ITMI20121191A1 - Sistemi, procedimenti, e dispositivi per la stima della capacita' di condensatori di potenza - Google Patents

Sistemi, procedimenti, e dispositivi per la stima della capacita' di condensatori di potenza Download PDF

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ITMI20121191A1
ITMI20121191A1 IT001191A ITMI20121191A ITMI20121191A1 IT MI20121191 A1 ITMI20121191 A1 IT MI20121191A1 IT 001191 A IT001191 A IT 001191A IT MI20121191 A ITMI20121191 A IT MI20121191A IT MI20121191 A1 ITMI20121191 A1 IT MI20121191A1
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IT
Italy
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current
voltage
power capacitor
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IT001191A
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Silvio Colombi
Marco Crespan
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Gen Electric
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Description

«SISTEMI, PROCEDIMENTI, E DISPOSITIVI PER LA STIMA DELLA CAPACITA' DI
CONDENSATORI DI POTENZA»
SFONDO DELL'INVENZIONE
La presente divulgazione riguarda la stima della capacità di condensatori usati in sistemi elettronici di potenza.
Moderni sistemi elettronici di potenza, come "uninterruptible power supplies (UPS) " o alimentatori di potenza non interrompibili impiegano convertitori commutati accoppiati con filtri LC per rimuovere componenti di alta frequenza. Condensatori di potenza in corrente alternata (AC) sono un componente maggiore di questi filtri . La vita limitata di un condensatore di potenza richiede solitamente manutenzione preventiva. Convenzionalmente, tempori zzazione per manutenzione preventiva per un condensatore di potenza è stimata in base alle sollecitazioni imposte sul condensatore, come tensione, corrente e temperatura. Benché la stima della vita del condensatore in questo modo possa generalmente essere accurata, alcuni condensatori di potenza possono contenere difetti imprevisti o possono invecchiare più rapidamente della maggior parte. Poiché la capacità totale di ciascuna fase di un banco di condensatori di potenza AC tipicamente include vari condensatori collegati in parallelo, è possibile che almeno un condensatore possa avere un simile difetto. Così , la stima della vita di un condensatore conformemente a tecniche convenzionali potrebbe determi -nare in modo non accurato quando dovrebbe essere programmata manutenzione preventiva. Se manutenzione preventiva non viene attuata - o se un condensatore mal funziona in modo imprevisto - allora vi potrebbe essere un elevato rischio di guasto dall 'equipaggiamento elettroni co di potenza.
BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
Alcune forme commisurate per ambito all ' invenzione origi nari amente rivendicata sono riassunte qui di seguito. Queste forme di realizzazione non intendono limitare l ' ambito dell ' invenzione rivendicata, ma piuttosto esse intendono forni re solamente un breve sommario di possibili forme dell ' invenzione, infatti , l ' invenzione può racchiudere una varietà di forme che possono essere simili alle o differenti dalle forme di realizzazione il -lustrate in seguito.
in una prima forma di realizzazione, un sistema include, ad esempio, un sensore di tensione, un sensore di corrente e ci rcuiteria di elaborazione di dati , il sensore di tensione può misurare una differenza di tensione attraverso una fase di un condensatore di potenza, il sensore di corrente può misurare una corrente scorrente nel condensatore di potenza. La ci rcuì te ri a di elaborazione di dati è atta a determinare una prima indicazione istantanea di una differenza tra una capacità nominale del condensatore di potenza ed un valore attuale o effettivo del condensatore di potenza in base almeno in parte alla misurata prima differenza di tensione e prima corrente .
in una seconda forma di realizzazione, un' apparecchiatura include un manufatto che include media leggibile da macchina tangibili , memorizzanti istruzioni eseguibili da macchina. Le istruzioni includono istruzioni per ricevere una prima, seconda, ed una terza misurazione di tensione rispettivamente attraverso una prima, seconda, e terza fase di un condensatore di potenza ed una misurazione di corrente totale uguale alla somma di tutte le correnti scorrenti attraverso la prima, seconda, e terza fasi del condensatore di potenza. Altre istruzioni possono determinare una prima, seconda e terza correnti previste moltiplicando valori di capacità nominali nella prima, seconda e terza fasi del condensatore di potenza per una derivata della prima, seconda, e terza misurazione di tensione. Le istruzioni possono pure includere istruzioni per sommare la prima, seconda, e terza correnti previste per ottenere una corrente prevista totale e per comparare la corrente prevista totale con la misurazione di corrente totale per ottenere un segnale d' errore correlato a differenze tra valori attuali o effettivi e nominali delle fasi del condensatore di potenza 1 ' una rispetto all ' altra.
in una terza forma di realizzazione, un procedimento include il misurare una istantanea tensione e corrente associata con una fase di un condensatore di potenza impiegando un sensore di tensione ed un sensore di cor rente. impiegando un processore, un segnale d'errore istantaneo può essere determinato in base almeno parzialmente alla tensione dalla corrente istantanea misurata, il segnale d' errore istantaneo può essere correlato ad una differenza tra una capacità attuale o effettiva ed una capacità nominale del condensatore di potenza. Quando il segnale d' errore istantaneo od un valore correlato al segnale d' errore istantaneo supera una soglia, il processore può forni re in uscita una indicazione che è richiesta manutenzione preventiva del condensatore di potenza.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Questi , ed altri particolari , aspetti , e vantaggi del -la presente invenzione risulteranno meglio compresi dal -la lettura della seguente descrizione dettagliata con riferimento ai disegni acclusi , in cui caratteri uguali rappresentano in tutti i disegni parti uguali, in cui: FIG. 1 è uno schema a blocchi di un sistema "uninterruptible power supply (UPS)" o di alimentazione di potenza o energia elettrica non interrompibile impiegante condensatori monitorati per identificare errori, secondo una forma di realizzazione;
FIG. 2 è uno schema a blocchi illustrante varie misurazioni elettriche e vari segnali di controllo nel sistema UPS, secondo una forma di realizzazione;
FIG. 3 è uno schema a blocchi di un dispositivo di controllo che può indicare quando è richiesta manutenzione del condensatore impiegando alcune delle misurazioni elettriche di FIG. 2, secondo una forma di realizzazione;
FIG. 4 è uno schema circuitale di un banco di condensatori trifase secondo una forma di realizzazione;
FIG. 5 è un sistema di controllo atto ad identificare un errore tra la capacità prevista di un condensatore e la capacità attuale o effettiva probabile del condensatore, secondo una forma di realizzazione;
FIG. 6 è un diagramma di flusso descrivente un procedimento per indicare quando è richiesta manutenzione del condensatore in base all'errore determinato usando il sistema di FIG. 5, secondo una forma di realizzazione;
FIG. 7 è un grafico fornente un esempio di un modo di primo ordine per stimare una derivata, secondo una forma di realizzazione;
FIG . 8 è uno schema a blocchi di un sistema per determinare una stima di ordine superiore di una derivata, secondo una forma di realizzazione ;
FIG . 9 è uno schema a blocchi di un sistema di control lo per stabilire un errore tra una capacità prevista ed una capacità misurata stimata, secondo una forma di realizzazione ; e
FIG. 10 è un grafico ill ustrante valori sperimentali ottenuti impiegando il sistema di FIG . 9, secondo una forma di realizzazione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Una o più forme di realizzazione specifiche del la presente invenzione saranno descritte in seguito, in uno sforzo di forni re una descrizione concisa di queste forme di realizzazione , tutte le caratteristiche di un' implementazione attuale o effettiva possono non essere descritte nel la descrizione. Si deve comprendere che, nel -lo sviluppo di una qual siasi simile attuale implementazione, come in qualsiasi progettazione o progetto di di -segno, numerose decisioni specifiche del l ' implementazione devono essere attuate per ottenere traguardi specifi -ci dello sviluppatore, come conformità con vincoli correlati al sistema e correlati agl i aspetti commerciali , che possono variare da una implementazione ad un'altra, inoltre, si deve comprendere che tale sforzo di sviluppo potrebbe essere complesso e consumare tempo, ma nondimeno sarebbe una esecuzione di routine di disegno o progettazione, fabbricazione e produzione per gli ordinari esperti del ramo alla luce della presente divulgazione. Nel 1 ' introdurre elementi di varie forme di realizzazione della presente invenzione, gli articoli "una", "un" , "la/il" e "detto" vogliono significare che vi sono uno o più degli elementi . I termini "comprendente" , "includente" e "avente" vogliono essere inclusivi e significano che vi possono essere elementi addizionali differenti dagli elementi elencati .
