ES2710023T3 - Procedimiento y sistema de medición para la identificación de fases - Google Patents
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Abstract
Sistema (20) de medición de al menos una magnitud eléctrica (Va, Vb, Vc) relativa à une instalación (16) eléctrica, constando la instalación (16) de conductores (34, 36, 38) eléctricos adaptados para permitir la circulación de una corriente alterna trifásica, comprendiendo este sistema (20) de medición: - un órgano (66) de medición de la tensión de cada uno de los conductores (34, 36, 38) eléctricos, estando cada conductor (34, 36, 38) eléctrico asociado a una fase respectiva de la red alterna, - una unidad de procesamiento de información (68) adecuado para recibir los valores de las tensiones medidas (Va, Vb, Vc), - tres sensores (76A,..., 76N) de corriente, siendo cada sensor (76A,..., 76N) de corriente adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en el conductor (42A,..., 46N) eléctrico correspondiente, caracterizado porque la unidad (68) de procesamiento comprende medios (103) de asociación de manera predeterminada de la primera tensión (Va) medida con una primera fase de entre las tres fases, un primer dispositivo (101) de identificación de la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas (Vb, Vc) y un segundo dispositivo (125A,..., 125N) de identificación de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas (lx, ly, Iz), y porque el segundo dispositivo (125A,..., 125N) de identificación consta de segundos medios (121A,..., 121N) de determinación del vector de Fresnel (lx, ly, Iz) de cada una de las tres intensidades medidas, segundos medios (122A,..., 122N) para calcular tres vectores (Ph_θ2(Ij)) de imagen mediante una segunda rotación de los vectores de Fresnel (lx, Iy, Iz) de las tres intensidades medidas y los segundos medios (124A,..., 124N) de comparación, con un intervalo predeterminado de valores angulares (]-α1ref; α2ref[) del valor del ángulo entre cada vector (Ph_θ2(Ij)) de imagen y un eje de referencia (X).
Description
DESCRIPCION
Procedimiento y sistema de medicion para la identificacion de fases
La presente invencion se refiere a un sistema de medicion de al menos una magnitud electrica relacionada con una instalacion electrica, constando la instalacion electrica de conductores electricos adaptados para permitir la circulacion de una corriente alterna trifasica.
Este sistema de medicion comprende un organo de medicion de la tension de cada uno de los conductores electricos, estando cada conductor electrico asociado a una fase respectiva de la red alterna, una unidad de procesamiento de informacion adecuado para recibir los valores de las tensiones medidas y tres sensores de corriente, siendo cada sensor de corriente adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en el conductor electrico correspondiente.
La presente invencion tambien se refiere a una estacion de transformacion de una corriente electrica que presenta una primera tension alterna en una corriente electrica que presenta una segunda tension alterna, comprendiendo esta estacion de transformacion tal sistema de medicion.
La presente invencion tambien se refiere a un procedimiento de medicion de al menos una magnitud electrica con ayuda de tal sistema de medicion.
Se conoce a partir del documento US 7,425,778 B2 un sistema de medicion del tipo mencionado anteriormente. El sistema de medicion pertenece a un rele de proteccion diferencial conectado al primario y secundario de un transformador. Este sistema de medicion permite, en particular, detectar un posible cruce de conexiones entre fases al nivel de las entradas del rele de proteccion diferencial. Para este proposito, la unidad de procesamiento de informacion del sistema de medicion calcula la corriente durante una secuencia negativa como un porcentaje de la corriente durante una secuencia positiva y declara un error de conexion cuando la cantidad de corriente durante una secuencia negativa es superior a una tasa predefinida, tal como una tasa del 10%. Ver tambien los documentos WO2010/065591 y US2007/0279039.
No obstante, tal sistema de medicion indica, en caso necesario, solo un error de conexion, sin proporcionar mas detalles.
El objeto de la invencion es, por lo tanto, proponer un sistema de medicion de al menos una magnitud electrica relacionada con una instalacion electrica polifasica que permita identificar la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas.
Para este proposito, la invencion tiene por objeto un sistema de medicion del tipo citado anteriormente, caracterizado porque la unidad de procesamiento comprende medios de asociacion de manera predeterminada de la primera tension medida con una primera fase de entre las tres fases, un primer dispositivo de identificacion de fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas y un segundo dispositivo de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas.
Segun otros aspectos ventajosos de la invencion, el sistema de medicion comprende una o varias de las siguientes caractensticas, tomadas aisladamente o segun todas las combinaciones tecnicamente posibles:
- el primer dispositivo de identificacion consta de primeros medios de determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres tensiones medidas, primeros medios para calcular un vector de imagen mediante una primera rotacion del vector de Fresnel de una de entre las otras dos tensiones medidas y primeros medios de comparacion del vector de imagen con el vector de Fresnel de la primera tension medida;
- un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y el valor del angulo de la primera rotacion depende del mdice kp de la fase a identificar, siendo el valor del angulo de la primera rotacion preferentemente igual a (kp-1) x 120;
- el segundo dispositivo de identificacion consta de segundos medios de determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres intensidades medidas, segundos medios para calcular tres vectores de imagen mediante una segunda rotacion de los vectores de Fresnel de las tres intensidades medidas y los segundos medios de comparacion, con un intervalo predeterminado de valores angulares, el valor del angulo entre cada vector de imagen y un eje de referencia;
- un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y en el que el valor del angulo de la segunda rotacion depende del mdice kp de la intensidad medida;
- el valor del angulo de la segunda rotacion es igual a ((kp-1) x 120°) - R, donde R representa el valor del angulo entre el vector de Fresnel de la primera tension medida y el eje de referencia;
- el segundo dispositivo de identificacion consta de segundos medios de determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres intensidades medidas, y terceros medios comparacion, para cada intensidad medida, coordenadas del vector de Fresnel de dicha intensidad medida con las coordenadas del vector de Fresnel de una tension medida respectiva;
- el sistema de medicion comprende, ademas, un dispositivo de indicacion de fin de identificacion adecuado para transmitir una primera senal, tal como una primera senal luminosa, cuando el primer dispositivo ha identificado la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas; y
- el sistema de medicion esta provisto, para una instalacion electrica que consta de conductores electricos primarios y conductores electricos secundarios adecuados para permitir el flujo de corriente alterna, estando cada conductor electrico secundario conectado electricamente a un conductor electrico primario correspondiente, presentando el conductor primario y el conductor secundario correspondiente sustancialmente la misma tension alterna,
en el que el sistema de medicion comprende:
un modulo primario que consta del organo de medicion de tension, siendo el organo de medicion de la tension adecuado para medir la tension de cada conductor primario,
constando al menos un modulo secundario de los tres sensores de corriente, siendo cada sensor de corriente adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en el conductor secundario correspondiente, estando el o cada modulo secundario conectado al modulo primario por una conexion de datos correspondiente, constando el modulo primario, ademas, de medios de transmision, con destino al receptor de radioelectrico del o de cada modulo secundario, un primer mensaje que contiene los valores de tensiones medidas, constando el o cada modulo secundario de medios de recepcion del primer mensaje, y comprendiendo el sistema de medicion medios de sincronizacion temporal de las intensidades medidas con respecto a las tensiones medidas.
La invencion tambien tiene por objeto una estacion de transformacion de una corriente electrica que presenta una primera tension alterna trifasica en una corriente electrica que presenta una segunda tension alterna trifasica, comprendiendo la estacion de transformacion:
- una primera tabla que consta de conductores electricos de llegada adecuados para conectarse a una red electrica, estando cada conductor de llegada asociado con una fase respectiva de la primera tension alterna, - una segunda tabla que consta de conductores electricos primarios de partida y conductores electricos secundarios de partida, estando cada conductor secundario de partida conectado electricamente a un conductor primario de partida correspondiente, estando cada conductor de partida asociado con una fase respectiva de la segunda tension alterna,
- un transformador electrico conectado entre la primera tabla y la segunda tabla y adecuado para transformar la primera tension alterna en la segunda tension alterna, y
- un sistema de medicion de al menos una magnitud electrica relativa a la segunda tabla,
caracterizado porque el sistema de medicion es tal como se definio anteriormente.
La invencion tambien tiene por objeto un procedimiento para medir al menos una magnitud electrica relacionada con una instalacion electrica, constando la instalacion de conductores electricos adaptados para permitir la circulacion de una corriente alterna trifasica, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
- la medicion, por un organo de medicion, de la tension de cada uno de los conductores electricos, estando cada conductor electrico asociado a una fase respectiva de la red alterna,
- la recepcion, por una unidad de procesamiento de informacion, valores de las tensiones medidas,
estando el procedimiento caracterizado porque comprende, ademas, las siguientes etapas:
- la asociacion, por la unidad de procesamiento de informacion, de manera predeterminada, de la primera tension medida con una primera fase de entre las tres fases,
- la identificacion, por un primer dispositivo de identificacion, de la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas,
- la medicion, por tres sensores de corriente, de la intensidad de la corriente que circula en cada uno de los conductores electricos, y
- la identificacion, por un segundo dispositivo de identificacion, de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas.
Segun otros aspectos ventajosos de la invencion, el procedimiento de medicion comprende una o varias de las siguientes caractensticas, tomadas aisladamente o segun todas las combinaciones tecnicamente posibles:
- la etapa de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas consta de la determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres intensidades medidas, el calculo de tres vectores de imagen mediante una segunda rotacion de los vectores de Fresnel de las tres intensidades medidas y la comparacion, con un intervalo predeterminado de valores angulares del valor del angulo entre cada vector de imagen y un eje de referencia; y
- un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y en el que el valor del angulo de la segunda rotacion depende del mdice kp de la intensidad medida, siendo el valor del angulo
de la segunda rotacion preferentemente igual a ((kp-1) x 120°) - R, donde R representa el valor del angulo entre el vector de Fresnel de la primera tension medida y el eje de referencia.
Estas caractensticas y ventajas de la invencion apareceran en la lectura de la descripcion que seguira, aportada unicamente a modo de ejemplo no limitativo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una representacion esquematica de una estacion de transformacion que comprende una primera tabla, una segunda tabla conectada a la primera tabla a traves de un transformador y un sistema para medir al menos una magnitud electrica relativa a la segunda tabla,
- la figura 2 es una representacion esquematica de un sistema de medicion de la figura 1, comprendiendo el sistema de medicion un modulo primario para medir la tension, una pluralidad de modulos secundarios para medir la intensidad y un modulo de centralizacion,
- la figura 3 es una representacion esquematica de un modulo secundario de la figura 2,
- la figura 4 es una representacion de Fresnel de las tensiones y corrientes medidas,
- la figura 5 es un diagrama de flujo de las etapas de un procedimiento, relacionadas con la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas,
- la figura 6 es un diagrama de flujo de las etapas del procedimiento de medicion relacionadas con la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las intensidades medidas, segun un primer modo de realizacion de la invencion, y
- la figura 7 es una vista analoga a la de la figura 6 segun un segundo modo de realizacion de la invencion.
