TR2023012908A2 - Gerilim Sanallaştırma Yöntemi Kullanan Enerji Ölçme Sistemlerinde Gerilim ve Akım Arasındaki Faz Farkının Hesaplanmasını Sağlayan Bir Yöntem - Google Patents

Abstract

Buluş, tesislerdeki elektrik enerjisini tüketimini tesisin kolon hattı ya da ana tablosuna kurularak, merkezi düğüm niteliği taşıyan, tek faz gerilim sinyalini işleyerek çıkardığı karakteristik değerleri ve topladığı akım bilgilerini kullanarak tüketilen enerji miktarlarını hesaplayabilen, bir ölçüm cihazı ile, müdahalesiz (non-invasive) yöntemlerle tek faz linye ve sortilerin akımı izleyebilen, akım sinyalinin karakteristiklerini çıkararak merkezi düğüme radyo kanalından gönderebilen, genişleme modülü niteliğindeki çevresel cihazlardan oluşan, birden fazla genişleme modülü düğüm içerebilen ve gerilim sanallaştırmalı enerji ölçüm sistemlerinde, tüm ölçüm noktaları için akım ve gerilim arasındaki faz farkını, dolayısıyla güç faktörünü belirleyebilmek ve böylece yine tüm ölçüm noktaları için görünür, aktif ve reaktif enerji tüketimini hesaplayabilmek için kullanılabilecek bir yöntemdir.

Description

TARIFNAME Gerilim Sanallastirma Yöntemi Kullanan Enerji Ölçme Sistemlerinde Gerilim ve Akim Arasindaki Faz Farkinin Hesaplanmasini Saglayan Bir Yöntem Teknik Alan Bulus, tesis içerisinde tüketilen elektrik enerjisinin parçalarini (oda, bölüm, cihaz gibi alt bilesenin tüketimi) tespit etmek için kullanilacak gerilim kanalinin sanallastirildigi elektrik sayaç sistemlerinde faz farki, dolayisiyla güç faktörünün hesaplanmasini saglayarak aktif ve reaktif enerji tüketimini hesaplamak amaciyla kullanilabilecek bir yöntem ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Sinüzoidal, sinüsoidal olmayan, dengeli veya dengesiz kosullar altinda elektrik gücü ve enerjisi miktarlarinin ölçümü için gerekli tanimlamalar, normlar ve standartlar Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions", Electricity metering equipment - Particular requirements - Part 24: Static meters for 3:2006 Electricity metering equipment (a.c.) - Part 3: Particular requirements - Static meters for active energy (class indexes A, B and C)" dokümanlarinda tariflenmistir. IIgiIi standart ve normlarin geneli TSE tarafindan da yayinlanmistir. Tüketilen aktif ve reaktif elektrik (alternatif akim) enerjisi, faz-nötr gerilimi ve akim sinyallerini sayisallastirarak, çesitli sinyal isleme yöntemleriyle bu iki sinyal kanalinin etkin degerleri, harmoniklerinin genlikleri ve faz açilari kullanilarak hesaplanmaktadir. Mevcut kombi sayaç ve reaktif enerji sayaçlari da bu yöntemleri kullanmaktadirlar. Elektrik enerjisi ölçüm cihazlari, müdahaleci (invasive) yöntemlerle elektrik hattina seri baglanarak, ya da müdahaleci olmayan (non-invasive) yöntemlerle mevcut devre yapisini bozmadan ölçüm yapabilmektedir. Müdahaleci olmayan yöntemlerde, gerilim sinyali devreye paralel baglanarak, akim sinyali de akim trafosu ya da "hall effect" sensörler gibi yardimci ölçü ekipmanlari ile iletkenden geçen akimin neden oldugu manyetik alanin etkilerinden faydalanarak izlenebilmektedir. Tesis ve binalarda, toplam tüketimin yani sira farkli bölüm veya cihazlarin elektrik tüketimlerini gözleyebilmek için, ana sayaç ve alt (süzme) sayaçlardan olusan sistemler kullanilabilmektedir. Bu sistemlerde ana sayaç ve alt sayaçlarda tüketimi gösteren endeks bilgileri ayri ayri gözlemlenebildigi gibi, cihazlarin kendi aralarinda veya bir bilgi sistemi ile haberlesmesi saglanarak ortak bir veri isleme biriminde toplanabilmekte ve geçmise dönük veya bazi durumlarda gerçek zamanli detayli analizler yapmaya imkan verecek sekilde de gelistirilebilmektedir. Bahsi geçen uygulamalardaki