La presente divulgazione riguarda la stima della capacità di condensatori usato in sistemi elettronici di potenza. Come qui usato, un condensatore usato in sistemi elettronici di potenza può essere chiamato in maniera interscambi abile un "condensatore di potenza" o un "banco di condensatori di potenza" . Questi termini non devono essere considerati come mutuamente esclusivi . Secondo la presente divulgazione, il tempo in cui è richiesta manutenzione preventiva per un condensatore di potenza può essere determinato con misure differenti dalla semplice vita o durata stimata del condensatore in base a corrente, temperatura, tempo di funzionamento e così via. Monitorando misurazioni elettriche associate con un condensatore di potenza - in alcuni casi , in tempo reale o in tempo quasi reale - manutenzione preventiva può essere appropriatamente programmata, in realtà, il sistema della presente invenzione può anche identificare guasti o difetti imprevisti in un condensatore che potrebbero essere tenuti in considerazione impiegando tecniche convenzionali .
Molti differenti tipi di sistemi elettronici di potenza possono usare condensatori o banchi di condensatori in ci rcuiti di filtrazione in corrente alternata (AC) . un simile tipo di sistemi elettronici di potenza può includere, ad esempio, un sistema "uninterruptible power supply (UPS)" o di alimentazione di potenza non interrompibile 10, come è generalmente illustrato in FIG. 1. Benché la descrizione seguente descriverà la stima del tempo di vita di un condensatore nel contesto del sistema UPS 10, il sistema UPS 10 è previsto per rappresentare solamente una forma del sistema elettronico di potenza che può trarre beneficio dalla presente divulgazione, infatti , qualsiasi sistema elettronico di potenza usante un condensatore di potenza può impiegare i sistemi , i metodi o procedimenti di dispositivi insegnati dalla presente divulgazione.
il sistema UPS 10 include un numero qualsiasi adatto di al imentatori di potenza non interrompibili (UPS) 12 , contrassegnati con 1 . . . N, che possono alimentare potenza ad un carico 14. uno o più control lori UPS 16 possono controllare il funzionamento degli UPS 12 nel modo descritto in seguito. Benché l ' esempio di FIG . 1 illustri un singolo controllore o dispositivo di controllo UPS 16 in grado di control lare tutti gl i UPS 12 del si -stema di UPS in parallelo 10, possono essere impiegate altre configurazioni . Alternativamente, ad esempio, ciascun UPS 12 può basarsi sul suo proprio control lore 16 di UPS che può coordinarsi con altri control lori 16 di UPS in qualsiasi modo adatto (ad esempio "peer-to-peer" o da pari-a-pari o "master-slave" o padrone-schiavo) . Tra altre cose, il controllore di UPS 16 può determi -nare e controllare quando ciascun UPS 12 alimenta potenza ad un carico 14 mediante un percorso di alimentazione di bypass 18 o un percorso 20 di alimentazione di invertitore. il percorso di alimentazione di bypass 18 di ciascun UPS 12 rappresenta potenza alimentata da una certa sorgente di potenza principale, come una società distributrice di potenza o un generatore locale, viceversa, il percorso 20 di alimentazione di invertitore rappresenta un percorso di doppia conversione in cui potenza in corrente alternata (AC) viene dapprima convertita in corrente continua (DC) prima di essere nuovamente convertita a potenza AC impiegando un inverter o invertitore. Come sarà discusso in seguito, il controllore 16 di UPS può pure monitorare ed identificare quando è richiesta manutenzione preventiva in un condensatore di potenza o in un banco di condensatore di potenza. Questa tecnica può essere applicabile a qualsiasi adatto tipo di UPS (ad esempio interattivo di linea, doppia conversione, etc.) e anche a qualsiasi sistema elettronico di potenza impiegante condensatori AC (ad esempio convertitore a vento, convertitore di azionamento, etc.).
Per controllare ciascun UPS 12 ed identificare quando è richiesta manutenzione preventiva per un condensatore di potenza di tale UPS 12, il controllore 16 di UPS può ricevere misurazioni elettriche in corrispondenza di vari punti entro UPS 12, e forni re vari segnali di controllo a componenti di tale UPS 12. Alcuni di questi segnali sono mostrati in uno schema a blocchi di un UPS 12 illustrato in FIG . 2. Nell 'esempio di FIG. 2, uno schema a blocchi di un UPS 12 è mostrato in una forma ad una linea, in altre parole, ciascuna linea dello schema a blocchi di FIG. 2 rappresenta tre fasi di potenza (e/o una linea neutra). Come si può pure osservare in FIG. 2, UPS 12 include un percorso di alimentazione di bypass 18 ed un percorso di alimentazione di inverter 20.
