NO326877B1 - Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power - Google Patents
Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power Download PDFInfo
- Publication number
- NO326877B1 NO326877B1 NO20072653A NO20072653A NO326877B1 NO 326877 B1 NO326877 B1 NO 326877B1 NO 20072653 A NO20072653 A NO 20072653A NO 20072653 A NO20072653 A NO 20072653A NO 326877 B1 NO326877 B1 NO 326877B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- current
- measurement
- magnetic field
- voltage line
- transmission
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004128 D cell Anatomy 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/146—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
- G01R15/148—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop involving the measuring of a magnetic field or electric field
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
- H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
- H04Q2209/84—Measuring functions
Abstract
Fremgangsmåte og apparat for overvåkning av elektrisitet som overføres via elektriske høyspentlinje(r), og der det måles i det minste magnetfeltet fra én av høyspent linjene som funksjon av den strøm som føres av høyspentlinjen(e). Det anvendes for måling av det av høyspentlinjestrømmen genererte magnetfelt og strømmens retning i høyspentlinjen samme avmåling levert fra én sensorspoleinnretning plassert i magnetfeltet, idet en eventuell 1800 faseendring i avmålingen på ett måletidspunkt i forhold til en forventet fase i avmålingen ved nevnte måletidspunkt bevirker signalering av endret strømretning i høyspentledningen som måles, og at det overføres informasjon om strømstyrke og strømretning i høyspentledningen til en ekstern databehandlingssentral.Method and apparatus for monitoring electricity transmitted via high voltage electrical line (s), whereby at least the magnetic field is measured from one of the high voltage lines as a function of the current supplied by the high voltage line (s). It is used for measuring the magnetic field generated by the high voltage line current and the direction of the current in the high voltage line the same measurement delivered from one sensor coil device located in the magnetic field, a possible 1800 phase change in the measurement at one measurement time relative to an expected phase in the measurement at said measurement time. current direction in the high voltage line being measured and that information about current and current direction in the high voltage line is transmitted to an external data processing center.
Description
Fremgangsmåte og apparat for overvåkning av produksjon og overføring av elektrisk kraft Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power
Denne oppfinnelsen innbefatter fremgangsmåte og et apparat for måling og overvåkning av produksjon og overføring av elektrisitet, i tilknytning til en eller flere This invention includes a method and an apparatus for measuring and monitoring the production and transmission of electricity, in connection with one or more
kraftproduksjonsenheter. power generation units.
Det finnes i dag en rekke apparater og metoder som muliggjør måling og overvåkning av kraftmengden som produseres av et kraftverk som er tilkoblet det høyspente overføringsnettet. There are today a number of devices and methods that enable the measurement and monitoring of the amount of power produced by a power plant connected to the high-voltage transmission network.
De mest kjente metodene for implementering av slik måling forutsetter tilgang til den fysiske installasjonen tilknyttet kraftverket eller overføringsledningen. Eieren, eller operatøren av disse installasjonene kan kontrollere og/eller hindre tilgang til installasjonene, og er derfor i stand til å forhindre enhver ekstern aktør til å benytte tilgjengelig teknologi fra å måle og overvåke direkte enten mengden strøm som blir transportert over en gitt overføringsledning, eller mengden av elektrisk kraft som blir produsert på et gitt kraftverk. Informasjon om blant annet elektrisk overføring og produksjon er hensiktsmessig for aktørene som er involvert i forretningsmessig kjøp og salg av elektrisitet i det åpne markedet. I dag blir deler av opplysninger om produksjonen offentliggjort, men da gjerne på aggregert basis, og på landsnivå. The best-known methods for implementing such measurement require access to the physical installation associated with the power plant or the transmission line. The owner or operator of these installations can control and/or prevent access to the installations, and is therefore able to prevent any external actor from using available technology from directly measuring and monitoring either the amount of electricity being transported over a given transmission line, or the amount of electrical power that is produced at a given power plant. Information on, among other things, electrical transmission and production is appropriate for the actors involved in the commercial purchase and sale of electricity in the open market. Today, parts of information about production are made public, but preferably on an aggregated basis, and at country level.
I tillegg til de mer kjente metodene for direkte måling av strøm som nevnt ovenfor, har Genscape, Inc., et selskap med hovedkvarter i USA, utviklet en teknologi som muliggjør å detektere mengden av strøm som blir overført på en gitt høyspent overføringsledning, samt avgjøre hvilken vei strømmen flyter. For dette formål brukes det induktivt utstyr, det vil si utstyr uten direkte tilkobling til overføringsledningen. Den anvendte løsning, som er nærmere beskrevet i EP patentsøknad 01 927 053.7 muliggjør måling og overvåking av kraftverk på en måte som tidligere ikke har vært mulig. In addition to the more familiar methods of direct current measurement mentioned above, Genscape, Inc., a company headquartered in the United States, has developed a technology that makes it possible to detect the amount of current being transmitted on a given high-voltage transmission line, as well as determine which way the current flows. For this purpose, inductive equipment is used, i.e. equipment without direct connection to the transmission line. The solution used, which is described in more detail in EP patent application 01 927 053.7, enables the measurement and monitoring of power plants in a way that has not previously been possible.
Genscape's teknologi baserer seg på å måle magnetfeltet rundt en gitt kraftledning via en eller flere målestasjoner lokalisert i nærheten av, men ikke i fysisk kontakt med kraftledningen. Det er muliggjort ved denne teknologi å kalibrere utstyret i henhold til hvor mye strøm som blir overført på nevnte ledning. I tillegg måles det elektriske feltet på ledningen for sammen med magnetfeltet å utlede via kompliserte algoritmer hvilken vei strømmen flyter. Det anvendte utstyr får strømforsyning fra solcellepanel og det er trådløs kommunikasjon med en sentral som gjør databaserte beregninger. Distribusjon av kalibrerte data skjer via en internettbasert, passordbeskyttet betalingstjeneste til tredjeparter. Genscape's teknologi er komplisert, og løsningen er avhengig av å kunne se sammenhengen mellom magnetfeltene og det elektriske feltet for å utlede hvilken vei strømmen flyter i en målt overføringsledning, og for dette må det anvendes en komplisert beregningsalgoritme. Strømforsyningen fra solcellepanel er ikke særlig godt egnet for nordiske forhold da en del av kraftproduksjonen foregår i områder som vinterstid kan være uten sol i lengre perioder, og der snømengder kan helt eller delvis dekke panelet. Genscape's technology is based on measuring the magnetic field around a given power line via one or more measuring stations located close to, but not in physical contact with, the power line. This technology makes it possible to calibrate the equipment according to how much current is transmitted on said wire. In addition, the electric field on the wire is measured in order, together with the magnetic field, to derive via complicated algorithms which way the current flows. The equipment used receives power from a solar panel and there is wireless communication with a central unit that makes data-based calculations. Distribution of calibrated data takes place via an internet-based, password-protected payment service to third parties. Genscape's technology is complicated, and the solution depends on being able to see the connection between the magnetic fields and the electric field in order to deduce which way the current flows in a measured transmission line, and for this a complicated calculation algorithm must be used. The power supply from a solar cell panel is not particularly well suited for Nordic conditions, as part of the power production takes place in areas where there can be no sun for long periods in winter, and where amounts of snow can completely or partially cover the panel.
