяет угол между соответствующим вектором тока и идеализированным вектором напряжения в поз. 118-122, чтобы определить, находится ли угол в пределах границ, заданных пользователем. Если угол находится в пределах заданных границ, диагностика завершается с положительным результатом в поз. 124. Если нет, диагностика завершается с отрицательным результатом (в поз. 126), указывая на ошибку по диагностике № 4. В случае чередования СВА система 20 осуществляет аналогичные проверки относительно ограничений в поз. 128-132 для применимого вектора тока. Диагностика № 5 - проверка искажения волнового сигнала тока

Согласно фиг. 19 проверка искажения волнового сигнала тока предназначена для определения наличия постоянного тока на любой из фаз. Эта диагностика особенно полезна в коммерческих счетчиках, которые предназначены для пропускания только переменного тока и где работа трансформатора тока ухудшается при достаточном постоянном токе, поскольку постоянный ток создает на трансформаторе такое смещение, что он переходит в нелинейную область.

Принципиальная возможность генерирования постоянного тока на коммерческом счетчике состоит в подключении нагрузки с однополупериодным выпрямлением параллельно к нормальной нагрузке. Наличие сигнала тока, подвергшегося однополупериодному выпрямлению, приводит к увеличению высоты либо положительной, либо отрицательной полуволны волнового сигнала, в то время как другая полуволна остается неизменной. Для тех коммерческих счетчиков, которые не предназначены пропускать постоянный ток, когда этот сигнал появляется на входе трансформатора тока, его уровень смещается так, чтобы выходной сигнал имел нулевое среднее значение. Однако пики положительной и отрицательной полуволн уже не будут иметь одну и ту же амплитуду. Диагностика обнаружения постоянного тока использует это явление путем взятия разностей значений положительных и отрицательных пиков в течение интервала замеров коммерческого счетчика. Результат суммирования замеров тока по интервалу должен иметь значение, близкое к нулю, если не присутствует постоянный ток.

Если постоянный ток присутствует, то суммированное значение будет значительно выше. Этот способ, именуемый здесь и ниже способом гребенчатого фильтра, выдает точные значения вне зависимости от фазы и амплитуды сопутствующего волнового сигнала переменного тока.

Поскольку коммерческие счетчики, в которых используется настоящее изобретение, являются обычно многофазными счетчиками, то есть коммерческий счетчик измеряет два или три фазных тока, существует возможность красть электроэнергию с помощью коммерческого счетчика, добавляя к нагрузке цепь однополупериодного выпрямления, чтобы вводить в установку постоянный ток. Этот ток может добавляться на единственной фазе. По этой причине должна быть возможность диагностики обнаружения постоянного тока, чтобы обнаруживать постоянный ток на пофазной основе.

Способ гребенчатого фильтра вычисления значения пофазного обнаружения постоянного тока иллюстрируется блок-схемой алгоритма на фиг. 20. Способ предусматривает следующие этапы в течение каждого интервала замера.

(1) Знак первого замера напряжения в каждом интервале регистрируется.

(2) С использованием знака первого замера напряжения обнаруживается первая смена знака напряжения.

(3) Суммируется второй замер тока после смены знака напряжения в накапливающем сумматоре пика тока (приблизительно 90°).

(4) Суммируется каждый четвертый замер тока после первоначального замера тока в накапливающем сумматоре пика тока (приблизительно 180°).

(5) Повторяется этап 4.

(6) В конце интервала замера суммированные значения пика тока делятся на соответствующий ток, который использовался в течение интервала. Это приводит к нормализации результата для трех разных диапазонов усиления, которые существуют для тока. Кроме того, накапливающий сумматор обнуляется для следующего интервала замеров.

Результат деления на этапе 6 представляет собой безразмерное значение, которое прямо пропорционально величине постоянного тока, присутствующего на этой фазе. Будем именовать это значение обнаруженным значением постоянного тока. Значение обнаружения постоянного тока сравнивается с заранее выбранным значением порога обнаружения, чтобы определить, может ли присутствовать постоянный ток. Согласно преимущественному варианту реализации значение порога обнаружения устанавливается равным 3000, поскольку было установлено, что значение 3000 является подходящим порогом как для 200-амперных, так и для 20-амперных счетчиков.

Эта диагностика использует А/Ц преобразование замеров для определения напряжения и тока на каждой фазе, где в течение каждого интервала замеров (примерно 1 с) производится 481 замер. Ток для каждой фазы имеет связанное с ним усиление. Это усиление может меняться с каждым интервалом замеров, если амплитуда тока меняется достаточно быстро. Этот факт важен при обнаружении постоянного тока, поскольку методика обнаружения требует суммирования значений замеров тока по некоторому промежутку времени. Если выбранный период времени больше интервала замеров, то существует возможность, что сумма значений тока включает в себя замеры, сделанные при разных диапазонах усиления, и, таким образом, суммирование замеров теряет свой смысл. Таким образом важно, чтобы результирующие суммированные пиковые значения тока были нормализованы посредством соответствующего усиления тока, используемого в течение каждого интервала, что конкретизировано выше на этапе (6).

Следует отметить, что вычисление значения обнаружения постоянного тока в течение любого одного интервала замеров будет происходить только для одной фазы. Таким образом, в отличие от других диагностик, которые, предпочтительно, осуществляются коммерческим счетчиком, по меньшей мере, один раз за каждые 5 интервалов замеров (обычно, каждые 5 с), каждая из возможных трех фаз проверяется три раза подряд в течение 5-секундных интервалов, что дает полное время замеров 15 с на фазу. Таким образом, полный промежуток времени, необходимый для полной проверки искажения волнового сигнала тока составляет 45 с (по 15 с на каждую из фаз А, В и С).

Если значение обнаружения постоянного тока оказывается больше выбранного значения порога обнаружения для трех последовательных интервалов для отдельной фазы, то наличие постоянного тока в этой фазе будет зарегистрировано. После проверки всех трех фаз, если постоянный ток был зарегистрирован на какой-либо фазе, то диагностика повторяется. По истечении 45-секундного интервала, в течение которого ни на одной фазе не оказалось отрицательного результата, диагностика отключается.

Ясно, что значение порога обнаружения следует устанавливать на уровне, соответствующем уровню постоянного тока, при котором трансформатор тока коммерческого счетчика начинает хуже работать, с тем, чтобы отрицательный результат диагностики № 5 мог быть обнаружен и зарегистрирован до того, как этот уровень постоянного тока будет достигнут.

Согласно фиг. 19 диагностика вызывает процедуру проверки фазы три раза для каждой из трех фаз. Последовательность проверки фазы суммирует замеры тока, нормализует суммированные замеры и сохраняет значение как значение обнаружения постоянного тока (30,,) для каждого из трех интервалов замеров для этой фазы.

Согласно фиг. 19 процедура проверки по диагностике № 5 начинается с поз. 200 путем очистки счетчика интервалов и счетчиков ошибок на каждой из фаз А, В и С (СЧОШ ФА, СЧОШ ФВ и СЧОШ ФС). Счетчик интервалов может представлять собой счетчик по модулю 9, который может получать приращения от значения 0 до 8, вновь сбрасываться на 0 и т.д. В течение каждого из первых трех 5-секундных интервалов (т.е. счет интервалов =0, 1 или 2) процедура осуществляет проверку фазы в поз. 202 для фазы А. В течение следующих трех 5секундных интервалов (т.е. счет интервалов = 3, 4 или 5), процедура осуществляет проверку фазы в поз. 204 для фазы В. И в течение последних трех 5-секундных интервалов (т.е. счет интервалов = 6, 7 или 8) 45-секундного периода диагностики процедура осуществляет проверку фазы в п. 206 для фазы С.

По завершении каждой процедуры проверки фазы для фазы А система определяет в поз. 208, превышает ли значение обнаружения постоянного тока значение порога обнаружения и дает приращение счетчику ошибок фазы А (СЧОШ фазы А), если значение обнаружения постоянного тока превышает порог. Затем процедура проверки фазы вызывается три раза для фазы В. Опять же по завершении каждой процедуры проверки фазы система в поз. 210 определяет, превышает ли значение обнаружения постоянного тока значение порога обнаружения, и устанавливает счетчик ошибок фазы В (СЧОШ фазы В) на соответствующее значение. Затем процедура проверки фазы вызывается для фазы С. Вновь система в поз. 212 сравнивает выработанное значение обнаружения постоянного тока для фазы С со значением порога обнаружения и дает приращение счетчику ошибок (СЧОШ фазы С), соответственно для фазы С.