elektrik enerjisi ölçüm cihazlari, çalismak için ihtiyaç duyduklari enerjiyi de genellikle bagli olduklari elektrik hattini gerilim kaynagi olarak kullanarak elde etmektedir. Bazi durumlar için akim trafolarindan hasat edilen enerji ile yetinebilecek islem birimlerinin gelistirilmesiyle birlikte, ölçüm cihazlarinin enerji ihtiyacini ilgili hallerde hasat ile karsilamak mümkün olabilmistir. Böylece, alt sayaç olarak kullanilan birimleri yalnizca akim trafolari yardimiyla elektrik hattina baglayarak kullanmak mümkün olabilmektedir. "Monjolo: An Energy-Harvesting Energy Meter Architecture" (S. DeBruin et al.) isimli akademik çalismada, bir akim trafosuna bagli bir sensörden elde edilen yük akimi bilgileri kullanarak tüketim bilgilerini hesaplayan, kablosuz olarak haberlesebilen ve birden fazla dügümden olusan bir sistemi tariflenmektedir. Bu sistemde, akim trafolarinin bagli oldugu sensör cihazi, akim trafolarinin bagli oldugu elektrik hattinin manyetik alanindan enerji toplamakta ve hattaki akim izlenebilmektedir. Yeterli enerji biriktiginde akim bilgilerini içeren paketleri kablosuz haberlesme kanali üzerinden göndermektedir. Böylece daha küçük, kompakt yapida, kurulumu ve kullanimi kolay bir sistem sunulmasi mümkün olabilmektedir. Monjolo, akim trafolari basit bir sekilde elektrik hattina baglanarak tüketim hesabi yapmaya yardimci olacak dügümlerdeki enerji problemini, baglanilan elektrik hattinin manyetik alanindan faydalanarak çözmeye odaklanmistir; reaktif enerjinin hesabina dair bir çözüm sunmamaktadir. Monjolo yayinin devami niteligindeki "Gemini: A Non-invasive, Energy-Harvesting True Power Meter" (B. Campbell et al.) isimli çalismada da reaktif enerjinin hesabi için bir çözüm önerisi getirilmistir. Önerilen çözüm, akim trafolari ile bir elektrik hattindaki akim sinyalini, izlemekte ve ihtiyaç duydugu enerjiyi de yine bu trafolar yardimiyla hasat etmekte olan akim sensörleri ve bir gerilimi izleyecisi cihaz içeren bir sistemi içermektedir. Sistem içerisindeki akim sensörleri, gerilim izleyicisinden gerilim bilgisi radyo kanalindan talep etmekte, gerilim izleyicisi yanit olarak gerilim sinyalinin büyüklügünü ve faz farkini hesabinda kullanilacak gerilimin ilk sifirdan geçis noktasinin zaman etiketini iletmektedir. Akim trafolarina bagli sensörlerin, gerilim sinyalini izlememesine ragmen, tüketim noktasinda akim ve gerilim bilgilerini elektrik enerjisinin tüketimini hesaplamak amaciyla kullanilan bu yönteme "gerilim sanallastirma" adi verilmektedir. Faz farki bilgisi, akim izleyen dügümlerin gerilim izleyen dügüme yaptigi sorgu sonucunda üretilmis paket içindeki bilgiler kullanilarak gerilim ve akim arasindaki faz farki elde edilmektedir. Bahsedilen Monjolo ve Gemini ile birlikte "Meter any wire, anwvhere by virtualizing the voltage channel (T. Schmid et al.)" gibi voltaj kanalinin sayisallastirilarak enerji ölçümü hakkinda baska yayinlar ve çalismalar bulunmaktadir. Bu çalismalarin bazilarinda voltaj ölçen dügümler ile akimi izleyek kanallar arasinda eszamanlama yapilmasi sonrasinda faz farki hesap edebilecek dolayisiyla reaktif enerjiyi de hesaplayabilecek önerilerde bulunmaktadir. Literatürde ve endüstride uygulanmis olarak radyo haberlesmesi kullanarak sensör dügümleri arasinda eszamanlama amaciyla gelistirilmis yöntemler vardir. "The Flooding Time Synchronization Protocol (m. Maroti et. al.)" çift yönlü radyo haberlesmesi kullanarak eszamanlama saglayip sifir geçislerinin zaman etiketlerini kullanarak faz farki hesabi yapan çalismalar sanal voltaj kanalli çalismalar bulunmaktadir. Dügümler arasinda haberlesme kanalinin iki yönlü kullanildigi yöntemlerin enerji gereksinimleri