JP5006190B2 - 参照相電圧に対する任意の未知相電圧の配線相を検出するための方法および装置 - Google Patents

参照相電圧に対する任意の未知相電圧の配線相を検出するための方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5006190B2
JP5006190B2 JP2007513690A JP2007513690A JP5006190B2 JP 5006190 B2 JP5006190 B2 JP 5006190B2 JP 2007513690 A JP2007513690 A JP 2007513690A JP 2007513690 A JP2007513690 A JP 2007513690A JP 5006190 B2 JP5006190 B2 JP 5006190B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
point
wiring
relay
phase voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2007513690A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008500519A (ja
Inventor
パオロ ギウビニ,
ファビオ ヴェロニ,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enel Distribuzione SpA
Original Assignee
Enel Distribuzione SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enel Distribuzione SpA filed Critical Enel Distribuzione SpA
Publication of JP2008500519A publication Critical patent/JP2008500519A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5006190B2 publication Critical patent/JP5006190B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/18Indicating phase sequence; Indicating synchronism
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

本発明は、多相電力線を有する電力配電システムにおける参照電圧に対する未知電圧の配線を検出するための方法および装置に関する。
最近の配電システムは電力配電に多相電力線を使用する。多相電力線は、複数の、代表的に3本の導線を含み、各導線は特定の電圧を有する。良く知られるように、多相電力線はニュートラルの導線を持つこともあれば、持たないこともあり、もし持てば、ニュートラルの導線は多相電力線の追加導線を構成する。さらに、代表的な多相電力線のこれらの導線に加えて、接地電位を有する更なる導線が存在する、または存在しないことがある。
多相電力線はある種の負荷、例えば回転磁場を使用する電気機器に対して多くの利点を提供するが、所与の多相電力線において利用可能な全ての配線相に接続されない多くの電気の消費者が存在する。多くの種類の負荷にとって、負荷は2つの配線相の間、またはさらに代表的には1つの利用可能な配線相とニュートラルの導線との間に接続されることで十分である。この配線方式は、家庭用消費者機器に電気を供給するために使用される低電圧ネットワークに特に広く普及している。ヨーロッパでは、低電圧配電ネットワークは3つの配線を有し、それぞれはニュートラルに対して220ボルトから240ボルトの電圧にあり、3つの配線相は120゜の角度の間隔で分離されている。特に家庭用では、大部分の電気負荷は3つの配線R、S、Tの1つとニュートラル導線Nとの間に接続され、負荷が実際に接続される特定のRまたはSまたはTは、大部分の種類の単相のアプリケーションおよび負荷には意味がなく、それ故代表的には未知である。
ある場合には、しかし所与の負荷が接続されるを検出することが望ましい。例えば、通信の目的に既存の電力線配電ネットワークを使用する電力線通信システムでは、電力線を介する送信機と受信機との間の通信は、両者が間の容量性または誘導性クロストークを通じて異なるを介して互いに通信する場合より、両者が同相に接続される場合良好であると考えられるので、送信機にとり受信機が接続される電圧を知ることは極めて望ましいことがある。
複数の消費者により消費される電気エネルギーを測定するための電気測定システムでは、消費者宅内の内または外にある電気メータの配線を検出するのに十分な根拠がある。例えば配線の検出により、消費者が電気メータを不法に再配線し、メータの消費エネルギーの正確な測定を妨害したかの判断をすることができる。メータが電力線通信を通じて遠隔測定システムにおける他のノードと通信すれば、消費者宅内の個々の遠隔メータが接続されるが分かることは、遠隔測定システムの通信性能の全体としての最適化に貴重な情報である。
特許文献1によれば、未知の多相ネットワークの既知参照との比較により多相ネットワーク内において未知を特定することが知られている。システムは参照に接続される第1のデバイスおよび別の地点の未知に接続される第2のデバイスを含む。第1および第2のデバイスはそれぞれ2台のデバイス間の電話接続を確立するためのモデムを含む。第1のデバイスは参照の交流電圧を表すディジタル信号を生成する回路を含む。この表現信号は2台のモデムおよび第1から第2のデバイスへの電話接続を通して送信される。第2のデバイスは、参照の交流電圧と未知の交流電圧との間の位相角を検出することにより未知を特定するための検出回路を含む。
この文書から知られる方法およびシステムは、多相ネットワークのある点の既知配線の参照地点、例えばサブステーションの変圧器の出力端子が、が未知の地点から遠い場合の未知の特定を実行するのに適するが、この方法およびシステムは、第1と第2のデバイスとの間に独立の電話接続が必要である欠点を有する。多くの場合、独立の電話接続は利用可能ではない。
非特許文献1は、第1の参照点、例えばゼロ交差が参照電圧に生じる場合、ショートデータパケットまたはタイムスタンプ信号を多相ネットワークに送入することにより多相ネットワーク内の未知を特定する方法を規定する。多相ネットワーク自体は、未知が特定されるべき地点へのショートデータパケットまたはタイムスタンプ信号の伝達の役割を果たす。未知の地点では、ショートデータパケットまたはタイムスタンプ信号は多相電力線から抽出され、ショートデータパケットまたはタイムスタンプ信号の発生と参照点との間の時間間隔、例えば未知電圧におけるゼロ交差が測定される。その時間間隔は、その場合参照と未知との間の位相角を示す。このようにして判定される位相角により未知配線を特定することができる。
米国特許第4,626,622号明細書 IEC 61334−5−2
この規格において規定される特定方法は既知地点と未知地点との間に独立の電話回線を必要としないが、この方法には電力線通信が一般に限られた範囲に留まる欠点がある。電力線の電気的特性は通信信号の伝送に理想的には適していない。さらに電力線に接続される多くの電気的負荷はかなりの雑音最低値を生成する傾向にあり、送信機地点から適度の距離においても既に信号対雑音比はショートデータパケットまたはタイムスタンプ信号の検出には受け入れがたく低くなる。これによりIEC規格による検出方法の使用は制限される。
従って、電気的多相電力配電システムにおける参照電圧に対する未知電圧の配線を検出するための方法および装置を提供することが、本発明の目的であり、本発明の方法およびデバイスにより、未知配線地点が既知参照から比較的遠距離にあり、既知地点と未知配線地点を接続する直接通信チャネルが利用可能でなくても、配線を検出することができる。
この目的は独立請求項に規定されるように本発明により解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に与えられる。
本発明の実施形態によれば、単相または多相電力線(R、S、T、N)を有する電力配電システムにおける参照地点の参照電圧(R)に対する遠隔地点の未知電圧の配線を検出するためには、前記参照地点と前記遠隔地点との間で信号を中継する少なくとも1箇所の中継地点が前記参照地点と前記遠隔地点との間に設けられ、多相電力線の配線に接続される。第1の関係は、参照地点の参照配線と前記中継地点の配線との間で検出される、さらに第2の関係は、中継地点の配線と遠隔地点の配線との間で検出される。第1および第2の関係に基づいて、参照配線に対する遠隔地点の配線を得ることができる。