Затем в поз. 214 система определяет, равен ли какой-либо из счетчиков ошибок - фазы А, фазы В или фазы С - трем. Если да, то это значит, что постоянный ток был обнаружен на этой фазе в течение трех последовательных интервалов замеров и система в поз. 216 фиксирует отрицательный результат диагностики № 5 в счетчике отрицательных результатов фазы А, фазы В или фазы С (ОТР ПРОВ ФА, ОТР_ПРОВ_ФВ или ОТР_ПРОВ_ФС, соответственно), для каждой фазы, для которой СЧОШ = 3. В любом случае каждый из счетчиков ОТР_ПРОВ_ФА, _ФВ и _ФС прибавляется к счетчику диагностики № 5 в поз. 218, (указывая общее суммированное число отрицательных результатов ДИАГ_№ 5), на чем диагностика завершается.

Таким образом, в конце 45-секундного интервала замеров после трехкратной проверки каждой фазы будет зарегистрирован отрицательный результат диагностики № 5, если любой из трех счетчиков ошибок фазы зарегистрировал отрицательные результаты всех трех про верок. Счетчик диагностики № 5 (СЧЕТЧИК_ОШИБОК_ДИАГ_№ 5), выводимый в режиме комплекта инструментов, будет суммой трех счетчиков пофазного обнаружения постоянного тока.

Автоматическое опознавание обслуживания

Согласно одному варианту реализации изобретения система включает в себя логическую схему автоматического определения типа электрообслуживания, обеспечиваемого коммерческим счетчиком, на основании заранее запрограммированного формфактора коммерческого счетчика и углового смещения векторов напряжения У_а и У_с. Эта способность избавляет потребителя от необходимости программировать коммерческий счетчик относительно типа электрообслуживания перед установкой и, тем самым, позволяет потребителю пользоваться преимуществом гибкой, многосервисной способности коммерческого счетчика и уменьшает потребность потребителя в каталоге коммерческого счетчика. Кроме того, способность автоматически опознавать обслуживание электроэнергией гарантирует, что коммерческий счетчик и любая из разрешенных диагностик системы и установки будут после установки работать правильно при минимальном предварительном программировании. Наконец, способность к автоматическому опознаванию обслуживания предусматривает возможность переустановки коммерческого счетчика с одного электрообслуживания на другое без необходимости заранее программировать изменение типа электрообслуживания, обеспечиваемого коммерческим счетчиком.

Согласно фиг. 21 в одном варианте реализации система включает в себя способность автоматически опознавать электрообслуживание для тех коммерческих счетчиков, которые были заранее запрограммированы как формы 58, 68, 98, 128, 168, 268, 5А, 6А, 8А и 10А. Каждый из различных типов обслуживания применительно к одной из групп форм, показанных на фиг. 21, имеет уникальную векторную диаграмму симметричной активной нагрузки, которая показывает угловое положение тока и напряжения каждой отдельной фазы по отношению к напряжению фазы А. В реальном мировом применении векторы тока будут удалены из этих положений симметричной активной нагрузки по причине варьирования нагрузок. Однако векторы напряжения не меняются с изменением нагрузки и должны находиться в пределах одногодвух градусов от их положений при симметричной активной нагрузке. Поскольку вектор напряжения фазы В не будет присутствовать ни в двухэлементных коммерческих счетчиках, ни в счетчике 68 (6А), это напряжение является воображаемым. Однако вектор напряжения фазы С присутствует во всех различных формах и типах обслуживания и измеряется по отношению к напряжению фазы А. Таким образом, для счетчиков, имеющих формы, идентифицированные на фиг. 21, проверка углового положения векторов напряжения фазы С относительно вектора напряжения А будет одна предоставлять информацию, необходимую для определения, в каком обслуживании находится коммерческий счетчик.

Единственное исключение из этого правила состоит в том, что сеть и обслуживание по типу четырехпроводной звезды невозможно различить в группе форм 58, 5А, 268 путем простой проверки положений векторов напряжения фазы С и фазы А. Согласно варианту реализации описанной здесь системы, система в такой ситуации просто предполагает обслуживание с четырехпроводной звездой.

Таким образом, как показано на фиг. 21, если известен формфактор коммерческого счетчика, тип обслуживания электроэнергией можно, зачастую, определять путем измерения углового смещения векторов напряжения. В частности, каждая из форм счетчика - 8А, 10А, 98 и 168 - предоставляет электрообслуживание типа четырехпроводная звезда и четырехпроводный треугольник. Поскольку смещение векторов напряжения У_А и У_с в системах четырехпроводной звезды и четырехпроводного треугольника различны (120° и 90°, соответственно для чередования АВС), система спустя подходящее время задержки относительно пуска, чтобы гарантировать надежность угловых измерений для векторов, вычисляемых системой, определяет смещение между векторами напряжения У_А и У_с и на основании этого смещения определяет, в какой из двух систем, четырехпроводной звезды или четырехпроводного треугольника, установлен коммерческий счетчик.

Аналогично для форм счетчика 68 или 6 А система определяет, находится ли смещение векторов У_А и У_с в пределах приемлемых отклонений от 120°, предпочтительно ± 10°, чтобы гарантировать, что коммерческий счетчик установлен в надлежащем электрообслуживании типа четырехпроводной звезды, которое он обеспечивает. Для счетчиков 128 система определяет, находится ли угол между векторами У_а и У_с в пределах приемлемых границ отклонения 60°, 120° или 180°, и если да, определяет, что коммерческий счетчик был установлен, соответственно, в электрообслуживании типа трехпроводный треугольник, четырехполюсник или в однофазном обслуживании. Наконец, для форм 58, 5А и 268 система проверяет векторы У_а и У_с, чтобы определить, попадает ли угол между ними в приемлемые границы отклонений для каждого из типов обслуживания: трехпроводный треугольник (60°), четырехпроводный треугольник (90°) или четырехпроводная звезда (120°), и, если так, то регистрирует соответствующий тип электрообслуживания.

Следует отметить, что в случае форм 58, 5А и 268 система не может отличить обслужи вание типа четырехпроводная звезда от обслуживания типа четырехполюсник, поскольку угол между векторами У_а и У_с для обоих типов обслуживания при чередовании АВС составляет 120°. Однако поскольку в настоящее время не так много электрических компаний используют 58 в обслуживании типа четырехполюсник, то согласно одному варианту реализации система просто отождествляет угловое смещение У_а/У_с в 120° с электрической системой типа четырехпроводная звезда. Ясно, что, если коммерческий счетчик в действительности используется в обслуживании типа четырехполюсник, коммерческий счетчик все же будет работать правильно, несмотря на то, что система, благодаря своей способности автоматически опознавать обслуживание, определила, что коммерческий счетчик установле н в сети типа четырехпроводная звезда. Однако поскольку в четырехпроводной звезде между векторами напряжения (У) и тока (I) существует фазовый сдвиг в 30°, а в обслуживании типа четырехполюсник векторы тока и напряжения не сдвинуты относительно друг друга, некоторые диагностические вычисления, например описанные здесь диагностики 1 и 4, могут неправильно указывать на ошибки, если счетчик формы 58, 5А или 268, включающий в себя вышеописанную способность автоматически опознавать электрообслуживание, используется в обслуживании типа четырехполюсник.

Ясно, что система может аналогично быть реализована так, чтобы автоматически опознавать обслуживание электроэнергией, в котором установлены счетчики других форм путем проверки либо векторов напряжения, и/или другой информации, получаемой посредством автоматического диагностирования системы.

Следует также отметить, что угловые смещения, иллюстрируемые на фиг. 21, отвечают последовательности АВС. При выполнении определения электрообслуживания система предпочтительно также проверяет значения углового смещения У_а и У_с для чередований СВА. Ясно, что при чередовании СВА вектор напряжения фазы С будет иметь положение, равное 360° минус положение Ус, иллюстрируемое на фиг. 21.

