[发明专利]多个分支电路的动态负载估算

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明的实施方式一般涉及电路负载特性，并且更具体地涉及估算配电面板的分支电路的能量使用量。

2.相关技术讨论

电气设备消耗能量，并且不同的类型的电气设备具有不同的能量需求。了解不同类型的电气设备使用的能量总量便于高效率的配电、对消耗的电力进行计费和其它电力管理操作。

确定负载的能量消耗通常需要对该负载进行直接并且单独的功率测量。分布式功率表对不同负载的功率消耗进行单独地记录，甚至当达到每个负载的功率源于常见电源时也是如此。例如，主网电源为公寓大楼提供功率，而独立的功率表记录每一个公寓的功率消耗以用于计费或者其它目的。这通常需要为每一个公寓使用专用功率表，而这样花费高且效率低，并且需要遍及配电系统的冗余基础设施元件。

Bardehle等人公布的美国专利申请US 2008/0278344涉及一种用于记录和估算能量消耗的方法和装置。Bardehle公开了具有覆盖整座建筑物的数据总线来作为能量管理系统一部分的建筑物(例如旅馆)。该数据总线使得其可以记录独立负载，例如独立的旅馆房间的照明或者加热系统的开启持续时间。特定旅馆房间的能量消耗随后由被记录的独立负载的开启时间与负载特定的电功率或者能量消耗相乘来确定。然而，为了评估能量消耗，这需要对负载的特定电功率的进一步了解，例如在特定旅馆房间的照明设备的额定瓦特数。

发明概述

因此需要在此描述的系统和方法，该系统和方法基于主网线路(main line)功率估算而非独立分支电路功率测量来提供独立分支电路的能量使用量。如此处讨论的，确定在多个分支电路耦合到主线并且此外多个分支电路中的一个分支电路从主线去耦合情况下的配电面板的主网线路的功率使用量。至少部分地基于在分支电路与主线耦合和去耦合情况下的面板的功率使用量之间的差别来估算独立的分支电路的能量使用量。这些系统和方法基于在操作中的不同面板状态下对主网线路的功率测量来估算分支电路的能量使用量，而不对独立的直接分支电路的功率或者电流进行测量，以及不对分支电路负载特性进行深入了解。

在一些实施方式中，主网线路将电源和配电面板的多个分支电路耦合。确定在多个分支电路中的至少两个分支电路耦合到主线情况下的主线的总功率使用量，并且确定当所述至少两个分支电路中的第一分支电路从主网线路去耦合时的主网线路的第一功率使用量。识别第一分支电路与主网线路耦合的第一时间段，并且基于第一时间段和基于在总功率使用量与第一功率使用量之间的差别来估算第一分支电路的能量使用量。

一个方面是针对估算被提供给负载的能量的方法。该方法包括确定配电面板的主网线路的总功率使用量的步骤。配电面板具有多个分支电路，其中所述多个分支电路中的至少两个耦合到主网线路。该方法还包括确定在两个分支电路中的第一分支电路从主线去耦合情况下的主网线路的第一功率使用量、以及识别第一分支电路与主网线路耦合的第一时间段的步骤。基于第一时间段和基于在总功率使用量与第一功率使用量之间的差别来估算第一分支电路的千瓦时能量使用值。

另一个方面是针对分支电路负载估算系统。该系统包括具有功率传感器和多个分支电路的配电面板。功率传感器确定在操作期间在多个分支电路中的至少两个分支电路耦合到主网线路情况下的配电面板的主网线路的总功率使用量。功率传感器还确定在两个分支电路的第一分支电路从主网线路去耦合情况下的主网线路的第一功率使用量。控制器确定第一分支电路与主网线路耦合的第一时间段，并且基于第一时间段和在总功率使用量与第一功率使用量之间的差别来估算第一分支电路的千瓦时能量使用值。

另一个方面是针对分支电路负载估算系统。该系统包括具有功率传感器和多个分支电路的配电面板。功率传感器确定在操作期间在多个分支电路中的至少两个分支电路耦合到主网线路情况下的配电面板的主网线路的总功率使用量。功率传感器还确定在两个分支电路的第一分支电路从主网线路去耦合情况下的主网线路的第一功率使用量。控制器确定第一分支电路与主网线路耦合的第一时间段。系统还包括基于第一时间段和在总功率使用量与第一功率使用量之间的差别来估算第一分支电路的千瓦时能量使用值的装置。