Facendo dapprima riferimento al percorso di alimentazione di bypass 18, un contattore o interruttore k3 fornisce potenza dalla sorgente di potenza attraverso il percorso 18 di alimentazione di bypass quando chiuso, un segnale di controllo S|<3 dal controllore 16 di UPS può controllare se il contattore o interruttore K3 è aperto oppure chiuso, in generale, il contattore o interruttore K2rimane chiuso anche quando il percorso di alimentazione di bypass 18 non viene selezionato per forni re potenza al carico 14. un induttore i_b serve come una bobina d'arresto in ciascun UPS 12. La presenza dell ' induttore Lb del percorso 18 di alimentazione di bypass può consenti re misurazioni elettriche accurate nel percorso di alimentazione di bypass 18 anche quando collegato in parallelo con altri UPS 12. Com' è mostrato in FIG. 2 , misurazioni di tensione (Ub) e misurazioni di corrente
(ib) nel percorso di alimentazione di bypass 18 possono essere realizzate prima dell ' induttore Lb . Senza l ' induttore Lb , allora un guasto (ad esempio un cortoci rcuito) in un percorso di alimentazione di bypass parallelo differente 18 potrebbe immediatamente influenzare le misurazioni del percorso di alimentazione di bypass 18 mostrato in FIG. 2. un "stati c switch module (SSM)" o modulo interruttore statico 22 nel percorso di alimentazione di bypass 18 può agi re come un interruttore controll ato dal controllore 16 di UPS (ad esempio tramite un segnale di controllo SBYP . Come si comprenderà, il SSM 22 può essere formato da ti ristori efficienti dal punto di vista economico e della potenza, il controllore 16 di
UPS può controllare se il percorso di alimentazione di bypass 18 alimenta potenza al carico 14 facendo basculare il SSM attraverso il segnale di controllo SBYP .
il percorso 20 di alimentazione del 1 ' i nverter o invertitore può ricevere potenza attraverso un contattore o interruttore K2. il controllore 16 di UPS può controllare il contattore o interruttore K2 attraverso un segnale di controllo SK2. in generale, il contattore o interruttore K2rimarrà chiuso anche quando il percorso 20 di alimentazione dell ' inverter non è selezionato per fornire potenza al carico 14. Potenza trifase passante attraverso il percorso 20 di alimentazione del 1 ' inverter può entrare in un raddrizzatore 24. il raddrizzatore 24 converte potenza in corrente alternata (AC) in potenza in corrente continua (DC) . L' uscita di potenza DC dal raddrizzatore 24 può essere immagazzinata in un batteria 26 o qualsiasi altro tipo di dispositivo di immagazzinamento di energia adatto. Quando il percorso 20 di alimentazione dell ' inverter alimenta potenza al carico 14, un inverter 28 può riconverti re la potenza DC dal raddrizzatore 24 e/o dalla batteria nuovamente nella potenza AC basata su segnali SJNV di controllo dell ' inverter, il controllore 16 di UPS può controllare se il percorso 20 di alimentazione dell 'inverter alimenta potenza al carico 14 in base ai segnali SJNV di controllo dell ' inverter che l' inverter 28 riceve (oppure non riceve). L'uscita di potenza AC dall ' inverter 28 può entrare in un trasformatore di isolamento d'uscita 30 prima di raggiungere il condensatore di potenza trifasi C.
Com'è stato discusso precedentemente, il controllore 16 può ricevere varie misurazioni elettriche dell 'UPS 12. Ad esempio, possono essere misurate misurazioni di tensione (Ub) e misurazioni di corrente (ib) del percorso 18 di alimentazione di bypass. Nel percorso 20 di alimentazione dell ' inverter, correnti d'uscita (is) dal 1 ' i nverter 28 sono rilevate tra l' inverter 28 e il trasformatore di isolamento d'uscita 30. Addizionalmente, la tensione (uc) del condensatore e la corrente di carico (iL) dell 'inverter possono essere misurate prima del contattore o interruttore Ki. in corrispondenza dell 'uscita dell 'UPS 12, ammontante alla combinazione di potenza del percorso 18 di alimentazione di bypass e dal percorso 20 di alimentazione del 1 ' i nverter , la tensione di uscita (u0) e la corrente d'uscita (i0) possono esse-re misurate. Queste misurazioni possono essere usate per controllare il flusso di potenza attraverso UPS 12. il controllore 16 può pure ricevere correnti le e/o ico del condensatore per stimare quando è richiesta manutenzione preventiva del condensatore di potenza AC. il vettore corrente le del condensatore contiene le tre correnti istantanee scorrenti rispettivamente attraverso il condensatore C (vedere ad esempio FIG. 4 e la discussione associata seguente) . La corrente ico del condensatore rappresenta la somma delle tre correnti del condensatore contenute in ic, che possono essere misurate come l ' uscita di corrente al neutro dal condensatore di potenza AC. Come sarà discusso in seguito, solamente l ' una o l ' altra delle correnti le e/o ico del condensatore può essere usata per esegui re questa stima. Così , altre forme di realizzazione possono includere sensori di corrente solamente per misurare le correnti le nel condensatore o solamente la corrente ico del condensatore.
Com' è mostrato in FIG. 3, il controllore 16 di UPS può ricevere almeno la ucdi misurazione e l ' una o l ' altra delle o entrambe le correnti ico ico. impiegando queste misurazioni , il controllore 16 di UPS può determinare quando è richiesta manutenzione preventiva sul condensatore di potenza AC. Per far ciò, il controllor e 16 di UPS può impiegare un processore 40 operativamente accoppiato al la memoria 42 e/o al dispositivo di memorizzazione 44. il processore 10 e/o altra ci rcuiteria di elaborazione di dati può eseguire istruzioni memorizzate su un qualsiasi manufatto avente uno o più media tangibili leggibili da macchina, memorizzanti almeno collettivamente queste istruzioni. La memoria 42 e/o il dispositivo di memorizzazione 44 possono rappresentare tali manufatti. Tra altre cose, la memoria 42 e/o il dispositivo di memorizzazione 44 possono rappresentare memoria ad accesso casuale, memoria di sola lettura, memoria riscrivibile, un "hard drive" o dischi ottici. Addizionalmente oppure alternativamente, il controllore 16 di UPS può includere una "field programmable gate array (FPGA)" o matrice di porte programmabile sul posto, oppure un "application-specific integrated Circuit (ASIC)" O circuito integrato specifico dell'applicazione che è stato programmato per attuare le tecniche qui discusse o per supportare il processore 40 (ad esempio fornire un'assistenza in comunicazione), impiegando le tecniche discusse in seguito, il controllore 16 di UPS può fornire in uscita un'indicazione 46 di manutenzione del condensatore quando le misurazioni istantanee uce Uc e/o ico<in>~ dicano che è richiesta manutenzione preventiva.