Selskapet CHK Engineering PTY LTD, med hovedkvarter i USA, har utviklet en teknologi med det formål å avdekke feil på en målt høyspentledning ved å benytte en luftspole som omslutter høyspentledningen samt en kondensator til måling av det elektriske feltet. Den anvendte løsning, som er nærmere beskrevet i PCT patentsøknad WO Al 00/62084 muliggjør deteksjon av større endringer i mengde strøm som blir transportert gjennom høyspentledningen. The company CHK Engineering PTY LTD, with headquarters in the USA, has developed a technology with the aim of detecting faults on a measured high-voltage line by using an air coil that surrounds the high-voltage line and a capacitor for measuring the electric field. The solution used, which is described in more detail in PCT patent application WO Al 00/62084, enables the detection of major changes in the amount of current that is transported through the high-voltage line.
CHK Engineerings teknologi forutsetter stor dynamikk i systemet, og benytter forsterker som har AGC (Automatic Gain Control) samt at de benytter en målespole som er uten kjerne for å oppnå stor dynamikk. Videre forutsettes det fysisk tilgang til høyspentnettet. Teknologien kan ikke detektere hvilken vei strømmen blir transportert, eller når strømretningen snur. CHK Engineering's technology requires great dynamics in the system, and uses an amplifier that has AGC (Automatic Gain Control) and that they use a measuring coil that is without a core to achieve great dynamics. Physical access to the high-voltage grid is also required. The technology cannot detect which way the current is transported, or when the current direction reverses.
Hensikten med oppfinnelsen er å måle og overvåke overføringsledninger og kraftproduksjonen uten å ha direkte tilkobling til overføringsledningene, eller kraftverkenes egne målere. Nærmere bestemt vil apparatet og fremgangsmåten tilsiktes det ved oppfinnelsen å kunne finne ut av størrelsen og eventuell endring av retning av elektrisk strøm som overføres på en bestem høyspent elektrisk overføringsledning, og videre muliggjøres dermed å bestemme mengden av elektrisk kraft som blir produsert av en bestemt kraftstasjon som er tilknyttet det høyspente overføringsnettet. The purpose of the invention is to measure and monitor transmission lines and power production without having a direct connection to the transmission lines, or the power plants' own meters. More specifically, the device and the method will be intended by the invention to be able to find out the size and any change of direction of electric current that is transmitted on a certain high-voltage electric transmission line, and further thus make it possible to determine the amount of electric power that is produced by a certain power station which is connected to the high-voltage transmission network.
Informasjonen som fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen muliggjør, vil være hensiktsmessig for alle som er aktører i et liberalisert kraftmarked, slik vi har i nær hele Europa nå. Den vil føre til økt transparens, som er en forutsetning for at et marked skal fungere etter hensikten, og vil være så vel bedriftsøkonomisk som samfunnsøkonomisk interessant. The information that the method and apparatus according to the invention make possible will be appropriate for everyone who is an actor in a liberalized power market, as we have in almost all of Europe now. It will lead to increased transparency, which is a prerequisite for a market to function as intended, and will be both economically and socially interesting.
Oppfinnelsen benytter ikke solcelleteknologi, men i stedet teknologi som sikrer strømforsyning til en målestasjon som kan stå ubetjent minst et år av gangen, uavhengig av værforhold. The invention does not use solar cell technology, but instead technology that ensures power supply to a measuring station that can be left unattended for at least a year at a time, regardless of weather conditions.
Videre baserer teknologien seg på å kun måle magnetfeltet, og med standard teknologi. Dette gjør derfor både måleutstyret rimeligere, og ikke minst blir beregningen av strømmengde og hvilken vei strømmen flyter vesentlig enklere. Furthermore, the technology is based on only measuring the magnetic field, and with standard technology. This therefore makes both the measuring equipment more affordable, and not least the calculation of the amount of current and which way the current flows is significantly easier.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til innhenting av informasjon som nevnt over, men også overføring og videre prosessering av den innsamlede informasjon. Oppfinnelsen muliggjør også overføring av innsamlede data fra fjerntliggende måleenheter til en databasesentral, idet hver enkelt måleenhet overvåker en bestemt overføringsledning eller ledninger. I databasesentralen skjer det ytterligere behandling av de innsamlede data for å beregne både mengden og endring av retning på strømflyten i hver enkelt overvåkede overføringsledning. De bearbeidede data kan videre bli analysert og samlet for å utlede netto strømproduksjon, det vil si kraftproduksjon, i ett eller flere kraftproduksjonsanlegg som er tilknyttet det høyspente overføringsnettet. The method according to the invention is not limited to the acquisition of information as mentioned above, but also the transfer and further processing of the collected information. The invention also enables the transmission of collected data from remote measuring units to a central database, with each individual measuring unit monitoring a specific transmission line or lines. Further processing of the collected data takes place in the database center in order to calculate both the amount and the change in direction of the current flow in each individual monitored transmission line. The processed data can further be analyzed and collected to derive net electricity production, i.e. power production, in one or more power production facilities that are connected to the high-voltage transmission network.
Apparatet ifølge denne oppfinnelsen innbefatter primært en måleenhet som samler den nødvendige informasjonen for å utlede størrelsen av den elektriske strømmen som flyter i en bestemt overføringsledning som blir overvåket. Mer spesifikt vil en målestasjon i samsvar med oppfinnelsen bli installert som en fast installasjon nær en høyspent elektrisk overføringsledning, men allikevel i behørig fysisk avstand fra denne. Måleenheten består primært av ett måleinstrument som måler magnetfeltets tetthet i tilknytning til overføringslinjen, enten på periodisk eller permanent basis. The apparatus according to this invention primarily includes a measuring unit which collects the necessary information to derive the magnitude of the electric current flowing in a particular transmission line being monitored. More specifically, a measuring station in accordance with the invention will be installed as a fixed installation close to a high-voltage electric transmission line, but still at an appropriate physical distance from it. The measuring unit primarily consists of a measuring instrument that measures the magnetic field density adjacent to the transmission line, either on a periodic or permanent basis.
De for oppfinnelsen kjennetegnende trekk ved fremgangsmåten og apparatet vil fremgå av de vedlagte patentkrav, samt av den nå etterfølgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegninger, der ikke-begrensende utførelseseksempel er nærmere belyst. The characteristic features of the method and the apparatus for the invention will be apparent from the attached patent claims, as well as from the description that now follows with reference to the attached drawings, where non-limiting examples are explained in more detail.