Фиг. 22 и 23 иллюстрируют блок-схему алгоритма функции автоматической проверки обслуживания, применяемой в одном варианте реализации настоящего изобретения. Всякий раз при подаче питания на коммерческий счетчик или всякий раз при перенастройке диагностик системы коммерческий счетчик будет осуществлять служебную функцию проверки системы. Она может быть запущена первоначальным заданием неправильного типа обслуживания. При пуске или перенастройке, например после отключения питания, система распознает неправильное значение и автоматически начнет определение правильного типа обслуживания.

Задержка диагностики устанавливается на заданный период, предпочтительно около 8 с для коммерческого счетчика, работающего при частоте 60 Гц, чтобы позволить коммерческому счетчику приготовиться для надежных угловых измерений пяти возможных векторов, подлежащих вычислению. Поэтому функция автоматического опознавания обслуживания не выполняется, пока действует эта задержка, поскольку значения векторов У_а и У_с могут быть ненадежными. По истечении периода задержки диагностики функция автоматического опознавания обслуживания активируется в конце каждого интервала замеров (одна секунда для 60 Гц) пока не будет найдено правильное обслуживание. Если правильное обслуживание не найдено и в системе разрешены какие-либо диагностики, то отрицательный результат определения правильного обслуживания будет зарегистрирован как отрицательный результат диагностики № 1. Если не разрешены никакие диагностики, ошибка неправильного обслуживания не будет зарегистрирована. Согласно одному варианту реализации системы, в которой применяется функция автоматического опознавания обслуживания, ошибка, выявляемая диагностикой № 1 , касающаяся неправильного обслуживания, не отображается на дисплее, пока диагностике № 1 разрешено прокручивать или блокировать, согласно описанному здесь.

Пока не найдено правильное обслуживание, диагностические проверки не будут происходить. Как только правильное обслуживание определено и тип обслуживания зарегистрирован в системе, автоматическое опознавание обслуживания останавливается и коммерческий счетчик начинает производить диагностические проверки в течение каждого интервала замеров, как описано ниже, для тех диагностик системы, которые были разрешены.

Следует отметить, что, согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, процесс выдачи отрицательного результата диагностики № 1 , когда имеет место отрицательный результат определения обслуживания, слегка отличается от нормальной выдачи отрицательного результата диагностики № 1 . Если обслуживание не найдено немедленно при первой проверке, то отрицательный результат диагностики № 1 активируется за счет того, что в системе разрешена хотя бы одна из возможностей диагностики системы. Как только найдено правильное обслуживание, ошибка по диагностике № 1 немедленно стирается. Отрицательный результат будет отображаться на коммерческом счетчике только если диагностике № 1 разрешено прокручивать или блокировать. Отрицательный результат всегда регистрируется в счетчике ошибок, выявляемых диагностикой № 1, в том случае, если одна из диагностик системы разрешена. Если ни одна из диагностик системы не разрешена, отрицательный результат не будет регистрироваться. Это дает потре бителю возможность отключать по выбору любое предупреждение.

Следует отметить, что согласно реализации, показанной на фиг. 22 и 23, система позволяет успешно пройти диагностику с допуском для размещения векторов напряжения с целью прохождения предпочтительно ±10°. В ходе практической работы выяснилось, что этот допуск адекватен в свете ограниченного изменения векторов напряжения обычно в пределах одного-двух градусов от их положения при симметричной активной нагрузке.

Пользовательское задание диагностик

Система предпочтительно позволяет пользователю разрешать или запрещать осуществление любой одной или более из диагностик системы в ходе установки коммерческого счетчика. Если диагностики реализуются, система также обеспечивает задаваемые пользователем параметры, предпочтительно согласно описанному ниже.

Чтобы активировать или деактивировать любую из вышеописанных диагностических проверок, пользователь должен ответить на приглашения следующих типов, выдаваемые программным обеспечением для каждой диагностической проверки, обеспечиваемой системой:

ДИАГНОСТИКА № N ЗАПРЕЩЕНА

Для каждой Диагностики Ν (где N представляет один из номеров диагностики 1-4), пользователь, нажав кнопку ввода, получает меню, предпочтительно включающее в себя следующие варианты выбора:

Запретить

Игнорировать Блокировать Прокручивать

Вариант Запретить запрещает реализацию данной диагностики.

Вариант Игнорировать, если реализуется, означает, что данная диагностика будет влиять на предупреждение о ошибочной ситуации (как описано ниже), но не на отображение.

Вариант Блокировать, если реализуется, вызовет блокировку дисплея коммерческого счетчика на сообщение об ошибке, выявляемой при диагностике в том случае, когда ошибка, выявляемая при диагностике, определена.

Вариант Прокручивать, если реализуется, приведет к отображению сообщения об ошибке, выявляемой при диагностике, в случае ее обнаружения в течение времени простоя между каждым пунктом отображения нормального режима счетчика.

Помимо вышеозначенного приглашения, пользователь получает приглашение программировать тип электрообслуживания (например, 4-проводная звезда), обеспечиваемого данной установкой коммерческого счетчика.

Для диагностики № 2 пользователь также получает приглашение программировать допуск для всех напряжений путем ввода числа (пред почтительно соответствующего проценту допуска) в ответ на следующее приглашение:

ДИАГНОСТИКА № 2 ПРОЦЕНТ ДОПУСКА:___________

Для диагностики № 3 пользователь предпочтительно получает приглашение программировать приемлемый минимальный уровень тока в ответ на следующее приглашение:

ДИАГНОСТИКА № 3 МИНИМАЛЬНЫЙ ТОК:_____________

Диагностика № 4 также предпочтительно приглашает пользователя программировать допустимую разность углов путем ввода числа (190°) в ответ на следующее предложение:

ДИАГНОСТИКА № 4 УГЛОВОЙ ДОПУСК:_____________

При выборе варианта Блокировать либо Прокручивать коммерческий счетчик будет отображать следующее сообщение, как только будет обнаружена ошибка, выявляемая диагностикой:

Ош ДИАГ N (где N = № диагностики)

Кроме того, всякий раз при обнаружении ошибки, Число _ случаев этого счетчика ошибок увеличивается на единицу. Однако, как было замечено ранее, согласно преимущественному варианту реализации системное подтверждение и первоначальное отображение ошибки, выявляемой при диагностике, не будет происходить до тех пор, пока ошибочная ситуация не будет зафиксирована в ходе трех последовательных проверок. Аналогично, ошибка не будет стерта с дисплея, пока две последующие проверки не подтвердят ее отсутствие.

Опять же, в зависимости от того, как программируется система при установке, отображение будет либо блокироваться на сообщении об ошибке, либо прокручивать сообщение об ошибке путем отображения его в течение времени простоя между каждым пунктом отображения нормального режима счетчика. Различные другие режимы отображения ошибок могут быть признаны отвечающими идеям настоящего изобретения.

Самопроверки счетчика

Система 20, согласно настоящему изобретению, также предпочтительно надлежащим образом программируется, чтобы периодически осуществлять ряд самопроверок счетчика и, в случае обнаружения каких-либо ошибок, быть способной регистрировать наличие состояния ошибки, отображать код ошибки, соответствующий типу обнаруженной ошибки и, в зависимости от типа ошибки, совершить другие надлежащие действия.

Система, предпочтительно, реализует ряд последовательностей, которые периодически осуществляют проверку на наличие неустранимых ошибок и устранимых ошибок. Ошибка считается неустранимой, когда обнаруженный отказ может быть вызван повреждением данных начисления платежа или когда обнаруженный отказ может стать причиной ненадежной работы коммерческого счетчика в будущем. Система 20 предпочтительно проводит самопроверки счетчика в отношении внутреннего ОЗУ модуля регистров счетчика, ПЗУ модуля регистров, ЭППЗУ модуля регистров, паразитного СБРОСа модуля регистров, а также внутренних ОЗУ, ПЗУ и ЭППЗУ модуля первичной обработки. Эти компоненты счетчика предпочтительно проверяются всякий раз при восстановлении подачи питания на коммерческий счетчик после отключения или, в ином случае, при перенастройке коммерческого счетчика. При обнаружении ошибки ОЗУ, ПЗУ, ЭППЗУ, процессора модуля первичной обработки или другой неустранимой ошибки система 20 отображает заданный код ошибки, соответствующий обнаруженной ошибке, блокирует отображение на коде ошибки до повторной инициализации коммерческого счетчика и останавливает все функции счетчика за исключением связи.

Система 20 осуществляет проверку на наличие ошибки отключения питания путем определения того, столкнулся ли процессор модуля регистров с аппаратным СБРОСом без первого прохода через заданную процедуру отключения питания. Такой случай может произойти, если бросок питания на линии питания мгновенно вводит линию СБРОСа. Один способ проверки на наличие паразитного СБРОСа состоит в записи особого байта в ЭППЗУ модуля регистров, осуществляемой в качестве последнего этапа обработки отключения. Если этот особый байт не присутствует при включении питания, значит произошел паразитный сброс. В этом случае система 20 отображает код ошибки отключения питания и останавливает все функции счетчика, за исключением связи.

Система аналогично осуществляет проверки на отказы для ОЗУ, ПЗУ, ЭППЗУ и процессора в модуле первичной обработки, как описано выше. Согласно варианту реализации коммерческого счетчика, изображенному на фиг. 3, модуль первичной обработки прерывает связь с модулем регистров при обнаружении любых неустранимых ошибок в модуле первичной обработки. Если модулю первичной обработки не удается связаться с модулем регистров в течение пяти секунд, считается, что была обнаружена одна из этих ошибок, отображается код ошибки отказа процессора первичной обработки, и вводится линия СБРОСа 68НС11, пока модуль первичной обработки не вернется к нормальной работе.

Самопроверки счетчика, реализуемые системой, также предпочтительно включают в себя выявление ряда устранимых ошибок, например ошибочной ситуации полномасштабного переполнения регистра, системных часов времени использования (ВИ), памяти большого объема, обратного потока мощности и разряда батареи.

Например, об ошибке полномасштабного переполнения регистра сообщается, если регистр пиковой мощности превышает заранее запрограммированное полномасштабное значение регистра. При обнаружении этого события система отображает ошибку полномасштабного переполнения регистра, каковая ошибка будет стерта при сбросе коммерческого счетчика или когда ошибка будет стерта заданным устройством программирования.

Об ошибке часов сообщается, если данные минут, часов, даты или месяца находятся вне заданных диапазонов. Если происходит ошибка часов, дополнительные функции ВИ и памяти большого объема запрещаются и регистрация данных интервала останавливается до перенастройки коммерческого счетчика.

Об ошибке ВИ сообщается, когда выясняется, что внутренний параметр ВИ поврежден и содержит значение, находящееся вне своего заданного приемлемого диапазона. Если происходит ошибка ВИ, то отображается соответствующий код ошибки и дополнительная функция ВИ запрещается.

Об ошибке памяти большого объема сообщается, когда внутренний параметр памяти большого объема поврежден или находится вне своего заданного приемлемого диапазона. Если происходит ошибка памяти большого объема, то отображается соответствующий код ошибки, и дополнительная функция памяти большого объема запрещается.

Об ошибке обратного потока мощности сообщается, когда модуль первичной обработки обнаруживает эквивалент одного полного и непрерывного оборота диска в обратном направлении. Об этой ошибке сообщается вне зависимости от того, является ли энергия задержанной или незадержанной.

Об ошибке разряда батареи сообщается тогда, когда цепь подачи питания выдает сигнал РАЗР_БАТ при проверке ее уровня. При обнаружении ошибки разряда батареи отображается соответствующий код ошибки, и, как и в случае ошибки часов, все дополнительные функции ВИ и памяти большого объема запрещаются. Если заменить батарею до любого отключения питания, то ошибка разряда батареи будет стерта, когда напряжение батареи возрастет выше заданного порогового значения. Однако, если напряжение батареи было ниже порога, когда произошло отключение питания, то чтобы стереть эту ошибку, коммерческий счетчик нужно перенастроить.

Система также предпочтительно осуществляет проверку на наличие полномасштабного переполнения регистров в конце каждого интервала потребления и предпочтительно проверяет наличие ошибки часов, ВИ и памяти большого объема при включении питания, 2300 часов и при любом типе перенастройки счетчика. Проверка на наличие ошибки обратного потока мощности предпочтительно осуществляется системой каждую секунду, а проверка на наличие ошибки разряда батареи - при включении питания и раз в каждый интервал. Согласно преимущественному варианту реализации системы 20, система позволяет пользователю выбирать, какие самопроверки счетчика будут реализованы. Согласно преимущественному варианту реализации, при обнаружении какойлибо из выбранных устранимых ошибок система отображает заданный код ошибки, соответствующий обнаруженной ошибке, в течение времени бездействия между пунктами нормального отображения. Альтернативно система может позволять пользователю программировать систему так, чтобы она блокировала отображение на коде ошибки любой устранимой ошибки, как только такая ошибка будет обнаружена. В этом случае активация выключателя пользователем заставит коммерческий счетчик прокрутить один раз список нормального отображения и затем вновь заблокироваться на отображении устранимой ошибки.

Следует отметить, что согласно преимущественному варианту реализации проверки на наличие неустранимых ошибок не могут быть запрещены. Если какая-либо устранимая ошибка не выбрана, она не будет отображаться или помечаться.

Специалистам ясно, что могут быть реализованы различные режимы отображения. Например, систему можно запрограммировать так, чтобы она блокировала отображение на коде ошибки, соответствующем любой обнаруженной устранимой ошибке, вплоть до активации магнитного выключателя. После активации магнитного выключателя система может прокрутить свое нормальное отображение, а затем вновь заблокироваться на отображении кода устранимой ошибки. Альтернативно система может программироваться так, чтобы продолжать прокручивать заданный список отображения, периодически отображая какой-либо или все коды устранимых ошибок.

Другие компоненты счетчика могут аналогично периодически проверяться с использованием общепринятых средств и назначенных кодов ошибки, которые могут отображаться, когда надлежит предупредить пользователя о возможном повреждении данных или ненадежной работе коммерческого счетчика.

Режим комплекта инструментов

Комплект инструментов диагностики представляет собой фиксированный выбранный набор пунктов отображения предпочтительно в формате, изображенном на фиг. 14. Согласно преимущественному варианту реализации доступ к отображению комплекта инструментов осуществляется посредством геркона, размещенного в положении 12 часов на панели счетчика, при этом отображение комплекта инструментов активируется удержанием магнита вблизи геркона в течение хотя бы 5 с. Пользователь может делать это, помещая магнит на верхнюю часть счетчика.

Когда доступ открыт, каждый пункт отображения комплекта инструментов отображается отдельно, как показано и в последовательности, указанной на фиг. 14. С переходом в режим отображения комплекта инструментов счетчик прокручивает все пункты отображения комплекта инструментов хотя бы один раз. При удалении магнита счетчик доводит прокрутку до конца списка отображения комплекта инструментов и затем возвращается к нормальному режиму работы. Визуальный сигнализатор ТЕСТ будет мигать два раза в секунду все время, пока счетчик находится в режиме комплекта инструментов.

Все счетчики ОШИБОК_ДИАГ_№ предпочтительно очищаются посредством внешнего устройства, например портативного персонального компьютера, или через нормальную связь. Согласно преимущественному варианту реализации максимальное значение каждого счетчика равно 255.

Пока счетчик находится в режиме комплекта инструментов, он продолжает осуществлять операции счетчика, как обычно. Это гарантирует, что работа коммерческого счетчика не пострадает, даже если магнит останется лежать на верхней части коммерческого счетчика в течение продолжительного времени. Система непрерывно обновляет отображаемые величины комплекта инструментов по мере того, как они меняют свои значения, в течение всего того времени, что коммерческий счетчик находится в режиме комплекта инструментов.

Пока счетчик находится в режиме комплекта инструментов, эмулятор индукционного диска прокручивается с частотой один оборот за 1,33 с в направлении потока мощности фазы, информация о которой отображается в данный момент времени. Например, пока отображаются напряжение, ток, угол напряжения и угол тока фазы А, эмулятор индукционного диска прокручивается раз в секунду в направлении потока мощности фазы А. Как только начинается отображение значений фазы В (если таковая имеется), эмулятор индукционного диска меняет свое направление на противоположное, если поток мощности в фазе В противоположен потоку мощности в фазе А. Эмулятор индукционного диска отключается при отображении четырех счетчиков ошибок, выявляемых при диагностике.

Поскольку потребителю необходима непрерывная индикация напряжения, на дисплее присутствуют три индикатора напряжения, предпочтительно обозначаемые У_А, У_в и У_с. Эти индикаторы включены, пока соответствующее напряжение превышает заданный порог. Порог предпочтительно задается как 75% наименьшего напряжения, на которое рассчитана работа коммерческого счетчика. Если какое либо напряжение упадет ниже порога, индикатор замигает предпочтительно с частотой два раза в секунду.

Когда в одно и то же время существует более одной ошибки, отображается информация, касающаяся только одной из ошибок, на основании заданного приоритета. Согласно преимущественному варианту реализации системы, устанавливаются следующие приоритеты.

(1) Ошибки, выявляемые самопроверкой счетчика, имеют приоритет над ошибками, выявляемыми диагностикой системы и установки.

(2) Поскольку в данный момент времени может отображаться только одна ошибка, выявляемая диагностикой системы и установки, наивысшим приоритетом будет обладать та, которая отображается с использованием заранее заданного списка приоритетов.

Если имеют место две или более ошибок, выявляемых диагностикой системы и установки, наивысший приоритет будет иметь та из них, которая отображается, и та, которая запускает замыкание выходного контакта. Если эта ошибка затем исправляется, следующая ошибка с наивысшим приоритетом, которая все еще существует, будет затем отображена и снова запустит замыкание выходного контакта. Замыкание выходного контакта (предупреждение об ошибочной ситуации), таким образом остается введенным до тех пор, пока остаются запущенными одна или более ошибок, выявляемых диагностикой.

Согласно описанному выше и изображенному на фиг. 14, при отображении комплекта инструментов также преимущественно отображается мгновенное значение тока и напряжения для каждой фазы и их фазовое соотношение с напряжением на фазе А. С помощью этой информации пользователь может построить векторную диаграмму, которая помогает при определении правильности установки и работы коммерческого счетчика. Это отображение также показывает число ошибок, выявляемых диагностикой, суммированное для каждой диагностики с момента последней очистки системы.

Пример желательной взаимосвязи между векторной диаграммой для трехфазной установки коммерческого счетчика и отображением комплекта инструментов продемонстрирован соответственно на фиг. 14 и 15. С помощью информации о токах, напряжениях и углах, сообщаемой отображением комплекта инструментов, пользователь может построить векторную диаграмму, изображенную на фиг. 15. Это позволит пользователю получить мгновенную картину состояния системы питания и идентифицировать любые странности или ошибки. Как было отмечено выше, отображение комплекта инструментов также выдает состояние четырех счетчиков диагностики, которые обеспечивают пользователя более подробной информацией о состоянии системы.

Вычисление фазовых углов

Согласно преимущественному варианту реализации угловая информация о фазных токах и напряжениях, используемая в диагностиках № 1 и № 4 системы и необходимая для отображения на дисплее комплекта инструментов, определяется из суммированных значений тока и напряжения для каждой фазы, а также суммированных произведений О и Υ (определенных ниже). Напряжение на фазе А предпочтительно используется в качестве опорного напряжения (или базового вектора) для других углов. Угол напряжения фазы А, таким образом, будет отображаться как 0.0°. Остальные пять угловых значений для (1_А, 1_в, 1_с, У_в, Ус) будут выражаться относительно напряжения на фазе А и будут всегда даваться относительно запаздывающего опорного сигнала.

1. Фазовый угол между У_А и 1_А

Если мощность и кажущаяся мощность известны, то можно вывести коэффициент мощности. Это соотношение выглядит следующим образом:

Кажущаяся_мощность = 1_СКЗУ_СКЗ

Мощность Мощность

Коэффи.циент_мощности = ------------------- = --------Кажущаяся_мощность 1_{Ск 3} У_{с к 3}

Фазовый угол (Θ) между напряжением и током можно вычислить следующим образом:

Θ = агссок (Коэффициент_мощности)

Устройство согласно настоящему изобретению также может определять, является ли ток опережающим или отстающим относительно напряжения, путем проверки знака реактивной мощности. Если реактивная мощность положительна, то ток отстает от напряжения, а если реактивная мощность отрицательна, то ток опережает напряжение.

Согласно преимущественному варианту реализации мощность, СКЗ напряжения и СКЗ тока вычисляются каждые 60 линейных циклов для каждой фазы счетчика. Это осуществляется путем взятия 481 замера напряжения и тока за промежуток времени, равный 60 циклам. После необходимых умножений и суммирований значения усредняются для получения мощности, СКЗ напряжения и СКЗ тока за данные 60 линейных циклов. Эти величины затем используются в конце каждых 60 линейных циклов для вычисления коэффициента мощности для каждой фазы.

Реактивная мощность может вычисляться практически так же, как и мощность, за исключением того, что между измерениями тока и напряжения должен наводиться сдвиг фаз в 90°. Этого сдвига фаз можно достичь, взяв имеющийся замер тока и умножив его на задержанный замер напряжения (хранящийся в памяти), соответствующий сдвигу по фазе на 90°.

2. Вывод обобщенного способа вычисления фазового угла

Согласно демонстрируемому ниже способ вычисления фазового угла между У_А и 1_А может быть обобщен для вычисления угла между любым опорным вектором (например, Уд) и любыми другими векторами (например, У_в, 1_в, Ус или 1_с).

Согласно фиг. 16 рассмотрим две синусоидальных волны одной и той же частоты, но различной амплитуды и с фазами, сдвинутыми относительно друг друга, согласно следующему: а(1) = А сок (ωΐ)

Ь(1) = В сок (ωΐ - Θ)

Представляя аргумент косинуса как (ωΐ Θ), неявно полагаем, что Θ представляет фазовый сдвиг отставания Ь© относительно а©. Относительное расположение связано с тем, достигает ли Ь© своего максимума раньше или позже а© по времени. Если Ь© достигает максимума позже а©. то говорят, что она отстает от а®. Если Ь© достигает максимума раньше, чем а©. говорят, что она опережает а©.

Чтобы отделить фазовый угол Θ, нужно вычислить среднее значение произведения двух синусоидальных волн. Обозначим это среднее значение О. Уравнение для среднего значения выглядит следующим образом:

т

0= — / А соз(шг) в соз (ωΐ - Θ)άΐ, т о .

где А и В представляют амплитуды синусоидальных волн соответственно а© и Ь©. Амплитуда Х_макс синусоидальной волны соотносится с СКЗ, Х_СКз посредством следующего соотношения:

^хмакс ⁼ /2 ^ХСКЗ

Поэтому

Подставляя эти соотношения в уравнение для ф, получаем ф = АскзВскз сок Θ или δ сое Θ = -------^Аскз^вскз и, наконец, ( <2 ( θ = агссоэ |---------1 'Ас КЗ ^ВС КЗ''

Поэтому, если известны среднее значение произведения двух синусоидальных волн и среднеквадратичные значения двух волн в отдельности, то можно вычислить угол между этими двумя волнами. Одной этой информации недостаточно, чтобы определить, отстает ли волна Ь© от волны а© или опережает ее. Однако, если бы был известен синус угла Θ, то можно было бы определить, является ли этот угол углом опережения или отставания.