第1の関係は幾つかの異なる方法において得ることができる。遠隔地点において新しいノードが新たに加えられ、既存ネットワークを拡張するとしても、ネットワークの以前からの既存ノードは、配線が以前の検出から既知である中継地点の機能を取るかもしれない。この場合、中継地点は中継地点の配線と新たに加えられた遠隔地点との間の第2の関係の検出を実行すれば十分である。遠隔地点の配線は、次いでこのようにして検出された第2の関係および中継地点の既知の配線に基づいて、遠隔地点または中継地点において判定することができる、または中継地点は検出した第2の関係を参照地点に送信し、参照地点で遠隔地点の配線を中継地点の配線の知識を使用して判定することができる。
参照地点と遠隔地点のとの間の少なくとも1地点の中継地点に未知の任意の配線がある場合、参照地点の配線と中継地点の配線との第1の関係を検出し、それを前記遠隔地点に送信することは有利でありうる。前記中継地点と前記遠隔地点との間の第2の関係が検出される。前記第1の関係および前記第2の関係に基づいて、参照地点の配線に対する前記遠隔地点の配線を検出することができる。
有利には諸地点は、電力線を通信信号送信メディアとして使用するネットワークのノードでありうる。
本発明の実施形態によれば、単相または多相電力線を有する電力配電システムにおける参照電圧に対する未知電圧の配線は、参照配線電圧に第1の参照ポイントが生じると、参照地点から第1のタイムスタンプ信号を送信することにより検出される。第1のタイムスタンプ信号は中継地点において受信され、中継地点では第1のタイムスタンプ信号の発生と電力線の第1の任意の配線における参照ポイントの発生との間の第1の時間間隔が測定され、参照電圧と第1の任意の電圧との間の関係を示す第1の関係情報を得る。中継地点から、この関係情報を含む中継メッセージが送信される。第1の任意の電圧に第2の参照ポイントが生じると、さらに中継地点から中継タイムスタンプ信号が送信される。
本発明のこの実施形態によれば、前記関係情報を含む中継メッセージと共に中継タイムスタンプ信号の生成により、参照地点と遠隔地点との間の直接通信チャネルを必要とすることなく、中継地点において参照情報を遠隔地点に中継することができる。
中継地点に追加中継地点が続き、参照地点と遠隔地点との間の比較的遠距離の橋渡しをすることができる。有利には、第3の地点の更なる中継により先行する中継地点から中継タイムスタンプ信号と中継メッセージを受信し、中継タイムスタンプ信号の発生と第3の地点の第2の任意の電圧における参照ポイントの発生との間の第2の時間間隔を測定し、連続する中継地点の配線電圧間の関係を示す第2の関係情報を得る。第3の地点において、第2の関係情報と先行する中継地点から受信した第1の関係情報が次いで結合される。結合関係情報は参照電圧と第3の地点の配線電圧との間の関係を示す。この情報は更なる中継メッセージの形式で更なる地点に送信することができる、またはこの情報は第3の地点において未知配線の判定に使用することができる。
用語「参照地点」は、3相変圧器の出力端子の場合のように単に定義によるにしても、電力線の配線が既知である地点またはノードを意味することができる。用語、遠隔地点は、次いで配線が未知である地点またはノードを意味する。しかしながら注意すべきは、別の場合には用語「参照地点」は、また配線が未知である地点またはノードを意味することがあり、用語「遠隔地点」は配線が既知である地点またはノードを意味する。上記の実施形態では、隣接地点間の結合関係は遠隔地点の方に沿ってとられる。この関係が既知配線を持つ地点から未知配線を持つ地点の方向に沿って、または逆の方向に取られても、未知配線の検出に大きな相違は出ない。前者の場合、未知配線を判定するのに必要な情報は未知配線の地点で利用可能であり、一方後者の場合この情報は既知配線の地点において利用可能である。
関係情報は時間、位相角または多相システムを記述するダイヤグラムにおいて区別すべき連続する間の「ホップ」により表すことができる。3相システムでは、各ホップは120゜の位相角に対応する。逆配線の検出も必要である場合、その場合3相システムでは、区別すべき6つの異なる配線の候補があり、各ホップは60゜に対応するが、これはこの場合3つの通常のに加えて、考慮すべき別の3つの逆が存在するからである。
受信中継メッセージの関係情報および受信タイムスタンプ信号と受信機地点の配線電圧の参照ポイントとの間の時間間隔の測定から得られる関係情報は種々の方法で結合することができ、好ましくはそれぞれの時間間隔、関連する位相角の値またはホップ数の単に和算により結合する。この和算は有利にはモジュロMの和算であり得る。関係情報が時間により表されれば、その場合Mは多相電力線で搬送される交流電圧の期間を示す。関係情報が位相角により表されれば、Mは完全なサイクル、即ち2πまたは360゜に関連する位相角の値を示す。関係情報が間のホップ数により表されれば、その場合Mは、多相システムにおいて区別すべき配線の候補の数を示す。
好ましくは、タイムスタンプ信号の発生と参照ポイントの発生との間の時間間隔は冗長に測定され、最終測定結果の信頼性を増す。好ましくは特定の時間間隔の測定のために、送信機は複数のタイムスタンプ信号を送信し、各タイムスタンプ信号は送信機の電圧における参照ポイントと同期する。これにより受信機は、タイムスタンプ信号と受信機の電圧における参照ポイントの発生との間の時間間隔の測定を繰り返すことができ、多数決に基づいて測定時間間隔を決定する、あるいは、明確な多数決が得られない場合、時間間隔測定障害を送信機に通知する。
有利には、タイムスタンプ信号と関係情報を中継する同じ中継を、未知配線の遠隔地点から参照地点への返信メッセージの中継に使用することができ、遠隔地点の検出配線を参照地点に通知する。
好ましくは、それぞれの中継地点および遠隔地点の参照および任意の配線におけるそれぞれの参照ポイントは所定の反復イベントであり、これらは多相電力配電ネットワークの交流電圧期間、例えば50Hzシステムの場合20msである期間Tにより生じる。特定符号の傾斜を持つ個々の電圧のゼロ交差は参照ポイントとして特に適する。
タイムスタンプ信号はショートバーストまたは任意の種類の適するデータパケットまたは記号シーケンスであって良く、これらは区別すべき配線の候補の数により除した電圧期間Tと比較して短い。タイムスタンプ信号は、またより複雑な信号、ビットシーケンスまたはメッセージ信号における位相不連続および振幅不連続の少なくともいずれかであることができる。
好ましくは奇数Nのを持つ多相システムでは、関係情報は例えばN=3の場合、60゜の間隔で2Nの異なる配線に対応付けられ、中継地点または未知配線を持つ遠隔地点において特定のが逆極性に接続されることがある可能性を考慮する。この特徴は、遠隔電気測定のアプリケーションにおいて特に有用であり、消費者宅内における遠隔メータの配線誤りまたは不法再配線を検出することができる。
種々の地点において生成されるタイムスタンプ信号およびメッセージは、好ましくは電力線通信または次中継地点への距離を橋渡しするに十分な通信範囲を提供する他の通信技術、例えば光ケーブルまたは無線通信により1つの地点から次地点へ送信することができる。電力線通信が1つの地点から次地点へのタイムスタンプ信号およびメッセージの送信に使用されれば、これらの信号は多相電力線のN全てに送入されることができる、または代表的な多相電力線では種々の間に存在する確かに強い容量性および誘導性結合により、これらの信号を単相にのみ送入すれば十分であることがある。多数の利用可能な中継地点を持つアプリケーション、例えば同じ低電圧ネットワーク部分に接続されるかなりの数の消費者を有する遠隔電気測定システムでは、ブルートゥース通信または他の有限範囲の無線通信が、配線を検出すべき遠隔地点までの種々の連続する地点間の適する通信技術でありうる。
本発明は、本発明による方法を実行する、または関与するための装置にも関する。任意の未知電圧の配線を検出するための中継装置の実施形態は、第1のタイムスタンプ信号を受信するための回路、前記タイムスタンプ信号の発生と前記電力線の任意の配線電圧における参照ポイントの発生との間の時間間隔を測定し、前記タイムスタンプ信号と前記任意の電圧との間の関係を示す関係情報を得るための回路、前記関係情報を含む中継メッセージを生成し、送信するための回路、および前記任意の電圧に第2の参照ポイントが生じると、中継タイムスタンプ信号を生成し、送信するための回路を含む。この実施形態による中継装置は、好ましくはまた前記第1のタイムスタンプ信号に帰属する関係情報を受信するための回路を含み、関係情報は先行する中継地点の中継装置からの中継メッセージの形式でありうる。中継メッセージを生成するための回路は、次いで好ましくは受信関係と時間間隔の測定から得られた関係情報とを結合し、結合関係情報を含むような中継メッセージを生成する。