Figur 1 er en perspektivskisse av den foretrukne utformingen av enheten for måling og overvåking av elektrisk kraftproduksjon og overføringslinjer i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser en skjematisk oversikt over innholdet i den vanntette enheten som vist i Figur 1, og utstyr som er nødvendig for å utføre de nødvendige funksjoner for oppfinnelsen. Figur 3 er et blokkskjema som avbilder den foretrukne fremgangsmåten for informasjonshandtering i tilknytning til målt magnetfelt i henhold til oppfinnelsen. Figur 4 viser et kretsskjema for en foretrukket forsterkning og filtreringskrets for magnetfeltmålingen i tilknytning til måleenheten som vist i Figur 1. Figur 5 viser skjematisk en oversikt over tjenesten som blir muliggjort gjennom oppfinnelsen. Figur 6a viser prinsippet med sinuskurven som utledes av magnetfeltet, samt faseforskyvning som oppstår når kraftflyten endrer retning som vist i Figur 6b. Figur 7 viser en plotting av målt magnetfelt, samt offentlig tilgjengelig statistikk, på en 420kV overføringslinje mellom Halden og Skogsseter (Sverige). Figure 1 is a perspective sketch of the preferred design of the device for measuring and monitoring electric power production and transmission lines according to the invention. Figure 2 shows a schematic overview of the contents of the waterproof unit as shown in Figure 1, and equipment that is necessary to perform the necessary functions for the invention. Figure 3 is a block diagram depicting the preferred method for information handling in connection with measured magnetic field according to the invention. Figure 4 shows a circuit diagram for a preferred amplification and filtering circuit for the magnetic field measurement in connection with the measuring unit as shown in Figure 1. Figure 5 schematically shows an overview of the service made possible through the invention. Figure 6a shows the principle with the sine curve derived from the magnetic field, as well as the phase shift that occurs when the power flow changes direction as shown in Figure 6b. Figure 7 shows a plot of measured magnetic field, as well as publicly available statistics, on a 420kV transmission line between Halden and Skogseter (Sweden).
Denne oppfinnelsen baserer seg på måling og overvåkning av elektrisk strømproduksjon, og overføring av detektert informasjon vedrørende elektrisitetsoverføringen i tilknytning til en eller flere kraftproduksjonsenhet(er). Dette oppnås ved å måle og samle inn data som er relatert til mengden av elektrisitet som blir overført over en eller flere overføringslinjer som er tilknyttet et bestemt elektrisk overføringsnett, og som er tilknyttet nevnte en eller flere produksjonsenheter for strøm. Databasert analyse av disse dataene ved hjelp av enkle algoritmer muliggjør en beregning av den mengden av elektrisitet som blir produsert av nevnte produksjonsenheter som er tilknyttet det høyspente overføringsnettet. This invention is based on the measurement and monitoring of electric current production, and the transmission of detected information regarding the electricity transmission in connection with one or more power production unit(s). This is achieved by measuring and collecting data related to the amount of electricity that is transmitted over one or more transmission lines that are associated with a specific electrical transmission network, and which are associated with said one or more production units for electricity. Computerized analysis of this data using simple algorithms enables a calculation of the amount of electricity that is produced by said production units that are connected to the high-voltage transmission network.
Elektrisk strøm distribueres over størstedelen av det høyspente overføringsnettet i en trefaset form, hvor hver av de tre fasene blir transportert over en separat leder. I denne beskrivelse vil "overføringsledning" bli benyttet for å referere til de tre separate lederne. Hver av disse separate fasene (lederne) genererer sitt eget tidsvarierende magnetfelt. De tre fasene er ute av fase i forhold til hverandre med en tredel av en syklus, slik at summen av disse magnetfeltene i all vesentlighet vil være null dersom alle de tre fasene ble tett samlet i en overføringsledning. Ledningene som går i luftstrekk er innbyrdes atskilte med god avstand, dels på grunn av de til enhver tid innbyrdes store spenningsforskjeller, og dels for å redusere innbyrdes magnetfeltpåvirkning. I henhold til etablert teori, blant annet den såkalte Biot-Savart loven om magnetiske felt, vil ethvert punkt i luften rundt disse tre fasene vil inneholde et magnetisk felt som avgjøres av et bestemt sett av faktorer. Disse faktorene innbefatter blant annet antall kV som overføringsledningen er dimensjonert for, mengden av strøm som overføres i ledningen, avstanden mellom fasene, avstanden mellom fasene i forhold til målepunktet, samt jordmagnetismen på det aktuelle målepunkt. Electric current is distributed over the majority of the high-voltage transmission network in a three-phase form, where each of the three phases is transported over a separate conductor. In this description, "transmission line" will be used to refer to the three separate conductors. Each of these separate phases (conductors) generates its own time-varying magnetic field. The three phases are out of phase in relation to each other by a third of a cycle, so that the sum of these magnetic fields will essentially be zero if all three phases were closely assembled in a transmission line. The wires that run overhead are separated from each other by a good distance, partly because of the large voltage differences between them at all times, and partly to reduce mutual magnetic field influence. According to established theory, including the so-called Biot-Savart law of magnetic fields, any point in the air around these three phases will contain a magnetic field that is determined by a specific set of factors. These factors include, among other things, the number of kV for which the transmission line is designed, the amount of current that is transmitted in the line, the distance between the phases, the distance between the phases in relation to the measuring point, as well as the earth's magnetism at the measuring point in question.
Apparatet, ifølge oppfinnelsen, innbefatter en enkelt sensor for å måle både det The apparatus, according to the invention, includes a single sensor to measure both
a) magnetiske feltet som en egen faktor, og a) the magnetic field as a separate factor, and
b) svingningene i vekselstrømmen som kan utledes av målingen av det magnetiske feltet b) the fluctuations in the alternating current which can be derived from the measurement of the magnetic field
som en annen faktor. as another factor.
Utstyr som er utplassert i nærhet av, men i sikker fysisk avstand fra overføringsledningen, vil bli referert til som "måleenheten." Equipment deployed in the vicinity of, but at a safe physical distance from, the transmission line will be referred to as the "metering unit."
