[发明专利]用于测量电网中的电量的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量电网中的电量的方法及系统。

背景技术

现今，公用事业公司致力于将所提供的电力的电力质量保持在特定的水平。公用事业公司还致力于对用户遭受长时间的停电进行偿还。其中相比先前出于网络保护和控制目的的需要，这些义务增加了对监视较高阶电流或电压谐波的需要、以及快速地定位电网中的故障位置以最小化供电的中断时间或防止由于偶然、初期故障而引起供电的总中断的积累。

现今用于配电网保护和控制的保护与控制IED（智能电子设备）具有非常适度的采样频率，通常在1kHz至2kHz之间。该采样频率适合以下目的：当前IED的大多数功能基于相量测量，根据如电网的零电压、零电流或相电流及电压等电量的标称频率分量来计算。对于计算测量信号的50Hz或60Hz分量，较高的采样频率实际上不会带来任何益处。

然而，对于监视较高阶谐波，1kHz至2kHz的采样频率可能过低。这也是用于故障定位目的的情况，尤其是当故障位置计算是基于出现在故障的早期阶段的瞬态现象时。可以用于接地故障定位目的的瞬态频率例如通常在100Hz至800Hz之间，即，明显处于在采样频率为2kHz时由奈奎斯特定理所限定的1kHz限制频率以下。因此当前所使用的2kHz采样频率理论上适用于瞬态分析，但是在实际中由于瞬态的持续时间非常短，通常仅有几毫秒，所以2kHz采样频率不适于获取足够的瞬态数据点来用于精确的故障位置计算。

为了测量较高阶谐波或为了从在故障的早期阶段出现的瞬态来测量较大量的瞬态数据点，可以增加智能电子设备的采样频率。然而，这会增加智能电子设备的成本，如果仅为了提供较高采样频率把像这些可用的智能电子设备用新智能电子设备代替，则成本的增加会上升到特别不可接受的水平。因此，为了实现例如涉及监视较高阶谐波或涉及通过较快的故障定位来最小化供电的中断时间的任务，应当提供用于提供适当的测量数据的其他方式。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种用于测量电网中的电量的新解决方案。

根据本发明的方法的特征在于：在不同时刻在所述电网的不同馈线或位置处轮流测量电量的样本，并且基于测量的样本来创建值序列，值序列中的单个值对应于测量的样本或基于至少一个测量的样本而计算的值，值序列中的值被布置成与测量的样本的时间顺序对应的顺序。

根据本发明的系统的特征在于：该系统包括布置在电网的不同馈线或位置处用于测量电网的电量的至少两个智能电子设备，每个智能电子设备被布置成相比任何其他智能电子设备在不同时刻轮流地测量电量的样本；并且系统包括布置成基于测量的样本来创建值序列的智能电子设备，值序列中的单个值对应于测量的样本或基于至少一个测量的样本而计算的值，值序列中的值被布置成与测量的样本的时间顺序对应的顺序。

在用于测量电网中的电量的方法中，在不同时刻在电网的不同馈线或位置处测量电量的样本。基于测量的样本创建值序列，其中值序列中的单个值对应于测量的样本或基于至少一个测量的样本而计算的值。值序列中的值被布置成与测量的样本的时间顺序对应的顺序。

通过在电网的不同馈线或位置处测量同一电量以使得电量的样本是在不同时刻在不同馈线处轮流取得的，所测量的电量的实际采样频率可以在不增加任何单独测量点的采样频率的情况下被增加。在硬件水平上，这意味着与包括所有的测量的样本或基于测量的样本计算的值的上述值序列相关的采样频率高于任何单独的智能电子设备的采样频率。因此可以在不增加任何单独的智能电子设备的采样频率的情况下增加测量的采样频率。

根据一种实施方式，测量同一电量的至少两个样本序列，以使得每个样本序列中的样本相比任何其他样本序列中的样本在电网的不同馈线处被测量并且使得不同样本序列中的样本在不同时刻一次一个样本地轮流被测量，以及基于样本序列中的样本来创建值序列，其中值序列中的单个值对应于样本序列中的样本或基于至少一个样本序列中的至少一个样本而计算的值，并且值序列中的值被布置成与样本序列中的样本的时间顺序对应的顺序。

附图说明

下面将参考附图并且借助于优选实施方式来更加详细地对本发明进行描述，其中：

图1是电站的示意性图示；

图2是智能电子设备的示意性图示；

图3是电网中的电量的测量原理的示意性图示；

图4是与涉及图3的测量原理的操作有关的示意性图示；

图5是变电站计算机的示意性图示；

图6和图7是电网中的电量的测量原理的示意性图示；