her durumda hasat ile karsilanamakta ya da bu gereksinimi karsilamak için yüksek nitelikte hasat ve enerji biriktirme birimleri kullanilmasi gerekmektedir. Radyo alici verici (transceiver) birimleri dinleme yani yayinlanmis paketleri duyma modunda da önemli miktarda enerji harcamaktadirlar. Ayrica yayma ve duyma kabiliyetinin ayni anda bulundugu radyo haberlesme arayüzleri sadece yayma yada sadece duyma kabiliyeti bulunan radyo arayüzlerinden daha komplekstir dolayisiyla maliyet, hacim ve enerji ihtiyaci fazladir. Bulusun Amaci Sadece radyo paketlerini yayabilen birim bulunduran (transmitter) akim izleyici dügümlerden ve radyo paketi duyabilen voltaj kanali ölçen birimden teskil, tesis içinde enerji tüketimini parçalarini izleyecek sistemlerde, aktif, reaktif enerjinin hesaplanabilmesi için kullanilacak bir yöntem ortaya konulmustur. Bulus konusu yöntem ile, akim izleyici birimlerin radyo paketini sadece yayabilen bilesenler içerirken, hasat edilen enerji ile yetinebilecek durum için dahi daha yalin bir elektronik tasarima sahip olmasi ve böylece düsük maliyet ile gerçeklenebilmesi amaçlanmaktadir. Sekillerin açiklamasi Sekil 1: Bulus konusu sistem ve yöntemin bir tesis içinde kullanimini açiklayan blok semadir. Sekil 2: Tip-2 cihazlarda faz farki hesabi için kullanilan islevlerin blok semasidir. Sekil 3: Tip-1 cihazlarda faz farki hesabi için kullanilan islevlerin blok semasidir. Sekillerdeki referanslarin açiklamasi 1: Bir tesis içerisindeki tek faz elektrik tesisati 2: Bir tesis içerisindeki Iinye ya da sorti hatti 3: Elektrik tesisatina bagli çesitli yükler 4: Merkezi dügüm niteligi tasiyan, tek faz gerilim sinyalini sayisallastirabilen, gerilim sinyalini isleyerek çikardigi karakteristik degerleri ve topladigi akim bilgilerini kullanarak tüketilen enerji miktarlarini hesaplayabilen Tip-1 cihaz ve gerilim izleyicisi : Tip-1 cihazin (4) gerilim ölçümü için elektrik tesisatinin (2) faz ve nötrüne baglanti terminalleri 6: Tip-1 cihazin (4), bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri alma (receive) islevi için kullanilan anten (receiver) 7: Tip-1 ölçüm cihazinin (4), hesaplanan enerji tüketim verilerini aktardigi depolama alani veya arayüz 8: Bir elektrik hattindan (2) geçen akimi izlemek için kullanilan akim trafolari 9: Elektrik tesisatina (2) yada linye, sortilere (2) baglanan akim trafolari (8) yardimiyla kendi çalisma enerjisini karsilayabilen ve akim sinyalinin karakteristiklerini çikararak merkezi dügüme gönderebilen, genisleme modülü niteligindeki çevresel cihaz, akim izleyicisi (Tip-2 cihaz) : Tip-2 cihazin (9) bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri gönderme (transmit) islevleri için kullanilacak anten (transmitter) 11: Enerji kaynagi (Elektrik dagitim sebekesi, jeneratör vb.) Bulusun açiklamasi Bulus konusu yöntem, gerilim sanallastirma metodu ile, tesislerdeki elektrik enerjisi tüketimini çok sayida noktadan izlemeye yönelik olarak gelistirilmis sistemlerde kullanilmak üzere tasarlanmistir. Bulus konusu yöntem kullanilarak, Sekil 1'de ögeleri gösterilen en az bir adet Tip-1 cihaz (4) ve bir ya da daha çok sayida Tip-2 cihazin (9) kuruldugu tesis içerisinde istenilen yük (3), linye ya da sortilerin (2) aktif ve reaktif enerji sarfiyatlari hesap edilebilecektir. Tip-1 cihaz tipindeki dügüm (4) koordinasyon görevi yürütmekte, tüm Tip-2 cihaz tipindeki dügümlerin (9) ilettigi radyo mesajlarini dinleyerek ilgili dügümler için aktif ve reaktif enerji hesaplarini yaparak kaydedebilecek veya hesaplanan bu verileri istenilen bir arayüze (7) aktaracaktir. Tip-2 tipli, bir iletkenden (2) geçen akimini ölçmek üzere akim trafosu (8) ile iletkene