Som figur 1 viser, vil måleenheten 1, bestå av først og fremst av ett låsbart, vanntett hus 1', av umagnetisk materiale, for eksempel i hardplast. Huset inneholder magnetfeltmåler, prosesseirngsenhet, kommunikasjonskomponenter og batterier, inkludert strømforsyning og dataoverføringskomponenter, slik det er nærmere forklart i tilknytning til figur 2 og 3. Videre vil huset 1' være festet på en stang 1'' som gjør at huset til enhver tid vil være lokalisert over maksimal statistisk snødybde. Stangen er godt forankret til grunnen enten via en fastboret fot, eller festet i en nedgravd betongfot. As Figure 1 shows, the measuring unit 1 will consist primarily of a lockable, waterproof housing 1', made of non-magnetic material, for example hard plastic. The housing contains the magnetic field meter, processing unit, communication components and batteries, including power supply and data transmission components, as is explained in more detail in connection with figures 2 and 3. Furthermore, the housing 1' will be attached to a rod 1'' which means that the housing will at all times be located above the maximum statistical snow depth. The rod is firmly anchored to the ground either via a fixed drilled foot, or fixed in a buried concrete foot.
Figur 2 viser skjematisk en oversikt over komponentinnholdet i måleenhetens hus 1. Magnetfeltet fra overføringsledningen blir overvåket av en spole 2 bestående av et stort antall av spolevindinger, for eksempel en spole 2 med viklet kobbertråd med 27.000 vindinger, som er plassert rundt en "I" kjerne av trafoblikk, 3. Magnetfeltet induserer en strøm i målespolen, strømmen filtreres og tilføres en motstand. Spenningen over denne motstanden er en funksjon av magnetfeltet og måles for eksempel i millivolt (mV). I denne beskrivelsen benyttes begrepet "magnetfeltmåling" når ovennevnte måling omhandles. Da vi for vårt formål ikke behøver å måle mer enn ett magnetfelt, er det tilstrekkelig med denne ene spolen. Det er imidlertid svært viktig at vi klarer å få den nødvendige magnetfeltssensitivitet. Dette avgjøres i stor grad av den fysiske plasseringen av måleenheten. For dels å lette kalibrering og utplassering, og dels å optimere størrelsen av de mottatte signaler dersom en må plassere måleenheten relativt langt fra overføringsledningen, er derfor magnetfeltmåleren med fordel fysisk plassert på en dreibar skive 4, i huset 1. Videre er den dreibare skiven 4, plassert på en støtteskive 5, som muliggjør endringer i vinkelen på magnetfeltmåleren når måleenheten er utplassert i felten. Data fra magnetfeltmåleren 2, blir overført til en databehandlingsenhet 6, som forsterker og filtrerer dataene, og lagrer disse i et internt minne 6'. Forsterkningen og filtreringen blir behandlet i eget punkt nedenfor i relasjon til figur 3. Videre inneholder databehandlingsenheten 6 logikk, overføringsenhet, GPS posisjoneringssystem, og strømforsyningssystem. GPS-enheten kan eventuelt gis avkall på dersom GPS-koprdinater programmeres inn i enheten 6 når enheten monteres på plass. Strømforsyningssystemet distribuerer nødvendig driftsstrøm til de forskjellige enhetene fra batteriene 7. Figure 2 schematically shows an overview of the component contents in the housing 1 of the measuring unit. The magnetic field from the transmission line is monitored by a coil 2 consisting of a large number of coil turns, for example a coil 2 with wound copper wire with 27,000 turns, which is placed around an "I" core of transformer eye, 3. The magnetic field induces a current in the measuring coil, the current is filtered and fed to a resistor. The voltage across this resistance is a function of the magnetic field and is measured, for example, in millivolts (mV). In this description, the term "magnetic field measurement" is used when the above measurement is discussed. As for our purpose we do not need to measure more than one magnetic field, this one coil is sufficient. However, it is very important that we manage to get the required magnetic field sensitivity. This is largely determined by the physical location of the measuring unit. In order partly to facilitate calibration and deployment, and partly to optimize the size of the received signals if one has to place the measuring unit relatively far from the transmission line, the magnetic field meter is therefore advantageously physically placed on a rotatable disc 4, in the housing 1. Furthermore, the rotatable disc 4 , placed on a support disk 5, which enables changes in the angle of the magnetic field meter when the measuring unit is deployed in the field. Data from the magnetic field meter 2 is transferred to a data processing unit 6, which amplifies and filters the data, and stores this in an internal memory 6'. The amplification and filtering are dealt with in a separate section below in relation to Figure 3. Furthermore, the data processing unit 6 contains logic, transmission unit, GPS positioning system and power supply system. The GPS unit can possibly be dispensed with if GPS coordinates are programmed into the unit 6 when the unit is mounted in place. The power supply system distributes the necessary operating current to the various devices from the batteries 7.
Lokaliseringen av måleenheten 1 vil normalt sett være mest gunstig rett under en av de ytterste lederne i overføringslinjen, og gjerne der hvor den nærmeste lederen har en relativ liten avstand til måleenheten 1. Imidlertid vil det være en rekke forhold som i praksis avgjør hvor enheten skal plasseres. I alle fall må enheten plasserer så nær overføringslinjen at måleenheten har tilstrekkelig følsomhet til å klare måling av magnetfeltet med tilstrekkelig sensitivitet. For å sikre kvaliteten på dataene som måles, kan det utplasseres flere måleenheter som måler den samme overføringsledningen. Dette kan for eksempel være hensiktsmessig dersom ledningene er i et stort spenn, og hvor lederne fysisk sett svinger mye avhengig av værforhold. Figur 3 viser et blokkskjema av den eksterne, feltinstallerte enheten 1, ifølge oppfinnelsen. Måleenheten består generelt sett av magnetfeltmåleren 2, som forklart over i relasjon til Figur 2, et filter 9 som filtrerer bort bakgrunnsstøy. Videre blir målingene ført via en forsterkningsmodul 10 for å nå et ønsket sensitivitetsnivå, slik at signalene er egnet til å konverteres fra analoge til digitale signaler via en egen A/D-omformer 11. Forsterkningen er nærmere gjennomgått i relasjon til Figur 4. Videre er det angitt batteritilknytning med en pakke av batterier 7, for eksempel av typen Litium D-Celler, sanntidsklokke 14, logikk på dedikert kretskort i en mikroprosessor 15, GSM modem 16, med integrert GPS-enhet, og kommunikasjonsantenne 17. Som tidligere nevnt kan det gis avkall på GPS-enhetsdelén dersom GPS-koordinatene for enheten 1 eller en annen identifikator programmeres inn i databehandlingsenheten 6. Figur 4 viser den prinsipielle oppbygningen av forsterkningsmodulen 10. Signalet Ul som mottas er den induserte strømmen fra magnetmåleren 2, og blir trinnvis forsterket, for eksempel i åtte trinn. Hvis signalet måler mindre enn 0,5Vpp på inngangen blir første forsterkertrinn koblet inn. Dette utgjør en forsterkning på 2x med tilbakekoblingsmotstand R3 og genefatormotstand R4. Dersom signalet fremdeles er under 0,5Vpp kobles neste trinn med 4x forsterkning inn. Dette gjøres ved å koble R5 inn i parallell med R4 via Ql. Slik kan den fortsette til maks forsterkning på 128x. Nøyaktig forsterkningsfaktor for hvert forsterkertrinn er beregnet fordi signalstyrken skal multipliseres med den valgte faktoren før det presenteres. Etter hvert som forsterkningsfaktoren økes legges