En la figura 1, una estacion 10 de transformacion conectada a una red 12 electrica comprende una primera tabla 14, una segunda tabla 16, un transformador 18 electrico conectado entre la primera tabla y la segunda tabla, y un sistema 20 de medicion de al menos una magnitud electrica relativa a la segunda tabla 16, tal como el valor de la tension alterna y/o la corriente alterna asociada a la segunda tabla 16.
La estacion 10 de transformacion es adecuada para transformar la corriente electrica suministrada por la red 12 y presenta una primera tension alterna, en una corriente electrica que presenta una segunda tension alterna.
La red 12 electrica es una red de tension promedio, es decir, una red cuya tension es superior a 1000 voltios e inferior a 50000 voltios. La primera tension trifasica es entonces una tension promedio.
Como variante, la red 12 es una red alterna trifasica. La red 12 electrica es una red de alta tension, es decir, una red cuya tension es superior a 50000 voltios. Dicho de otro modo, la primera tension trifasica es una alta tension.
Como variante, la red 12 electrica es una red de tension promedio, es decir, una red cuya tension es superior a 1000 voltios e inferior a 50000 voltios. La primera tension trifasica es entonces una tension promedio.
La primera tabla 14 consta de varias llegadas 22, constando cada llegada 22 de un primer 24A, 24B, un segundo 26A, 26B, y un tercer 28A, 28B conductor de llegada. Cada primer, segundo, tercer conductor 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28B de llegada esta conectado a la red electrica a traves de un respectivo disyuntor 32 de llegada respectivo. La corriente trifasica que circula en los conductores 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28b de llegada correspondientes presenta la primera tension trifasica.
Le segundo tabla 16 comprende un primer 34, un segundo 36, un tercer 38 y un cuarto 39 conductores primarios y una pluralidad N de partidas 40A, 40B, ... 40N, a saber, una primera partida 40A, una segunda partida 40B una enesima partida 40N, siendo cada partida 40A, 40B, 40N adecuada para administrar una tension trifasica.
Cada partida 40A, 40B, 40N es una partida de baja tension, es decir, una partida cuya tension es inferior a 1000 voltios. La segunda tension trifasica es entonces una baja tension.
Como variante, cada partida 40A, 40B, 40N es una partida de tension promedio, es decir, una partida cuya tension es superior a 1000 voltios e inferior a 50000 voltios. Dicho de otro modo, la segunda tension trifasica es una tension promedio.
La primera partida 40A consta de un primer 42A, un segundo 44A, un tercer 46A y un cuarto 48A conductor secundarios y tres disyuntores 50 de partida. El primer, segundo y tercer conductores 42A, 42B, 42C secundarios estan conectados respectivamente al primer, segundo y tercer conductores 34, 36, 38 primarios a traves de un correspondiente disyuntor 50 de partida. El cuarto conductor 48A secundario esta conectado directamente al cuarto conductor 39 primario.
Los conductores 34, 36, 38 primarios de partida y los conductores 42A, 44A, 46A secundarios de partida correspondientes presentan sustancialmente la misma tension, a saber, respectivamente, une primera tension V1, una segunda tension V2 y una tercera tension V3 correspondientes a las tres fases de la segunda tension trifasica. La tension trifasica de los conductores 34, 36, 38 primarios y los conductores 42A, 44A, 46A secundarios de partida presentan una frecuencia Ftension y un penodo Ptension.
Las otras partidas 40B, ... 40N son identicas a la primera partida 40A descrita anteriormente, y constan de los
mismos elementos, reemplazando cada vez la letra A por la letra correspondiente B, N con respecto a las referencias de los elementos.
El transformador 18 electrico es adecuado para transformar la corriente procedente de la red electrica que presenta la primera tension alterna en la corriente administrada a la segunda tabla 16 y que presenta la segunda tension alterna. El transformador 18 electrico consta de los devanados 52 primarios conectados a la primera tabla 14 y devanados 54 secundarios conectados a la segunda tabla 16.
El sistema 20 de medicion es adecuado para medir la tension de cada conductor 42A, 44A, 46A, 46N secundario de partida.
Ademas, el sistema 20 de medicion es adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en cada conductor 42A, 44A, 46A,... 46N secundario de partida.
El sistema 20 de medicion, visible en la figura 2, comprende un modulo 60 primario, une pluralidad N de modulos 62A, 62B 62N secundarios, a saber, un primer modulo 62A secundario, un segundo modulo 62B secundario, no representado, ... y un enesimo modulo 62N secundaria, y un modulo 64 de centralizacion. Cada modulo 62A, 62N secundario esta conectado al modulo 60 primario por una conexion de datos correspondiente, no representada. El modulo 60 primario consta de un organo 66 de medicion de las tensiones de los conductores 34, 36, 38 primarios correspondientes, y una unidad 68 de procesamiento de informacion. El modulo 60 primario tambien consta de un emisor-receptor 70 radioelectrico, una antena 72 radioelectrica, cuando las conexiones de datos que conectan el modulo primario con los modulos secundarios son conexiones radioelectricas, y un organo 74 de alimentacion electrica del organo de medicion, de la unidad de procesamiento de informacion y del emisor-receptor radioelectrico. Como variante, el modulo 60 primario consta de un emisor-receptor de infrarrojos cuando las conexiones de datos que conectan el modulo primario con los modulos secundarios son conexiones infrarrojas. Como variante, el modulo 60 primario consta de un emisor-receptor de optico cuando las conexiones de datos que conectan el modulo primario con los modulos secundarios son fibras opticas. Como otra variante, el modulo 60 primario consta de un emisorreceptor electrico cuando las conexiones de datos que conectan el modulo primario con los modulos secundarios son pares trenzados o conexiones por corriente portadora o cualquier otra conexion galvanicamente aislada.
El primer modulo 62A secundario consta de, para cada uno del primero 42A, segundo 44A y tercer 46A conductores secundarios, un sensor 76A de la intensidad de la corriente que circula en el conductor 42a , 44A, 46A secundario correspondiente. El primer modulo 62A secundario consta de una unidad 78A de procesamiento de informacion, un emisor-receptor 80A radioelectrico y una antena 82A radioelectrica cuando la conexion de datos que conecta el primer modulo secundario al modulo primario es una conexion radioelectrica.
Como variante, el primer modulo 62A secundario consta de un emisor-receptor de infrarrojos cuando la conexion de datos que conecta el primer modulo secundario al modulo primario es una conexion infrarroja. Como variante, el primer modulo 62A secundario consta de un emisor-receptor optica cuando la conexion de datos que conecta el primer modulo secundario al modulo primario es una fibra optica. Como otra variante, el primer modulo 62A secundario consta de un emisor-receptor electrico cuando la conexion de datos que conecta el primer modulo secundario al modulo primario es un par trenzado o una conexion por corriente portadora, o cualquier otra conexion galvanicamente aislada.
El primer modulo 62A secundario consta tambien de un organo 84A de alimentacion electrica de la unidad de procesamiento de informacion y del emisor-receptor radioelectrico. El primer modulo 62A secundario se identifica por un numero unico, tambien llamado identificador.
Les otros modulos 62B,..., 62N secundarios son identicos al primer modulo 62A secundario descrito anteriormente, y constan de los mismos elementos, reemplazando cada vez la letra A por la letra B,..., N correspondiente a las referencias de los elementos. Cada uno de los otros modulos 62B,..., 62N secundarios tambien presenta un identificador unico.
El modulo 64 de centralizacion consta de una unidad 86 de procesamiento de informacion, une base 88 de datos y une interfaz 90 hombre-maquina. El modulo 64 de centralizacion consta de un emisor-receptor 92 radioelectrico, una antena 94 radioelectrica y un organo 96 de alimentacion electrica de la unidad de procesamiento de informacion, de la base de datos, de la interfaz hombre-maquina y del emisor-receptor radioelectrico.
El organo 66 de medicion es adecuado para medir la primera tension Va del primer conductor 34 primario, la segunda tension Vb del segundo conductor 36 primario y la tercera tension Vc del tercer conductor 38 primario. El organo 66 de medicion tambien es adecuado para medir la frecuencia Ftension de la tension trifasica que circula a traves de los conductores 34, 36, 38 primarios.
La unidad 68 de procesamiento de informacion consta de un procesador 98 y una memoria 100 adecuada para almacenar una primera aplicacion 101 de identificacion de la fase correspondiente a cada tension medida Va, Vb, Vc.
La memoria 100 es adecuada para almacenar un primer software 102 de muestreo, en el penodo Ptension de la tension y con un penodo de muestreo Pech predeterminado, del valor de la tension medida Va, Vb, Vc. Las muestras de la tension medida Va, Vb, Vc se anotan respectivamente Vam, Vbm, Vcm donde m es un mdice de muestras que vana entre 1 y Nech, siendo Nech un numero entero que representa el numero de muestras de tension en el penodo de tension Ptension correspondiente a una frecuencia de muestreo Fech. Nech tambien se llama numero de muestras. La memoria 100 es adecuada para almacenar un software 103 de asociacion de manera predeterminada desde la primera tension medida Va con la primera fase, de modo que la tension medida Va se considera igual a V1. La memoria 100 es adecuada para almacenar un primer software 104 de determinacion de K coeficiente de una transformada de las muestras Vam, Vbm, Vcm de cada tension medida, siendo K un numero entero superior o igual a 1.
La transformada es, por ejemplo, una transformada de Fourier, y el primer software 104 de determinacion es adecuado para calcular k coeficiente(s) de Re_k (Vj), Im_k(Vj) de la descomposicion en serie de Fourier de las muestras Vam, Vbm, Vcm de cada tension medida Va, Vb, Vc, con k comprendido entre 1 y K, y j respectivamente igual a a, b y c.
Los coeficientes Re_k (Vj) y Im_k (Vj) satisfacen las siguientes ecuaciones, estando k comprendido entre 1 y K:
donde T representa el penodo de muestreo, tambien anotado como Pech.