本発明の更なる実施形態によれば、任意の未知電圧の配線を検出するための装置は、タイムスタンプ信号を受信するための回路、タイムスタンプ信号の発生と前記任意の未知配線電圧における参照ポイントの発生との間の時間間隔を測定し、前記タイムスタンプ信号と前記任意の未知電圧との間の関係を示す関係情報を得るための回路、参照とタイムスタンプ信号との間の関係を示す関係情報を含む中継メッセージを受信するための回路、およびタイムスタンプ信号と前記任意の未知電圧との間の関係を示す関係情報と前記受信関係情報を結合するための回路、および前記結合関係情報から前記未知の任意の電圧の配線を判定するための回路を含む。本発明のこの実施形態による装置は先行する中継地点と通信することができ、装置の地点において未知の任意の電圧の配線を判定する。
本発明の特に有利なアプリケーションは、公共電気配電システムを通じて多数の消費者に配電される電気消費の遠隔測定の分野にある。この種の遠隔測定システムは、例えば中位電圧配電ネットワークで搬送される電圧、例えば20kVを低電圧、例えば230Vに変圧するための2次サブステーションに例えば位置するコンセントレータを含むことがある。2次サブステーションは、複数の消費者が接続される低電圧多相ネットワークに給電する。各消費者は、接続されるネットワーク部分のコンセントレータと通信可能な電気メータを有する。コンセントレータがその低電圧ネットワーク部分に接続される遠隔メータの配線を検出するのを支援するために、各遠隔メータは好ましくは本発明による中継装置および本発明による任意の未知電圧の配線を検出するための装置のすくなくともいずれかを含む。
以下に本発明の有利な実施形態を添付の図面を参照して説明する。以下の説明は本発明の個々の実施形態を説明するのに役立つが、本発明を制限するとは考えられない。
図1は本発明による電力配電システムにおける未知電圧の配線を検出するためのシステムの概要を示す。図1において、Lは電力配電システムの一部としての多相電力線を示す。図1の多相電力線Lは、R、SおよびTとして示される3相、および中立導線Nを有する3相電力線である。3相R、SおよびTのいずれか2相の間に、3相電力配電システムに関してよく知られるように、120゜の位相推移がある。図1のPCは多相電力線Lの3相R、SおよびT間の寄生分布結合容量を示す。
参照番号1は第1の地点において電力線Lに接続されるノードを示す。図1の実施形態では、ノード1は3相R、SおよびTの全て、および電力線Lの中立導線Nに接続され、電力線通信信号を電力線Lへ送入し、電力線Lから抽出することができるが、3相間の寄生容量性結合によるとはいえ、ノード1の3相全てより少ない相への接続で十分である。ノード1は3相R、SおよびTの1相を参照として使用する。利用可能な相R、SおよびTのいずれか1相をノード1において参照として選択することができる。一般性を失うことなく、Rは図1に示す配線検出システムにおける参照を示すものと想定できる。
図1の参照番号2および3は多相電力線Lの任意の、事前に未知のに接続された中継ノードを示す。図1に示す例では、中継ノード2はTと中立Nとの間に接続され、一方中継ノード3はRと中立Nとの間に接続される。これら中継ノードの配線は、電力線Lの利用可能ないずれのも使用可能であるという意味で任意であり、ノードが接続されるを予め知る必要はない。注意すべきは、多相電力線がこの実施形態に示されるが、本発明は多相電力線の配線の検出に限られないことである。単相電力線の場合、遠隔地点の消費者の逆配線の検出に関心があることがある。本発明は、単相システムにも適用可能である。
参照番号4は多相電力線Lの未知の任意のに接続されたノードを示す。ノード4はあらゆる種類の装置または回路であり得るが、これらの回路のための情報はこれらの回路が3相R、SおよびTのいずれに接続されるかに関する関心を含む。例としてノード4は単相または多相電気メータあることができ、電気メータのために例えば多相電力線Lにメータを接続する方法の誤りまたは不正を検出できるため、および/または電気遠隔測定のような電力線通信のアプリケーションにおけるノードとして最適な方法で遠隔メータ4を使用するために、参照Rに対するその配線を検出することが望まれる。
図1に示す実施形態では、ノード1の参照地点と配線が検出されるべきノード4の遠隔地点との間に直接通信チャネルの必要はない。この検出を行うことができるために、ノード2および3は中継として動作する。図1のこのシステムの動作は図2を参照して以下に説明する。
図2は本発明の実施形態による図1に示す配線検出システムの動作を説明するための時間ダイヤグラムを示す。
図2の上部は時間に対する3相電圧R、SおよびTを示す。提示するように、3相電圧は正弦波であり、電圧Sは電圧Rに120゜遅れ、電圧Tは電圧Sに120゜遅れ、従って電圧Rに120゜先行する。3相電圧のそれぞれはサイクル当り2回ゼロ交差する、即ちサイクルあたり1回特定の傾斜を持つゼロ交差をする。図2のダイヤグラムにおいて、正傾斜を持つゼロ交差はそれぞれR+、S+およびT+で示され、一方負傾斜を持つゼロ交差はそれぞれR−、S−およびT−で示される。提示する実施形態では、それぞれの電圧R、SおよびTにおける正傾斜を持つゼロ交差はそれぞれの電圧の参照ポイントとして役立つように選択される。図2では、横軸tは時間軸を示し、一方図2の縦方向Yの鎖線は図2に示す種々のイベントを、以下に詳しく説明するように電圧R、SおよびTのある点と相関させる。図2の矢印AおよびBは画面用紙の空間のため、時間軸が3つの部分で重ねて引かれていることを示す。矢印Aにより接続される2つの点は時間軸上で実際に一致する。矢印Bにより接続される2点についても同様である。Pは3相電圧R、SおよびTの交流電圧期間を示し、50Hzシステムの場合20msである。図2の右側部分の数字1から4は図1のノード1からノード4を意味し、図2に示すそれぞれのイベントが行われる地点を示す。
図2のノード4の配線の検出を行うために、参照Rに接続されたノード1は、参照Rのゼロ交差R+と本質的に一致する点でタイムスタンプTSを持つメッセージS1を送信する。図1に示す実施形態は電力線通信を使用して、ノード1のメッセージS1のこのタイムスタンプTSを中継ノード2に送信する。中継ノード2はタイムスタンプTSを持つメッセージS1を受信し、受信メッセージS1のタイムスタンプTSとノード2が接続される任意の電圧Tにおける参照ポイントT+の発生との間の、図2においてT1で示す時間間隔を測定する。ノード2は、次いで測定時間間隔T1を受け取り、受信メッセージS1のタイムスタンプ信号TSとノード2の配線との間の関係に関する情報を含むメッセージM1(T1)を生成する。ノード2は、ノード2の配線Tの電圧における別の参照ポイントT+の発生と一致するタイムスタンプ信号TSを含むメッセージS2を生成する。ノード2により生成され、電力線Lを介して送信されるメッセージS2は、さらに関係情報メッセージM1(T1)を含む。
メッセージS2は中継ノード3において受信され、中継ノード3は、次いでノード2からの受信メッセージS2のタイムスタンプTSとノード3が接続される電圧における参照ポイントR+の発生との間の、図2においてT2で示す時間間隔を測定する。この例では、時間間隔T2はT+からR+に達する。
ノード3において、メッセージS2に含まれる関係情報メッセージM1(T1)および測定時間間隔T2は適切に結合され、以下で詳細に例示されるように、結合関係情報を得る。ノード3は、次いでタイムスタンプTSおよび結合関係情報M2(T1+T2)を含むメッセージS3を生成する。このメッセージS3は、タイムスタンプTSが、提示する実施形態においてノード3が接続される電圧Rにおけるその後の参照ポイントR+と一致するようなタイミングでノード3により電力線Lを介して送信される。
