包括计量功能的电力分配系统以及评估能量计量的方法_4

文档序号:9239886阅读:来源:国知局
PVM负载中心400还包括多个支路PVMCB 404。支路PVMCB 404—般可与多个电力消耗负载406相关联。然而,若干支路PVMCB 404可能可与诸如408的发电源或与EV(具有车辆到电网的支持)410相关联。
[0121]例如,EV包含电池或其它合适的存储能量介质。在标准应用中,EV电池由电网充电并且因此消耗电力。然而,存在其中EV电池还可通过将存储能量转换回AC电力向局部(home)提供电力,并且在紧急情况下基本上用作发电机(这有时也指反向电力流)的应用。作为结果,EV是独特的,在于其既可用作电力的消费者,又可用作发电机。同样存在其中公司采取简单的电池库作为分布式能量存储装置以做除了不具有实际车辆之外的相同事情的应用。除了紧急使用之外,可同样将其用于其中在夜晚(在当费率相对更便宜时的效用非峰值时间期间)对电池充电,进而在白天期间(在当费率相对更昂贵时的效用峰值时间期间)放电的地方。
[0122]主PVMCB 402 —般从公用电网414接收电力412。然而,主PVMCB402例如采用发电源408,可向公用电网414提供电力416。在等式2和3中,来自公用电网414的电力412对应于Ein的正值,并且到公用电网414的电力416对应于E ^的负值。
[0123]同样,对于支路PVMCB 404,流向负载406的电力对应于Ewt的正值,并且从发电源408向公用电网414流回的电力对应于E-的负值。
[0124]示例19
[0125]主PVMCB 402包括被构造成从支路PVMCB 404接收信息,并且向诸如140 (图2)的远程位置传送信息的通信电路134和/或136 (图2)。该信息可包括例如但不限于,针对每个支路PVMCB 404的跳闸状态和跳闸时间的标识,以及针对每个支路PVMCB 404的跳闸状态和预定电力标记的发生的标识。支路PVMCB 404类似地包括被构造成向主PVMCB 402发送该信息的通信电路134和/或136 (图2)。图10示出在各种PVMCB402、404和用于PVMCB404的附加模块200、200’之间通信的一个示例。
[0126]示例20
[0127]与示例19类似,主PVMCB通信电路134和/或136 (图2)可被构造成从远程位置接收断开或闭合命令,并且使用它们对应的通信电路134和/或136 (图2)将断开或闭合命令传送到对应的一个支路PVMCB 404。
[0128]示例21
[0129]所公开的概念可涉及例如包括如在图7中示出的主PVMCB 402和支路PVMCB 404的PVMCB面板。这提供了可验证计费准确性,并且在盗电或电力不充分计费的情况下通知电力公司的校验和功能300 (图5)。作为替代,可在诸如图8中示出的变压器502和多个下游负载中心504、506、508之间的其它区域中应用校验和功能300。
[0130]示例22
[0131]PVMCB校验和功能300可适用于负载中心或配电板以外的应用中。该功能300可防止盗电并且自动验证电力分配系统中任何地方的仪表读数的准确性。
[0132]示例23
[0133]在图7中,能量在示例PVM负载中心400内流动。电力可以任一方向流动,并且所公开的功能300仍正确地运行。除验证之外,如果单个仪表发生故障并且被识别出,则PVM负载中心400通过采用等式4,仍然可以向每个单独的支路PVMCB 404 (包括故障PVMCB的支路电力电路)正确地分配能量使用:
[01 34] Σ Ein- Σ Eout- Σ Eloss_EFailed PVM Breaker Reading
[0135]— Epailed PVM Breaker Actual (等式 4)
[0136]其中:
[0137]Epailed PVM Breaker Keading是来自必须从等式2和3中移除的故障PVMCB的不准确能量读数;以及
[ΟΙ38] EFailed pVM Breaker ^^是流过故β早 PVMCB 的头际遗里。
[0139]如以上结合图6Α-6Β讨论的,例程306向在302 (图5)或318(图6Β)处校验和功能300失效之后发生故障的PVMCB 402,404中的一个PVMCB分配预定时间期间内的多个具有时间戳的能量值。
[0140]等式4假设能量测量误差可忽略不计,并且所需准确度级别的仪表读取仍然可能。当示例PVM负载中心400以该模式运行时,其可不再执行校验和功能300的步骤301,并且假设所有其它仪表正确运行(即PVM负载中心400可不再执行验证)。该模式旨在用于相对短的持续时间,直到可识别出并且更换故障仪表。
[0141]示例24
[0142]等式2-4的能量损失Eltjss项可对应于在例如且不限于在主PVMCB 402和支路PVMCB 404之间的PVM负载中心400的线路母线条(未示出)中的能量损失(例如I2R)。
[0143]示例25
[0144]出于防止篡改的目的,可将主PVMCB 402放置于闭锁室420中。服务断开(例如操作手柄422)仍然可访问并且远程可控。闭锁室420基本上包围主PVMCB 402并且限制对主PVMCB 402访问。闭锁室420包括开口 421,并且操作手柄422穿过闭锁室开口 421,以便允许用户使用操作手柄422。
[0145]作为替代,图8的闭锁室420’包括用于全部相应PVMCB断路器402、404的操作手柄422、422’的开口 421、421’,该?¥1\?^断路器402、404基本上被包围在闭锁室420’中以限制访问,从而防止纂改。