Los primeros coeficientes Re_1 (Vj) y Im_1 (Vj) tambien se llaman coeficientes armonicos y se corresponden respectivamente con la abscisa y a la ordenada del vector de Fresnel de la tension medida Vj correspondiente. El primer software 104 de determinacion forma, entonces, un software de determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres tensiones medidas.
A continuacion, las anotaciones Va, Vb, Vc, V1, V2, V3 se usan indistintamente para la tension correspondiente y para el vector de Fresnel asociado con esta tension.
La memoria 100 tambien es adecuada para almacenar un primer software 105 de calculo de un vector de imagen Ph_01(Vj) mediante una primera rotacion del vector de Fresnel de una tension de entre las dos tensiones medidas Vb, Vc que no sea la primera tension medida Va, siendo j igual a b o c. El vector de imagen Ph_01(Vj) calculado con ayuda del primer software 105 de calculo satisface, entonces, la siguiente ecuacion:
La memoria 100 tambien es adecuado para de almacenar un primer software 106 de comparacion de cada vector de imagen Ph_01(Vj) con el vector de Fresnel de la primera tension medida Va.
El primer software 104 de determinacion, el primer software 105 de calculo y el primer software 106 de comparacion forman la primera aplicacion 101 de identificacion, siendo la primera aplicacion 101 de identificacion adecuada para identificar la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas, estando la primera tension medida asociada con la primera fase de manera predeterminada por el software 103 de asociacion.
La memoria 100 es adecuada para almacenar un software 107 de transmision de un primer mensaje M1 con destino a cada modulo 62A,... 62N secundario y el modulo 64 de centralizacion, y un software 108 de distribucion de un monetiforme unico a los modulos 62A,... 62N secundarios sucesivamente.
La memoria 100 es tambien adecuada para almacenar un primer software 109 de indicacion de fin de identificacion, adecuado para transmitir una primera senal, tal como una primera senal luminosa, cuando la primera aplicacion 101 de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas.
El primer mensaje M1 contiene, en particular, una senal que permite la sincronizacion temporal de las muestras de la intensidad medida mediante un sensor 76A,... 76N de corriente correspondiente a las muestras de la tension medida, el penodo de muestreo Pech y los coeficientes Re_k(Vj), Im_k(Vj) de las descomposiciones en serie de
Fourier de las tres tensiones Va, Vb, Vc hasta el armonico K, calculado con ayuda del primer software 104 de determinacion.
Dos posibles procedimientos de sincronizacion entre el modulo primario y los modulos secundarios se describen en las solicitudes de patente FR 1157170 y FR 1254796, respectivamente, presentadas el 4 de agosto de 2011 y el 24 de mayo de 2012, respectivamente, por el solicitante de la presente solicitud. Esta sincronizacion permite el calculo de la energfa electrica de la corriente que circula en el conductor 42A, 44A, 46A secundario correspondiente.
El primer mensaje M1 tambien contiene el identificador del modulo secundario que estara autorizado para transmitir su segundo mensaje con destino al modulo 64 de centralizacion despues de la recepcion del primer mensaje M1. El identificador del modulo secundario autorizado para transmitir su informacion de medicion se determina con ayuda del software 108 de distribucion de monetiforme unico, permitiendo el identificador del modulo contenido en el primer mensaje M1 designar el modulo secundario al que se ha asignado el monetiforme unico.
El primer emisor-receptor 70 radioelectrico es conforme al protocolo de comunicacion ZIGBEE o ZIGBEE GREEN POWER basado en el estandar IEEE-802.15.4. Como variante, el primer emisor-receptor radioelectrico 70 es conforme al estandar IEEE-802.15.1, tambien conocido como el estandar Bluetooth, o el estandar IEEE-802.15.2. Como otra variante, el emisor-receptor 70 radioelectrico es conforme al estandar IEEE-802-11, tambien llamado estandar WiFi, o cualquier otro protocolo de radio propietario.
La antena 72 radioelectrica esta adaptada para transmitir dos senales radioelectricas con destino a las antenas 82A,..., 82N de los modulos secundarios y a la antena 94 del modulo de centralizacion, y tambien para recibir senales radioelectricas de dichas antenas 82A,..., 82N, 94. Dicho de otro modo, el modulo 60 primario esta conectado a cada uno de los modulos 62A,..., 62N secundarios y el modulo 64 de centralizacion por una conexion radioelectrica correspondiente.
El organo 74 de alimentacion es adecuado para alimentar electricamente el organo 66 de medicion, la unidad 68 de procesamiento de informacion y el emisor-receptor 70 radioelectrico a partir de la tension trifasica que circula a traves de los conductores 34, 36, 38 primarios.
Cada sensor 76A de intensidad del primer modulo 62A secundario es adecuado para medir una intensidad respectiva de entre una primera intensidad I1A que circula en el primer conductor 42A secundario de partida, una segunda intensidad I2A que circula en el segundo conductor 44A secundario de partida y una tercera intensidad I3A circula en el tercer conductor 46A secundario de partida.
Cada captador 76A de la intensidad, tambien llamado sensor de corriente, consta de un primer 110A toro dispuesto alrededor del conductor 42A, 44A, 46A secundario de partida correspondiente y un primer devanado 112A dispuesto alrededor del primer toro, como se representa en la figura 3. La circulacion de la corriente a traves del correspondiente conductor secundario de partida es adecuada para generar una corriente inducida proporcional a la intensidad de la corriente en el primer devanado 112A. El primer toro 110A es un toro de Rogowski. El primer toro 110A es preferentemente de toro de apertura para facilitar su disposicion alrededor de los conductores correspondientes.
Para cada sensor 76A de corriente, la circulacion de la corriente a traves del conductor secundario de partida correspondiente es adecuada para generar una senal proporcional a la intensidad de la corriente en el primer 112A devanado.
La unidad 78A de procesamiento de informacion visible en la figura 2, consta de un procesador 114A de datos, y una memoria 116A asociada con el procesador de datos y adecuada para almacenar un segundo software 118A de muestreo, en el penodo de tension Ptension, los valores de la primera, segunda y tercera intensidades IxA, lyA, IzA medidas. En interes de la simplificacion, las intensidades IxA, lyA, IzA son anotadas mas tarde por Ix, ly, Iz.
La memoria 116A es adecuada para almacenar un software 119A de recepcion del primer mensaje M1, un software 120A de sincronizacion temporal de cada sensor 76A de corriente con respecto al organo 66 de medicion de la tension. La memoria 116A es adecuada para almacenar un segundo software 121A de determinacion de K coeficientes de la transformada de las muestras lxm, Iym, Izm de cada intensidad medida, Siendo K superior o igual a 1. En el modo de realizacion descrito, la transformada es la transformada de Fourier, y el segundo software 121A de determinacion es adecuado para calcular k coeficientes Re_k(Ij), Im_k(Ij) de la descomposicion en serie de Fourier de las muestras lxm, Iym Izm de cada intensidad medida Ix, Iy, Iz, con k comprendido entre 1 y K, y j respectivamente igual x, y y z.
Los coeficientes Re_k(Ij) y Im_k(Ij) satisfacen las siguientes ecuaciones, estando k comprendido entre 1 y K:
donde T representa el penodo de muestreo, tambien anotado como Pech.
Los primeros coeficientes Re_1(Ij) y Im_1(Ij) tambien se llaman coeficientes armonicos y se corresponden respectivamente con la abscisa y a la ordenada del vector de Fresnel de la intensidad medida Vj correspondiente. El segundo software 121A de determinacion forma, entonces, un software de determinacion del vector de Fresnel de cada una de las tres intensidades medidas.
A continuacion, las anotaciones lx, ly, Iz, I1, I2, I3 se usan indistintamente para la intensidad correspondiente y para el vector de Fresnel asociado con esta intensidad.
La memoria 116 es adecuada para almacenar un segundo software 122A de calculo de tres vectores de imagen Ph_02(lj) mediante una segunda rotacion de los vectores de Fresnel de las tres intensidades medidas lx, ly, Iz, siendo j igual a x, y y z.
Los vectores de imagen Ph_02(lj) calculados con ayuda del segundo software 122A de calculo satisfacen, entonces, la siguiente ecuacion:
Ph_02(lj)=[cos(02) x Re(lj) - sen(02) x lm(lj)] i x [cos(02) x lm(lj) sen(02) x Re(lj)] (6)
La memoria 116 tambien es adecuada para almacenar un segundo software 124A de comparacion, con un intervalo predeterminado de valores angulares, del valor del angulo entre cada vector Ph_02(lj) de imagen y un eje de referencia X visible en la figura 4.
El segundo software 121A de determinacion, el segundo software 122A de calculo y el segundo software 124A de comparacion forman una segunda aplicacion 125A de identificacion de fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas lx, ly, lz.
La memoria 116 tambien es adecuada para almacenar un segundo software 126A de indicacion de final de identificacion, adecuado para transmitir una segunda senal, tal como una segunda senal luminosa, cuando la segunda 125A aplicacion de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las intensidades medidas.
La memoria 116A es adecuada para almacenar un software 127A de calculo de la energfa electrica E1 , E1-, E2+, E2-, E3+, E3- de la corriente que circula en el conductor 42A, 44A, 46A secundario correspondiente y un software 128A de transmision de un segundo mensaje M2A con destino al modulo 64 de centralizacion.
El segundo mensaje M2A contiene el identificador del primer modulo 62A secundario, los valores de energfas activas E1 , E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para el conjunto de las tres fases de la tension trifasica calculadas por el software 123A de calculo.
El emisor-receptor 80A radioelectrico es del mismo tipo que el emisor-receptor 70 radioelectrico.
La antena 82A radioelectrica, del mismo tipo que la antena 72 radioelectrica, esta adaptada para recibir senales radioelectricas de la antena 72 del modulo primario y la antena 94 del modulo de centralizacion y tambien para transmitir senales radioelectricas a las antenas 72, 94.
El organo 84A de alimentacion, visible en la figura 3, es capaz de alimentar la unidad 78A de procesamiento de informacion y el emisor-receptor 80A radioelectrico. El organo 84A de alimentacion consta de, para cada uno del primero 42A, segundo 44A y tercer 46A conductores secundarios, un segundo 130A toro dispuesto alrededor del conductor 42A, 44A, 46A secundario correspondiente y un segundo 132A devanado dispuesto alrededor del segundo toro. La circulacion de la corriente en el conductor 42A, 44A, 46A secundario correspondiente esta adaptado para generar una corriente inducida en el segundo devanado 132A.