ノード4において、タイムスタンプTSを含むメッセージS3が受信され、ノード4は、メッセージS3のタイムスタンプTSとノード4が接続される電圧Sにおける参照ポイントS+との間の、図2においてT3で示す時間間隔を測定する。メッセージS2の結合関係情報M2(T1+T2)と時間間隔T3は、ノード4が参照ノード1の配線に対する配線を判定するのに十分である。ノード4は受信メッセージS3の関係情報M2(T1+T2)と測定時間間隔T3を結合することによりその相対配線を判定することができる。ノード4は、次いでこのようにして結合された関係情報を持つメッセージM3(T1+T2+T3)を含む返信メッセージS4を生成することができる。このメッセージS4はノード3およびノード2を介してノード1に中継されることができ、ノード1にノード4の配線に関する通報を行う。
提示する実施形態において、それぞれ時間間隔T1、T2およびT3の測定のために得られた関係情報は、好ましくは測定時間間隔T1、T2およびT3をそれぞれ、配線検出において区別すべき配線の候補の数である、N個の整数の1つに対応させることにより得られる整数により表される。この対応演算は測定時間間隔をP/Nによる除算に対応する。図2に示す実施形態では、N=3のような3つの配線の候補が考慮される。従って説明する例では、T1は2(two)に、T2は1(one)に、およびT3は1(one)に対応付けられる。この対応演算により得られる整数は関係情報の適する表現である。関係情報の結合は、有利には単にこれらの整数の和算、最も好ましくはモジュロNの和算により行うことができる。図3に示す実施形態では、これにより次の結果が得られる:メッセージM1(T1)は整数2を有する。メッセージM2(T1+T2)の持つ結合関係情報は2+1mod3=0であり、これはノード3が参照と同じ配線に接続されていることを示す。ノード4において行われる演算0+1mod3は、次いでノード4が参照に1遅れる、即ちノード4は電圧Sに接続されていることを明らかにする。従って、参照ノード1に返信されるメッセージM3は単に整数1を含む。
注意すべきは、直前に説明した関係情報の整数表現は、計算の複雑さに関して特に有利な実装であるが、勿論時間間隔T1、T2およびT3の測定から得られる関係情報を表現する可能性が他に存在することである。他の表現には、秒または位相角または他の適する表現による明示的時間間隔が含まれる。図3の例示的実施形態は、3つの配線R、SおよびTの間の区別を行う。逆配線を追加配線の候補として考えるとすれば、その場合これは6つの異なる、即ちN=6を得る。この場合、逆電圧の参照ポイント(図示せず)は図2に示すポイントR−、S−およびT−と一致する。
図2の実施形態では、メッセージ部分M1、M2、M3およびタイムスタンプTSはそれぞれ単一メッセージS1、S2、S3およびS4に組み込まれる。あるいはタイムスタンプ信号TSと関連メッセージ部分M1を別のメッセージで送信することは可能であり、メッセージ部分M1からM3を特定のタイミングで送信する必要はない。
図2に示すメッセージS1はメッセージ部分を含まないが、これはこのメッセージが参照ノードにより生成され、追加関係情報を有する必要がないからである。にもかかわらず統一通信プロトコルを得るために、ダミー情報を含むメッセージ部分を持つメッセージS1を提供することも有利であることがある。メッセージS4が図2にタイムスタンプ信号TSを持たずに示されるが、これはこのメッセージが、ノード4で得られる結合関係情報を特定のタイミングを必要としない参照ノード1に返報する役割を果たすからである。にもかかわらず再度統一通信プロトコルのために、他のメッセージに類似するタイムスタンプを持つメッセージS4を構成し、そのタイムスタンプがノード4の配線の参照ポイントと一致するようにメッセージS4を送信することが有利であることもある。
図3はタイムスタンプ信号の実施形態を示す。図3に示す信号は第1の部分31および第2の部分32を含む。第1の部分31は特定周波数の交流信号パターンを含む。第2の部分32は同じ特定周波数の信号パターンを含むが、信号パターン31の位相に対する逆位相を持つ。第1の部分31と第2の部分32との間の位相不連続性がタイムスタンプTSを構成する。
図4はタイムスタンプ信号とメッセージ部分を統合するメッセージ信号の実施形態を示す。図4で、参照番号31および32は図3を参照して上記の信号部分を示す。TSは信号部分31と32との間の位相不連続形式のタイムスタンプを示す。2つの信号部分31と32はビット同期の確立に有用なヘッダHを構成する。図4の参照文字Fはメッセージフィールドを示す。メッセージフィールドFは複数のメッセージサブフィールドN1、N2、...、Niを含むことができる。有利には、図2に示すメッセージS1からS4は図4の実施形態に従って構成される。メッセージサブフィールドN1からNiのそれぞれは、図2に関係して説明したように関係情報と、さらに上記のように関係情報が得られるノードのアドレスを、即ち受信関係情報と測定時間間隔を結合することにより含む。有利には、関係情報を受信し、タイムスタンプとその配線に関する参照ポイントとの間の時間間隔の測定から得られる情報と受信関係情報を結合する各ノードは、このようにして得られる結合関係情報をそれ自身のノードアドレスと共に次ノードに中継するメッセージに添付する。このようにして、ノード4から図1のノード1に返される図2のメッセージS4は、ノード1がノード4の配線検出に関係する全ノードの配線を取得できる関係情報を含む。
図5は図1に示すシステムの一部を構成するノードのブロック図である。図5で、参照文字R、S、TおよびNは以前に説明したように電力線Lの3つのおよび中立をそれぞれ示す。提示するノードは3つのの1つまたは全てに接続することができる。TRは電力線Lを介する電力線通信を確立するための送受信機回路を示す。CCT、CCSおよびCCRは結合容量を示し、これらにより送受信機回路TRは、ノードが接続される電力線Lのこれらのから電力線通信信号を送受信することができる。勿論別途、誘導性結合手段、例えばそのようなものとして良く知られるように、結合トランスをこの目的のために使用することができる。電力線通信信号は、1本の導線のみから、または電力線のさらに多くの、または全ての導線へ/から送入および抽出でき、各に別の送受信機フロントエンドまたは平行な全線路に1つの送受信機フロントエンドを伴う。ZDは参照ポイント検出器、例えば図5に示すノードが接続される3つのR、SおよびTの内の特定の1つにおけるゼロ交差を検出するために接続されるゼロ交差検出器回路を示す。特定は、配線を検出するノードのである。MCはマイクロコントローラ回路を示す。MEMはメモリ部分を示し、TMはタイマ回路を示す。IFは図5に示すノードを、図示しない他の回路、例えば電気消費の測定、または本発明の原理に直接関係しない他の機能の実行のための回路とインタフェースさせるためのインタフェース回路を示す。BはマイクロコントローラユニットMC、メモリ部分MEM、送受信機回路TR、ゼロ交差検出器ZD、タイマTMおよびインタフェース回路IF間におけるデータおよびアドレス情報の交換のためのバスを示す。IRQは、以下で説明するようにそれぞれ送受信機回路TRおよびゼロ検出器回路ZDにより生成される割り込みをマイクロコントローラユニットMCに通知するための割り込み要求線を示す。
図5に示すノードはメモリ部分MEMに格納されたプログラムデータに従いソフトウエア制御の下で動作し、図2を参照して上記のような動作を行う。図5のノードが参照地点のノード1として動作するように制御されれば、ゼロ交差検出器ZDの入力INIが接続されるそのは配線の検出を実行するための参照である、即ち図5のRである。ゼロ交差検出器ZDが正傾斜を持つゼロ交差を検出するたびに、ZDは線路IRQ上にマイクロコントローラMCに対する割り込み要求を生成し、特定の傾斜を持つセロ交差が生じたとの情報をバスBに出す。割り込み要求に応答して、マイクロコントローラは割り込み元に関する情報をバスBから読み、次いで送受信機回路TRに指示して、例えば図3または図4に関して以上に説明したように、タイムスタンプを含む所定の信号パターンを電力線Lに出す。参照地点1のノードは好ましくはまた配線を検出する遠隔ノード4のアドレスを含むメッセージを送信する。有利には、ノードにより送信される各メッセージは遠隔ノードのアドレスのみならず、遠隔ノード4の配線の検出に関係する全ノードのノードアドレスリストおよびメッセージが宛て先指定されるそれぞれの次ノードのアドレスを含むアドレスポインタフィールドを含む。リストに含まれる各ノードはノードアドレスリストの入力に従いアドレスポインタフィールドを更新し、中継メッセージがノードアドレスリストに規定されるノードのシーケンスに従うことを達成する。