Quando UPS 12 è un sistema trifase, com'è generalmente illustrato in FIG . 2, il banco C di condensatori può includere tre distinti banchi di condensatori com'è illustrato generalmente in FIG. 4. Ad esempio, un primo gruppo di condensatori Ci può avere una differenza di tensione totale di ucie può lasciar passare una corrente di ici. un secondo gruppo di condensatori C2 può avere una differenza di tensione totale di Uc2 e può lasciar passare una corrente di iC2. Da ultimo, un terzo gruppo di condensatori C3 può avere una differenza di tensione totale di uC3 e può lasciar passare una corrente di iC3. Le correnti ici, ic2 rappresentano la misurazione di corrente le e possono sommarsi l 'una all 'altra per creare una corrente d'uscita totale al neutro di ico. 1 banchi di condensatori Ci, C2, e C3possono essere rispettivamente costruiti impiegando banchi di vari condensatori collegati in parallelo. Tipicamente, benché non necessariamente, i banchi di condensatori Ci, C2, e C3possono avere la medesima capacità di targa o nominale. La capacità nominale può variare quando i condensatori invecchiano, tuttavia, e può così essere usata per determinare quando è richiesta manutenzione preventiva. Come sarà discusso in seguito, alcune delle forme di realizzazione in seguito discusse possono identificare quando le capacità effettive dei banchi di condensatori Ci, C2, e C3-stimati impiegando le misurazioni elettriche uce le -differiscono di una quantità eccessiva dalle capacità di targa o nominali . Addizionalmente o alternativamente, un cambiamento non-uniforme nella capacità dei banchi di condensatori Ci, C2, e C3, stimato impiegando le misurazioni Uc e ico, può indicare un difetto in almeno uno dei tre banchi di condensatori che richiede attenzione .
Come si comprenderà, le tensioni uci, uC2 , e uC3 riguardano rispettivamente le correnti ici, iC2, e iC3 e le capacità Ci, C2, e C3 conformemente alla seguente equazione in forma differenziale o integrale :
Cl) Nella precedente Equazione 1, C si riferisce al valore di capacità del condensatore . La precedente relazione può essere usata per stimare un valore probabilmente uguale di capacità dati i valori elettrici misurati , il valore di capacità probabilmente attuale o effettivo può essere comparato con la capacità nominale per ottenere un valore d' errore suscettibile di indicare che è ri -chiesta manutenzione preventiva.
Per forni re un esempio, FIG . 5 il lustra un sistema per determinare una differenza tra la capacità nominale e la capacità attuale o effettiva di una fase del condensatore di potenza C. in particolare , FIG . 5 il lustra uno schema a blocchi 48 che può essere implementato mediante il controllore 16 nel determinare quando è richiesta manutenzione preventiva, in particolare, la capacità nomi -nale di un condensatore può non riflettere accuratamente la capacità effettiva del condensatore, particolarmente se il condensatore è difettoso o è degradato gradualmente col passare del tempo. Lo schema a blocchi 48 di FIG .
5 può determinare una misura del la differenza in questi valori , che può indicare quando è richiesta manutenzione preventiva. Si deve comprendere che il sistema di FIG . 5 può essere attuato dal control lore 16 nel la forma di i -struzione eseguibile e/o circuiteria specializzata.
Nell 'esempio di FIG. 5, un valore misurato di tensione attraverso una fase del condensatore C (ad esempio la tensione Uci attraverso il condensatore Ci) può entrare in un blocco derivativo 50. Come sarà descritto in seguito, il blocco derivativo 50 può impiegare un controllore di stato per ottenere una stima della derivata di un ordine superiore alla semplice stima del primo ordine. L' uscita del blocco derivativo 50 viene moltiplicata per la capacità di targa Cn52 , pure chiamata la "capacità nominale" per produrre un valore di corrente previsto ÌCE . Per ridurre l ' impatto dei componenti di alta frequenza, i componenti di alta frequenza della corrente prevista ÌCE possono essere filtrati in un filtro passabasso 54 per produrre una corrente prevista filtrata iCEf . Questa corrente prevista icEfrappresenta un valore istantaneo di corrente che si prevede abbia a scorrere attraverso la fase del condensatore Ci (e.g. , Ci) , quando la capacità attuale o effettiva del condensatore Ci è la medesima della capacità di targa o capacità nominale Cn.
Quando la capacità di targa o capacità nominale del condensatore Ci (e.g. , Ci) è la medesima della capacità attuale, la corrente prevista ÌCE Co la corrente prevista filtrata iCEf) sarebbe prevedibilmente sostanzialmente uguale alla corrente misurata ÌCM (ad esempio un valore misurato di ici, iC2 o iC3) . Le capacità attuale e di targa possono tuttavia differire e pertanto le correnti previste ÌCE CO la corrente prevista filtrata iCEf) può differire dalla corrente misurata ÌCM in un modo prevedibile. Per facilitare tale comparazione, la corrente misurata ÌCM può essere fatta passare attraverso un filtro passabasso CLPF) 56 per ottenere una corrente misurata filtrata iCMf . i filtri passabasso CLPF) 54 e 56 possono essere sostanzialmente uguali oppure possono essere differenti , ma entrambi possono generalmente introdurre la medesima quantità di ritardo ai loro valori rispettivi . Per citare alcuni esempi , il filtro passabasso CLPF) 54 e 56 può rimuovere rumore con una frequenza superiore alla frequenza fondamentale Ce.g. , l/50s o l/60s) . Ritardo di fase derivante dagli LPF 54 e 56 può provocare problemi minimi poiché i filtri passabasso CLPF) 54 e 56 possono introdurre la medesima quantità di ritardo nei loro segnali rispettivi .
Comparazione della corrente filtrata prevista iCEfcon la corrente misurata iCMf in un comparatore 58 produce un segnale d'errore e-j . in generale, il segnale d' errore enriguarda una differenza tra la capacità di targa o nominale e la capacità attuale o effettiva della fase del condensatore di potenza C su cui sono state realizzate le misurazioni elettriche UCM e ÌCM . il valore d' errore ei può passare attraverso un blocco di ampiezza 60 per ottenere il valore assoluto del segnale d' errore | e-i | . il valore assoluto del segnale d'errore | e-i | può essere integrato in un blocco integratore 60 in un periodo T, che può essere uguale al periodo fondamentale della fase della potenza con il condensatore Ci (e.g. , Ci) (e.g. , 1750s o l/60s) . il valore risultante Εη· è una misura della differenza tra i valori di targa o nominali ed il valore attuale o effettivo della capacità della fase del condensatore di potenza.
Com' è illustrato da un diagramma di flusso 70 di FIG .
6, il dispositivo di controllo 16 può forni re l ' indicazione 46 di manutenzione preventiva quando la differenza tra la capacità di targa o nominale e la capacità attuale di una fase del condensatore di potenza Ci (e.g. , Ci, C2, e/o C3) supera una quantità accettabile, il controllore 16 può attuare le azioni del diagramma di flusso 70 periodicamente o sotto domanda, in un esempio, il diagramma di flusso 70 può essere attuato approssimati vamente ogni alcuni secondi o meno, per cui il segnale d' errore Ei può essere ottenuto in tempo reale o in tempo quasi -reale. Quando il controllore 16 esegue le azioni del diagramma di flusso 70 in tempo reale o in tempo quasi -reale, il controllore 16 può essere in grado di rispondere in tempo reale o in tempo quasi reale ad errori imprevisti .
il diagramma di flusso 70 può iniziare quando il controllore 16 stabilisce il valore del segnale d' errore Ei (blocco 72) . il controllore 16 può stabilire il valore del segnale d'errore Ri nella maniera discussa precedentemente con riferimento a FIG . 5 e come sarà discusso in seguito con riferimento a FIG. 9. Quando il segnale d' errore Ei supera un certo valore di soglia (blocco decisionale 74) , il controllore 16 può generare l ' indicazione di manutenzione del condensatore 46 (blocco 76) . il controllore 16 può pure generare allarmi o altri avvisi in dipendenza dalla severità della dimensione del valore Ei . Diversamente, se il segnale d' errore Ei rientra entro la soglia (blocco decisionale 74) , il control -lore 16 può non prendere alcuna azione o può indicare che il valore del condensatore Ci (e.g. , Ci, C2 , e/o C3) rimane entro un campo accettabile.