[0146]示例26
[0147]可采用例如且不限于建筑物430的外部428上的按键或其它合适的用户输入装置426向主PVMCB 402加入分流跳闸424,以便满足需要可访问的全局部(whole-home)断开的消防规范。
[0148]示例27
[0149]可通过主PVMCB 402将附加信息实时通信到诸如140 (图2)的远程位置的紧急响应器。这可包括诸如哪些支路PVMCB 404已经跳闸并且以什么顺序的信息。这可协助消防员确定建筑物430中火灾的来源及位置。如果观察到确定的电力标记(例如但不限于浴室的接地故障432),则另一个可能性是可能触电的自动通知。
[0150]示例28
[0151]同样,可给予诸如140 (图2)的远程位置的紧急响应器与支路PVMCB 404相关联的单独支路电力电路的远程控制。
[0152]示例29
[0153]故障仪表可由示例PVMCB 100 (例如但不限于(多个)电压传感器150、151 ;(多个)电流传感器148、149 ;电力计量电路152的模拟到数字转换器(ADC)(未示出);处理器104)的任何数量的部件引起,并且可涉及增益和/或(多个)偏移误差。然而,来自工厂的偏移误差校准通常不应随时间漂移或改变太大。作为结果,预期误差可能涉及增益校准的变化。
[0154]虽然不能确定准确的误差源,但有可能足够接近地精确定位它以便修正。例如,电压确定是来自电压传感器150、151和ADC的读数的组合。在诸如400的负载中心内侧,例如电压对于所有PVMCB 404应当近似完全相同。因此,通过分析可容易地检测到并且修正电压误差。通过调节在其确定时使用的若干系数(例如但不限于简单的乘法项),然后可将电压重新校准回到其正确值。如果重新校准的电压改变或漂移,则该误差可能不可恢复,但是可将负载中心400中各种电压的平均值用作替代。然而如果重新校准的电压基本上恒定,则虽然可能难以确定什么出错,但是电压传感器150或151是可操作的。
[0155]相似的校准可用于电流传感器148、149。
[0156]由于电力是由电流和电压导出的,并且由于能量是由电力或由电流和电压导出的,所以知道发生故障的具体装置和错误能量的量可用于重新校准电流或电压传感器。
[0157]示例 30
[0158]所公开的校验和功能300通过实时执行重复验证来改进计量验证(以及由此公司准确计量客户的能力)。当准确性已经被折中并且验证在具有“N”个仪表点的系统上失败时,校验和功能300将确定故障仪表,通知公司,进而恢复系统以便米用“N-1 ”个仪表以故障模式操作,但不损失计量能力。由于仪表的布置,直到可更换故障仪表前,校验和功能300能够采用N-1个仪表正确并且准确地计量N个仪表点。校验和功能300允许自验证装置的系统摆脱来自电力公司仪表测试和验证的负担。同样产生针对公司的更可靠和准确的防止电力盗窃同时确保正确地向客户计费的计量系统。
[0159]示例31
[0160]校验和功能300不能保证多同步故障的检测。存在其中校验和功能300可基于其分析来检测/猜测同步故障的某些情况,但还存在不能这样做的各种其它情况。一种示例可以是当一个仪表读数在高侧上出错,并且第二仪表读数在低侧上出相等大小的错,则两者的组合彼此抵消。作为结果,校验和功能300可能不能检测这种误差。然而,(同时开始的)多个同步误差事件的发生在统计上是异常值。
[0161]如果存在多个彼此抵消的误差,但它们不同步(在不同时间开始),则校验和功能300可能不能辨别是否存在多个误差,或第一误差是否已经被修复或异常。因此,校验和功能300将这种情况标记为错误,并且适当地通知公司和客户。
[0162]校验和功能300可能不能在同步故障已经发生之后向每个电力电路分配能量。由于校验和功能300不具有足够的信息来完全适当地操作,虽然每个单独的计量点仍可被分配,但它将是未经验证的。
[0163]示例32
[0164]图8示出包括图5的校验和功能300、变压器502和多个负载中心504、506、508的上游PVMCB 500。每个负载中心504、506、508包括主PVMCB 510,该主PVMCB 510除了无需包括校验和功能300外与图7的主PVMCB 402类似。在此,校验和功能300用于检查流过变压器502和流过可能位于不同房屋的多个负载中心504、506、508的能量。这是其中电力公司可采用该校验和功能300来例如告知并且防止电力盗窃或损耗的分配系统中的附加地方。
[0165]示例33
[0166]如所讨论的,所公开的概念没有肯定地解决同步发生的多个仪表故障的情况。在这个示例中,主PVMCB 510包括校验和功能300以便与其下游支路PVMCB 404 —起操作。使用诸如在图8中示出的一组附加装置执行多个校验和功能300可帮助证实其中“仪表”已经实际失效。例如,如果两个支路PVMCB 404(图7和图8)同步失效,则图5的校验和功能300将指示主PVMCB 402 (图7)或负载中心508 (图8)的主PVMCB 510失效。然而,如果校验和功能300仍在如在示例PVMCB 500处执行的变压器502和电连接到变压器502的主PVMCB 510 (图8)之间经过,即使PVMCB 510的校验和功能300在如果两个支路PVMCB404 (图8)同步失败时可以说PVMCB 510失效,则负载中心508 (图8)的主PVMCB 510也没有失效。
[0167]示例34
[0168
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