baglanmis cihazin (9) çalisma döngüsü boyunca yürüttügü islevler (Sekil 2) sunlardir; 0 Tip-2 cihaz (9) mikrokontrolcüsü çalismasina baslar baslamaz ve her saat bildirim periyodu sonunda kendi yerel saatinin bir mesaj paketi radyo (10) ile yayinlanacaktir. Saat bildirimi mesaji içinde sifirdan baslamak üzere bir bayt genisligine saat bildirimi mesaji sira numarasi da bulunacaktir. o Tesisin yeniden enerjilendirilmesi gibi birden çok Tip-2 cihazin (9) neredeyse ayni anda çalismaya baslamasi hallerinde radyo kanalinin senkron kullanimini engellemek üzere, mesaj gönderiminden önce tekil belirteç temelli baslangiç geciktiricisi kullanilacak, ayni tesiste kurulu birçok Tip-2 cihazin (9) ayni anda gönderecegi mesajlar sirasinda yasanabilecek çatismalar (tüm mesaj türleri için) önlenecektir. o Tip-2 cihaz (9), baglandigi enerji hattindan (2) akan alternatif akim dogrultusunda ortaya çikan manyetik enerjiyi akim trafosu (8) marifetiyle akima dönüstürüp, bu dönüstürülmüs akimi hasat ederek Tip-2 cihazin (9) tüm elektronik bilesenlerinin (mikrokontrolcü, radyo vericisi, analog arayüz - AFE) çalisma sirasinda kullanacagi enerjiyi elde edecek ve akimi bir yük üzerinden gerilime dönüstürülerek yüksek bir örneklem sikliginda sayisallastiracaktir. o Sayisallastirilmis akim örnekleri mikrokontrolcü tarafindan islenerek her bir hesap periyodu sonunda akim sinyalinin etkin degeri, harmoniklerinin genlikleri ve ölçüm periyodu içinde akim sinyalinde görülmüs ilk sifir geçis aninin (i-frzc) zaman belirteci hesaplanacaktir. o Hesap periyodu sonunda hesaplanan çiktilar ölçümler almanaginda saklanacaktir 0 Her bir ölçüm gönderdim periyodu sonrasinda almanakta biriktirilmis akim etkin degeri, harmoniklerin genlikleri ve bu ölçüm periyodu için ilk sifir geçis aninin zaman belirtecinden olusan sayisal veriler tek ya da tekrarli ölçüm bildirimi mesajlari olarak radyo (10) ile yayinlanacaktir. o Tip-2 cihaz (9) baglandigi hatta akim olmadigi anlarda enerji hasat edemeyecek ayrica akim sinyalini isleyerek almanaga kayitlar ekleyemeyecek ve Tip-1 cihaza (4) radyo haberlesmesi ile mesaj göndermeyecektir. Tip-1 cihaz (4), Tip-2 cihazdan (9) ölçüm gönderim periyodundan çok daha uzun süreler boyunca mesaj almadigi bu hallerde ilgili Tip-2 cihaza (9) yönelik bir hesap yapmayacaktir. Tip-1 cihazi (4), Tip-2 cihazinin (9) sarfiyati hakkinda bir bildirimde bulunmasi gerekirse aktif ve reaktif enerji için sifir degerini raporlayacaktir. Tip-1 tipli cihazin (4) baglandigi faz (1) ile nötr arasindaki gerilim sinyalini isleyen ve Tip-2 tipli cihazlarin (9) yayinladigi radyo mesajlarini isleyerek her bir Tip-2 cihazin (9) izledigi hat (2) için aktif ve reaktif enerjiyi hesaplayacak dügümün çalisma döngüsü boyunca yürüttügü islevler (Sekil 3) sunlardir; 0 Birim sebekenin (11) faz-nötr gerilimine (1) baglanacak (5), sebeke gerilimini dogru akima çevirerek kendi elektronik bilesenlerinin (mikrokontrolcü, radyo vericisi, analog arayüz, hesaplanan enerji tüketim verilerini aktardigi depolama alani veya arayüz (7) sarf edecegi enerjiyi elde edecektir. o Sebekenin faz-nötr gerilimi (5) Tip-1 cihazin (4) analog arayüzü ve analog sayisal dönüstürücü marifetiyle yüksek bir örnekleme frekansi ile sayisal sinyale dönüstürülecektir. Bu gerilim sinyali islenecek ve Tip-1 cihazin (4) yerel saat kaynagi kullanilarak her bir hesap periyodu için etkin gerilim degeri, sebeke anlik frekansi, harmoniklerin genlikleri ve ilgili ölçüm periyodunda tespit edilmis ilk sifir geçis aninin (v-frzc) bulundugu bir almanak hazirlanacaktir. Almanak, en az son iki ölçüm gönderim periyodu süresinde toplanmis kayitlari saklayabilecek kapasitede olacaktir. 