送受信機回路TRは電力線L上の通信に耳を傾ける。送受信機回路TRがそれ自身のノードにアドレス指定されたメッセージを受信するたびに、必要な復調および復号化工程を実行し、マイクロコントローラMCに新規メッセージの受信について通知し、受信データをバスBに出す。マイクロコントローラMCが、メッセージが配線を検出する遠隔ノードからの返信メッセージS4であると特定すれば、遠隔ノードの配線を取得するために、マイクロコントローラMCは上記の動作に従い受信メッセージに含まれる情報を評価し、メモリ部分MEMに結果を格納する。
図5に示すノードが配線検出メッセージを受信すれば、送受信機回路TRはそのメッセージを受信し、割り込み要求を介してマイクロコントローラMCに受信メッセージを通知し、以前のようにその内容をデータバスBに出す。マイクロコントローラMCはアドレスおよびメッセージの内容を評価し、メッセージを別のノードに中継すべきか判断する。もし中継すべきなら、マイクロコントローラMCは、次いでタイマTMに指示し、時間測定動作を開始する。ノードのゼロ検出器回路が接続されるに参照ポイントが発生すると、さらに割り込み要求が今度はゼロ交差検出器によりマイクロコントローラに対して生成され、この割り込み要求に応じてマイクロコントローラは、次いでタイマ回路TMの時間測定動作を停止し、上記の原則に従いタイマ回路TMにより測定した時間間隔に関するデータを適切に処理する。このようにして得られた時間情報および受信メッセージから抽出された関係情報は、次いでマイクロコントローラMCによるプログラム制御の下に結合され、得られる結合関係情報を含む新規メッセージがマイクロコントローラMCにより組み立てられる。このメッセージはデータバスBを介して送受信機回路TRに利用可能とされる。ゼロ交差検出器ZDが接続されるにさらに参照ポイントが発生すると、マイクロコントローラMCは、次いで送受信機回路TRに指示し、タイムスタンプと結合関係情報および配線を検出するノードの、以前に受信したメッセージに含まれるアドレスを含むメッセージを生成し、送信する。有利には以前に説明したように、メッセージは、またメッセージに次ノードのアドレスを示すために、ノードにより更新された前記アドレスポインタフィールドの前記アドレスリストを含む。
一方マイクロコントローラが受信メッセージのアドレスと内容からメッセージがそれ自身のノードに関する配線検出要求を含むと判断すれば、マイクロコントローラMCは受信メッセージに含まれる関係情報を抽出し、以前に説明したのと同じ原理に従い、タイマ回路TMを使用して、受信メッセージのタイムスタンプとゼロ交差検出器ZDが接続されるにおける参照ポイントの発生との間の時間を測定する。この時間間隔測定の結果は、次いでマイクロコントローラMCにより受信メッセージの関係情報と結合される。このようにして得られる結合関係情報は、次いで送受信機回路TRにより生成される返信メッセージに、マイクロコントローラにより組み入れられ、要求ノードの参照に対する現ノードの配線について参照ノードに通知する。
図5に示す実施形態によれば、ノード1から4のそれぞれは本質的に同じ構成を有し、マイクロコントローラが受信したメッセージの内容に従いマイクロコントローラによるソフトウエア制御の下で動作する。少なくとも1つのノードは、説明したように特定の遠隔ノードに宛てた配線検出要求メッセージを生成するように適応する。自身ではなく、異なるノードへの配線検出要求メッセージを受信する中継プロセスに関係するノードは受信メッセージを受け取り、前に説明したように中継動作を実行する。自身への配線検出要求メッセージを受信するノードは説明したような動作を実行し、配線検出要求メッセージが発生した要求ノードへメッセージを返送し、要求ノードの配線に対する受信ノード自身の配線をそのノードに通知する。
ゼロ交差がタイムスタンプ信号の生成を起動すると、ゼロ交差とタイムスタンプとの間に時間の相違が生じることがある。この相違は図3の例に示すように実際のタイムスタンプに先行するヘッダによる、または、マイクロコントローラMCの処理速度の限界によることがある。この影響は、タイムスタンプおよび関連するゼロ交差が完全には一致しないことである。配線の可能数が低ければ(例えばN=3)、この相違は無視することができる。ゼロ交差と関連するタイムスタンプとの間の遅延を補償する簡単なソリューションは各測定時間間隔に既知の相違を加えることである。
図6Aは、図3に示すタイムスタンプ信号を検出するためのタイムスタンプ検出器回路の実施形態を示す。 図6Aのタイムスタンプ検出器回路は図5の送受信機回路TRの一部でありうる。図6Aで、IN2はタイムスタンプ検出器回路の入力を示す。この入力は、図5の送受信機回路TRの受信機および復調器(図示せず)から入力信号を受信するために接続される。R1およびR2は、分圧器を構成するために接続される2つの抵抗を示す。Aは動作増幅器または比較器を示し、その正の入力は分圧器R1およびR2の出力に接続され、負の入力は接地される。C1およびR3は容量および抵抗をそれぞれ示し、これらは動作増幅器Aの正の出力における出力信号を微分するために接続される。同様にC2およびR4は微分器を示し、これは増幅器Aの負の出力における出力信号を微分するために接続される。D1は抵抗R3と並列に接続されるダイオードを示し、このダイオードの陰極は容量C1に接続され、一方陽極は接地される。D3は抵抗R4と並列に接続されるダイオードを示し、ダイオードD3の陰極は容量C2に接続され、一方ダイオードD3の陽極は接地される。ダイオードD1の陰極はさらにダイオードD2を通じて抵抗R5と接続される。ダイオードD3の陰極はダイオードD4を通じて抵抗R5の同じ節点に接続される。抵抗R5のこの節点は再起動可能なモノフロップMFの入力に接続される。抵抗R5の他の出力は接地される。このモノフロップの出力はタイムスタンプ検出器回路の出力OUTを構成する。再起動可能なモノフロップは図4に示す信号部分31の2つの正規の連続する端部間の継続時間の約1.5倍の時間期間を有する。
図6Bは図6Aのタイムスタンプ検出器の動作を説明する。図6Bの上部の図はタイムスタンプ検出器の入力IN2における電圧波形を示す。動作増幅器Aはこの入力信号をその正および負の出力における補足ディジタル信号に変換する。微分器およびそれぞれの出力に接続された後続のダイオードネットワークはそれぞれの出力の出力信号の正の端部のみを強調する。これら微分され、整流された信号は抵抗R5において結合され、図6Bの中央に示すように抵抗R5を経て出力信号に達する。抵抗R5を経た信号は再起動可能なモノフロップを起動し、モノフロップは、提示するように抵抗R5を経たパルスが正常に間隔を保つ限りその起動状態を維持する。タイムスタンプが発生すると直ちに、即ち入力IN2にける信号に位相反転が生じると直ちに、抵抗R5を経たパルスは消え、モノフロップMFはリセット状態に戻り、従って出力OUTに検出信号を生成する。出力OUTにおける擬似出力パルスを回避するために、タイムスタンプ信号のプリアンブル31を検出すると、ロック状態を示す制御信号を持つANDゲートによりOUTにおける出力信号をマスクすることが好ましい。
タイムスタンプ検出器回路の別の実装は入力IN2における信号の統合および統合信号の、一定振幅の信号セグメントの継続時間が通常より長い、即ち位相反転が生じると到達する閾値との比較に基づく。図3の実施形態によるタイムスタンプ信号の検出に関する他の形態はディジタル信号パターン検出器またはそのものが既知の他の適する回路の採用でありうる。
ゼロ交差検出器ZDは種々のその種の良く知られた方法で実装することができる。ゼロ交差検出器ZDの適する実装は、比較器を有する回路、本質的に容量に類似の、その出力に接続された微分器および整流器、図6Aに示す比較器Aの2つの出力の1つに接続される抵抗およびダイオードネットワークを含む。
本発明は説明した特定の関係検出機構に制限されない。当業者の理解するように、2つの連続する地点間の関係情報を提供する関係検出機構は本発明による配線検出に用いることができる。本発明は本明細書で説明したタイムスタンプ信号または特定のタイムスタンプ検出回路に制限されない。強調すべきは、提示した回路および信号は本発明の個々の実施形態を説明する目的に単に役立つだけであることである。特許請求の範囲における参照記号はその明瞭さを増すことに役立つ。それらは特許請求の範囲を制限するとは考えられない。
本発明による電力配電システムにおける未知電圧の配線を検出するためのシステムの概要を示す。 本発明の実施形態による図1に示す配線検出システムの動作を説明するための時間ダイヤグラムを示す。 タイムスタンプ信号の実施形態を示す。 タイムスタンプ信号およびメッセージ部分を含むメッセージ信号を示す。 図1に示すシステムの部分を形成するノードのブロック図を示す。 電圧におけるタイムスタンプを検出するための回路の実施形態を示す。 図6Aに示す回路の動作を説明する時間ダイヤグラムである。