generatormotstandene R5 til RIO suksessivt inn i parallell. Dette er gjort for å minske effekten av varierende nøyaktighet på motstandene. The location of the measuring unit 1 will normally be most favorable directly under one of the outermost conductors in the transmission line, and preferably where the nearest conductor has a relatively small distance to the measuring unit 1. However, there will be a number of conditions that in practice determine where the unit will be be placed. In any case, the device must be placed so close to the transmission line that the measuring device has sufficient sensitivity to be able to measure the magnetic field with sufficient sensitivity. To ensure the quality of the data being measured, several measuring units can be deployed that measure the same transmission line. This can, for example, be appropriate if the cables are in a large span, and where the conductors physically fluctuate a lot depending on weather conditions. Figure 3 shows a block diagram of the external, field-installed unit 1, according to the invention. The measuring unit generally consists of the magnetic field meter 2, as explained above in relation to Figure 2, a filter 9 which filters out background noise. Furthermore, the measurements are carried out via an amplification module 10 to reach a desired sensitivity level, so that the signals are suitable to be converted from analogue to digital signals via a separate A/D converter 11. The amplification is reviewed in more detail in relation to Figure 4. Furthermore, the indicated battery connection with a pack of batteries 7, for example of the type Lithium D-Cell, real-time clock 14, logic on a dedicated circuit board in a microprocessor 15, GSM modem 16, with integrated GPS unit, and communication antenna 17. As previously mentioned, it can the GPS unit part is waived if the GPS coordinates for the unit 1 or another identifier are programmed into the data processing unit 6. Figure 4 shows the basic structure of the amplification module 10. The signal Ul that is received is the induced current from the magnetometer 2, and is stepwise amplified, for example in eight steps. If the signal measures less than 0.5Vpp at the input, the first amplifier stage is switched on. This amounts to a gain of 2x with feedback resistor R3 and gene factor resistor R4. If the signal is still below 0.5Vpp, the next step with 4x amplification is switched on. This is done by connecting R5 in parallel with R4 via Ql. This way it can continue up to a maximum gain of 128x. Exact gain factor for each amplifier stage is calculated because the signal strength must be multiplied by the selected factor before it is presented. As the amplification factor is increased, the generator resistors R5 to RIO are successively added in parallel. This is done to reduce the effect of varying accuracy on the resistors.
Om vi går tilbake til Figur 3, så vil vi på dette tidspunkt fa de forsterkede signalene i analog form inn i den sentrale mikroprosessoren 15. Det første som skjer er at signalene blir konvertert til digital form via A/D omformeren 11. De digitale signalene blir så testet, for å sjekke om siste måledata, som er lagret i mikroprosessorens minne, er i samsvar med måledata som sist gang ble overført til sentralen. Dersom det er et avvik på siste måledata og de lagrede måledata, vil logikken generere en datastreng som inneholder blant annet de siste måledataene, samt nøyaktig måletidspunkt mottatt av sanntidsklokken 14. De siste måledataene blir lagret i prosessoren, og sendt videre til en sentral 22 (se fig. 5), som en GPRS melding via GSM modem 16, og antenne 17. Mikroprosessoren avventer bekreftelse på at melding er mottatt av sentralen. Dersom bekreftelse ikke mottas, kan prosessoren generere en ny melding på basis av de siste sendte dataene, og sender denne som en SMS til sentralen 22. If we go back to Figure 3, at this point we will get the amplified signals in analogue form into the central microprocessor 15. The first thing that happens is that the signals are converted to digital form via the A/D converter 11. The digital signals is then tested, to check whether the last measurement data, which is stored in the microprocessor's memory, is in accordance with the measurement data that was last transferred to the control panel. If there is a discrepancy between the latest measurement data and the stored measurement data, the logic will generate a data string that contains, among other things, the latest measurement data, as well as the exact measurement time received by the real-time clock 14. The latest measurement data is stored in the processor, and sent on to a central 22 ( see fig. 5), as a GPRS message via GSM modem 16, and antenna 17. The microprocessor awaits confirmation that the message has been received by the exchange. If confirmation is not received, the processor can generate a new message based on the last data sent, and sends this as an SMS to the exchange on 22.
Figur 5 viser skjematisk hvordan tjenesten er bygget opp og avhengig av en rekke delprosesser. I databehandlingssentralen 22 vil databasert analyse blir utført, noe som vil bli nærmere beskrevet nedenfor. Et databasert analyseprogram fastslår størrelsen og retningen av strømmen i den målte overføringslinje. Deretter kan man, forutsatt at alle, eller i hvert fall de fleste, av et kraftverks 18 overføringslinjer 19 blir målt og analysert i henhold til denne oppfinnelsen, via en enkel summering av kraftflyten på de tilkoblede overføringslinjene, finne netto strømproduksjon i angjeldende kraftverk. Videre kan denne informasjonen, enten det gjelder ett eller flere kraftverk eller kraftlinjer, bli kommunisert trådløst 21 fra enheten 1 via databehandlingssentralen 22 til tredjeparter 23. Denne distribusjonen til tredjeparter vil primært kunne foregå via en passordbeskyttet internett side, som også kan inneholde en database med fysiske og elektriske parametere over forskjellige overføringsledninger og produksjonsfasiliteter. Dataene relatert til kraftproduksjon og distribusjon som er av interesse for tredjeparter, kan således gjøres tilgjengelige via en standard nettleser, så som Netscape Navigator, eller Microsoft Internet Explorer. Sekundært kan distribusjonen foregå via SMS, fast oppringt linje eller lignende. Figure 5 shows schematically how the service is structured and dependent on a number of sub-processes. In the data processing center 22, data-based analysis will be carried out, which will be described in more detail below. A computer-based analysis program determines the magnitude and direction of the current in the measured transmission line. Then, provided that all, or at least most, of a power plant's 18 transmission lines 19 are measured and analyzed according to this invention, via a simple summation of the power flow on the connected transmission lines, the net power production in the power plant in question can be found. Furthermore, this information, whether it concerns one or more power plants or power lines, can be communicated wirelessly 21 from unit 1 via the data processing center 22 to third parties 23. This distribution to third parties will primarily be possible via a password-protected internet page, which may also contain a database of physical and electrical parameters over different transmission lines and production facilities. The data related to power production and distribution that is of interest to third parties can thus be made available via a standard browser, such as Netscape Navigator or Microsoft Internet Explorer. Secondarily, the distribution can take place via SMS, landline or similar.