0 Tip-1 cihaz (4) alici tipli radyo arayüzünden (6) duydugu her bir radyo paketini ölçüm bildirimi, saat bildirimi ve digerleri olarak siniflandiracak, diger olarak siniflandirilmis paketler için bir is icra edilmeyecektir. Ölçüm bildirim mesajlari yayilma (propagation) sirasinda gerçeklesebilecek kayiplari engellemek için tekrarli olarak gönderilebilmektedir. Tip-1 cihaz (4) daha önce duydugu ve isledigi mesajinda tekrarlari duymasi halinde de bir is icra edilmeyecektir. Tip-1 cihaz (4) saat bildirim mesaji olarak duydugu paketlerin duyulma (mümkünse preamble bitme) aninda kendi saatinin degerine bakarak, mesaj paketi boyutunu, radyo yayininin veri hizini (baudrate) ve paket içinde Tip-2 cihaz (9) tarafindan bildirilen sayiyi kullanarak ilgili Tip 2 cihazin (9) yerel saati ile kendi saati arasindaki farki hesaplayacaktir. Tip-1 cihaz (4) hesaplanmis bu saat farkini saat farklari almanagina kaydetmeden hemen önce, ilgili Tip-2 cihaz (9) için önceki hesaplanmis saat farki ile simdiki saat farkinin oranini hesaplayacaktir. Bu oran Tip-2 cihazin (9) saatinin Tip-1 cihazin (4) saatine göre hiz farkini belirtecektir. Saat bildirim mesajinin sira numarasinin sifir olmasi halinde çarpan olarak bir degeri kullanilacaktir. Tip-2 cihaz (9) hesap edecegi enerji ile beslenecek ve son derece yalin bir elektronik tasarima sahip olacaktir, belirtilmis tüm isterler nedeniyle Tip-2 cihazlar (9) hassas bir saat kaynagina sahip olamayabilecektir. Tip-1 cihaz (4), ilgili Tip-2 cihaz (9) için hesaplanan saat farki ve çarpan degerini saat farklari almanagina kaydedecektir. Tip-1 cihaz (4) duydugu her bir ölçüm bildirimi mesaji sonrasinda, mesajin duyulma (mümkünse preamble bitme) ani için, Tip-1 cihazin (4) zaman etiketi ve saat farklari almanagindaki ilgili Tip-2 cihaz (9) için saklanmis saat farki ve çarpan degerlerini, mesaj paketi boyutunu, radyo yayininin veri hizini kullanarak, Tip-1 cihazin (4) mesaji duydugu andaki Tip-2 cihazin (9) yerel saatini hesaplayacaktir. Ölçüm bildirim mesaji için hesaplanan Tip-2 cihaz (9) zaman etiketinden ve Tip-2 cihaz (9) ölçüm gönderim periyodundan yola çikarak ve Tip-2 cihazin (9) çalismaya basladiktan sonra ilk mesaj gönderimi aninda sahip olmasi gereken zaman etiketi kullanarak, çikarma ve modulo (% islemi, zaman etiketinin ölçüm gönderim periyoduna bölümünden kalani alma) islemi sonucunda iletilen bilgilerin hangi zaman araligina ait ÖlçümBaslangiçZamani[@Tip-2Cihaz] = MesajZamani[@Tip-2Cihaz] - ((MesajZamani[@Tip-2Cihaz] - IlkMesajZamani[@Tip-2Cihaz]) % ÖlçümBildirimPeriyodu) - ÖlçümBildirimPeriyodu Tip-2 cihazin (9) bildirdigi ölçümlerin ait olduklari zaman araligi tespit edildikten sonra ayni zaman araliginin Tip-1 cihazin (4) saatinde ki karsiligi da saat farklari almanagindaki ilgili Tip-2 cihaz (9) için saklanmis saat farki ve çarpan degerleri kullanilarak hesaplanacaktir. Ölçüm baslangiç zamani ve Tip-2 cihazin (9) raporladigi bu ölçümler için akim sinyalinde görülmüs ilk sifir geçis aninin (i-frzc) zaman belirteci ile Tip-1 cihazin (4) ölçümler almanaginda ölçüm baslangiç zamani hemen öncesine gerilim sinyaline ait kayittaki ilk sifir geçis aninin (v-frzc) ile ilgili hesap periyodu için hesap edilmis frekans kullanarak akim ile gerilim sinyalleri arasindaki faz farki elde edilecektir. i-frzc ile v-frzc belirteçleri arasindaki sürenin sebeke sinyalinin bir periyodundan fazla olmasi halinde periyot (1/frekans) süresi bu degerden tekrar tekrar çikarilacaktir. Süre olarak hesaplanan faz farki frekans degeri ile birlikte açiya dönüstürülebilecektir. FazFarkiSüre = ((i-frzc % (1/frekans)) - (v-frzc)) Elde edilen faz farki kullanilarak akim kanali hakkinda bildirim