El organo 84A de alimentacion consta de un convertidor 134A conectado a cada uno de los segundos devanados 132A y adecuado para entregar una tension predeterminada a la unidad 78A de procesamiento de informacion y al emisor-receptor 80A radioelectrico. Cada segundo toro 130A es un toro de hierro. Cada segundo 130A toro es preferentemente un toro de apertura para facilitar su disposicion alrededor de los conductores correspondientes. Dicho de otro modo, el modulo 62A secundario es autoalimentado a traves del organo 84A de alimentacion que consta de los segundos 130A toros adaptados para recuperar la energfa magnetica procedente del flujo de circulacion en los conductores 42A, 44A, 46A secundarios correspondientes.
Los elementos de los otros modulos 62B,..., 62N secundarios y, respectivamente, los segundos mensajes M2B,
M2N, son identicos a los elementos del primer modulo 62A secundario y, respectivamente, al segundo mensaje M2A, descritos anteriormente, y constan de los mismos subelementos, reemplazando cada vez la letra A por la letra correspondiente B N con respecto a las referencias de los subelementos.
La unidad 86 de procesamiento de informacion del modulo de centralizacion, visible en la figura 2, consta de un procesador 136 de datos y una memoria 138 asociada con el procesador y adecuada para almacenar un software 140 de recepcion del primer y segundo mensaje M1, M2A,..., M2N, un software 142 para grabar en la base 88 de datos informacion contenida en los mensajes M1, M2A,..., M2N recibidos. La memoria 138 es adecuada para almacenar un software 144 de procesamiento de dicha informacion recibida, un software 146 de visualizacion de datos y software 148 de transmision de datos con destino a un servidor remoto, no representado.
La interfaz 90 hombre-maquina consta de una pantalla de visualizacion y un teclado de entrada, no representados. Como variante, la interfaz 90 hombre-maquina consta de una pantalla tactil y la entrada de datos se realiza mediante teclas tactiles que se muestran en la pantalla. Como variante, la interfaz hombre-maquina es desviada a un telefono movil, una tableta o un ordenador portatil mediante una conexion de radio, tal como una conexion de acuerdo con el estandar WiFi, una conexion de acuerdo con el estandar Bluetooth, una conexion de campo cercano, tambien llamada conexion NFC (del ingles Near Field Communication), o, incluso, una conexion de radioidentificacion, tambien llamada conexion RFID (del ingles Radio Frequency IDentification).
El emisor-receptor 92 radioelectrico es del mismo tipo que los emisores-receptores 70, 80A radioelectricos, ..., 80N. La antena 94 radioelectrica, del mismo tipo que las antenas 72, 82A,..., 82N radioelectricas, esta adaptada para recibir senales radioelectricas de la antena 72 del modulo primario y de las antenas 82A,..., 82N de los modulos secundarios y tambien para transmitir senales radioelectricas con destino a dichas antenas 72, 82A,..., 82N.
El funcionamiento del sistema 20 de medicion se explicara ahora con ayuda de las figuras 5 y 6.
Las etapas, visibles en la figura 5, del procedimiento de medicion implementado por el modulo 60 primario para la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres tensiones medidas Va, Vb, Vc se describiran ahora. Durante la primera etapa 150, el modulo 60 primario se inicia y mide la frecuencia Ftension de la tension trifasica de los conductores 34, 36, 38 primarios. La frecuencia Ftension de la tension trifasica es igual a la frecuencia de la red, tal como 50 Hz, por ejemplo, en Europa y 60 Hz, por ejemplo, en Estados Unidos.
Durante esta primera etapa 150, el modulo 60 primario mide la primera, segunda y tercera tension Va, Vb, Vc con ayuda de su organo 66 de medicion y muestrea los valores medidos de las tensiones Va, Vb, Vc con ayuda de su primer software 102 de muestreo.
La frecuencia de muestreo Fech es un multiplo de la tension de frecuencia Ftension de la tension trifasica igual a la inversa del penodo Ptension de dicha tension trifasica medida previamente. El penodo Ptension de la tension trifasica es igual al penodo de la red, o bien, aproximadamente 20 ms en Europa y aproximadamente 16,66 ms en Estados Unidos.
En el modo de realizacion descrito, la frecuencia de muestreo Fech presenta, por ejemplo, un valor igual a 7200 Hz y el numero de muestras Nech por penodo de 20 ms es entonces igual a 144.
Durante la etapa 150, con el fin de optimizar la precision de la medicion de la energfa, el penodo Ptension de la tension se mide regularmente, tal como cada diez segundos, con el fin de tener en cuenta las variaciones en el momento de la misma.
Durante la etapa 155 siguiente, el software 103 de asociacion primero asocia de manera predeterminada la primera tension medida Va con la primera fase. Dicho de otro modo, la primera tension medida Va se supone igual a la tension V1.
El primer software 104 de determinacion determina, a continuacion, durante la etapa 160 siguiente, el o los primeros coeficientes Re_k(Vj) y Im_k(Vj) de cada una de las tensiones medidas Va, Vb, Vc con ayuda de las ecuaciones (1) y (2), donde j es igual a a, b, o c y k esta comprendido entre 1 y K.
Durante esta etapa 160, el primer software 105 de calculo, con ayuda de la ecuacion (3), el vector de imagen Ph_01(Vj) mediante la primera rotacion del vector de Fresnel de una de entre las otras dos tensiones medidas, donde 01 designa el angulo de la primera rotacion. Asociando un mdice kp a cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando los valores enteros iguales a 2 o 3 para las otras dos fases, el valor del angulo 01 de la primera rotacion depende del mdice kp de la fase a identificar.
El valor, expresado en grados, del angulo 01 de la primera rotacion es, por ejemplo, definido por la siguiente ecuacion:
El primer dispositivo 101 de identificacion primero busca identificar la tension medida correspondiente a la segunda fase, siendo la tension medida correspondiente a la tercera fase identificada por deduccion. El primer 105 software de calculo calcula, entonces, el vector de imagen Ph_120(Vj) mediante la primera rotacion del vector de Fresnel de una de entre las otras dos tensiones medidas, tales como el vector de imagen correspondiente a la segunda tension medida Vb. El mdice kp asociado con la segunda fase a identificar es igual a 2, y el angulo 01 de la primera rotacion es, entonces, igual a 120°.
Despues de la rotacion de 120° del vector Fresnel Vb de la segunda tension medida, el primer software 106 de comparacion compara el vector de imagen Ph_120(Vb) obtenido con el vector de Fresnel V1 de la primera tension medida. La comparacion consiste, por ejemplo, en comparar los primeros coeficientes de la descomposicion en serie de Fourier del vector de imagen Ph_120(Vb) con los primeros coeficientes correspondientes del vector de Fresnel V1 de la primera tension medida segun las siguientes desigualdades:
Re_1(Vl) - C1xMod(V1) < Re_1(Ph_120(Vb)) < Re_1(V1) C1xMod{Vl) (8)
Im_1(Vl) - C1xMod(V1) < Im_1(Ph_120(Vb)) < Im_1(V1) C1xMod{Vl) (9)
donde C1 es un primer factor, y
Mod(V1) representa el modulo del vector de Fresnel V1 de la primera tension medida.
Segun las desigualdades (8) y (9), la comparacion entre el vector de imagen Ph_120(Vb) y el vector de Fresnel V1 de la primera tension medida se lleva a cabo con una primera tolerancia de error igual a C1 veces el modulo del vector de Fresnel de la primera tension medida V1 a la vez en abscisa y ordenada.
En el modo de realizacion descrito, el primer factor C1 es igual a 0,1, la primera tolerancia de error corresponde a una primera tolerancia angular del orden de /-6° a /-8°.
Si se respetan las desigualdades (8) y (9), es decir, si la rotacion de 120° del vector de Fresnel Ph_120(Vb) de la segunda tension medida coincide sustancialmente con el vector de Fresnel V1 de la primera tension medida, entonces, el primer software 106 de comparacion considera en la etapa 165 que la segunda tension medida Vb corresponde a la segunda fase, e infirio que la tercera tension medida Vc corresponde a la tercera fase. Dicho de otro modo, Vb es igual a V2 y Vc es igual a V3.
El primer software 109 de indicacion finalmente senala durante la etapa 170 la localizacion correcta de las sondas de tension emitiendo una primera senal, tal como una primera senal luminosa con ayuda de diodos electroluminiscentes, no representados, para indicar que la primera aplicacion 101 de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas Va, Vb, Vc.
Si, durante la etapa 160, el resultado de la comparacion segun las desigualdades (8) y (9), entre el vector de imagen Ph_120(Vb) de Vb por rotacion de 120° y el vector de Fresnel V1 de la primera tension medida es negativo, entonces, el primer software 105 de calculo calcula, de manera analoga, durante la etapa 175, el vector de imagen Ph_120(Vc) mediante la primera rotacion de 120° del vector de Fresnel Vc de la tercera tension medida, y el primer software 106 de comparacion compara de manera analoga el vector de imagen obtenido Ph_120(Vc) con el vector de Fresnel V1 de la primera tension medida segun las siguientes desigualdades:
Re_1(V 1) -C1 x Mod (V1) < Re_1(Ph_120(Vc) ) < Re_ 1(V1) C1 x Mod (V1) (10)
Im_1(V1) -C1 x Mod (V1) < Im_1(Ph_120(Vc)) < Im_1(V1) C1 x Mod (V1) (11)
Si el resultado de la comparacion es positivo, es decir, si la rotacion de 120° del vector Fresnel Vc de la tercera tension medida es igual, a la primera tolerancia de error, despues, al vector de Fresnel V1 de la primera tension medida, entonces, el primer software 106 de comparacion considera, durante la etapa 180, que la tercera tension medida Vc corresponde a la segunda fase, y por deduccion, que la segunda tension medida Vb corresponde a la tercera fase. Dicho de otro modo, Vc es igual a V2 y Vb es igual a V3.
Como resultado de la etapa 180, el procedimiento pasa, de manera analoga, en la etapa 170, de modo que el primer software 109 de indicacion senala la localizacion correcta del conjunto de las sondas de tension, es decir, que la primera aplicacion 101 de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas Va, Vb, Vc.
Si el resultado de la comparacion realizada durante la etapa 175 es negativo, entonces, el procedimiento vuelve a la etapa 150.