Som ett bi-element, vil det være mulig å oppdatere, og re-programmere mikroprosessoren 15, i måleenheten 1, fra sentralen 22. As a secondary element, it will be possible to update and re-program the microprocessor 15, in the measuring unit 1, from the central unit 22.
For å komme tilbake til den databaserte analysen i databehandlingssentralen 22, så vil de mottatte dataene automatisk bli omregnet til mengden av strøm (og dermed kraft) som blir overført, samt om strømflyten har snudd på gjeldende overføringslinje. Nærmere bestemt vil en del faktorer som avgjør mengden av strøm som går gjennom en bestemt overføringslinje, være konstante, eller nær konstant, uavhengig av mengden strøm som faktisk flyter gjennom linjen. For hver overføringslinje er det mulig å avgjøre størrelsen, uttrykt i kilovolt (kV), ved observasjon eller ved offentlig tilgjengelig informasjon. Den nevnte jordmagnetismen vil være en konstant som ikke påvirker målingen fordi denne representerer en statisk nivå som ikke induserer strøm i målespolen. Relative konstante faktorer for øvrig vil være svinginger på overføringsledningene grunnet vind og værforhold for øvrig, samt små endringer i sammenhengen mellom målt magnetfelt og faktisk strømflyt på grunn av temperaturendringer og vær for øvrig. Disse vil ha en viss innvirkning på nøyaktigheten av de ferdigbehandlede dataene, men feilprosenten vil være liten, og vil kunne kalibreres bort når man oppnår nødvendig empiriske data. Den eneste variabelen som ikke er konstant, uavhengig av tid og vær, vil være mengden av strøm som overføres på overføringslinjen, og retningen på nevnte strømflyt. Data som mottas fra måleenheten muliggjør disse variablene å bli kalkulert. To return to the data-based analysis in the data processing center 22, the received data will be automatically converted to the amount of current (and thus power) that is transmitted, as well as whether the current flow has reversed on the current transmission line. More specifically, some factors that determine the amount of current passing through a particular transmission line will be constant, or close to constant, regardless of the amount of current actually flowing through the line. For each transmission line, it is possible to determine the size, expressed in kilovolts (kV), by observation or by publicly available information. The aforementioned earth magnetism will be a constant that does not affect the measurement because this represents a static level that does not induce current in the measuring coil. Relatively constant factors will otherwise be fluctuations on the transmission lines due to wind and weather conditions in general, as well as small changes in the relationship between measured magnetic field and actual current flow due to temperature changes and weather in general. These will have a certain impact on the accuracy of the pre-processed data, but the percentage of errors will be small, and will be able to be calibrated out when the necessary empirical data is obtained. The only variable that is not constant, regardless of time and weather, will be the amount of current transmitted on the transmission line, and the direction of said current flow. Data received from the measuring unit enables these variables to be calculated.
Det vil være mulig, etter en kalibreringsperiode, å la et dataprogram automatisk beregne både mengden av strøm og dermed overført kraft, samt retning på strømflyten. It will be possible, after a calibration period, to let a computer program automatically calculate both the amount of current and thus transmitted power, as well as the direction of the current flow.
Metoden for å foreta denne beregningen har to komponenter. Begge komponentene beregnes endelig i datahåndteringssentralen 22, på basis av mottatte data fra måleenheten 1, The method for making this calculation has two components. Both components are finally calculated in the data handling center 22, on the basis of received data from the measuring unit 1,
Det første komponent beregner mengden av strøm som blir transportert i den målte overføringsledning 19. Mikroprosessoren 15 benytter seg av inngangssignalet fra målespolen 2 og filtrerer dette ut på en frekvens 50Hz ved at spolen inngår i en svingekrets. Dersom det er frekvensawik på 50Hz, for eksempel med +/- 3%, må det forutsettes av svingekretsen allikevel muliggjør tilfredsstillende deteksjon, selv om det i en slik situasjon kan signaleres til databehandlingssentralen at det er frekvensawik i overføringen, hvilket kan skje ved store strømbelastninger. På denne måten øker amplituden på signalet vesentlig, og kurveformen blir glatt. Den glattede verdien blir overført til sentralen 22, for videre prosessering. Ved bruk av empiriske data, samt informasjon om overføringsledningen og kraftstasjonen som er tilknyttet denne, vil man ved å plotte målte verdier opp mot beregnet faktisk flyt over overføringslinjen finne den lineære sammenhengen mellom de to datasett. Denne lineære sammenhengen blir så benyttet i en algoritme som automatisk omkalibrerer mottatte data til faktisk mengde overført kraft, uttrykt i Megawatt (MW), og som videre blir benyttet til å beregne faktisk produksjon i det angjeldende kraftverk. I denne forbindelse vises det til vedlagte figur 7 som viser en plotting av målt magnetfelt på 420kV overføringslinje mellom Halden og Skogseter (Sverige). Målingen ble foretatt over 24 timer den 28. februar 2007. Venstre akse viser kraftflyt i MegaWatt (MW) og er relatert til plottede data fra Statnett 26. Høyre akse angir forsterkede måledata fra måleenheten 1, og er relatert til plottede data merket "Eil måling" 27. Statnett's data offentliggjøres på timesoppløsning, noe som forklarer de klare skiftene ved hver time. I dette tilfellet er sammenhengen mellom Eil måledata og antall MW som overføres på kraftledningen litt varierende på grunn av Statnett's grove dataoppløsning. The first component calculates the amount of current that is transported in the measured transmission line 19. The microprocessor 15 uses the input signal from the measuring coil 2 and filters this out at a frequency of 50Hz by the coil being included in an oscillation circuit. If there is a frequency deviation of 50Hz, for example by +/- 3%, it must be assumed that the oscillation circuit still enables satisfactory detection, even if in such a situation it can be signaled to the data processing center that there is a frequency deviation in the transmission, which can happen with large current loads . In this way, the amplitude of the signal increases significantly, and the curve shape becomes smooth. The smoothed value is transferred to the central 22, for further processing. By using empirical data, as well as information about the transmission line and the power station connected to it, by plotting measured values against the calculated actual flow over the transmission line, the linear relationship between the two data sets will be found. This linear relationship is then used in an algorithm that automatically recalibrates the received data to the actual amount of transmitted power, expressed in Megawatts (MW), and which is further used to calculate actual production in the relevant power plant. In this connection, reference is made to the attached figure 7, which shows a plot of the measured magnetic field on the 420kV transmission line between Halden and Skogseter (Sweden). The measurement was made over 24 hours on 28 February 2007. Left axis shows power flow in MegaWatt (MW) and is related to plotted data from Statnett 26. Right axis indicates amplified measurement data from measurement unit 1, and is related to plotted data marked "Eil measurement " 27. Statnett's data is published at an hourly resolution, which explains the clear shifts at each hour. In this case, the relationship between Eil measurement data and the number of MW that is transmitted on the power line is slightly variable due to Statnett's coarse data resolution.