Чтобы определить синус угла, рассмотрим среднее значение произведения двух синусоидальных волн, где а© сдвинута на 90° или π/2 радиан. Выражение для сдвинутого варианта а© имеет следующий вид:

а© = А сок (ωΐ - Θ)

Среднее значение произведения а© и Ь© обозначим величиной Υ. Уравнение выглядит следующим образом т Я

Υ= — / А соз(ШЪ - — ) В соз (ωΐ. - θ)άΐ. ТО 2

Решение интеграла дает следующее соотношение

АВ γ = — εΐη Θ

Поэтому, если среднее значение произведения двух синусоидальных волн (ф) известно, среднее значение произведения синусоидальных волн, из которых опорная волна имеет сдвиг задержки в 90°, (Υ) известно и среднеквадратичное значение каждой из волн известно, то можно вычислить фазовый угол и определить, является ли неопорная волна отстающей или опережающей по отношению к опорной волне. Два уравнения, которые можно использовать для определения значений фазовых углов, имеют следующий вид:

ίΩ ) θ = агссоз I1

Аскз ВскзΘ = агсз1п(1 '^Аскз^вскз^?/

Является ли угол опережающим или отстающим, можно оценить путем проверки знаков аргументов арккосинуса и арксинуса. Поскольку положительный угол соответствует углу отставания, то для определения того, является ли угол опережающим или отстающим, справедливо следующее:

аргумент арккосинуса (+), аргумент арксинуса (+) - отставание от 0 до 90°;

аргумент арккосинуса (-), аргумент арксинуса (+) - отставание от 90 до 180°;

аргумент арккосинуса (-), аргумент арксинуса (-) - опережение от 90 до 180°;

аргумент арккосинуса (+), аргумент арксинуса (-) - опережение от 0 до 90°.

Поэтому, если значения ф, Υ и СКЗ для а© и Ь© доступны, то фазовый угол между этими синусоидальными волнами можно определить.

Вышеописанная методика нахождения фазового угла будет, таким образом, применяться к любой паре напряжений или токов. Например, чтобы определить угол между У_В и У_А, требуется вычислить две величины, а именно: среднее значение произведения двух волн (ф_УАВ) и среднее значение произведения двух волн с У_А, сдвинутым на 90° (У_УАВ).

Как было отмечено ранее, коммерческий счетчик, в котором воплощен преимущественный вариант реализации системы 20, производит замеры У_А и У_в 481 раз за каждые 60 линейных циклов. Если произведение У_А и У_в вычисляется для каждого из 481 замеров и суммируется в течение интервала замеров, то в конце интервала замеров можно вычислить среднее значение произведения двух волн, Оудр,. Уравнение для ^ν_Ав имеет следующий вид:

481

Σ ^νΑ ( η ) ^{Х ν}Β ( η )

П=1

ОуАВ = ^С

481 где С представляет собой калибровочный масштабный коэффициент, используемый для компенсации снижения фазных напряжений до измеримого уровня.

Υ_νΑΒ можно аналогичным образом найти из

481

Σ ν_Α(η_₂₎ х ν_Β(η) η=1

Υ_νΑΒ = С ----------------------481 где С для вычисления Υ_νΑΒ тот же самый, что и для вычисления Оу-др, и У_А(_п.₂) представляет собой напряжение ν_Α, измеренное двумя замерами ранее У_А(_п).

Замеры производятся таким образом, чтобы два последовательных замера отстояли друг от друга на 44.91°. Поэтому, если взять замер напряжения, полученный двумя замерами ранее текущего замера, то это даст сдвиг по фазе 89.82°, что приблизительно равно 90°.

Следует отметить, что вместо использования сдвинутых замеров νΑ, для вычисления фазового угла можно сдвигать на 90° и другие величины. Это приведет к тем же результатам для модуля значения Υ. Однако при этом изменится знаковая информация, поскольку фазовый угол окажется сдвинутым на 180°. При такой реализации имеют место следующие знаковые соотношения между аргументами арксинуса и арккосинуса:

арккосинус (+), арксинус (-) - угол отставания от 0 до 90°;

арккосинус (-), арксинус (-) - угол отставания от 90 до 180°;

арккосинус (-), арксинус (+) - угол опережения от 90 до 180°;

арккосинус (+), арксинус (+) - угол опережения от 0 до 90°.

Если бы в течение каждого интервала замеров вычислялись новые значения фазовых углов, необходимых для отображения комплекта инструментов, то в течение каждого интервала замеров нужно было бы вычислять десять изображенных выше произведений, подлежащих суммированию. В силу того, что суммирование всех десяти слагаемых в течение каждого интервала замеров сопряжено с чрезмерной нагрузкой на процессор и ОЗУ, то в течение каждого интервала замеров предпочтительно рассматривается только одна пара слагаемых. Это ограничивает использование процессора и ОЗУ и делает новые значения фазовых углов доступными для отображения комплекта инструментов каждые пять интервалов замеров.

Согласно преимущественному варианту реализации произведения, подлежащие сумми рованию, вычисляются и суммируются в следующем порядке:

(1) первый интервал замеров - ν_Α X 1_А и ν_Α(_-90°) х Ι_Α для фазового угла 1_А;

(2) второй интервал замеров - ν_Α X Ι_Β и ν_Α(_-90°) х Ι_Β для фазового угла Ι_Β;

(3) третий интервал замеров - ν_Α X 1_С и ν_Α(_-90°) х 1_С для фазового угла 1_С;

(4) четвертый интервал замеров - ν_Α X ν_Β и ν_Α(_-90°) х ν_Β для фазового угла ν_Β;

(5) пятый интервал замеров - ν_Α X V_С и ν_Α(_-90°) х V_С для фазового угла У_С.

По истечении пяти интервалов замеров последовательность начинается вновь, суммируя необходимые значения р и Υ для фазового угла ΙΑ. Замеры для νΑ хранятся в течение каждого интервала замеров. Для этого, таким образом, требуется, чтобы для νΑ в течение каждого интервала сохранялись два дополнительных значения - два предыдущих νΑ.

Согласно преимущественному варианту реализации эти функции реализуются в ассемблерном коде 68НС11. Умножение и суммирование полученных произведений происходит в процедуре прерывания замера первичной обработки. Значения напряжения являются 8разрядными значениями, а значения тока - 12разрядными значениями. Поскольку ν_Α всегда участвует в любом умножении, это значит, что некоторые произведения будут иметь разрядность 8Х8 и некоторые - 8Х12. Поскольку желательно использовать один и тот же алгоритм для выполнения всех умножений, 8-разрядные значения расширяются до 12-разрядных значений, так что в настоящем варианте реализации используется исключительно алгоритм умножения с разрядностью 8Х12.

8-разрядные значения напряжения для ν_Β и V_С получают знаковые расширения до 12разрядных значений с тем, чтобы всякое умножение и суммирование полученных произведений для нахождения фазовых углов осуществлялось двумя алгоритмами: одним - для умножения и суммирования полученных произведений с целью получения значения Υ, и другим для умножения и суммирования полученных произведений с целью получения значения р. Знаковое расширение значений напряжения ν_Β и У_С осуществляется в течение каждого периода замера. Это снимает необходимость в специальных проверках, предпринимаемых с целью идентификации интервалов замеров, в которых требуются эти величины, поскольку они доступны в течение каждого интервала замеров.

Все 1 2-разрядные значения токов и напряжений предпочтительно хранятся в 1 6разрядных регистрах памяти, поскольку память сегментируется по границам байтов.

Процедура замера первичной обработки должна иметь возможность идентифицировать, какое произведение, подлежащее суммированию, следует вычислять в течение каждого ин тервала замеров. В качестве указателя доступа к правильному значению умножений, необходимых при суммировании для получения значений О и Υ, предпочтительно применяется счетчикидентификатор.

Чтобы суммировать два произведения, подлежащих суммированию, в карте памяти выделяется место для двух накапливающих сумматоров. Объемы этих накапливающих сумматоров одинаковы, поскольку оба они осуществляют умножение разрядности 8Х12. Максимально возможное накопленное значение таково:

максимальное 8-разрядное значение = 128;

максимальное 12-разрядное значение = 2048;

максимальный результат суммирования = 481Х128Х2048 07840000 (Йех).

Поэтому каждый накапливающий сумматор имеет длину четыре байта, чтобы размещать в себе самый большой результат. Поэтому чтобы суммировать каждую пару произведений, подлежащих суммированию, откладываются два четырехбайтовых накапливающих сумматора для каждого интервала замеров.