Claims (29)

  1. 単相または多相配線(R、S、T、N)を持つ電力線を有する電力配電システムにおける参照地点の参照配線相(R)に対する遠隔地点の配線相(R;S;T)を検出するための方法であって、
    前記参照地点と前記遠隔地点との間の地点の前記多相電力線の配線相に少なくとも1箇所の中継地点を接続する工程と、
    前記中継地点において、前記参照地点(1)の前記参照配線相電圧と前記中継地点(2)の配線相電圧との間の第1の相関係を検出する工程と、
    前記中継地点から前記遠隔地点に向けて、検出された前記第1の相関係を送信する工程と、
    前記中継地点の配線相電圧と前記遠隔地点の配線相電圧との間の第2の相関係を検出する工程と、
    前記第1の相関係および前記第2の相関係に基づき、前記参照地点の前記配線相に対する前記遠隔地点の前記配線相を判定する工程と
    を備えることを特徴とする方法。
  2. 前記第1の相関係を検出する前記工程が、
    前記参照配線相電圧(R)に第1の参照ポイント(R+)が生じると、前記参照地点(1)から第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)を送信する工程
    前記中継地点(2)において前記第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)を受信する工程と、
    前記第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)の発生と前記中継地点の配線相電圧(T)における参照ポイント(T+)の発生との間の第1の時間間隔(T1)を測定し、前記参照配線相電圧(R)と前記配線相電圧(T)との間の前記第1の相関係(M1)を取得する工程と
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第2の相関係を検出する前記工程が、
    前記中継地点(2)の前記配線相電圧(T)に参照ポイント(T+)が生じると、前記中継地点から中継タイムスタンプ信号(S2、TS)を送信する工程と、
    前記遠隔地点において前記中継タイムスタンプ信号(S2、TS)を受信する工程と、
    前記中継タイムスタンプ信号の発生と前記遠隔地点の前記配線相電圧における参照ポイントの発生との間の時間間隔を前記遠隔地点において測定する工程と
    を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記遠隔地点が、前記参照地点(1)へ該遠隔地点の配線相を伝達するための返信メッセージ(S4)を生成する工程を含むことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記参照ポイントが個々の前記相電圧(R;S;T)のゼロ交差であることを特徴とする、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記参照ポイントが特定符号の傾斜(R+;S+;T+)を有する前記個々の相電圧(R;S;T)のゼロ交差であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 前記タイムスタンプ信号(TS)が、区別すべき配線相の候補の数により除した前記相電圧の期間と比較して短いことを特徴とする、請求項2乃至6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記タイムスタンプ信号が、位相不連続(TS)、振幅不連続、および周波数不連続の少なくともいずれかを含む反復信号パターン(A、B)であることを特徴とする、請求項2乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記タイムスタンプ信号(TS)が、容量性(CCR、CCS、CCT)または誘導性結合による前記電力線(L)の1以上の導線に送入されることにより、前記電力線(R、S、T、N)を介して送信されることを特徴とする、請求項2乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記タイムスタンプ信号(TS)が、前記電力線(L)の前記相電圧(R;S、T)に送入され、該相電圧に対して前記送入タイムスタンプ信号(TS)が参照ポイント(R+;S+;T+)の発生を示すことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 前記相関係の情報が、前記地点間で無線通信チャネルまたは光ケーブルを通じて送信されることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記遠隔地点に向けて前記第1の相関係を送信する前記工程が、
    前記第1の相関係の情報(M1)を含む中継メッセージ(S2)を生成し、前記中継地点から前記電力線(R、S、T、N)、光ケーブルまたは無線通信チャネルを介して前記中継メッセージ(S2)を送信する工程、
    を含むことを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記中継地点(2)と前記遠隔地点との間に設けられる更なる中継地点(3)において前記中継メッセージ(S2、M1)を受信する工程と、
    前記中継地点(2)の前記配線相電圧(T)と前記更なる中継地点(3)の前記配線相電圧(R)との間の更なる相関係を検出する工程と、
    前記更なる相関係の情報と前記中継メッセージに含まれる前記相関係の情報とを結合する工程(M2)と
    を含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 以前に得られた全ての相関係の情報の結合(M2)を含む更なる中継メッセージ(S3)を生成し、前記遠隔地点に向けて前記更なる中継メッセージ(S3)を送信する工程、
    を含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 各相関係の情報がそれぞれの位相角の値を含み、前記相関係の情報および前記更なる相関係の情報が前記それぞれの位相角の値のモジュロ和により結合されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
  16. 前記メッセージ(S2からS4)が、タイムスタンプ信号(TS)を含むタイムスタンプフィールド(A、B)と、前記相関係の情報(M1、M2、M3)を含む情報フィールド(F)とを含むことを特徴とする、請求項12乃至15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 前記タイムスタンプフィールド(A)が、前記情報フィールド(F)がビット同期を確立するためのヘッダ(H)として動作することを特徴とする、請求項16に記載の方法。
  18. 各メッセージ(S1からS4)が、該メッセージの送信者(1;2;3;4)を識別するための情報を含むことを特徴とする、請求項12乃至17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 各タイムスタンプ信号(TS)および各メッセージ(S1からS4)の少なくともいずれかが、以前に前記タイムスタンプ信号を中継したノード(N1、...、Ni)のリストを含むことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  20. 単相または多相配線を持つ電力線(L)を有する電力配電システムにおける参照地点(1)の参照配線相電圧(R)に対する遠隔地点の配線相(R;S;T)を検出するための中継装置(1、2、3)であって、
    前記参照地点(1)の参照配線相電圧と中継地点(2)の配線相電圧との間の第1の相関係を検出する回路(TM)と、
    記遠隔地点と通信するように適合された回路と、
    検出された前記第1の相関係を、前記遠隔地点に向けて送信する回路と
    を備え
    前記遠隔地点に位置する装置は、前記中継地点の配線相電圧と前記遠隔地点の配線相電圧とに従って、前記中継地点の配線相電圧と前記遠隔地点の配線相電圧との間の第2の相関係を検出するように構成されていることを特徴とする装置。
  21. 前記参照地点(1)の参照配線相電圧と中継地点(2)の配線相電圧との間の第1の相関係を検出する回路(TM)が、
    第1のタイムスタンプ信号(TS)を受信する回路(TM)と、
    前記第1のタイムスタンプ信号(TS)の発生と前記中継地点(2)の前記配線相電圧(R;S;T)における参照ポイント(T+;R+;S+)の発生との間の時間間隔(T1;T2;T3)を測定し、前記参照地点(1)の前記参照配線相電圧と前記中継地点(2)の前記配線相電圧(T)との間の相関係を取得する回路(TM)、
    を備えることを特徴とする、請求項20に記載の装置。
  22. 前記検出された第1の相関係を、前記遠隔地点に向けて送信する前記回路が、
    前記第1の相関係の情報(M1;M2)を含む中継メッセージ(S2;S3)を生成し、送信する回路(MC、TR)、
    を備えることを特徴とする、請求項21に記載の装置。
  23. 前記第2の相関係を検出するのに、前記遠隔地点と通信するように適合された回路が、
    前記中継地点の前記配線相電圧(T)に第2の参照ポイント(T+;R+)が生じると、中継タイムスタンプ信号(S2、TS;S3、TS)を生成し、送信する回路(MC、TR)、
    を備えることを特徴とする、請求項22に記載の装置。
  24. 相関係の情報(M1)を受信する回路(TR)を備え、
    前記検出された第1の相関係を送信する前記回路が、前記第1の相関係と前記第2の相関係を結合し、前記遠隔地点に向けて送信するように適合されていることを特徴とする
    請求項21乃至23のいずれか1項に記載の装置(2,3)。
  25. 中継メッセージ(S3)を生成する前記回路(MC)が、受信した前記相関係の情報(M1)と、前記タイムスタンプ信号(TS)と任意の相電圧(T)との間の相関係を示す情報(T2)とを結合し、該結合された情報を含むような前記中継メッセージ(S3)を生成するように適合されていることを特徴とする、請求項24に記載の装置。
  26. 単相または多相電力線(L)を有する電力配電システムにおける参照相電圧(R)に対する任意の未知相電圧(R;S、T)の配線相を検出するための装置(4)であって、
    タイムスタンプ信号(S1、TS)を受信する回路(TR)と、
    前記タイムスタンプ信号(S3、TS)の発生と前記電力線(2)の前記任意の未知配線相電圧(S)における参照ポイント(S+)の発生との間の時間間隔(T3)を測定し、前記タイムスタンプ信号(S3、TS)と前記任意の未知相電圧(S)との間の相関係を示す相関係情報を取得する回路(TM)と、
    前記参照相電圧(R)と前記タイムスタンプ信号(S3、TS)との間の相関係を示す相関係情報を含む中継メッセージ(M2)を、当該相関係を検出し送信する中継地点の装置から受信する回路と、
    前記タイムスタンプ信号(S3、TS)と前記任意の相電圧(S)との間の相関係を示す前記相関係情報と前記受信相関係情報とを結合する回路と、
    結合された前記相関係情報(M2、T3)から前記任意の未知相電圧(S)の前記配線相を判定する回路と、
    を備えることを特徴とする装置。
  27. 多相電力線(L)を有する電力配電システムにおける参照相電圧(R)に対する未知相電圧(R;S;T)の前記配線相を検出するためのシステムであって、
    前記参照相電圧(R)に第1の参照ポイント(R+)が生じると、第1の地点(1)から第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)を送信する手段(TR)と、
    第2の地点(2)において前記第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)を受信する手段(TR)と、
    前記第1のタイムスタンプ信号(S1、TS)の発生と前記電力線の第1の任意の配線相電圧(T)における参照ポイント(T+)の発生との間の第1の時間間隔(T1)を測定し、前記参照相電圧(R)と前記第1の任意の配線相電圧(T)との間の相関係を示す第1の相関係情報(M1)を取得する手段(TM)と、
    前記第2の地点(2)において、前記第1の相関係情報(M1)を含む中継メッセージ(S2)を生成し、送信する手段(MC、TR)と、
    前記第1の任意の相電圧(T)に第2の参照ポイント(T+)が生じると、前記第2の地点(2)において中継タイムスタンプ信号(S2、TS)を生成し、送信する手段(MC、TR)と、
    第3の地点において、前記中継メッセージ及び前記中継タイムスタンプ信号(S2、TS)を受信する手段と、
    前記中継タイムスタンプ信号の発生と前記電力線の第2の任意の配線相電圧における第2の参照ポイントの発生との間の第2の時間間隔を測定し、前記第1の任意の配線相電圧と前記第2の任意の配線相電圧(T)との間の相関係を示す第2の相関係情報を取得する手段と、
    前記未知相電圧の配線相を、前記第1の相関係情報と前記第2の相関係情報との結合から決定するために、前記第1の相関係情報と前記第2の相関係情報とを結合する手段と、
    を備えることを特徴とする、システム。
  28. 請求項2乃至17のいずれか1項に記載の方法を実行するための手段を備えることを特徴とする請求項27に記載のシステム。
  29. ユーティリティ給配システムにおける電気、水またはガスを含むユーティリティの消費を遠隔測定するための遠隔メータであって、請求項20乃至26のいずれか1項に記載の装置を含む、メータ。
JP2007513690A 2004-05-25 2004-05-25 参照相電圧に対する任意の未知相電圧の配線相を検出するための方法および装置 Expired - Lifetime JP5006190B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2004/005616 WO2005116668A1 (en) 2004-05-25 2004-05-25 Method and apparatus for detecting the phase wiring of an arbitrary unknown phase voltage relative to a reference phase voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008500519A JP2008500519A (ja) 2008-01-10
JP5006190B2 true JP5006190B2 (ja) 2012-08-22