Tambien es probable que esto se produzca en el caso de un desfase relativamente importante entre las diferentes tensiones medidas Va, Vb, Vc, de modo que despues de la rotacion del vector de Fresnel de una de las otras tensiones medidas Vb, Vc, el vector de imagen obtenido Ph_120(Vb), Ph_120(Vc) no es igual, a la primera tolerancia de error, despues, al vector de Fresnel V1 de la primera tension medida. Tambien es probable que esto ocurra si hay una gran diferencia en las amplitudes de las tensiones Va, Vb y Vc.
El modulo 60 primario envfa periodicamente el primer mensaje M1 con destino a cada uno de los modulos 62A,...
62N secundarios y el modulo 64 de centralizacion. El penodo de transmision Ptransmision esta predeterminado, y preferentemente es igual a 1 segundo. El primer mensaje M1 se emite as^ cada segundo.
Despues de la transmision del primer mensaje M1, el modulo 60 primario mide la tension Va de nuevo, Vb, Vc de los conductores 34, 36, 38 primarios.
Las etapas, visibles en la figura 6, del procedimiento de medicion implementado por los modulos secundarios 62A, ...
62N para la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas lx, ly, lz se describiran ahora para el primer modulo 62A secundario.
Durante la etapa 200, el primer modulo 62A secundario se inicia y abre una ventana deslizante de recepcion del primer mensaje M1 con ayuda de su software 119A de recepcion. La ventana de recepcion es una ventana que presenta una duracion de unas pocas decenas de milisegundos que el primer modulo 62A secundario desliza en el tiempo.
Durante la recepcion del primer mensaje M1, el primer modulo 62A secundario verifica que el primer mensaje M1 contiene la senal de sincronizacion y el software 120A de sincronizacion luego se inicializa, en la fecha de recepcion del primer mensaje M1, un contador destinado a aumentar a un valor correspondiente al penodo de transmision del primer mensaje de transmision Ptransmision. El modulo 62A secundario entonces regresa automaticamente a la etapa 200 de recepcion aproximadamente un milisegundo antes de la recepcion esperada del siguiente primer mensaje M1. El software 120A de sincronizacion tambien vuelve a sincronizar el muestreo con ayuda del valor del penodo de muestreo Pech contenido en el primer mensaje M1 y la fecha de recepcion del primer mensaje M1.
La fecha de recepcion del primer mensaje M1 es la fecha de referencia para la sincronizacion del primer modulo 62A secundario con respecto al modulo 60 primario, y mas precisamente para la sincronizacion de la medicion de las intensidades IxA, lyA, IzA, anotados en lo sucesivo Ix, ly, Iz, con relacion a la medicion de las tensiones Va, Vb, Vc. Si el primer mensaje M1 secundario no detecta el primer modulo 62A secundario, la ventana de recepcion se cierra y no se realiza ninguna sincronizacion.
El primer modulo 62A secundario mide entonces, durante esta etapa 200 ya traves de sus sensores de corriente 76A, cada uno de la primera, segunda y tercera intensidades Ix, ly, Iz. El segundo software 118A de muestreo muestrea, ademas, los valores medidos de las tres intensidades Ix, ly, Iz, habiendose reiniciado previamente el tiempo de inicio del muestreo para asegurar la sincronizacion temporal del sensor 76A de intensidad con respecto al organo 66 de medicion de la tension.
Durante la etapa 210, el segundo software 121A de determinacion comienza determinando, con ayuda de las ecuaciones (4) y (5), el primer coeficiente o coeficientes Re_k(Ij) y Im_k(Ij) de cada una de las intensidades medidas Ix, Iy, Iz, donde j es igual a x, y, z y k esta k comprendido entre 1 y K.
El segundo software 122A de calculo determina entonces un desfase R de la primera tension medida V1, es decir, el angulo entre el vector V1 de Fresnel de la primera tension medida y el eje de referencia X, con ayuda de las ecuaciones siguientes:
Si Re_1(V1)>0, entonces R= arctan(^±i(I±Ij (12)
Si Re_1(V1)<0, entonces R= 180°+arctan(^_±|^) (13) Durante las etapas 220 a 260, el segundo software 122A de calculo calcula sucesivamente los vectores de imagen Ph_02(Ij) mediante la segunda rotacion de los vectores de Fresnel de las intensidades medidas con ayuda de la ecuacion (6), donde 02 designa el angulo de la segunda rotacion. El valor del angulo 02 de la segunda rotacion depende del mdice kp de la fase a identificar.
El valor, expresado en grados, del angulo 02 de la segunda rotacion es, por ejemplo, definido por la siguiente ecuacion:
92 = (kp- 1)x 120° - R con kp igual 1, 2 o 3 (14) La segunda aplicacion 125A de identificacion busca primero, durante las etapas 220 y 230, identificar la intensidad medida correspondiente a la primera fase. El segundo software 122A de calculo, entonces, calcula un vector de imagen Ph_S(Ij) mediante la segunda rotacion del vector de Fresnel de la intensidad medida Ij, tal como el vector de imagen Ph_S(lx) correspondiente a la primera intensidad medida Ix, donde S es igual a -R. El mdice kp asociado con la primera fase a identificar es igual a 1, y el angulo 02 de la segunda rotacion es, entonces, igual a -R, o bien, S. Despues de la rotacion de S del vector de Fresnel Ij de la intensidad medida, el segundo software 124A de comparacion compara el angulo entre el vector de imagen Ph_S(Ij) obtenido y el eje de referencia X con un intervalo
predeterminado de valores angulares comprendidos entre un primer valor negativo -a1 ref y un segundo valor positivo a2ref. La comparacion consiste, por ejemplo, en comparar los valores de las tangentes de estos diferentes angulos segun la siguiente desigualdad:
-tan(a1ref)<;;^-^;^^-;;;;;;;<tan(a2ref) (15)
En el ejemplo de realizacion de la figura 6, el primer valor negativo -alref es igual a -30° y el segundo valor positivo a2ref es igual a 30°.
Si la inecuacion (15) es verificada por la primera intensidad medida Ix, es decir, para j igual a x, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 230 que la primera intensidad medida corresponde a la primera fase, es decir, Ix es igual a I1 y pasa a la etapa 240.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo continua a la etapa 220 calculando el vector de imagen Ph_S(ly) correspondiente a la segunda intensidad medida ly, luego compara, de manera analoga con ayuda de la desigualdad (15), el angulo entre el vector de imagen Ph_S(ly) y el eje de referencia X con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1ref a2ref[.
Si la desigualdad (15) es verificada por la segunda intensidad medida ly, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 230 que la segunda intensidad medida corresponde a la primera fase, es decir, ly es igual a I1 y pasa a la etapa 240.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo continua a la etapa 220 calculando el vector de imagen Ph_S(ly) correspondiente a la tercera intensidad medida Iz, luego compara, de manera analoga con ayuda de la desigualdad (15), el angulo entre el vector de imagen Ph_S(lz) y el eje de referencia X con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1ref; a2ref[.
Si la desigualdad (15) es verificada por la tercera intensidad medida Iz, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 230 que la tercera intensidad medida corresponde a la primera fase, es decir, Iz es igual a I1 y pasa a la etapa 240.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo tambien pasa a la etapa 240, ya que la identificacion con la primera fase ha sido probada para todas las intensidades medidas Ix, ly, Iz.
La segunda aplicacion 125A de identificacion entonces busca, durante las etapas 240 y 250, identificar de manera analoga la intensidad medida correspondiente a la segunda fase. El segundo software 122A de calculo, entonces, calcula un vector de imagen Ph_120(Ph_S(Ij)) mediante la segunda rotacion del vector de Fresnel de la intensidad medida Ij, sucesivamente para la primera, segunda y tercera intensidades medidas Ix, Iy, Iz, hasta que se haya identificado la intensidad medida correspondiente a la segunda fase o hasta que se hayan probado todas las intensidades medidas Ix, Iy, Iz.
El mdice kp asociado con la segunda fase a identificar es igual a 2, y el angulo 02 de la segunda rotacion es, entonces, igual a 120°-R, o sea, 120° S. El experto en la materia notara que Ph_120(Ph_S(Ij)) es igual a Ph_(120+S)(Ij).
Despues de cada rotacion de 120°+S del vector de Fresnel de la intensidad medida Ij, el segundo software 124A de comparacion compara el angulo entre el vector de imagen Ph_120(Ph_S(Ij)) obtenido y el eje de referencia X con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1ref; a2ref[.
La comparacion consiste, por ejemplo, en comparar los valores de las tangentes de estos diferentes angulos segun la siguiente desigualdad:
-tan(a1ref)<lm-l(Ph-l2^ Ph-s.(li,)))<tan(a2ref) (16)
Si la desigualdad (16) es verificada por la tercera intensidad medida Ij, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 250 que dicha intensidad medida lj corresponde a la segunda fase, es decir, Ij es igual a I2, y pasa a la etapa 260.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo continua a la etapa 240 calculando el vector de imagen Ph_120(Ph_S(Ij)) correspondiente a la intensidad medida siguiente, luego compara, de manera analoga con ayuda de la desigualdad (16), el angulo entre el vector de imagen Ph_120 (Ph_S(Ij)) y el eje de referencia X, con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1ref ;a2ref[.
Si la desigualdad (16) es verificada por la tercera intensidad medida Iz, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 250 que la tercera intensidad medida corresponde a la segunda fase, es decir, Iz es igual a I2 y pasa a la etapa 260.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo tambien pasa a la etapa 260, ya que la identificacion con la
segunda fase ha sido probada para todas las intensidades medidas Ix, ly, Iz.
La segunda aplicacion 125A de identificacion busca finalmente, durante las etapas 260 y 270, identificar de manera analoga la intensidad medida correspondiente a la tercera fase. El segundo software 122A de calculo, entonces, calcula un vector de imagen Ph_120(Ph_120(Ph_S(Ij))) mediante la segunda rotacion del vector de Fresnel de la intensidad medida Ij, sucesivamente para la primera, segunda y tercera intensidades medidas Ix, ly, Iz, hasta que se haya identificado la intensidad medida correspondiente a la tercera fase o hasta que se hayan probado todas las intensidades medidas Ix, Iy, Iz.
El mdice kp asociado con la tercera fase a identificar es igual a 3, y el angulo 02 de la segunda rotacion es, entonces, igual a 24o°-R, o sea, 240°+S. El experto en la materia notara que Ph_120(Ph_120(Ph_S(Ij))) es igual a Ph_(240+S)(Ij).
Despues de cada rotacion de 240°+S del vector de Fresnel de la intensidad medida Ij, el segundo software 124A de comparacion compara el angulo entre el vector de imagen Ph_120(Ph_120(Ph_S(Ij))) obtenido y el eje de referencia X con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1rf a2ref[.
La comparacion consiste, por ejemplo, en comparar los valores de las tangentes de estos diferentes angulos segun la siguiente desigualdad:
Si la desigualdad (17) es verificada por la tercera intensidad medida Ij, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 270 que dicha intensidad medida lj corresponde a la tercera fase, es decir, Ij es igual a I3, y pasa a la etapa 275.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo continua a la etapa 260 calculando el vector de imagen Ph_120(Ph_120(Ph_S(Ij))) correspondiente a la intensidad medida siguiente, luego compara, de manera analoga con ayuda de la desigualdad (17), el angulo entre el vector de imagen Ph_120(Ph_120(Ph_S(Ij))) y el eje de referencia X, con el intervalo predeterminado de valores angulares ]-a1ref; a2ref[.
Si la desigualdad (17) es verificada por la tercera intensidad medida Iz, entonces, el segundo software 124A de comparacion considera durante la etapa 270 que la tercera intensidad medida corresponde a la tercera fase, es decir, Iz es igual a I3 y pasa a la etapa 275.
De lo contrario, el segundo software 122A de calculo tambien pasa a la etapa 275, ya que la identificacion con la tercera fase ha sido probada para todas las intensidades medidas Ix, ly, Iz.
La segunda aplicacion 125A de identificacion prueba, durante la etapa 275, si todas las intensidades medidas Ix, Iy, lz se han identificado en una fase respectiva y, si es necesario, pasa a la etapa 280.
Durante la etapa 280, el segundo software 126A de indicacion senala la correcta localizacion de los sensores 76A de corriente emitiendo una segunda senal, tal como una segunda senal luminosa con ayuda de diodos electroluminiscentes, no representados, para indicar que la segunda 125A aplicacion de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las intensidades medidas lx, Iy, Iz.
Cada sensor 76A de corriente consta de, por ejemplo, un diodo electroluminiscente, no representada, y la segunda senal luminosa tiene la forma de un flash de diodo para la primera fase, en forma de dos flashes para la segunda fase y tres flashes para la tercera fase.
Si todas las intensidades medidas Ix, Iy, lz no se han identificado en una fase respectiva, entonces, la segunda aplicacion 125A de identificacion prueba, durante la etapa 285, si al menos dos intensidades medidas Ix, Iy, lz se han identificado en una fase respectiva y, si es necesario, pasa a la etapa 290. De lo contrario, la segunda aplicacion 125A de identificacion vuelve a la etapa 200.
Durante la etapa 290, la segunda aplicacion 125A de identificacion identifica por deduccion la fase correspondiente a la intensidad medida que no se ha identificado, sabiendo que las fases han sido identificadas para todas las demas intensidades medidas. Luego pasa a la etapa 280, de modo que se senalice la localizacion correcta de los sensores 76A de corriente.
Despues de la identificacion de las fases, el software 127A de calculo tambien calcula periodicamente la energfa activa E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para cada una de las tres fases a partir de los valores de las tensiones V1, V2, V3 medidos e identificados, asf como valores de intensidades I1A, I2A, I3A medidos por los sensores 76A de corriente e identificados. El penodo de calculo de las energfas activas E1, E2, E3 es igual al penodo Ptension, es decir, por ejemplo 20 ms.
Las variaciones de las tensiones V1, V2, V3 estan suficientemente limitadas entre dos tiempos de transmision del primer mensaje M1, es decir, durante un penodo de un segundo, para permitir que el calculo de las energfas activas
Ei, E2+, E2-, E3+, E3- cada 20 ms, a partir de los valores de las intensidades I1A, I2A, I3A medidos cada 20 ms y los valores de las tensiones V1, V2, V3 recibidos cada segundo.
Para el calculo de las energfas activas Ei, E2+, E2-, E3+, E3-, el software 127A de calculo calcula, en cada penodo Ptension, una potencia activa Pj de cada fase numero j, siendo j igual a 1, 2 o 3, con ayuda de las ecuaciones siguientes:
donde k esta comprendido entre 1 y K
El software 127A de calculo tambien determina, en cada penodo Ptension, la potencia reactiva Qj de cada fase numero j, siendo j igual a 1, 2 o 3, con ayuda de las ecuaciones siguientes:
donde k esta comprendido entre 1 y K
En cada penodo Ptension, una primera energfa activa Ej+ se incrementa solo cuando j es positivo, es decir, la potencia correspondiente al producto de la fundamental de la corriente y la fundamental de la tension es positiva, lo que corresponde a una potencia consumida por una carga aguas abajo del sistema de medicion.
Un incremento de la primera energfa activa AEj+ es entonces igual al producto del penodo Ptension con la potencia activa Pj,1 calculada durante el ultimo penodo, segun la siguiente ecuacion:
En cada penodo Ptension, una segunda energfa activa Ej- se incrementa solo cuando j es negativo, es decir, la potencia correspondiente al producto de la fundamental de la corriente y la fundamental de la tension es negativa, lo que corresponde a una potencia abastecida por un generador aguas abajo del sistema de medicion.
Un incremento de la segunda energfa activa AEj- es entonces igual al producto del penodo Ptension con la potencia activa Pj,1 calculada durante el ultimo penodo, segun la siguiente ecuacion:
Para una red electrica trifasica, el sistema 20 de medicion incrementa, por lo tanto, en rendimiento, seis sensores de energfa: E1 , E1-, E2+, E2-, E3+, E3-. Asf, las energfas producidas y consumidas son bastante distintas. El sistema 20 de medicion tambien esta adaptado para medir la energfa suministrada por los generadores de energfa distribuidos a traves de la red electrica.
El primer modulo 62A secundario entonces elabora su segundo mensaje M2A. El segundo mensaje M2A contiene el identificador del primer modulo 62A secundario, los valores de los seis sensores de energfa E1 , E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para el conjunto de las tres fases de la tension trifasica y los coeficientes complejos Re_k(IjA), Im_k(IjA) de la descomposicion en serie de Fourier de las muestras corrientes I1A, I2A, I3A hasta el armonico K.
Ademas, el segundo mensaje M2A contiene los valores de los promedios cuadraticos, tambien anotados como RMS, corrientes I1A, I2A, I3A a partir de las tres fases, asf como los terminos j y Qj,1 para cada una de las tres fases, y los valores Pj et Qj para cada una de las tres fases.
Suponiendo que el identificador del primer modulo 62A secundario estaba contenido en el primer mensaje M1 recibido previamente, el primer modulo 62A secundario luego transmite su segundo mensaje M2A con ayuda de su software 128A de transmision. En el caso contrario, el primer modulo 62A secundario regresa directamente a la etapa de recepcion del primer mensaje M1, y transmitira su segundo mensaje M2A cuando el primer mensaje M1 contenga su identificador indicando que se le asigno el monetiforme unico para autorizarlo a transmitir su segundo
mensaje M2A.
Las etapas del procedimiento de medicion implementado por los otros modulos 62B, 62N secundarios son identicos a las etapas 200 a 290 descritas anteriormente para el primer modulo 62A secundario, y tambien se realizan simultaneamente entre todos los modulos 62A, 62N secundarios por la sincronizacion de tiempo realizada con ayuda del primer mensaje M1.
El modulo 64 de centralizacion recibe, con ayuda de su software 140 de recepcion, el primer mensaje M1 del modulo 60 primario y el segundo mensaje del modulo secundario autorizado para transmitir segun el mecanismo de monetiforme distribuido, por ejemplo, el mensaje M2A.
El modulo de centralizacion 64 registra entonces en su base de datos 88 los valores recibidos y contenidos en el primer mensaje M1 y en el segundo mensaje M2A, a traves de su software 142 de grabacion. Ademas, el software 144 de procesamiento efectua una marca de tiempo de los datos grabados.
Ademas, el software 144 de procesamiento calcula ciertas magnitudes electricas, tales como el factor de potencia cos(9j) para cada una de las tres fases numeradas j de la tension trifasica.
Las cantidades medidas y calculadas por el sistema de medicion se muestran entonces en la pantalla de la interfaz 90 hombre-maquina del modulo de centralizacion a traves del software 146 de pantalla.
El modulo de centralizacion 64 finalmente transmite, con ayuda de su software 148 de transmision, estas magnitudes medidas y calculadas en el servidor remoto, no representado. El servidor remoto es adecuado para realizar una gestion centralizada de las magnitudes medidas y calculadas para cada sistema 20 de medicion.
El modulo de centralizacion 64 se prepara para recibir el siguiente primer mensaje M1 del modulo primario y el segundo mensaje del modulo secundario autorizado para transmitir la proxima vez segun el mecanismo de monetiforme distribuido, por ejemplo, el mensaje M2A.
El sistema 20 de medicion segun la invencion es, por lo tanto, particularmente facil de implementar, ya que es suficiente para conectar el organo 66 de medicion a cada uno de los conductores 34, 36, 38 primarios sin preocuparse de que fase corresponde a cada uno de los conductores 34, 36, 38 primarios. El procedimiento de medicion segun la invencion identifica, de hecho, automaticamente y sin intervencion humana, la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas Va, Vb, Vc.
Ademas, se advierte al usuario de la correcta localizacion de las sondas de tension mediante la transmision de la primera senal por el primer software 109 de indicacion, lo que facilita aun mas el uso del sistema 20 de medicion. Ademas, tambien es suficiente con asociar cada sensor 76A de corriente con un conductor 42A, 44A, 46A secundario correspondiente independientemente de que fase corresponda a cada uno de los conductores 42A, 44A, 46A secundarios. El procedimiento de medicion segun la invencion tambien identifica automaticamente de hecho la fase correspondiente a cada una de las intensidades medidas Ix, ly, Iz.
Esto es particularmente adecuado para los sensores 76A de corriente con forma de pinza que se pueden eliminar, a continuacion, vuelva a colocar en su lugar con facilidad y frecuencia. Esto tambien esta bien adaptado para sensores 76A de corriente toroidal flexibles que se pueden abrir para el montaje y desmontaje.
Ademas, tambien se informa al usuario de la ubicacion correcta de los sensores de corriente mediante la transmision de la segunda senal mediante el segundo software de indicacion 126A, lo que facilita aun mas el uso del sistema 20 de medicion. Cada sensor de corriente consta de un organo de visualizacion de esta segunda senal, siendo el organo de la pantalla, por ejemplo, un diodo electroluminiscente, lo que permite al usuario conocer directamente la fase a la que esta asociado cada sensor de corriente.
Los expertos en la materia entenderan que los segundos dispositivos de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades 125A, 125N medidas no son necesariamente distintos del primer dispositivo de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones 101 medidas, el primer dispositivo 101 y los segundos dispositivos 125A 125N son capaces de formar el mismo dispositivo.
La figura 7 ilustra un segundo modo de realizacion para el cual los elementos analogos al primer modo de realizacion, descrito anteriormente, se localizan por referencias identicas, y no de describen de nuevo.
Segun el segundo modo de realizacion, la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas Va, Vb, Vc se efectua de manera identica a lo que se ha descrito para el primer modo de realizacion, y la identificacion de la fase correspondiente a cada una de las intensidades medidas Ix, ly, Iz se efectua segun una variante de lo que se ha descrito para el primer modo de realizacion.
La memoria 116 es adecuada para almacenar, en lugar del segundo software 124A de comparacion, un tercer software de comparacion, para cada intensidad medida lx, Iy, Iz, de coordenadas del vector de Fresnel lx, Iy, lz de dicha intensidad medida con las coordenadas del vector de Fresnel V1, V2, V3 de una respectiva tension medida e
identificada.
El segundo software 121A de determinacion, el segundo software 122A de calculo y el tercer software de comparacion forman entonces la segunda aplicacion 125A de identificacion.
Las etapas, visibles en la figura 7, del procedimiento de medicion implementado por los modulos 62A,... 62N secundarios para la identificacion, segun el segundo modo de realizacion, de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas lx, ly, lz se describiran ahora para el primer modulo 62A secundario.
La etapa 300 inicial es identica a la etapa 200 descrita anteriormente para el primer modo de realizacion.
El primer modulo 62A secundario medido, en particular, durante esta etapa 300 ya traves de sus sensores de corriente 76A, cada uno de la primera, segunda y tercera intensidades lx, ly, lz, y el segundo software 118A de muestreo muestra los valores medidos de las tres intensidades lx, ly, lz, habiendose reiniciado previamente el tiempo de inicio del muestreo para asegurar la sincronizacion temporal del sensor 76A de intensidad con respecto al organo 66 de medicion de la tension.
Durante la etapa 310, el segundo software 121A de determinacion primero determina el o los primeros coeficientes Re_k(lj) y lm_k(lj) de cada una de las intensidades medidas lx, ly, lz, con ayuda de las ecuaciones (4) y (5), donde j es igual a x, y, z y k esta k comprendido entre 1 y K.
El segundo software 122A de calculo luego normaliza las intensidades medidas lx, ly, lz para obtener intensidades estandarizadas Jx, Jy, Jz segun las siguientes ecuaciones:
Re_1(Jj) = Re_1(lj) x , M o d (V 1)
v M o d (I j ) (24)
M o d lm_1(Jj) = lm_1(lj) x (V l )
M o d (I j ) (25)
donde j es respectivamente igual a x, y y z.
Al final de esta estandarizacion de las intensidades medidas, el modulo de los vectores de Fresnel de intensidades estandarizadas Jx, Jy, Jz es entonces igual a modulo del vector de Fresnel V1 de la primera tension medida.
Durante las etapas 320 a 360, el tercer software de comparacion compara sucesivamente los vectores de Fresnel de cada una de las intensidades estandarizadas Jx, Jy, Jz con los vectores de Fresnel V1, V2, V3 de cada una de las tensiones asociadas respectivamente a la primera, la segunda y la tercera fase.
El tercer software de comparacion comienza, por ejemplo, comparando el vector de Fresnel de la primera de intensidad Jx estandarizada con los vectores de Fresnel V1, V2, V3 de cada una de las tensiones en la etapa 320. La comparacion consiste, por ejemplo, comparando los primeros coeficientes de la descomposicion en serie de Fourier de la primera intensidad estandarizada Jx con los primeros coeficientes correspondientes del vector de Fresnel Vj de la tension correspondiente segun las siguientes desigualdades:
Re_1 (Vj) - C2 x Mod(Vj) < Re_1(Jx) < Re_1 (Vj) C2 x Mod (Vj) (26) lm_1 (Vj) - C2x Mod (Vj) < lm_1(Jx) < lm_1 (Vj) + C2x Mod (Vj) (27) donde C2 es un segundo factor, j es igual a 1, 2 o 3, y
Mod (Vj) representa el modulo del vector de Fresnel Vj de la tension correspondiente.
Segun las desigualdades (26) y (27), la comparacion entre el vector de Fresnel de la primera intensidad normalizada Jx y el vector de Fresnel Vj de la tension correspondiente se lleva a cabo con una segunda tolerancia de error igual a C2 multiplicada por el modulo de vector de Fresnel Vj de la tension correspondiente a la vez. sobre la abscisa y la ordenada.
En el modo de realizacion descrito, el segundo factor C2 es igual a 0,4, la segunda tolerancia de error corresponde a una segunda tolerancia angular del orden de /-25° a /-35°.
Si las desigualdades (26) y (27) se respetan para el vector V1 de Fresnel de la primera tension, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 330 que la primera intensidad medida corresponde a la primera fase, es decir, que lx es igual a l1, y el tercer software de comparacion pasa a la etapa 340.
De lo contrario, el tercer software de comparacion continua la etapa 320 al comparar, de manera analoga utilizando desigualdades (26) y (27), el vector de Fresnel de la primera intensidad normalizada Jx con el vector de Fresnel Vj de la siguiente tension.
Si las desigualdades (26) y (27) se respetan para el vector de Fresnel Vj, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 330 que la primera intensidad medida lx corresponde a la fase asociada con el vector de Fresnel Vj para el cual las desigualdades (26) y (27) se respetan, es decir, que Ix es igual a Ij.
Si las desigualdades (26) y (27) se respetan para el vector V3 de Fresnel de la tercera tension, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 330 que la primera intensidad medida corresponde a la tercera fase, es decir, Ix es igual a I3 y pasa a la etapa 340.
De lo contrario, el tercer software de comparacion tambien avanza a la etapa 340 ya que la identificacion de la primera intensidad medida Ix se probo para cada una de las fases.
La segunda aplicacion 125A de identificacion entonces busca, durante las etapas 340 y 350, para identificar de manera analoga la fase correspondiente a la segunda intensidad medida Iy.
El tercer software de comparacion luego compara el vector de Fresnel del segundo Jy de intensidad normalizada con los vectores de Fresnel V i, V2, V3 de cada una de las tensiones en la etapa 340, por ejemplo, con ayuda de las siguientes desigualdades:
Re_1 (Vj) - C2 x Mod (Vj) < Re_1(Jv)< Re_1 (Vj) + C2 x Mod (Vj) (28) Im_1 (Vj) - C2 x Mod (Vj) < Im_1(Jy) < Im_1 (Vj) C2 x Mod (Vj) (29) Si las desigualdades (28) y (29) se respetan para el vector V i de Fresnel de la primera tension, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 350 que la segunda intensidad medida corresponde a la primera fase, es decir, que ly es igual a I1 y el tercer software de comparacion pasa a la etapa 360.
De lo contrario, el tercer software de comparacion continua la etapa 340 al comparar, de manera analoga usando desigualdades (28) y (29), el vector de Fresnel de la segunda intensidad normalizada Jy con el vector de Fresnel Vj de la siguiente tension.
Si las desigualdades (28) y (29) se respetan para el vector de Fresnel Vj, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 350 que la segunda intensidad medida ly corresponde a la fase asociada con el vector de Fresnel Vj para el cual las desigualdades (28) y (29) se respetan, es decir, que Iy es igual a Ij. Si las desigualdades (28) y (29) se respetan para el vector V3 de Fresnel de la tercera tension, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 350 que la segunda intensidad medida ly corresponde a la tercera fase, es decir, Iy es igual a I3 y pasa a la etapa 360.
De lo contrario, el tercer software de comparacion tambien avanza a la etapa 360 ya que la identificacion de la segunda intensidad medida Iy se probo para cada una de las fases.
La segunda aplicacion 125A de identificacion busca finalmente, durante las etapas 360 y 370, para identificar de manera analoga la fase correspondiente a la tercera intensidad medida Iz.
El tercer software de comparacion luego compara el vector de Fresnel del tercer Jz de intensidad normalizada con los vectores de Fresnel V i, V2, V3 de cada una de las tensiones en la etapa 360, por ejemplo, con ayuda de las siguientes desigualdades:
Re_1( Vj) - C2 x Mod(Vj) < Re_1(Jz) < Re_1( Vj) + C2 x Mod(Vj) (30) Im_1( Vj) - C2 x Mod (Vj) < Im_1(Jz) < Im_1( Vj) + C2 x Mod (Vj) (31) De manera analoga a lo que se ha descrito anteriormente, si las desigualdades (30) y (31) se respetan para el vector V i de Fresnel de la primera tension, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 370 que la tercera intensidad medida lz corresponde a la primera fase, es decir, Iz es igual a I1 y pasa a la etapa 375. De lo contrario, el tercer software de comparacion continua la etapa 360 al comparar, de manera analoga utilizando desigualdades (30) y (31), el vector de Fresnel de la tercera intensidad normalizada Jy con el vector de Fresnel Vj de la siguiente tension.
Si las desigualdades (30) y (31) se respetan para el vector de Fresnel Vj, entonces, el tercer software de comparacion considera durante la etapa 370 que la tercera intensidad medida lz corresponde a la fase asociada con el vector de Fresnel Vj para el cual las desigualdades (30) y (31) se respetan, es decir, que Iz es igual a Ij y pasa a la etapa 375.
Si las desigualdades (28) y (29) no se respetan para ningun vector de Fresnel de tension, el tercer software de comparacion tambien avanza a la etapa 375 ya que la identificacion de la tercera intensidad medida Iz se probo para cada una de las fases.
Las etapas 375, 380, 385 y 390 son identicas, entonces, respectivamente a las etapas 275, 280, 285 y 290 descritas
anteriormente para el primer modo de realizacion. Las transiciones entre las etapas tambien son identicas.
Si al menos dos intensidades medidas Ix, ly, Iz no se han identificado en una fase respectiva, la segunda aplicacion 125A de identificacion vuelve a la etapa 300.
Despues de la identificacion de las fases, el software 127A de calculo calcula, de la misma manera y periodicamente, la ene^a activa Ei , E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para cada una de las tres fases a partir de los valores de las tensiones V i, V2, V3 medidos e identificados, asf como valores de intensidades I1A, I2A, I3A medidos por los sensores 76A de corriente e identificados.
El primer modulo 62A secundario luego elabora su segundo mensaje M2A, y si es el quien dispone del monetiforme, luego lo envfa al modulo 64 de centralizacion.
Las etapas del procedimiento de medicion implementado por los otros modulos 62B, 62N secundarios son identicos a las etapas 300 a 390 descritas anteriormente para el primer modulo 62A secundario, y tambien se realizan simultaneamente entre todos los modulos 62A, 62N secundarios por la sincronizacion de tiempo realizada con ayuda del primer mensaje Mi.
El modulo 64 de centralizacion efectua los mismos procesamientos que los descritos anteriormente para el primer modo de realizacion.
El funcionamiento de este segundo modo de realizacion es, por otra parte, identico al del primer modo de realizacion descrito anteriormente.
Las ventajas de este segundo modo de realizacion son identicas a las del primer modo de realizacion descrito anteriormente.
Por lo tanto, es concebible que el sistema 20 de medicion segun la invencion permita identificar automaticamente la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas, sin que el operario tenga que preocuparse por que fase corresponde a cada uno de los conductores 34, 36, 38 primarios cuando se conecta el organo 66 de medicion a cada uno de los conductores 34, 36, 38 primarios.
i8
Claims (11)
1. Sistema (20) de medicion de al menos una magnitud electrica (Va, Vb, Vc) relativa a une instalacion (16) electrica, constando la instalacion (16) de conductores (34, 36, 38) electricos adaptados para permitir la circulacion de una corriente alterna trifasica, comprendiendo este sistema (20) de medicion:
- un organo (66) de medicion de la tension de cada uno de los conductores (34, 36, 38) electricos, estando cada conductor (34, 36, 38) electrico asociado a una fase respectiva de la red alterna,
- una unidad de procesamiento de informacion (68) adecuado para recibir los valores de las tensiones medidas (Va, Vb, Vc),
- tres sensores (76A,..., 76N) de corriente, siendo cada sensor (76A,..., 76N) de corriente adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en el conductor (42A,..., 46N) electrico correspondiente, caracterizado porque la unidad (68) de procesamiento comprende medios (103) de asociacion de manera predeterminada de la primera tension (Va) medida con una primera fase de entre las tres fases, un primer dispositivo (101) de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas (Vb, Vc) y un segundo dispositivo (125A,..., 125N) de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas (lx, ly, Iz), y
porque el segundo dispositivo (125A,..., 125N) de identificacion consta de segundos medios (121A,..., 121N) de determinacion del vector de Fresnel (lx, ly, Iz) de cada una de las tres intensidades medidas, segundos medios (122A,..., 122N) para calcular tres vectores (Ph_02(Ij)) de imagen mediante una segunda rotacion de los vectores de Fresnel (lx, ly, Iz) de las tres intensidades medidas y los segundos medios (124A,..., 124N) de comparacion, con un intervalo predeterminado de valores angulares (]-a1 ref; a2ref[) del valor del angulo entre cada vector (Ph_02(lj)) de imagen y un eje de referencia (X).
2. Sistema (20) de medicion segun la reivindicacion 1, en el que el primer dispositivo (101) de identificacion consta de primeros medios (104) de determinacion del vector de Fresnel (Va, Vb, Vc) de cada una de las tres tensiones medidas, primeros medios (105) para calcular un vector (Ph_01(Vj)) de imagen mediante una primera rotacion del vector (Vj) de Fresnel de una de entre las otras dos tensiones medidas y primeros medios (106) de comparacion del vector (Ph_01 (Vj)) de imagen con el vector (V1) de Fresnel de la primera tension medida.
3. Sistema (20) de medicion segun la reivindicacion 2, en el que un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y en el que el valor del angulo (01) de la primera rotacion depende del mdice kp de la fase a identificar, siendo el valor del angulo (01) de la primera rotacion preferentemente igual a (kp-1) x 120°.
4. Sistema (20) de medicion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y en el que el valor del angulo (02) de la segunda rotacion depende del mdice kp de la intensidad medida.
5. Sistema (20) de medicion segun la reivindicacion 4 tomada con la reivindicacion 2, en el que el valor del angulo (02) de la segunda rotacion es igual a ((kp-1) x 120°) - R, donde R representa el valor del angulo entre el vector (V1) de Fresnel de la primera tension medida y el eje de referencia (X).
6. Sistema (20) de medicion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores tomada con la reivindicacion 2, en el que el segundo dispositivo (125A,..., 125N) de identificacion consta de terceros medios de comparacion, para cada intensidad medida (lx, ly, Iz), de coordenadas del vector de Fresnel (lx, ly, lz) de dicha intensidad medida con las coordenadas del vector de Fresnel de una tension de fase (V1, V2, V3) respectiva.
7. Sistema (20) de medicion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema (20) de medicion comprende, ademas, un dispositivo (109) de indicacion de fin de identificacion adecuado para transmitir una primera senal, tal como una primera senal luminosa, cuando el primer dispositivo (101) de identificacion ha identificado la fase correspondiente a cada una de las tensiones medidas (Va, Vb, Vc).
8. Sistema (20) de medicion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema (20) de medicion se preve para una instalacion (16) electrica que consta de conductores (34, 36, 38) electricos primarios y conductores (42A, 42B,..., 42N, 44A, 44B,..., 44N, 46A, 46B,..., 46N) electricos secundarios adecuados para permitir la circulacion de la corriente alterna, estando cada conductor (42A,..., 46N) electrico secundario conectado electricamente a un conductor (34, 36, 38) electrico primario correspondiente, presentando el conductor (34, 36, 38) primario y el conductor (42A,..., 46N) secundario correspondiente sustancialmente la misma tension alterna (V1, V2, V3)
en el que el sistema (20) de medicion comprende:
- un modulo (60) primario que consta del organo de medicion de la tension (66), siendo el organo (66) de medicion de la tension adecuado para medir la tension de cada conductor (34, 36, 38) primario,
- constando al menos un modulo (62A,..., 62N) secundario de los tres sensores (76A,..., 76N) de corriente,
siendo cada sensor de corriente adecuado para medir la intensidad de la corriente que circula en el conductor (42A,..., 46N) secundario correspondiente, estando el o cada modulo (62A,..., 62N) secundario conectado al modulo (60) primario por una conexion de datos correspondiente,
constando el modulo (60) primario, ademas, de medios (107) de transmision, con destino al receptor (80A,..., 80N) radioelectrico del o de cada modulo (62A, 62B,..., 62N) secundario, un primer mensaje (M1) que contiene los valores de tensiones medidas (Va, Vb, Vc),
constando el o cada modulo (62A,..., 62N) secundario de medios de recepcion del primer mensaje (M1), y comprendiendo el sistema (20) de medicion medios (120A,..., 120N) de sincronizacion temporal de las intensidades medidas (Ix, ly, Iz) con respecto a las tensiones medidas (Va, Vb, Vc).
9. Estacion (10) de transformacion de una corriente electrica que presenta una primera tension alterna trifasica en una corriente electrica que presenta una segunda tension alterna trifasica, comprendiendo la estacion (10) de transformacion:
- una primera tabla (14) que consta de conductores electricos (24A, 26A, 28A, 24B, 26B, 28B) de llegada adecuados para conectarse a una red (12) electrica, estando cada conductor (24A,..., 28B) de llegada asociado con una fase respectiva de la primera tension alterna,
- una segunda tabla (16) que consta de conductores (34, 36, 38) electricos primarios de partida y conductores (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B,..., 42N, 44N, 46N) electricos secundarios de partida, estando cada conductor (42A,..., 46N) secundario de partida conectado electricamente a un conductor (34; 36; 38) primario de partida correspondiente, estando cada conductor (34, 42A,..., 46N) de partida asociado con una fase respectiva de la segunda tension alterna,
- un transformador (18) electrico conectado entre la primera tabla (14) y la segunda tabla (16) y adecuado para transformar la primera tension alterna en la segunda tension alterna, y
- un sistema (20) de medicion de al menos una magnitud electrica relativa a la segunda tabla (16), caracterizada porque el sistema (20) de medicion es de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
10. Procedimiento de medicion de al menos una magnitud electrica (Va, Vb, Vc) relativa a une instalacion (16) electrica, constando la instalacion (16) de conductores (34, 36, 38) electricos adaptados para permitir la circulacion de una corriente alterna trifasica, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
- la medicion (150), por un organo (66) de medicion, de la tension de cada uno de los conductores (34, 36, 38) electricos, estando cada conductor (34, 36, 38) electrico asociado a una fase respectiva de la red alterna, - la recepcion (150), por una unidad (68) de procesamiento de informacion, de valores de las tensiones medidas (Va, Vb, Vc),
estando el procedimiento caracterizado porque comprende, ademas, las siguientes etapas:
- la asociacion (155), por la unidad (68) de procesamiento de informacion, de manera predeterminada, de la primera tension medida (Va) con una primera fase de entre las tres fases,
- la identificacion (165, 180), por un primer dispositivo (101) de identificacion, de la fase correspondiente a cada una de las otras dos tensiones medidas (Vb, Vc),
- la medicion (200; 300), por tres sensores (76A,..., 76N) de corriente, de la intensidad de la corriente que circula en cada uno de los conductores (42A,..., 46N) electricos, y
- la identificacion (230, 250, 270; 330, 350, 370), por un segundo dispositivo (125A,..., 125N)) de identificacion, de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas (lx, ly, Iz),
en el que la etapa (230, 250, 270; 330, 350, 370) de identificacion de la fase correspondiente a cada una de las tres intensidades medidas consta de la determinacion del vector de Fresnel (lx, ly, Iz) de cada una de las tres intensidades medidas, el calculo de tres vectores (Ph_02(Ij)) de imagen mediante una segunda rotacion de los vectores de Fresnel (lx, Iy, Iz) de las tres intensidades medidas y la comparacion, con un intervalo predeterminado de valores angulares (]-a1ref; a2ref[) del valor del angulo entre cada vector (Ph_02(Ij)) de imagen y un eje de referencia (X).
11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, en el que un mdice kp esta asociado con cada fase a identificar, siendo el mdice kp un numero entero igual a 1 para la primera fase y tomando sucesivamente los valores enteros iguales a 2 y 3 para las otras fases, y en el que el valor del angulo (02) de la segunda rotacion depende del mdice kp de la intensidad medida,
siendo el valor del angulo (02) de la segunda rotacion preferentemente igual a ((kp-1) x 120°) - R, donde R representa el valor del angulo entre el vector (V1) de Fresnel de la primera tension medida y el eje de referencia (X).
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