В конце каждого интервала замеров результаты в двух четырехбайтовых накапливающих сумматорах сохраняются в двух четырехбайтовых областях временного хранения, ожидая обработки посредством процедур низкого приоритета, необходимых для завершения вычисления угла в течение следующего интервала.

После перевода суммированных пар в регистры временного хранения в конце интервала замеров оставшиеся вычисления, необходимые для определения фазового угла, в течение следующего интервала замеров выполняются с низким приоритетом, тогда как суммирование следующих пар выполняется с высоким приоритетом. Эти процедуры низкого приоритета должны также иметь возможность определения того, над какой парой суммированных произведений они работают. В этих низкоприоритетных процедурах используется отдельный счетчикидентификатор, который работает аналогично счетчику-идентификатору для прерывания замера первичной обработки. Однако возможно использовать один и тот же счетчик, поскольку этот идентификатор всегда будет на один шаг позади счетчика-идентификатора для процедуры прерывания замера модуля первичной обработки.

Коммерческий счетчик 34, иллюстрируемый на фиг. 2, 3, 17А-В и 18А-В, в который предпочтительно встроена система 20 согласно настоящему изобретению представляет собой полупроводниковый одно-функциональный коммерческий счетчик мощности/энергий, где применяются цифровые методики замера для выдачи таких общепринятых характеристик, как потребление мощности/энергии, время использования, а также другой общепринятой инфор мации для начисления платежа в режиме реального времени, в дополнение к диагностической информации, генерируемой системой 20, согласно настоящему изобретению. Коммерческий счетчик 34 предпочтительно программируется с использованием программного обеспечения, которое функционирует на ΙΒΜсовместимом персональном компьютере с использованием операционной системы Μ8-ΌΟ8. Это программное обеспечение включает в себя логическую схему выдачи приглашения пользователю задавать параметры настройки счетчика и предпочтительно включает в себя установочные приглашения, которые снабжают задаваемыми пользователем параметрами диагностики, поддерживаемые системой 20, отвечающей настоящему изобретению, с тем, чтобы портативный персональный компьютер можно было подключать к порту связи на коммерческом счетчике, чтобы программировать коммерческий счетчик при установке.

Фиг. 17А-В иллюстрируют модуль первичной обработки 44 коммерческого счетчика 34, в котором предпочтительно реализуется система 20 согласно настоящему изобретению. Модуль первичной обработки 44 предпочтительно включает в себя микропроцессор 140 типа МС68НС11КА4 производства Моторола, функционирующий в режиме однокристальной интегральной микросхемы, интегральный 8разрядный А/Ц преобразователь 142, который выполняет роль преобразователя напряжения 26 в системе 20 согласно настоящему изобретению, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) объемом 24 Кбайт, электронноперепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭННЗУ) объемом 640 байт и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) объемом 768 байт, все показанные под номером 144. ПЗУ и ЭППЗУ включают в себя логические схемы диагностики, и ОЗУ служит запоминающим устройством для осуществления настоящего изобретения. Внешний 1 2-разрядный А/Ц преобразователь, показанный под номером 146, служит А/Ц преобразователем тока 28 для системы 20 согласно настоящему изобретению.

Дополнительная функция предупреждения об ошибочной ситуации может быть реализована в качестве дополнительной возможности на модуле первичной обработки 44. Эта функция использует выходную линию, ведущую, например, на внешнее устройство связи, которое может активироваться всякий раз при определении ошибочной ситуации. Эта дополнительная функция может применяться системой 20 согласно настоящему изобретению для активации и связи существования состояний ошибки для любой диагностики, осуществляемой системой 20 согласно настоящему изобретению.

Панель дополнительных возможностей 146 может быть включена в состав модуля первичной обработки 44 для выдачи различных сигна лов во внешнюю среду. Например, предупреждение о состоянии ошибки может быть присвоено слаботочному полупроводниковому или ртутному герметизированному реле, чтобы указывать, когда были определены одна или более ошибки, выявляемые при диагностике. Другие известные служебные функции, например автоматическое считывание счетчика или начисление платежа в режиме реального времени, могут быть реализованы на панели дополнительных возможностей 146 или на аналогично конфигурированной панели дополнительных возможно стей, используемой совместно с модулем первичной обработки 44.

Согласно фиг. 18А-В модуль регистров 48 коммерческого счетчика 34, в котором предпочтительно реализуется система 20 согласно настоящему изобретению, включает в себя однокристальный микропроцессор 148 типа ΝΕСиРО75316СГ. включающий в себя ПЗУ объемом 16 Кбайт, показанное под номером 150, ОЗУ объемом 512Х4 бит, показанное под номером 152, и устройство управления 154 96сегментного ЖКД, пригодное для управления ЖКД 156, в частности дисплеем 33, изображенным на фиг. 3 и используемым согласно преимущественному варианту реализации коммерческого счетчика 34.

Последовательные данные переносятся между модулем первичной обработки 44 и модулем регистров 48 через четырехпроводную линию синхронной передачи последовательных данных, обозначаемую соответственно 158 на фиг. 17А-В и 160 на фиг. 18А-В. Модуль первичной обработки отслеживает и обновляет состояние всех диагностик, осуществляемых системой 20 согласно настоящему изобретению, и периодически (предпочтительно раз в секунду) передает эти статусы на модуль регистров 48 через вышеописанную линию последовательной передачи данных для отображения, а также для сохранения энергозависимых данных в случае отключения питания. Кроме того, любая мгновенная величина, необходимая для отображения на дисплее комплекта инструментов, согласно настоящему изобретению по мере необходимости передается модулем первичной обработки на модуль регистров. Модуль первичной обработки 44 также передает различную другую общепринятую информацию счетчика на модуль регистров 48, например величину энергии (в кВт-ч), зарегистрированную в течение последних 60 линейных циклов, а также направление ее потока (отдача или прием), текущее потребление и информацию конца интервала.

Информация, которая может передаваться от модуля регистров 48 на модуль первичной обработки 42, обычно включает в себя периодическую информацию о состоянии регистров счетчика.

Согласно фиг. 1 7А-В модуль первичной обработки 44 разрешает измерение пофазного напряжения, тока и мощности в течение одного интервала замеров (60 линейных циклов). Согласно описанному выше модуль первичной обработки предпочтительно осуществляет 481 замер за 60 линейных циклов, что соответствует 481 Гц, когда частота линии составляет 60 Гц, и приблизительно 401 Гц, когда частота линии составляет 50 Гц. Частота замеров повторно вычисляется каждые 60 периодов, исходя из измеренной частоты линии. Согласно описанному выше диагностические функции настоящего изобретения, включающие в себя определение мгновенных пофазных значений тока, напряжения, мощности и фазового угла, предпочтительно осуществляются модулем первичной обработки 44, когда система реализуется в коммерческом счетчике, подобном изображенному на фиг. 3.

Согласно фиг. 3 и 18А-В модуль регистров 48 предпочтительно осуществляет функцию управления ЖКД 33 в коммерческом счетчике 34. Согласно описанному выше отображение комплекта инструментов, отвечающее настоящему изобретению, может быть реализовано путем активации выключателя вспомогательного отображения (дисплея) в течение заданного периода. При активации выключателя активируется режим отображения комплекта инструментов, и отображение будет прокручивать список отображения комплекта инструментов, как было описано выше. В ходе отображения комплекта инструментов графический символ ТЕСТ предпочтительно постоянно мигает, и эмулятор индукционного диска, изображенный в виде пяти прямоугольных графических символов в нижней части дисплея 33, прокручивается с частотой около одного оборота за 1.33 с. Направление вращения эмулятора индукционного диска совпадает с направлением потока мощности для отображаемой фазы (слева направо при приеме, справа налево при отдаче). Коммерческий счетчик выходит из режима отображения комплекта инструментов по достижении конца отображения и если выключатель вспомогательного отображения больше не активирован. Следует отметить, что согласно описанному выше, коммерческий счетчик продолжает осуществлять все операции счетчика, выполняемые в нормальном режиме в то время, когда последовательность отображения комплекта инструментов активна.