mesajindaki indikatif etkin degerleri ve harm0nikler ile gerilim kanali için Tip-1 cihazin (4) almanaktan elde edecegi indikatif etkin gerilim degerleri, harm0nikler kullanilarak "Teknigin Bilinen Durumu" basliginda listelenmis standart ve n0rmlarda tariflenmis biçimde aktif ve reaktif enerji hesaplanacaktir. Hesaplamalar sonrasinda Tip-1 cihaz (4) ilgili Tip-2 cihazin (9) gözledigi aktif ve reaktif sarfiyat Tip-1 cihaz (4) üzerindeki depolama alani veya ilgili Bulusun sanayiye uygulanma biçimi Bulus, tesislerdeki elektrik enerjisi tüketimini, elektrik alt yapisinda degisiklik gerektirmeyen müdahalesiz yöntemlerle izleyebilen, gerilimi veya akimi sayisallastirabilecek birden fazla ölçüm cihazi içeren, ölçüm cihazlari kendi aralarinda noktadan noktaya tek yönlü tipinde radyo haberlestigi, gerilim sanallastirma yöntemleri kullanarak, yalnizca akimin sayisallastirildigi ölçüm noktalari için dahi aktif reaktif ve görünür enerji tüketimi hesabi yapma imkani saglayan sistemleri dahilindeki cihazlarin isletim sistemlerinin bir parçasi olacak sekilde gelistirilerek kullanilabilecektir. ISTEMLER . Bulus, asgari olarak gerilim ölçme, sinyal isleme, hesaplama ve bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri alma kabiliyeti olan merkezi dügüm görevi yürüten Tip-1 cihaz (4) ile yine asgari olarak akim izleme, sinyal isleme, bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri gönderme, çalisma enerjisini hasat etme kabiliyetleri olan, genisleme modülü niteligindeki Tip-2 çevresel birimleri (9) içeren elektrik enerjisi tüketimi analiz sistemlerinde, her ölçüm noktasi için ilgili Iinye ya da sortilerdeki (2) akim ile merkezi dügümlerin (4) faz-nötr gerilimi (5) arasindaki faz farkini, dolayisiyla güç faktörünü, aktif, reaktif enerji tüketimini hesaplamak amaciyla kullanilabilecek bir yöntem olup özelligi; o Genisleme modülü niteligindeki Tip-2 akim izleme cihazlarinin (9) sadece radyo vericisi barindirmasi, o Tip-2 cihazlarinin (9) kullanacagi enerjiyi, akimini izledigi hattan hasat 0 Tip-2 cihazlari (9), enerjilerini hasat edecegi için yalin ve iktisatli bir elektronik tasarima sahip olmasi, saat hesabinda yineleyen kaymalara neden olacak saat kaynagi bulundurabilmesi, o Tip-2 cihazin (9) akim izleyerek hesap periyotlari ve ölçüm gönderdim periyodu için i-frzc isimli ilgili ölçüm periyodu baslangicinda ilk karsilasilan akim sinyalinin sifirdan geçis aninin belirteci olmasi o Tip-2 cihazin (9) akim izleyerek hesap periyotlari ve ölçüm gönderim periyodu sonucunda sadece indikatif akim etkin degerleri, harmoniklerin genlikleri, i-frzc içeren tek yada tekrarli ölçüm bildirimi mesaj paketi göndermesi, Tip-2 cihazin (9) çalismaya baslama sonrasinda gönderecegi ilk ölçüm bildirimi mesajinin içerecegi ölçümlerin ait olacagi Tip-2 cihaz (9) yerel saatinin degerinin kesin olmasi ve Tip-1 cihaz (4) tarafindan da bilinmesi, ölçüm gönderim periyodunun sabit olmasi ve Tip-1 cihaz (4) ve Tip-2 cihazlarin (9) ayni ölçüm gönderim periyodunu kullanmasi, tesisin yeniden enerjilendirilmesi gibi birden çok Tip-2 (9) cihazin neredeyse ayni anda çalismaya baslamasi sonucu ortaya çikabilecek radyo kanalinin senkron kullanimi engelleyecek tekil belirteç temelli baslangiç geciktiricisi bulunmasi, Tip-2 cihazin (9) çalismaya basladiktan sonra ve çalismasi süresinde her saat bildirim periyodu sonunda kendi yerel saatinin degeri ve bu saat bildirim mesajinin sira numarasini içeren mesaj göndermesi, Tip-1 cihazin (4) sebekedeki gerilim sinyalinin sürekli islemesi, her bir hesap periyodu için gerilim etkin degeri, harmoniklerin genlikleri frekans ve v-frzc'den olusan bir almanak olusturmasi, almanagin en az iki ölçüm bildirim periyodu süresince üretilmis kayitlari saklayabilecek kapasitede olmasi, Tip-1 cihazin (4) radyo alicisi araciligi ile duydugu her bir saat bildirim mesajini ve kendi yerel saatini kullanarak, tesiste kullanilan tüm Tip-2 cihazlarin (9) yerel saatlerinden kendi saatine ve kendi saatinden Tip-2 cihazlarinin (9) yerel saatlerine dogru dönüsümleri yapabilmesi, bu dönüsümler esnasinda Tip-2 cihazlarinda (9) kullanilmis elektronik bilesenlerin tekniklerindeki zayifliklar nedeniyle ortaya çikacak zaman hiz farklarini giderebilmesi, Tip-1 cihazin (4) radyo alicisi araciligi ile duydugu her bir ölçüm bildirim mesaji ve mesajin duyulma ani ve Tip-1 cihazin yönettigi saat farklari almanaginda ilgili Tip-2 cihaz (9) için saklanmis saat farki ve çarpan kullanarak, ölçüm bildirim periyodunda bulundugu hesap sonucunda alinmis ölçüm kayitlarinin Tip-1 cihazin yerel saatine göre baslangiç ve bitis anlarinin tespit edilmesi, Tip-1 cihazin (4) kendi sakladigi ölçüm kayitlari almanagindan bir Tip-2 cihazin (9) gönderdigi ölçüm kaydinin baslangiç ve bitis anlari arasindaki indikatif gerilim etkin degerleri, harmoniklerin genlikleri, anlik frekans ve v-frzc belirteçlerini kullanabilmesi, v-frzc, anlik frekans ile ölçüm bildirim mesaji ile alinmis i-frzc kullanilarak ilgili ölçüm periyodu için akim ile gerilim arasindaki faz farkinin süre olarak belirlenebilmesi ve açiya dönüstürülebilmesi, Tip-1 cihazin (4) gerilim etkin degerleri, gerilim harmoniklerin genlikleri, faz farki, akim etkin degerleri, akim harmoniklerin genlikleri kullanarak aktif ve reaktif enerji degerlerini hesaplamasi, Tip-1 cihazin (4) ölçüm bildirim mesaji dogrultusunda bir Tip-2 cihaz (9) için ilgili ölçüm bildirim periyodu için hesapladigi aktif ve reaktif enerji degerlerini kaydetmesi yada ilgili arayüze göndermesi, islem adimlarini içermesidir. Gerilim Sanallastirma Yöntemi Kullanan Enerji Ölçme Sistemlerinde Gerilim ve Akim Arasindaki Faz Farkinin Hesaplanmasini Saglayan Bir Yöntem Bulus, tesislerdeki elektrik enerjisini tüketimini tesisin kolon hatti ya da ana tablosuna kurularak, merkezi dügüm niteligi tasiyan, tek faz gerilim sinyalini isleyerek çikardigi karakteristik degerleri ve topladigi akim bilgilerini kullanarak tüketilen enerji miktarlarini hesaplayabilen, bir ölçüm cihazi ile, müdahalesiz (non-invasive) yöntemlerle tek faz Iinye ve sortilerin akimi izleyebilen, akim sinyalinin karakteristiklerini çikararak merkezi dügüme radyo kanalindan gönderebilen, genisleme modülü niteligindeki çevresel cihazlardan olusan, birden fazla genisleme modülü dügüm içerebilen ve gerilim sanallastirmali enerji ölçüm sistemlerinde, tüm ölçüm noktalari için akim ve gerilim arasindaki faz farkini, dolayisiyla güç faktörünü belirleyebilmek ve böylece yine tüm ölçüm noktalari için görünür, aktif ve reaktif enerji tüketimini hesaplayabilmek için kullanilabilecek bir yöntemdir. TR TR

Claims (1)

1.STEMLER . Bulus, asgari olarak gerilim ölçme, sinyal isleme, hesaplama ve bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri alma kabiliyeti olan merkezi dügüm görevi yürüten Tip-1 cihaz (4) ile yine asgari olarak akim izleme, sinyal isleme, bir radyo haberlesme kanali üzerinden veri gönderme, çalisma enerjisini hasat etme kabiliyetleri olan, genisleme modülü niteligindeki Tip-2 çevresel birimleri (9) içeren elektrik enerjisi tüketimi analiz sistemlerinde, her ölçüm noktasi için ilgili linye ya da sortilerdeki (2) akim ile merkezi dügümlerin (4) faz-nötr gerilimi (5) arasindaki faz farkini, dolayisiyla güç faktörünü, aktif, reaktif enerji tüketimini hesaplamak amaciyla kullanilabilecek bir yöntem olup özelligi; o Genisleme modülü niteligindeki Tip-2 akim izleme cihazlarinin (9) sadece radyo vericisi barindirmasi, o Tip-2 cihazlarinin (9) kullanacagi enerjiyi, akimini izledigi hattan hasat 0 Tip-2 cihazlari (9), enerjilerini hasat edecegi için yalin ve iktisatli bir elektronik tasarima sahip olmasi, saat hesabinda yineleyen kaymalara neden olacak saat kaynagi bulundurabilmesi, o Tip-2 cihazin (9) akim izleyerek hesap periyotlari ve ölçüm gönderdim periyodu için i-frzc isimli ilgili ölçüm periyodu baslangicinda ilk karsilasilan akim sinyalinin sifirdan geçis aninin belirteci olmasi o Tip-2 cihazin (9) akim izleyerek hesap periyotlari ve ölçüm gönderim periyodu sonucunda sadece indikatif akim etkin degerleri, harmoniklerin genlikleri, i-frzc içeren tek yada tekrarli ölçüm bildirimi mesaj paketi göndermesi, Tip-2 cihazin (9) çalismaya baslama sonrasinda gönderecegi ilk ölçüm bildirimi mesajinin içerecegi ölçümlerin ait olacagi Tip-2 cihaz (9) yerel saatinin degerinin kesin olmasi ve Tip-1 cihaz (4) tarafindan da bilinmesi, ölçüm gönderim periyodunun sabit olmasi ve Tip-1 cihaz (4) ve Tip-2 cihazlarin (9) ayni ölçüm gönderim periyodunu kullanmasi, tesisin yeniden enerjilendirilmesi gibi birden çok Tip-2 (9) cihazin neredeyse ayni anda çalismaya baslamasi sonucu ortaya çikabilecek radyo kanalinin senkron kullanimi engelleyecek tekil belirteç temelli baslangiç geciktiricisi bulunmasi, Tip-2 cihazin (9) çalismaya basladiktan sonra ve çalismasi süresinde her saat bildirim periyodu sonunda kendi yerel saatinin degeri ve bu saat bildirim mesajinin sira numarasini içeren mesaj göndermesi, Tip-1 cihazin (4) sebekedeki gerilim sinyalinin sürekli islemesi, her bir hesap periyodu için gerilim etkin degeri, harmoniklerin genlikleri frekans ve v-frzc'den olusan bir almanak olusturmasi, almanagin en az iki ölçüm bildirim periyodu süresince üretilmis kayitlari saklayabilecek kapasitede olmasi, Tip-1 cihazin (4) radyo alicisi araciligi ile duydugu her bir saat bildirim mesajini ve kendi yerel saatini kullanarak, tesiste kullanilan tüm Tip-2 cihazlarin (9) yerel saatlerinden kendi saatine ve kendi saatinden Tip-2 cihazlarinin (9) yerel saatlerine dogru dönüsümleri yapabilmesi, bu dönüsümler esnasinda Tip-2 cihazlarinda (9) kullanilmis elektronik bilesenlerin tekniklerindeki zayifliklar nedeniyle ortaya çikacak zaman hiz farklarini giderebilmesi, Tip-1 cihazin (4) radyo alicisi araciligi ile duydugu her bir ölçüm bildirim mesaji ve mesajin duyulma ani ve Tip-1 cihazin yönettigi saat farklari almanaginda ilgili Tip-2 cihaz (9) için saklanmis saat farki ve çarpan kullanarak, ölçüm bildirim periyodunda bulundugu hesap sonucunda alinmis ölçüm kayitlarinin Tip-1 cihazin yerel saatine göre baslangiç ve bitis anlarinin tespit edilmesi, Tip-1 cihazin (4) kendi sakladigi ölçüm kayitlari almanagindan bir Tip-2 cihazin (9) gönderdigi ölçüm kaydinin baslangiç ve bitis anlari arasindaki indikatif gerilim etkin degerleri, harmoniklerin genlikleri, anlik frekans ve v-frzc belirteçlerini kullanabilmesi, v-frzc, anlik frekans ile ölçüm bildirim mesaji ile alinmis i-frzc kullanilarak ilgili ölçüm periyodu için akim ile gerilim arasindaki faz farkinin süre olarak belirlenebilmesi ve açiya dönüstürülebilmesi, Tip-1 cihazin (4) gerilim etkin degerleri, gerilim harmoniklerin genlikleri, faz farki, akim etkin degerleri, akim harmoniklerin genlikleri kullanarak aktif ve reaktif enerji degerlerini hesaplamasi, Tip-1 cihazin (4) ölçüm bildirim mesaji dogrultusunda bir Tip-2 cihaz (9) için ilgili ölçüm bildirim periyodu için hesapladigi aktif ve reaktif enerji degerlerini kaydetmesi yada ilgili arayüze göndermesi, islem adimlarini içermesidir. TR TR