Come precedentemente accennato, il controllo 16 può ottenere la derivata della tensione misurata dai capi del condensatore UCM impiegando una tecnica di una stima di ordine più alto del primo ordine, in altre parole, com' è generalmente mostrato in FIG. 7, una stima di primo ordine di una derivata può essere insufficientemente accurata - sia quando la variazione di segnale è quadratica, una stima di primo ordine introduce sempre un ritardo di metà di un tempo di campionamento, indipendentemente dal tempo di campionamento. Nell 'esempio di FIG .
7, un grafico 80 illustra una stima di primo ordine e di una derivata di un valore x (ordinata 82) del tempo Cascissa 84) . FIG. 7 mostra la variabile x(t) campionata con un tempo di campionamento TE. Così , valori di x sono misurati in corrispondenza di tempi 86 (e.g. , (k-l)TE, o più generalmente x[k-l]) e 88 (e.g. , kTE, o più generalmente x[k]) . Dai due campioni ottenuti in corrispondenza di questi tempi , la derivata stimata in corrispondenza del tempo kTEin base ad una interpolazione lineare può essere espressa dall ' equazione seguente:
Come tale, il valore della derivata è effettivamente ottenuto in un tempo 90, o alla distanza TE/2. La curva attuale o effettiva x(t) è indicata dal numero 92. una interpolazione lineare di primo ordine di x(t) è indicata dal numero 94. in corrispondenza del tempo 90, situato tra i tempi di campionamento, una stima 96 di vettore è accurata. Benché la stima 96 di vettore sia accurata nel tempo 90, il medesimo vettore al numero 98 è inaccurato nel tempo 88. Piuttosto, rispetto ad un vettore derivativo istantaneo accurato 100, che rappresenta una derivata di ordine superiore del tempo 88, il vettore stimato di primo ordine 98 è significativamente in ri -tardo. in altre parole , la derivata di x(t) basata sull ' equazione 2 in corrispondenza del tempo kTE(vettore 98) è ritardata rispetto al la derivata vera (vettore 100) . infatti , la derivata basata sul la approssimazione del primo ordine (vettore 98) introduce il seguenti errore di quantizzazione (q) e errore di ritardo massimale (x) :
<(>3<)>;
(4) .
Per un derivata migliore, il controllore 16 può impiegare un controllore di stato R, com' è generalmente il lustrato in FIG . 8. Com' è mostrato in FIG. 8, la variabile che deve essere misurata x (e .g. , uci, uC2, e/o uC3) entra nel control lore 102 di stato assieme ad una stima XE - il controllore R 102 di stato è concepito per forni re in uscita una variabile di comando u (ad esempio qualsiasi stima derivativa adatta delle tensioni uci, uC2 e/o uC3) . integrazione del la variabile di comando u in un blocco di integrazione 104 produce il valore stimato di retroazione di xE(ad esempio un valore stimato di uci, uC2 e/o Uc3 data la derivata) . Tenendo presente questa struttura, applicando la teoria della z-trasformata, è possibile ottenere la seguente stima di derivata di ordine superiore:
La stima derivativa fornita dall ’ Equazione 5 può essere impiegata nel blocco derivativo D 50 usato nella stima d’errore di capacità di FIG. 5. un modo alternativo per determinare quando è richiesta manutenzione preventiva è mostrato in FIG . 9, in cui i blocchi derivativi D 50 possono pure usare la stima derivativa fornita dall ’Equazione 5. in FIG. 9, uno schema a blocchi 106 fornisce un modo per stabili re quando un certo condensatore o banco di condensatori in un condensatore di potenza trifase deve subi re manutenzione preventiva. Lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 può basarsi sul medesimo numero di misurazioni di sensori di tensione (ad esempio uno attraverso ciascuna delle tre fasi del condensatore di potenza C) , ma solamente un solo sensore di corrente può essere usato (ad esempio per determinare la corrente neutra ico del condensatore) .
Lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 opera conformemente ai medesimi principi generali dello schema a blocchi 48 di FIG. 5. Così , valori di tensione misurati UCIM, UC2Me/o UC3Mpossono entrare in rispettivi blocchi derivativi 50 (che possono impiegare l ’ Equazione 5 discussa precedentemente) . Le rispettive uscite dei blocchi derivativi 50 possono essere moltiplicate per capacità di targa 52 , pure chiamate “capacità nominali” per produrre valori di corrente previsti UCIE , UC2E e/o UC3E Questi valori di corrente previsti possono essere sommati assieme in un blocco sommatore 108 per produrre una corrente neutra prevista ÌCOE , che può entrare in un filtro passabasso (LPF)54 per produrre una corrente neutra prevista fil -trata i cOEf .
Si deve comprendere che, quando i valori di tensione sulle rispettive fasi del condensatore di potenza C sono appropriatamente sfasati di 120° l ’ uno dall ’altro, e le capacità attuali delle tre fasi del condensatore di potenza C sono le medesime (e.g. , Ci=C2=C3) , la corrente totale d’uscita a neutro iC0Nfdeve essere approssimativamente zero. La corrente neutra ico della corrente d’ uscita misurata può essere filtrata attraverso un fi 1 -tro passabasso (LPF) 56 per produrre una corrente neutra misurata filtrata iC0Mf. La corrente neutra misurata fil -trata icOMfpuò entrare in un comparatore 58 con la corrente neutra stimata filtrata iC0Ef. il valore d’errore risultante enpuò entrare in un blocco 60 d’ampiezza che fornisce in uscita un valore assoluto del segnale d’errore | e-i | . il valore assoluto del segnale d’errore | ei | può essere integrato in un blocco di integrazione 62 per produrre un segnale d’errore Ei .
Si deve notare che lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 differisce dallo schema a blocchi 48 di FIG . 5 per il numero di sensori di corrente impiegati , in altre parole, quando lo schema a blocchi 48 rappresentato in FIG .