Figur 6a viser skjematisk sinuskurven til magnetfeltet i normalsituasjon, samt i en situasjon (Figur 6b) hvor strømflyten har snudd. Tidligere i beskrivelsen er første komponent i beregningen relatert til strømmengde omtalt. Den andre komponenten avgjør om retningen i strømflyten er blitt endret siden forrige måling. For å avgjøre dette overvåkes sinuskurven i Figure 6a schematically shows the sine curve of the magnetic field in a normal situation, as well as in a situation (Figure 6b) where the current flow has reversed. Earlier in the description, the first component of the calculation related to the amount of current is discussed. The second component determines whether the direction of the current flow has changed since the previous measurement. To determine this, the sine curve i is monitored
vekselstrømmen, som kan utledes av magnetfeltet da dette er proporsjonalt med strømflyten i overføringsledningen. Denne kurven er stabil i vanlige drift, og kan ha marginale svingninger over tid. 50,0Hz er standard frekvens, vanlig maksimum tillatt svingingsavvik er +/-0,lHz før sentralnettoperatøren(e) gjør grep for å stabilisere frekvensen. Sinuskurvens utvikling under vanlig drift er skjematisk illustrert i Figur 6a, punkt 24. Dersom strømflyten snur i overføringsledningen, vil frekvensen fortsatt være den samme i det elektriske feltet. Imidlertid vil magnetfeltet fa en endret karakter. Magnetfeltet endrer retning, det vil si får en faseforskyvning på 180° dersom transportretningen i en overføringskabel snur. Det betyr at the alternating current, which can be derived from the magnetic field as this is proportional to the current flow in the transmission line. This curve is stable in normal operation, and may have marginal fluctuations over time. 50.0Hz is the standard frequency, the usual maximum permissible fluctuation deviation is +/-0.1Hz before the central network operator(s) takes action to stabilize the frequency. The development of the sine curve during normal operation is schematically illustrated in Figure 6a, point 24. If the current flow reverses in the transmission line, the frequency will still be the same in the electric field. However, the magnetic field will have a changed character. The magnetic field changes direction, i.e. gets a phase shift of 180° if the direction of transport in a transmission cable reverses. It means that
ettersom vi har en fastmontert måleenhet, så vil vi kunne se en 180° endring i fasene på sinuskurven som vi overvåker. Dette er illustrert i Figur 6b, punkt 25. Mikroprosessoren 15, vil derfor ved hver måling sammenligne sinuskurven med tidligere lagrede og forventede kurver i prosessoren i forhold til en tidsakse. Dersom prosessoren ser en endring i tid fra én kurve til en annen på lOms vet man at fasen har snudd 180°. Prosessoren synkroniserer seg med signalet og er i stand til programvaremessig å filtrere signalet slik at det kan tillates avbrudd og støy i vendeøyeblikket. as we have a fixed measuring unit, we will be able to see a 180° change in the phases of the sine curve that we are monitoring. This is illustrated in Figure 6b, point 25. The microprocessor 15 will therefore, at each measurement, compare the sine curve with previously stored and expected curves in the processor in relation to a time axis. If the processor sees a change in time from one curve to another of lOms, you know that the phase has reversed 180°. The processor synchronizes with the signal and is capable of software-wise filtering the signal so that interruptions and noise can be allowed at the moment of turning.
Dersom en slik endring finner sted vil det genereres en melding som sendes til sentralen 22. Meldingen om endring i strømflyt vil ikke angi hvilken retning strømmen faktisk flyter, men at den har snudd retning. Dette betyr at for å kunne angi hvilken vei krafttransporten flyter, må man ha et utgangspunkt for hvilken vei strømmen fløt et bestemt tidspunkt. Denne statusen endres hver gang det kommer inn en melding om at strømretningen har snudd. For å så avgjøre hvilken vei strømmen flyter synkroniseres den målte retningen med tilgjengelige offentlige data, egen erfaring, og observasjon. Etter dette vil systemet holde samme takt, det vil si det følger synkront enhver endring av krafttransport. If such a change takes place, a message will be generated and sent to the central 22. The message about a change in current flow will not indicate which direction the current is actually flowing, but that it has reversed direction. This means that in order to be able to indicate which way the power transport flows, one must have a starting point for which way the current flowed at a certain time. This status changes every time a message is received that the current direction has reversed. In order to determine which way the current flows, the measured direction is synchronized with available public data, own experience and observation. After this, the system will keep the same pace, i.e. it synchronously follows any change in power transport.
For å utlede hvor mye strøm en kraftstasjon produserer, vil en måtte overvåke i hvert fall de fleste, men helst alle, av overføringslinjene som er tilknyttet angjeldende kraftstasjon. Forutsatt at man allerede har kalibrert målingene, slik at man kjenner mengden av strøm som flyter gjennom overføringsledningen, samt hvilken retning strømmen blir overført, så vil funksjonen av de målte overføringsledningene gi en indikasjon med hensyn til produsert strøm på angjeldende kraftstasjon. I enkelte tilfeller kan for eksempel noen kraftstasjoner netto importere strøm på grunn av pumping av vann til magasiner sommerstid. In order to derive how much electricity a power station produces, one will have to monitor at least most, but preferably all, of the transmission lines connected to the power station in question. Assuming that you have already calibrated the measurements, so that you know the amount of current flowing through the transmission line, as well as the direction in which the current is transmitted, then the function of the measured transmission lines will give an indication with regard to the electricity produced at the relevant power station. In some cases, for example, some power stations can net import electricity due to pumping water into reservoirs in the summer.
Øyeblikkelig nettoproduksjon kan utrykkes slik Instantaneous net production can be expressed as follows
hvor P= produksjon, E= eksport fra kraftverket, og J=delta for import til kraftverket. where P= production, E= export from the power plant, and J= delta for import to the power plant.
Eksempel: Sima-verkene i Eidfjord kommune. Denne kraftstasjonen er koblet til sentralnettet med to trefase 420kV ledninger som går til henholdsvis Aurland og Dagali. Example: The Sima works in Eidfjord municipality. This power station is connected to the central grid with two three-phase 420kV lines that go to Aurland and Dagali respectively.