Когда выключатель вспомогательного отображения не активирован, дисплей счетчика 33 работает в нормальном режиме отображения для коммерческого счетчика 34.

Передача на и от коммерческого счетчика может также осуществляться через модуль первичной обработки 44 посредством подключения к оптическому порту 162.

Таким образом, встроенный узел диагностики системы электронного коммерческого счетчика согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность непрерывной самопроверки внутренних компонентов коммерческого счетчика, а также предупреждения выездного персонала о любых обнаруженных ошибках без перерыва в работе коммерческого счетчика. Система также обеспечивает возможность постоянных диагностических проверок системы и отображения результатов диагностики, чтобы снабжать системный персонал надлежащими диагностическими данными во время или после установки коммерческого счетчика.

Система позволяет пользователю гибко программировать систему для выбора и задания функций и параметров, пригодных для данного отдельного обслуживания, поддерживаемого установкой коммерческого счетчика.

Наконец, возможность отображения комплекта инструментов согласно настоящему изобретению позволяет периодически отображать ценную информацию, касающуюся внутреннего функционирования коммерческого счетчика, а также характера обслуживания, поддерживаемого счетчиком, опять же без перерыва в нормальном обслуживании и работе счетчика.

Хотя был подробно описан лишь наилучший режим осуществления изобретения, специалисты, к сфере деятельности которых относится это изобретение, разберутся в различных альтернативных конструкциях и вариантах реализации для внедрения изобретения согласно описанному в нижеследующей формуле изобретения.

Claims (16)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Электронный коммерческий счетчик данного типа, который включен в розетку счетчика и предназначен для сбора данных учета электроэнергии, включает в себя (а) узел диагностики электросистемы, содержащий:

   (ί) микропроцессор, присоединенный к счетчику, для обработки данных учета электроэнергии, (ίί) запоминающее устройство, подключенное к микропроцессору, (ш) логическую схему, присоединенную к счетчику для автоматического периодического осуществления заранее выбранного исследования проверок коммерческого счетчика и соединенную с запоминающим устройством для регистрации любых ошибок, обнаруженных при этом, (ίν) логическую схему, соединенную с счетчиком для автоматического периодического осуществления заранее выбранного ряда исследований диагностик системы счетчика и соединенную с запоминающим устройством для регистрации любых результатов, выходящих за пределы заданных порогов, (ν) средство отображения, соединенное с логической схемой (ш), для отображения сооб щений об ошибке, идентифицирующих одну или более ошибок, обнаруженных в результате проверок коммерческого счетчика, осуществленных в течение заданного периода, (νί) средство отображения, соединенное с логической схемой (ίν) для отображения диагностических сообщений, идентифицирующих любые ошибки, обнаруженные в результате испытаний диагностик системы, осуществленных в течение заданного периода; и (Ь) соединенное с счетчиком средство хранения коммерческих данных, представляющих использование электроэнергии в месте, где установлен коммерческий счетчик.
2. 2. Электронный коммерческий счетчик по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя средство подключения коммерческого счетчика к розетке, которая была установлена на энергообъекте, подлежащем сбору коммерческих данных.
3. 3. Электронный коммерческий счетчик по п.2, отличающийся тем, что средство подключения коммерческого счетчика к розетке включает в себя основание, имеющее прикрепленные к нему соединители типа штекеров, причем розетка имеет средство приема и удержания соединителей.
4. 4. Электронный коммерческий счетчик по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя логическую схему для автоматического определения типа электрообслуживания, подключенного к розетке, в которой был установлен коммерческий счетчик.
5. 5. Электронный коммерческий счетчик по п.4, отличающийся тем, что логическая схема для автоматического определения типа электрообслуживания, в котором был установлен коммерческий счетчик, осуществляет такое определение в ходе установки в исходное состояние коммерческого счетчика после установки коммерческого счетчика в розетку.
6. 6. Электронный коммерческий счетчик по п.5, отличающийся тем, что логическая схема для автоматического определения электрообслуживания, в котором установлен коммерческий счетчик, осуществляет такое определение после перенастройки коммерческого счетчика, в то время как коммерческий счетчик установлен в розетке.
7. 7. Электронный коммерческий счетчик по п.4, отличающийся тем, что логическая схема для определения электрообслуживания, в котором установлен коммерческий счетчик, автоматически периодически осуществляет такое определение в ходе нормальной работы коммерческого счетчика, в то время как коммерческий счетчик собирает коммерческие данные.
8. 8. Электронный коммерческий счетчик данного типа, который включен в розетку счетчика и предназначен для сбора данных учета электроэнергии с энергообъекта потребителя, содержит (a) узел диагностики электросистемы, включающий в себя:

   (ί) микропроцессор, соединенный с счетчиком, (ίί) запоминающее устройство, подключенное к микропроцессору, и (ш) логическую схему, соединенную с счетчиком, для автоматического определения типа электросистемы, в которой установлен коммерческий счетчик; и (b) соединенное с счетчиком средство хранения коммерческих данных, представляющих использование электроэнергии в месте, где установлен коммерческий датчик.
9. 9. Электронный коммерческий счетчик по п.8, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя средство подключения коммерческого счетчика к розетке, которая была установлена на энергообъекте, в котором было обеспечено электрообслуживание и с которого надлежит взимать плату, исходя из данных, собранных и сохраненных в коммерческом счетчике.
10. 10. Электронный коммерческий счетчик по п.9, отличающийся тем, что средство подключения коммерческого счетчика к розетке включает в себя основание, имеющее прикрепленные к нему соединители типа штекеров, причем розетка имеет средство приема и удержания соединителей.
11. 11. Электронный коммерческий счетчик по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя логическую схему для выборки информации о напряжении из электросистемы, в которой тем самым осуществляется учет электроэнергии.
12. 12. Электронный коммерческий счетчик по п.10, отличающийся тем, что логическая схема для выборки информации о напряжении из электросистемы включает в себя логическую схему для определения фазового угла, по меньшей мере, одного вектора напряжения относительно выбранного базового вектора напряжения, причем логическая схема для определения типа электрообслуживания включает в себя логическую схему для сравнения фазового угла напряжения, по меньшей мере, одного вектора

    СРЕДСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ

    ......

    ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

    ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР

    -! ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ί ! ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

    I устройство

    АЛГОРИТМЫ относительно выбранного базового вектора с набором заранее выбранных углов векторов напряжения для различных возможных типов электрообслуживания и определения типа электрообслуживания, если таковой имеется, как функции угла вектора напряжения.
13. 13. Электронный коммерческий счетчик по п.12, отличающийся тем, что логическая схема для определения типа электрообслуживания производит такое определение, исходя из угла между вектором напряжения фазы С, Уз и вектором напряжения фазы А, ν_Α, а также заданного форм-фактора коммерческого счетчика.
14. 14. Электронный коммерческий счетчик по п. 13, отличающийся тем, что логическая схема для определения фазового угла, по меньшей мере, одного вектора относительно выбранного базового вектора включает в себя логическую схему для сохранения суммированных цифровых значений, соответствующих мгновенному напряжению, измеряемому для базового вектора Х_в, для сохранения суммированных цифровых значений, соответствующих мгновенному значению, измеренному для другого выбранного вектора Х_№ для определения в течение заданного периода СКЗ (среднеквадратичных значений) для Х_в и Х_№ обозначаемых, соответственно, Х_В(_СКЗ) и Х^ск:_З), для определения произведения Р, Хв(скз) и Х_Мскз), для определения среднего значения 0. произведения двух синусоидальных волн, соответствующих Х_в и Х_№ и для определения среднего значения Υ, произведения двух синусоидальных волн, соответствующих сдвинутому варианту Х_в, обозначаемому Х_в(_-90°).
15. 15. Электронный коммерческий счетчик по п.14, отличающийся тем, что логическая схема дополнительно включает в себя логическую схему для определения модуля фазового угла одного вектора относительно выбранного базового вектора Θ, равного атссоз (0/Р).
16. 16. Электронный коммерческий счетчик по п. 15, отличающийся тем, что базовый вектор Х_в является вектором напряжения фазы А, причем другой выбранный вектор Х_N является вектором напряжения фазы С.