5 viene applicato al condensatore di potenza trifase C com’è illustrato in FIG. 4, sono usati tre sensori di corrente, ciascuno per stabili re ciascuna corrente ici, i c2 e i c3■ impiegando i tre sensori di corrente addizionali per misurare le correnti ici, iC2 e iC3 e lo schema a blocchi 48 di FIG . 5 è possibile consenti re la rivelazione di qualsiasi variazione di capacità, ivi comprese variazioni equilibrate sulle tre differenti fasi , in sistemi convertitori di potenza pratici , tuttavia, una molteplicità di condensatori sono collegati in parallelo per formare la capacità totale richiesta per ciascuna fase (e.g. , Ci. C2e C3) . Così , la probabilità di un degrado uniforme di capacità da condensatori multipli può essere estremamente bassa, in tal modo, lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 può essere sufficiente impiegando al tempo stesso solamente un sensore di corrente. Lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 può così essere più economicamente vantaggioso dello schema a blocchi 48 di FIG . 5 senza sacrificare sostanzialmente i suoi vantaggi protettivi .
un esempio del funzionamento del lo schema a blocchi 106 di FIG. 9 è il lustrato in un grafico 110 di FIG. 10. il grafico 110 di FIG . 10 rappresenta risultati speri -mentali ottenuti su un inverter o invertitore trifase da 750kVA filtrato impiegando tre banchi di condensatori in parallelo per costitui re una capacità totale di 1500 pF per fase. Nel test su cui il grafico 110 è basato, la capacità di una delle tre fasi è stata aumentata artifi -cialmente di approssimativamente 3%, determinando un errore rivelabile. Nel grafico 110 di FIG . 10, le ordinate 120 rappresentano un indice squilibrato Ei e le ascisse 114 rappresentano il tempo. Sovrapposte sul grafico 110 d’ errore vi sono curve 116 (i cOEf) , e una corrente neutra misurata iC0Mf(numero 118) .
Come si nota nel grafico 110, quando tutte e tre le fasi del condensatore di potenza hanno tutte la medesima capacità nominale, la somma prevista del le tre fasi del -la corrente iC0Ef(curva 116) attraverso i condensatori di potenza C sono approssimativamente zero. Quando una delle fasi ha una capacità attuale differente tuttavia, la corrente totale misurata iC0Mf(curva 118) cambia con una periodicità correlata alla fase della potenza scorrente attraverso la fase del condensatore di potenza squilibrata, in tal modo, una somma dell ’ampiezza dei valori d’errore istantanei |e-i | (curva 120) raggiunge un totale di EÌalla fine del periodo T, com’è mostrato nei punti 122 sul grafico 110. in altre parole, “l ’ indice di squilibrio” EÌ, nell ’esempio di FIG . 10 è mostrato essere 130, in cui il periodo di integrazione τ è uguale a due periodi fondamentali e la capacità della fase del condensatore squilibrata differisce di approssimativamente 3% dalle altre fasi .
Gli esempi forniti precedentemente non intendono essere esclusivi , in aggiunta al determinare - in tempo reale, tempo quasi reale, o meno spesso - un errore in un condensatore di potenza che è stato installato, i sistemi e le tecniche precedenti possono essere impiegati in uno scenario di controllo di qualità, infatti , è possibile che anche un condensatore di potenza appena fabbricato possa includere difetti latenti che potrebbero essere peraltro sconosciuti . Quando il condensatore di potenza viene fabbricato o ricevuto da un fabbricante, esso può essere testato in un modo discusso precedentemente prima dell ' installazione o della fabbricazione addizionale. in questo modo, un condensatore di potenza avente fasi squilibrate può essere identificato e riparato anche prima di appari re in corrispondenza della località del cliente.
in realtà, una calibrazione può essere realizzata per tenere in considerazione la tolleranza dei componenti come pure per filtrare condensatori "cattivi" durante il testing iniziale di nuove unità di produzione. Per l ' al -goritmo di stima di capacità mostrato nello schema a blocchi 48 di FIG. 5, per un condensatore singolo, è possibile determinare la variazione iniziale di capacità in base all ' indice di squilibrio EÌimpiegando l 'equazione
(6) ,
in cui τΕè il tempo di campionamento, 0 è la tensione di picco, Ki è il fattore di integrazione, Cn0m è il valore del condensatore nominale e η è l ' inverso del fattore di attenuazione del filtro passabasso. L' Equazione (6) presuppone un periodo di integrazione τ uguale a due pe ri odi fondamentali .
Per un sistema trifase, è possibile applicare la medesima equazione per le tre fasi se sono usati tre sensori di corrente. Se è usato solamente un sensore, conformemente al sistema di FIG. 9, allora la situazione è più complessa. Per il caso particolare in cui solamente un condensatore non ha la capacità nominale, è ancora applicabile l ' Equazione 6. in qualità di un esempio, applicando l ' Equazione 6 al caso di FIG. 10 (EÌ= 130, TE= 100 ms, 0 = 277*sqrt(2) , ki = 0, 1, Cnom = 1500pF. η = 1,062) , è ottenuto AC=2 , 94%, che corrisponde all ' aumento artificiale di capacità aggiunta, in un caso generale, la calibrazione può essere eseguita in due modi differenti . il primo metodo comporta 1 'energizzazione di una fase alla volta durante il testing iniziale di una unità nuova. Questo primo metodo ha l 'effetto di applicare virtualmente un solo sensore di corrente per fase, e l ' ambiguità essendo così rimossa. Se ciò non è possibile a causa di un accoppiamento tra le tre fasi (ad esempio come quello che può essere tipicamente creato da un trasformatore, la calibrazione può comportare una procedura differente. Ad esempio, si consideri il ci rcuito di FIG .
4, con i tre valori di capacità definiti da:
Se ai condensatori vengono applicate le tensioni seguenti :
allora la corrente totale ico è data da:
ed è quindi una combinazione dei tre squilibri di capacità ACi, AC2, AC3 (non noti) ed i tre squilibri di tensione Δΐΐι, Δυ2, ΔΙΙ3 (noti) . Eseguendo tre differenti test in condizioni differenti , ad esempio:
è possibile ottenere tre differenti indici di squilibrio E-ii, EÌ2 e EÌ3 che possono essere usati per determinare alla fine i tre squilibri di capacità sconosciuti ACi, AC2e AC3.
Effetti tecnici della presente divulgazione includono, tra altre cose, identificare un cambiamento di capacità di un condensatore di potenza a causa di normale o anormale invecchiamento, in alcuni casi, questi cambiamenti di capacità possono essere rivelati in tempo reale o in tempo quasi reale prima che possano verificarsi malfunzioni catastrofiche nel condensatore di potenza. Conseguentemente, l'affidabilità dei sistemi elettronici di potenza può essere migliorata, poiché le mal funzioni possono essere evitate e manutenzione preventiva può essere attuata in corrispondenza di un tempo ottimale, massimizzando la disponibilità di sistemi ridondanti.