Praktisk eksempel 1: Etter kalibrering viser måling på overføringsledningen Sima-Aurland eksport av 800MW, og måling Sima-Dagali import av 300MW, hvilket vil si netto produksjon i målingsøyeblikket er 500MW (800-300=500) Practical example 1: After calibration, measurement on the transmission line Sima-Aurland shows export of 800MW, and measurement Sima-Dagali import of 300MW, which means net production at the time of measurement is 500MW (800-300=500)
Praktisk eksempel 2: Sima-Aurland viser eksport 200MW, mens Sima-Dagali viser eksport av 400MW, hvilket vil si netto produksjon av 600MW (600-0=600) Practical example 2: Sima-Aurland shows exports of 200MW, while Sima-Dagali shows exports of 400MW, which means net production of 600MW (600-0=600)
Praktisk eksempel 3: Sima-Aurland viser import av 750MW, mens Sima-Dagali viser eksport av 650MW, hvilket vil si at kraftverket netto importerer/bruker 100MW til pumping av vann (750-650=100). Practical example 3: Sima-Aurland shows imports of 750MW, while Sima-Dagali shows exports of 650MW, which means that the power plant net imports/uses 100MW for pumping water (750-650=100).
Som en kan lese av det ovennevnte vil oppfinnelsen føre til en klart enklere løsning enn hva som er tidligere kjent, idet oppfinnelsen baserer seg på kun å måle magnetfeltet, og på basis av empiriske målinger, kjente parametre og kjøremønstre for angjeldende kraftverk, derved å finne enkle sammenhenger mellom magnetfelt og faktisk produsert strøm som kan benyttes til å bedre beslutningsgrunnlaget til aktører som er involvert i forretningsmessig kjøp og salg av elektrisitet i det åpne markedet, og føre til generell bedre transparens i nevnte marked. As can be read from the above, the invention will lead to a clearly simpler solution than what is previously known, as the invention is based on only measuring the magnetic field, and on the basis of empirical measurements, known parameters and driving patterns for the power plant in question, thereby finding simple connections between magnetic fields and actual produced electricity that can be used to improve the decision-making basis of actors involved in the commercial purchase and sale of electricity in the open market, and lead to generally better transparency in said market.
Claims (5)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20072653A NO326877B1 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power |
| PCT/NO2008/000174 WO2008143520A1 (en) | 2007-05-23 | 2008-05-20 | Method and apparatus for monitoring generation and transmission of electrical power |
| EP08766892A EP2150825A1 (en) | 2007-05-23 | 2008-05-20 | Method and apparatus for monitoring generation and transmission of electrical power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20072653A NO326877B1 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20072653L NO20072653L (en) | 2008-11-24 |
| NO326877B1 true NO326877B1 (en) | 2009-03-09 |
Family
ID=40032122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20072653A NO326877B1 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2150825A1 (en) |
| NO (1) | NO326877B1 (en) |
| WO (1) | WO2008143520A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9702923B2 (en) | 2007-09-17 | 2017-07-11 | Pål Even Gaarder | Method and apparatus for monitoring electric power transmission, disturbances and forecasts |
| DE102009037058B3 (en) * | 2009-08-13 | 2010-08-26 | Niels Dipl.-Wirtsch. Ing. Dernedde | Method for contactless determination of local power and flow direction in telephone line or line combination in integrated network, involves immediately/centrally comparing phase determined by magnetic field measurement and reference phase |
| CN102353840B (en) * | 2011-07-11 | 2014-09-10 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | Electrostatic induction phase synchronizing method for electric power |
| CN104285153A (en) | 2012-03-13 | 2015-01-14 | 阿博利公司 | Method and apparatus for monitoring electric power transmission, disturbances and forecasts |
| CN103630766A (en) * | 2012-08-21 | 2014-03-12 | 上海海碧电子科技有限公司 | Winding measuring instrument |
| GB2514415A (en) | 2013-05-24 | 2014-11-26 | Ralugnis As | Method and apparatus for monitoring power grid parameters |
| CN111585358B (en) * | 2020-07-02 | 2022-05-03 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | Multi-type single-winding coil power supply measurement integrated device special for microcomputer protection |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062083A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Chk Wireless Technologies Australia Pty Ltd | Apparatus and method for fault detection on conductors |
| EP1177453B8 (en) * | 1999-04-12 | 2008-07-16 | CHK Wireless Technologies Australia Pty Limited | Apparatus and method for electrical measurements on conductors |
| ES2287121T3 (en) * | 2000-04-13 | 2007-12-16 | Genscape Intangible Holding, Inc. | DEVICE FOR THE REMOTE MEASUREMENT AND CONTROL OF AN ELECTRICITY TRANSPORT LINE. |
-
2007
- 2007-05-23 NO NO20072653A patent/NO326877B1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-05-20 WO PCT/NO2008/000174 patent/WO2008143520A1/en active Application Filing
- 2008-05-20 EP EP08766892A patent/EP2150825A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20072653L (en) | 2008-11-24 |
| WO2008143520A1 (en) | 2008-11-27 |
| EP2150825A1 (en) | 2010-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO326877B1 (en) | Method and apparatus for monitoring the production and transmission of electric power | |
| Wijaya et al. | Design a smart waste bin for smart waste management | |
| US7088090B2 (en) | Apparatus and method for monitoring power and current flow | |
| FI119261B (en) | Method and system of meter calibration | |
| CN104674229B (en) | The long-range monitoring regulator control system of intellectuality of underground utilities cathodic protection | |
| DK1922550T3 (en) | Method and system for monitoring the flow of energy through an electric energitransmissonsledning | |
| US6771058B2 (en) | Apparatus and method for the measurement and monitoring of electrical power generation and transmission | |
| CN106597351B (en) | A kind of implementation method of pair of electric energy meter checking device on-line real time monitoring | |
| CN101529259A (en) | Sensor, method and system of monitoring transmission lines | |
| CN101443098A (en) | Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements | |
| CN102170321A (en) | Parameter monitor of base station antenna and automatic monitoring method | |
| CA2871533C (en) | Method and apparatus for monitoring electric power transmission, disturbances and forecasts | |
| KR101371099B1 (en) | Test system of isolated electrical power system with wind turbines and energy storages and method thereof | |
| CN110488096A (en) | A kind of electromagnetic field intensity measurement UAV system and measurement method | |
| CA2804010C (en) | Method and system of measuring current in an electric meter | |
| CN105607027A (en) | High-low temperature weather effect testing device for electric energy meter | |
| CN112083299B (en) | DC system insulation fault prediction method based on Kalman filtering | |
| EP1297347B1 (en) | Apparatus and method for the measurement and monitoring of electrical power generation and transmission | |
| CN105242225B (en) | A kind of calibration system and its calibration method of dynamic phasor measurement device | |
| US10830801B2 (en) | VA metering in delta-wired electrical service | |
| AU2016202536A1 (en) | Method and system for determining the structure of an electricity transmission grid and associated computer program | |
| CN107401189A (en) | Transformer substation monitoring system | |
| US20230314491A1 (en) | Energy Meters and Energy Monitoring Systems and Methods | |
| US20120310555A1 (en) | Method and Apparatus for Monitoring Power Transmission in an Electric Power Transmission Network | |
| CN205015079U (en) | Little wind vibration of transmission line moves monitoring devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |