中性线损失的检测的制作方法

本发明涉及电力配送网络和连接至所述网络的装备的领域。

背景技术：

1、电力配送网络被用于将电功率从功率生成单元传送给一个或多个所连接的电气设施。电功率通常以三相形式传输，电力网络则由三相导体和一个中性导体构成。电力网络通常还配备有用于测量所连接的电气设施所消耗的电功率的多个电表。

2、在三相电力网络中，中性线连接的中断可发生在一个或多个仪表的上游。这种中断是负责网络的能源供应商的责任并且可能在所连接的电气设施处引起主要问题。实际上，取决于所连接的电气设施的负载阻抗(中性线的断点的下游)，可能发生由三相导体承载的相电压的显著不平衡。因此，在所连接的电气设施处可能存在高电压，这可能损坏所述设施。

3、因此，在三相电力配送网络中能够可靠、简单且快速地检测中性线连接的突然中断是重要的。这允许对所连接的电气设施快速采取预防性和/或保护性措施。

4、常规地，中性线连接的中断的检测是基于对配送网络的相电压之间的异常不平衡和/或在中性导体中没有电流流动的检测。然而，这种方法通常是不可靠的，因为它未正确地识别所观察到的不平衡是与中性线中的中断相关还是与一个或多个相中的中断相关。此外，检测不存在通过中性导体的电流需要使用定位在所述中性导体上的电流传感器，这增加了成本并且引起物理和电气实现问题。

5、用于检测中性线的连接的断开的另一种已知方法是测量(所连接的电气设施的)下游负载阻抗以便确定在该中性线连接断开的情况下这些相电压的预期不平衡(并且因此检测所述不平衡何时实际发生)。然而，该方法的有效性和可靠性与下游负载阻抗测量的可靠性直接相关。这是限制因素，因为确定相电压之间的预期不平衡通常使用理论分析，针对该理论分析，下游负载阻抗被假定为随时间是线性的和恒定的(实际上不一定是这种情况)。此外，在中性线的中断影响多个电表(每个电表具有不同的(不相关的)和不平衡的下游负载阻抗)的情况下，上述方法不再能够检测中性线连接的中断。实际上，对于给定仪表，测得的下游负载阻抗仅考虑该仪表下游的电气设施。然而，相电压之间的不平衡与由中性线连接的中断影响的所有仪表的所有下游负载阻抗的组合产生的等效下游负载阻抗相关。由于等效负载阻抗是不可测量的，上述方法在这种情况下不再适用。

技术实现思路

1、本发明的目的是一种用于在电力配送网络中以快速、简单和可靠的方式检测一个或多个电表的中性线上游的连接中断的方法。

2、为了实现这个目的，提出了一种用于检测三相电力网络的中性线连接的中断的方法，该检测方法至少部分地在连接至该电力网络的电气装备项的处理单元中实现，并且包括定期地重复的以下步骤：

3、-在时间t处采集在该三相电力网络的第一相与该中性线之间测量的第一相电压、在第二相与该中性线之间测量的第二相电压、以及在第三相与该中性线之间测量的第三相电压，该第一、第二和第三相电压是由该电气装备项的电压传感器测量的；

4、-评估代表来自该第一、第二和第三相电压的最大相电压与最小相电压之比的第一量；

5、-如果第一量大于预定阈值：

6、o基于第一、第二和第三相电压来评估表示所述第一、第二和第三相电压之间的电流平衡的至少一个第二量；

7、o当所述至少一个第二量满足预定参考准则时，在时间t检测到中性线连接的中断。

8、根据本发明的检测方法因此是特别有利的，因为它使得有可能从由所述网络的相导体承载的相电压的简单测量中检测电力配送网络(电表的上游)中的中性线连接的中断。因此，该检测方法实现简单(因为其仅需要电压传感器)并且便宜。

9、此外，根据本发明的检测方法也是高度可靠的，因为当在中性线中存在可疑的中断时(即，当第一量大于预定阈值时)，对第二量进行评估并且使之有可能无疑地确认确实已经发生了中性线连接的中断。

10、由于该第二量是基于这些相电压直接评估的(该第二量仅是基于该第一、第二和第三相电压评估的并且因此不需要任何额外的测量)，根据本发明的检测方法可以快速地检测中性线连接的中断。

11、此外，提出了一种如前所述的检测方法，其中至少一个第二量包括作为第一相电压、第二相电压和第三相电压的均方根值的成对乘积之和的函数的第二量。

12、此外，提出了一种如前所述的检测方法，其中，所述第二量g2等于：

13、其中vleff、v2eff和v3eff分别是第一相电压的均方根值、第二相电压的均方根值以及第三相电压的均方根值，

14、预定参考准则是：

15、borneinf≤g2≤bornesup。

16、此外，提出了如前所述的检测方法，还包括以下步骤：

17、-检测是否：

18、v1eff＝vnom以及v2eff＝vnom and v3eff＝vnom，

19、其中vnom是电力网络的相电压的标称均方根值；

20、-如果满足该条件，则定义borneinf和bornesup如下：

21、borneinf＝vnom以及

22、此外，提出了如前所述的检测方法，其中如果不满足所述条件，并且如果：

23、v1eff＝a1·vnom以及v2eff＝a2·vnom且v3eff＝a3·vnom，其中a1、a2和a3是实数系数使得：

24、borneinf＝min(b1，b2,b3,b4,b5,b6)以及bornsup＝max(b1，b2,b3，b4,b5,b6)，

25、其中

26、

27、

28、

29、

30、

31、

32、此外，提出了一种如前所述的检测方法，其中至少一个第二量包括作为由第一、第二和第三相电压在菲涅尔图中形成的实际三角形的面积的函数的第二量。

33、此外，提出了如前所述的检测方法，其中通过使用以下公式来确定实际三角形的面积：其中a是第二量，vleff、v2eff和v3eff分别是第一、第二和第三相电压的均方根值，以及是第一相电压和第二相电压之间的第一相移，是第二相电压和第三相电压之间的第二相移，而是第三相电压和第一相电压之间的第三相移，参考准则则是第二量，使得：

34、aref-ε1≤a≤aref+ε1

35、其中aref是参考三角形的面积，而ε1是第一预定测量不确定性。

36、此外，提出了如前所述的检测方法，其中如果第一、第二和第三相电压完全平衡，则通过使用以下公式来评估预定参考三角形的面积：aref-ε1≤a≤aref+ε1，其中aref是参考三角形的面积，而vnom是电力网络的相电压的标称均方根值。

37、此外，提出了一种如之所述的检测方法，其中至少一个第二量包括第二量，该第二量包括表示第一相电压和第二相电压之差的第一线-线电压u12、表示第二相电压和第三相电压之差的第二线-线电压u23以及表示第三相电压和第一相电压之差的第三线-线电压u31，则所述参考准则是：

38、φ1-ε2≤u12≤φ1+ε2且

39、φ2-ε2≤u23≤φ2+ε2且

40、φ3-ε2≤u31≤φ3+ε2其中φ1、φ2和φ3是在时间t之前的参考时间t0在操作期间测量的第一、第二和第三线-线电压的参考值，而ε2是第二预定测量不确定性。

41、此外，提出了一种如前所述的检测方法，其中所述至少一个第二量包括第二量，该第二量包括第一相电压与第二相电压之间的第一相移、第二相电压与第三相电压之间的第二相移以及第三相电压与第一相电压之间的第三相移，所述预定参考准则是第一、第二和第三相移各自是非零的并且不同于120度。此外，提出了如前所述的检测方法，还包括当已经检测到第二量满足预定参考准则达预定次数时，检测到中性线连接的中断的步骤，该预定次数对应于它满足的在时间上以预定历时两两间隔的诸相继情形。

42、此外，提出了一种如前所述的检测方法，其中当已经检测到中性线连接的中断时，该方法还包括生成警报信号的步骤，该警报信号可以在该电气装备的存储器中被加时间戳和/或可以被传送给所述电气装备项外部的装备项。

43、还提出了一种电气装备项，该电气装备项包括电压传感器和被布置成实现如之所述的检测方法的处理单元。

44、还提出了一种如前所述的电气装备项，该电器装备项是电表。

45、还提出了一种包括指令的计算机程序，该指令致使如前所述的电气装备项执行如前所述的检测方法的各步骤。

46、还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有如前所述的计算机程序。

47、根据以下对本发明的特定非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明。