La descrizione scritta usa esempi per divulgare l'invenzione, ivi compreso il modo migliore, e anche per consentire a qualsiasi persona esperta nel ramo di attuare praticamente l'invenzione, ivi inclusi la fabbricazione e l'uso di qualsiasi dispositivo o sistema e l'esecuzione di qualsiasi metodo o procedimento incorporato. L'ambito di brevettabilità dell'invenzione è defini to dalle rivendicazioni e può includere altri esempi che risulteranno chiari agli esperti del ramo. Questi altri esempi sono previsti come rientranti nell ' ambito delle rivendicazioni se essi hanno elementi strutturali che non differiscono dal linguaggio letterale delle rivendicazioni , o se essi includono elementi strutturali equivalenti con differenze trascurabili dal linguaggio letterale delle rivendicazioni .

Claims (20)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema comprendente: un primo sensore di tensione per misurare una prima differenza di tensione attraverso una prima fase di un condensatore di potenza, un primo sensore di corrente per misurare una prima corrente attraverso la prima fase del condensatore di potenza; e ci rcuiteria di elaborazione di dati per determinare una prima indicazione istantanea di una differenza tra una capacità nominale del condensatore di potenza ed un valore attuale del condensatore di potenza in base almeno in parte alla misurata prima differenza di tensione e prima corrente.
  2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui il sensore di tensione ed il sensore di corrente sono configurati per operare in tempo reale o in tempo quasi reale e la ci rcuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare l ' indicazione della differenza tra la capacità nominale del condensatore di potenza e la capacità attuale del condensatore di potenza in tempo reale o in tempo quasi reale.
  3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la ci rcuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare la prima indicazione della differenza tra la capacità nominale del condensatore di potenza ed il valore attuale del condensatore di potenza in base almeno in parte ad una differenza tra una prima corrente prevista e la prima corrente misurata, in cui la prima corrente prevista comprende una corrente che sarebbe prevista come scorrente attraverso la prima fase del condensatore di potenza quando la capacità attuale è uguale alla capacità nominale.
  4. 4. sistema secondo la rivendicazione 3, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare la prima corrente prevista moltiplicando la capacità nominale per una derivata della prima tensione misurata, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per stimare la derivata della prima tensione misurata impiegando una tecnica per un ordine superiore ad una approssimazione lineare del primo ordine.
  5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui la ci rcuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare la prima corrente prevista moltiplicando la capacità nominale per una derivata della prima tensione misurata, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per stimare la derivata della prima tensione misurata impiegando un valore di tensione fornito in uscita da un controllore di stato che riceve la prima tensione misurata ed un valore di retroazione stimato della prima tensione misurata, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare il valore di retroazione stimato del la prima tensione misurata integrando la derivata del la prima tensione misurata che è stata fornita in uscita dal controllore di stato.
  6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 3 , in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare la corrente prevista moltiplicando la capacità nominale per una derivata del la prima tensione misurata, in cui la ci rcuiteria di elaborazione di dati è configurata per stimare la derivata del la prima tensione misurata in base almeno in parte alla relazione seguente :
    in cui x rappresenta la prima tensione misurata in corrispondenza di tempi di campionamento k ve ri fi canti si periodicamente ad un periodo di TE.
  7. 7. sistema secondo la rivendicazione 3 , in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per determinare la prima corrente prevista moltiplicando la capacità nominale per una derivata del la prima tensione misurata, per filtrare la prima corrente prevista e la prima corrente misurata attraverso rispettivi filtri passabasso, e determinare un differenza tra la prima corrente prevista e la prima corrente misurata per ottenere un primo segnale d' errore di corrente.
  8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per integrare un valore assoluto del segnale d’errore della prima corrente entro un periodo di tempo per ottenere un primo segnale d'errore di capacità uguale alla differenza tra la capacità nominale e la capacità attuale.
  9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 1, comprendente: un secondo sensore di tensione per misurare una seconda differenza di tensione attraverso una seconda fase del condensatore di potenza; un terzo sensore di tensione per misurare una terza differenza di tensione attraverso una terza fase del condensatore di potenza; un secondo sensore di corrente per misurare una seconda corrente attraverso la seconda fase del condensatore di potenza; e un terzo sensore di corrente per misurare una terza corrente attraverso la terza fase del condensatore di potenza, in cui la circuiteria di elaborazione di dati è configurata per: determinare una seconda indicazione istantanea di una differenza tra la capacità nominale del condensatore di potenza ed il valore attuale del condensatore di potenza in base almeno in parte alla seconda differenza di tensione misurata e alla seconda corrente misurata; e determinare una terza indicazione istantanea di una differenza tra la capacità nominale del condensatore di potenza ed il valore attuale del condensatore di potenza in base almeno in parte alla terza differenza di tensione misurata e alla terza corrente misurata.
  10. 10. Manufatto comprendente : uno o più media o supporti leggibili da macchina tangibili almeno collettivamente comprendenti istruzioni eseguibili da macchina, le istruzioni comprendendo: (a) istruzioni per ricevere una prima misurazione di tensione attraverso una prima fase di un condensatore di potenza, una seconda misurazione di tensione attraverso una seconda fase del condensatore di potenza, ed un terza misurazione di tensione attraverso una terza fase del condensatore di potenza; (b) istruzioni per ricevere una misurazione di corrente totale uguale alla somma di tutte le correnti scorrenti attraverso la prima, seconda e terza fasi del condensatore di potenza; (c) istruzioni per determinare una prima corrente prevista moltiplicando un valore di capacità nominale della prima fase del condensatore di potenza per una derivata della prima misurazione di tensione; (d) istruzioni per determinare una seconda corrente prevista moltiplicando il valore di capacità nominale della seconda fase del condensatore di potenza per una derivata della seconda misurazione di tensione; (e) istruzioni per determinare una terza corrente prevista moltiplicando il valore di capacità nominale della terza fase del condensatore di potenza per una derivata della terza misurazione di tensione; (f) istruzioni per sommare la prima, seconda e terza correnti previste per ottenere una corrente prevista totale; e Cg) istruzioni per comparare la corrente prevista totale con la misurazione di corrente totale per ottenere un segnale d' errore correlato a differenze tra valori attuale e nominale delle fasi del condensatore di potenza l ' una rispetto all 'altra.
  11. 11. Manufatto secondo la rivendicazione 10, in cui le istruzioni per determinare la prima, seconda e terza correnti previste comprendono rispettive istruzioni per determinare le derivate della prima, seconda e terza misurazioni di tensione impiegando un' approssimazione di ordine superiore a quello della approssimazione lineare del primo ordine.
  12. 12. Manufatto secondo la rivendicazione 10, in cui le istruzioni per determinare la prima, seconda e terza correnti previste comprendono rispettive istruzioni per determinare le derivate delle prima, seconda e terza misurazione di tensione impiegando un' approssimazione ottenuta in base almeno in parte alla relazione seguente:
    in cui x rappresenta la prima, seconda, o terza misurazione di tensione ottenute in corrispondenza di tempi di campionamento k ve ri fi canti si periodicamente ad un periodo di Te.
  13. 13. Manufatto secondo la rivendicazione 10, comprendente istruzioni per attuare le istruzioni nell 'ordine indicato.
  14. 14. Manufatto secondo la rivendicazione 10, comprendente istruzioni per ripetere le istruzioni di (a) -(g) per una pluralità di volte in un periodo di tempo per ottenere un rispettiva pluralità di segnali di errore e sommare valori assoluti della pluralità di segnali di errore per ottenere un indice di squilibrio, in cui l ' indice di squilibrio indica una differenza tra capaci -tà attuali e nominali delle tre fasi rispettive del condensatore di potenza.
  15. 15. Manufatto secondo la rivendicazione 14, in cui il periodo di tempo comprende una o un multiplo di una frequenza fondamentale di potenza in corrente alternata associata con il condensatore di potenza.
  16. 16. Manufatto secondo la rivendicazione 14, in cui le istruzioni di ripetere le istruzioni di (a) -(g) per la pluralità di volte nel periodo di tempo comprendono istruzioni per ripetere le istruzioni di (a) -(g) per tra approssimativamente da 50 a 200 volte il periodo fondamentale della potenza in corrente alternata.
  17. 17. Manufatto secondo la rivendicazione 14, comprendente istruzioni per forni re una indicazione che manutenzione preventiva è richiesta quando l ' indice di squilibrio eccede una soglia.
  18. 18. Procedi mento comprendente : misurare almeno una tensione istantanea ed almeno un corrente istantanea associata con almeno una fase di un condensatore di potenza usante almeno un sensore di tensione ed almeno un sensore di corrente; determinare, impiegando un processore, un segnale d' errore istantaneo correlato ad una differenza tra una capacità attuale ed una capacità nominale del condensatore di potenza in base almeno in parte all 'almeno una tensione istantanea misurata e all ' almeno una corrente istantanea misurata; e forni re in uscita da parte del processore, quando il segnale d'errore istantaneo o un valore correlato al segnale d'errore istantaneo supera una soglia, una indicazione del fatto che è richiesta manutenzione preventiva sul condensatore di potenza.
  19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui il determinare il segnale d'errore istantaneo comprende il determinare una differenza tra una corrente istantanea prevista e la corrente istantanea misurata, in cui la corrente istantanea prevista rappresenta una corrente istantanea che sarebbe prevista come scorrente attraverso l ' almeno una fase del condensatore di potenza nel momento in cui è stata misurata la corrente istantanea misu rata.
  20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui il valore correlato al segnale d'errore istantaneo comprende una somma di valori assoluti di segnali di errore istantanei ottenuti entro un periodo di tempo.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9298252B2 (en) 2012-04-17 2016-03-29 SMART Storage Systems, Inc. Storage control system with power down mechanism and method of operation thereof
US9323637B2 (en) 2013-10-07 2016-04-26 Sandisk Enterprise Ip Llc Power sequencing and data hardening architecture
US9280429B2 (en) 2013-11-27 2016-03-08 Sandisk Enterprise Ip Llc Power fail latching based on monitoring multiple power supply voltages in a storage device
US9250676B2 (en) 2013-11-29 2016-02-02 Sandisk Enterprise Ip Llc Power failure architecture and verification
US9214198B2 (en) * 2014-04-30 2015-12-15 Sandisk Enterprise Ip Llc Continuous capacitor health monitoring and power supply system
US9389263B2 (en) * 2014-06-05 2016-07-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter capacitor degradation identification using measured and expected voltage
US9665451B2 (en) 2014-10-07 2017-05-30 Sandisk Technologies Llc Method and device for distributing holdup energy to memory arrays
US10284008B2 (en) * 2016-09-13 2019-05-07 Abb Schweiz Ag Isolated parallel ups system with fault location detection
EP3370073B1 (en) * 2017-03-01 2020-04-29 ABB Power Grids Switzerland AG Method and device for determining capacitive component parameters
EP3864745B1 (en) * 2018-10-09 2023-07-12 ABB Schweiz AG Method and apparatus for circuit monitoring
CN110943528B (zh) * 2019-11-28 2021-11-16 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种不间断电源学习型负载电流估计系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0652445A2 (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for inspecting electric components for inverter circuit
EP0747715A2 (en) * 1995-06-07 1996-12-11 Doble Engineering Company Multi-phase measuring
US20060164782A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Silvio Colombi Control system, method and product for uninterruptible power supply
WO2008067787A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Überwachung der alterung der kondensatoren in einem umrichter mittels kapazitätsmessung
EP2056116A1 (fr) * 2007-10-30 2009-05-06 MGE UPS Systems Procédé et dispositif de prédiction de défaillances de condensateur électrolytique, convertisseur et alimentation sans interuption equipés d'un tel dispositif

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7515012B2 (en) * 2002-06-20 2009-04-07 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research System and method for automatic tuning of a magnetic field generator
US7990668B2 (en) * 2007-05-25 2011-08-02 Cooper Technologies Company Device protection using temperature compensation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0652445A2 (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for inspecting electric components for inverter circuit
EP0747715A2 (en) * 1995-06-07 1996-12-11 Doble Engineering Company Multi-phase measuring
US20060164782A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Silvio Colombi Control system, method and product for uninterruptible power supply
WO2008067787A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Überwachung der alterung der kondensatoren in einem umrichter mittels kapazitätsmessung
EP2056116A1 (fr) * 2007-10-30 2009-05-06 MGE UPS Systems Procédé et dispositif de prédiction de défaillances de condensateur électrolytique, convertisseur et alimentation sans interuption equipés d'un tel dispositif

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABDENNADHER K ET AL: "A Real Time Predictive Maintenance System of Aluminium Electrolytic Capacitors Used in Uninterrupted Power Supplies", INDUSTRY APPLICATIONS SOCIETY ANNUAL MEETING, 2008. IAS '08. IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 5 October 2008 (2008-10-05), pages 1 - 6, XP031353895, ISBN: 978-1-4244-2278-4 *
IMAM A M ET AL: "Condition Monitoring of Electrolytic Capacitor in Power Electronic Circuits using Adaptive Filter Modeling", POWER ELECTRONICS SPECIALISTS CONFERENCE, 2005. PESC '05. IEEE 36TH, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 12 June 2005 (2005-06-12), pages 601 - 607, XP010883269, ISBN: 978-0-7803-9033-1, DOI: 10.1109/PESC.2005.1581687 *
LEE D-C ET AL: "Online capacitance estimation of DC-link electrolytic capacitors for three-phase AC/DC/AC PWM converters using recursive least squares method", IEE PROCEEDINGS: ELECTRIC POWER APPLICATIONS, INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, GB, vol. 152, no. 6, 4 November 2005 (2005-11-04), pages 1503 - 1508, XP006025429, ISSN: 1350-2352, DOI: 10.1049/IP-EPA:20050027 *

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