Family

ID=34957684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007513690A Expired - Lifetime JP5006190B2 (ja) 2004-05-25 2004-05-25 参照相電圧に対する任意の未知相電圧の配線相を検出するための方法および装置

Country Status (16)

Country Link
US (2) US8013592B2 (ja)
EP (1) EP1756594B1 (ja)
JP (1) JP5006190B2 (ja)
CN (1) CN1997900B (ja)
AT (1) ATE460676T1 (ja)
BR (1) BRPI0418802B8 (ja)
DE (1) DE602004025988D1 (ja)
DK (1) DK1756594T3 (ja)
ES (1) ES2342829T3 (ja)
HR (1) HRP20100329T1 (ja)
MX (1) MXPA06013819A (ja)
PL (1) PL1756594T3 (ja)
PT (1) PT1756594E (ja)
SI (1) SI1756594T1 (ja)
TW (1) TWI370253B (ja)
WO (1) WO2005116668A1 (ja)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0418802B8 (pt) 2004-05-25 2023-02-14 Enel Distribuzione Spa Método e aparelho relé para detectar em um sistema de distribuição de energia elétrica a fase de fiação em uma localização remota, aparelho para detectar a fiação de fase de uma tensão de fase desconhecida e medidor remoto para medição remota do consumo de utilidades
DE602004024455D1 (de) * 2004-08-16 2010-01-14 Enel Distribuzione Spa Verfahren und system zur erkennung der phasenverdrahtung einer spannung unbekannter phase relativ zu einer referenzphasenspannung
US7610175B2 (en) * 2006-02-06 2009-10-27 Agilent Technologies, Inc. Timestamping signal monitor device
US7826538B1 (en) * 2006-08-31 2010-11-02 Dgi Creations, Llc Remote determination of network transmitter identity and output strength
US7514932B2 (en) * 2007-01-04 2009-04-07 Trane International Inc. Method of recognizing signal mis-wiring of a three-phase circuit
US8315152B2 (en) 2008-06-06 2012-11-20 Maxim Integrated Products, Inc. System and method for applying multi-tone OFDM based communications within a prescribed frequency range
US8207726B2 (en) * 2008-09-05 2012-06-26 Silver Spring Networks, Inc. Determining electric grid endpoint phase connectivity
CA2745078C (en) * 2008-12-03 2015-02-24 Sensus Usa Inc. System and method for determining a load's phase in a three-phase system
DE102009060591A1 (de) * 2008-12-30 2010-07-08 Atmel Automotive Gmbh Sender-Empfänger-Schaltung und Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten eines Funknetzes
EP2204669A1 (de) 2008-12-30 2010-07-07 Atmel Automotive GmbH System, Verfahren und Schaltung zur Entfernungsmessung zwischen zwei Knoten eines Funknetzes
US8143879B2 (en) * 2008-12-30 2012-03-27 General Electric Company Meter phase identification
US20100262395A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Manu Sharma System and Method for Determining a Phase Conductor Supplying Power to a Device
US8320233B2 (en) * 2009-06-12 2012-11-27 Maxim Integrated Products, Inc. Transmitter and method for applying multi-tone OFDM based communications within a lower frequency range
US8533121B1 (en) * 2009-11-25 2013-09-10 Gregory Hubert Piesinger Method and apparatus for phase identification in a three-phase power distribution network
US8326554B2 (en) * 2009-12-31 2012-12-04 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for utility meter phase identification
US9826040B2 (en) * 2010-01-28 2017-11-21 Texas Instruments Incorporated System and method for preventing collisions in a hierarchical network
US8570024B1 (en) * 2010-02-24 2013-10-29 Gregory Hubert Piesinger Non-contact phase identification method and apparatus
US20120176119A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 General Electric Company Phase line identification system and method
US8587290B2 (en) 2011-03-29 2013-11-19 General Electric Company Method, system and device of phase identification using a smart meter
US9883259B2 (en) 2011-08-15 2018-01-30 Digimarc Corporation Synchronized metrology in power generation and distribution networks
US9330563B2 (en) 2013-02-12 2016-05-03 Digimarc Corporation Synchronized metrology in power generation and distribution networks
WO2013025836A1 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 Digimarc Corporation A/b/c phase determination using common electric smart meters
US9230429B2 (en) 2011-08-15 2016-01-05 Digimarc Corporation A/B/C phase determination and synchrophasor measurement using common electric smart meters and wireless communications
KR101801983B1 (ko) * 2011-09-06 2017-11-28 한국전력공사 위상 검출을 위한 원격 검침 시스템 및 방법
TWI464424B (zh) * 2012-07-13 2014-12-11 Univ Ishou Switchboard detection device
KR101333845B1 (ko) * 2012-09-14 2013-11-27 엘에스산전 주식회사 집중장치와 전력량계간의 병렬검침방법
US9122471B2 (en) 2012-12-07 2015-09-01 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Identification of power source electrical connectivity
US9257837B2 (en) 2013-01-04 2016-02-09 Solarcity Corporation Power balancing in a multi-phase system
US9255954B2 (en) * 2013-07-22 2016-02-09 Gregory Hubert Piesinger Method and apparatus for phase identification in a three-phase power distribution network using servers
JP6209951B2 (ja) 2013-11-14 2017-10-11 富士通株式会社 トランス接続相判定装置、方法、及びプログラム
KR101761207B1 (ko) 2013-12-19 2017-07-25 엘에스산전 주식회사 전력선 통신 장치
JP6409286B2 (ja) 2014-02-27 2018-10-24 富士通株式会社 トランス接続相判定装置、方法、及びプログラム
CN105182078B (zh) * 2015-10-08 2017-12-26 常兴 高压核相器在线监测系统及其工作方法
US9991066B2 (en) * 2016-01-11 2018-06-05 Honeywell International Inc. Synchronizing switching times of relays to a zero-crossing
WO2018060114A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 Philips Lighting Holding B.V. Voltage detection system and method.
CN107741521B (zh) * 2017-11-30 2023-06-09 福州大学 三相系统非接触式高压带电判断指示装置及其方法
FR3078167B1 (fr) * 2018-02-16 2020-02-21 Enedis Determination de la phase d'un conducteur appartenant a un reseau polyphase
FR3078168B1 (fr) * 2018-02-16 2020-03-06 Enedis Determination de la phase d'un conducteur appartenant a un reseau polyphase
US10775448B2 (en) 2018-06-18 2020-09-15 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Automatic phase identification for electric power delivery lines
CN109142977B (zh) * 2018-09-13 2021-02-02 无锡圣普电力科技有限公司 暂态录波型故障指示器的相位自动检测方法
CN111665400A (zh) * 2019-03-07 2020-09-15 丹佛斯(天津)有限公司 缺相检测装置、包括该装置的压缩机及缺相检测方法
US11411598B2 (en) 2019-05-29 2022-08-09 Itron Global Sarl Electrical phase computation using RF media
DE102021123908A1 (de) * 2021-09-15 2023-03-16 Werner Schnabel Anordnung und Verfahren zur Phasenzuordnung

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3940558A (en) 1975-01-31 1976-02-24 Digital Communications Corporation Remote master/slave station clock
JPS5866541A (ja) * 1981-10-15 1983-04-20 松下電工株式会社 3相電力線搬送制御装置
CA1212416A (fr) 1983-11-15 1986-10-07 Michel Bouvrette Telephaseur pour l'identification des phases a distance de lignes de transport et/ou d'arteres dans un reseau electrique
WO1993013429A1 (en) * 1985-08-07 1993-07-08 Toshisada Fujiki Voltage detector
JPH05227682A (ja) * 1992-02-12 1993-09-03 Nec Eng Ltd 送電線故障点標定信号ディジタル中継装置
GB9313198D0 (en) * 1993-06-25 1993-08-11 Remote Metering Systems Ltd Mains phase determination
WO1995006260A1 (en) 1993-08-23 1995-03-02 Echelon Corporation Measuring burst/sinusoidal waveform time span
US5510700A (en) 1993-10-14 1996-04-23 Systems Analysis And Integration, Inc. Apparatus and method for identifying the phase of a three phase power line at a remote location
DE4405809C2 (de) 1994-02-23 1996-02-29 Stewing Nachrichtentechnik Verfahren und Einrichtung zum Identifizieren einer Wechselspannung in einem Stromversorgungsnetz mit mehreren Wechselspannungen
GB9416688D0 (en) 1994-08-18 1994-10-12 Remote Metering Systems Ltd Mains signalling systems
CN1039750C (zh) * 1994-11-17 1998-09-09 郝玉山 电力系统正弦量的相角测量方法和测量系统
JP3107994B2 (ja) * 1995-07-18 2000-11-13 東京電力株式会社 遠隔計測通信装置
US6130531A (en) * 1995-11-17 2000-10-10 Hao; Yushan Phase angle measurement method and system in electric power systems
EP0791824A2 (en) 1996-02-21 1997-08-27 Osaka Gas Co., Ltd. Method of manufacturing nitrogen oxide sensor, and nitrogen oxide sensor manufactured by the method and material therefor
DE19653969A1 (de) 1996-12-20 1998-06-25 Boehringer Ingelheim Kg Neue wässrige Arzneimittelzubereitung zur Erzeugung treibgasfreier Aerosole
TW388795B (en) 1997-12-24 2000-05-01 Via Tech Inc Auxiliary device and method for signal testing
JPH11252727A (ja) * 1998-02-26 1999-09-17 Kyoto Trust Kk 受変配電設備の監視装置及び遠隔監視システム
TW380206B (en) 1998-05-29 2000-01-21 Taiwan Power Co Phase inspection system
US7570781B2 (en) 1999-05-19 2009-08-04 Digimarc Corporation Embedded data in gaming objects for authentication and association of behavior information
AU5997800A (en) * 1999-08-09 2001-03-05 Nortel Networks Limited Data packet repeater
JP2001215248A (ja) 2000-01-31 2001-08-10 Kansai Electric Power Co Inc:The 送配電線路相検出システム
US6545481B1 (en) 2000-11-20 2003-04-08 International Business Machines Corporation Power interruption detection
JP2002300735A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Fuji Electric Co Ltd 電力線におけるデータ収集装置
US20030016631A1 (en) * 2001-06-22 2003-01-23 Piner William C. Hotel computer networking system
US7336700B2 (en) 2001-09-20 2008-02-26 Lockheed Martin Corporation System bus transceiver interface
US6734658B1 (en) 2002-01-18 2004-05-11 Walter S Bierer Wireless alternating current phasing voltmeter multimeter
US6667610B2 (en) 2002-03-11 2003-12-23 Gregory Hubert Piesinger Apparatus and method for identifying cable phase in a three-phase power distribution network
US7031859B2 (en) * 2002-03-11 2006-04-18 Piesinger Gregory H Apparatus and method for identifying cable phase in a three-phase power distribution network
US6642700B2 (en) 2002-03-26 2003-11-04 Avistar, Inc. System, method, field unit, reference unit and computer program product for phase tracking of electrical conductors
BRPI0418802B8 (pt) 2004-05-25 2023-02-14 Enel Distribuzione Spa Método e aparelho relé para detectar em um sistema de distribuição de energia elétrica a fase de fiação em uma localização remota, aparelho para detectar a fiação de fase de uma tensão de fase desconhecida e medidor remoto para medição remota do consumo de utilidades
DE602004024455D1 (de) * 2004-08-16 2010-01-14 Enel Distribuzione Spa Verfahren und system zur erkennung der phasenverdrahtung einer spannung unbekannter phase relativ zu einer referenzphasenspannung
CA2745078C (en) * 2008-12-03 2015-02-24 Sensus Usa Inc. System and method for determining a load's phase in a three-phase system
US8283911B1 (en) * 2010-08-03 2012-10-09 Bierer Walter S Long range phasing voltmeter

Also Published As

Publication number Publication date
US8013592B2 (en) 2011-09-06
BRPI0418802A (pt) 2007-10-16
PT1756594E (pt) 2010-06-16
HRP20100329T1 (hr) 2010-07-31
ATE460676T1 (de) 2010-03-15
JP2008500519A (ja) 2008-01-10
CN1997900B (zh) 2010-10-13
TW200613747A (en) 2006-05-01
TWI370253B (en) 2012-08-11
EP1756594B1 (en) 2010-03-10
BRPI0418802B1 (pt) 2016-06-28
SI1756594T1 (sl) 2010-08-31
CN1997900A (zh) 2007-07-11
US20110285379A1 (en) 2011-11-24
US20080116877A1 (en) 2008-05-22
MXPA06013819A (es) 2007-04-16
ES2342829T3 (es) 2010-07-15
EP1756594A1 (en) 2007-02-28
BRPI0418802B8 (pt) 2023-02-14
US8791688B2 (en) 2014-07-29
DK1756594T3 (da) 2010-07-05
WO2005116668A1 (en) 2005-12-08
PL1756594T3 (pl) 2010-10-29
DE602004025988D1 (de) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5006190B2 (ja) 参照相電圧に対する任意の未知相電圧の配線相を検出するための方法および装置
JP5043659B2 (ja) 基準相電圧に対する未知相電圧の配線相を検出する方法およびシステム
US9584185B2 (en) Relative phase detection in power line communications networks
US8755303B2 (en) Powerline carrier zero-crossing transformer mapping with asymmetric RF return path
US11831358B2 (en) Coexistence primitives in power line communication networks
US9379773B2 (en) Phase detection in power line communication systems
US20020130768A1 (en) Low voltage power line carrier communications at fundamental working frequency
US9482709B2 (en) Method and device for assigning individual phase conductors in a polyphase energy distribution network
JP2017201778A (ja) 電力送信装置、電力受信装置、及び電力伝送システム
RU2246136C1 (ru) Система сбора данных по распределительной электросети переменного тока
RU2348938C2 (ru) Способ и устройство для определения фазового подключения напряжения произвольной неизвестной фазы относительно напряжения опорной фазы
JP2008042254A (ja) 電力線相判定方法および装置
AU2005101076A4 (en) Data communication system and method
RU2343496C1 (ru) Способ и система для обнаружения фазного провода с неизвестным фазным напряжением относительно эталонного фазного напряжения
RU2288507C1 (ru) Способ формирования результирующей последовательности синхронизирующих импульсов при передаче информации с помощью кодовых сообщений по электрической сети переменного тока
AU2005321752A1 (en) Data communication system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100326

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110819

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120427

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120524

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5006190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term