專利名稱：儀表相位標(biāo)識(shí)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處所描述的主題通常涉及電力測量和測試，并且，更具體地，涉及導(dǎo)體標(biāo)識(shí)或者 包括相位標(biāo)識(shí)的定位。
背景技術(shù)：
如圖1所示，電力公司使用配電網(wǎng)絡(luò)2將來自發(fā)電廠4的電力傳遞給終端用戶，例 如消費(fèi)者或客戶6。盡管實(shí)際的配電電壓對于每個(gè)公用設(shè)施是不同的，但是在這里所述的 非限制實(shí)施例中，來自發(fā)電廠4的三相電力被饋送到為傳輸線10提供765V到138kV的電 力的發(fā)電機(jī)增壓變壓器8。來自傳輸線10的高壓電力被傳送到不同的變電站12，在變電站 12處其它的變壓器8將該電壓降壓到較低的三相電壓并且最終將電力分成三個(gè)單相饋電 線14。然后這些饋電線14中每一個(gè)分支到多個(gè)電路來為多個(gè)本地安裝在電桿上的或者安 裝在墊上的變壓器8供電，變壓器8將電壓降壓到120和240V的最終電壓以用于在商業(yè)和 住宅客戶地點(diǎn)6處的輸送和測量。所謂的“智能儀表” 16詳細(xì)監(jiān)控消費(fèi)者6的電力消耗然后將該信息在已被稱為“遙 測”的過程傳送回公用設(shè)施。例如，通用電器公司提供“kV2c”儀表和附件系。已經(jīng)提出各 種遙測網(wǎng)絡(luò)用于這些和其它電力智能儀表16，包括蜂窩/呼機(jī)網(wǎng)絡(luò)，許可和非許可無線電 網(wǎng)絡(luò)，以及電力線通信網(wǎng)絡(luò)。對于圖1所示的電力線遙測網(wǎng)絡(luò)，重要的是要知道智能儀表連 接于哪相以及該信息通過變壓器8是可傳輸?shù)?。理想地，饋電線路14被設(shè)計(jì)成使得在任何三相變壓器8的每個(gè)單相輸出上的負(fù)載 都是相等的。然而，隨著新客戶隨著時(shí)間的增加，任何一相可以變得比其它相的負(fù)載更重。 為了重新平衡這些負(fù)載，此后某些分支電路14可以從更重負(fù)載的相切換到更輕負(fù)載的相。因此，告知智能儀表16安裝者各個(gè)客戶6位于哪個(gè)相的記錄是不完整或者不準(zhǔn)確 的。因此，為了準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)特定饋電線分支的當(dāng)前相，公用設(shè)施公司人員必須人工追蹤通過各 種配電設(shè)施返回的電纜直到它們到達(dá)其處被確定地得知相位的配電網(wǎng)絡(luò)2中的點(diǎn)。這是非 常耗時(shí)的并且是勞動(dòng)密集型過程，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致不正確的信息。在風(fēng)暴或者緊急情況期間這 還會(huì)導(dǎo)致安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
與此類常規(guī)方法相關(guān)這些和其它缺點(diǎn)在這里通過在各個(gè)實(shí)施例中提供多相配電 網(wǎng)絡(luò)得以解決，所述多相配電網(wǎng)絡(luò)包括變電站；用于在離開變電站的多個(gè)相的每一個(gè)上提 供不同的信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器；以及用于檢測在電力消費(fèi)者處的不同的信號(hào)的每一個(gè)的信號(hào) 鑒別器。


現(xiàn)在將參考以下附圖描述本技術(shù)的各個(gè)方面，這些附圖沒有必要按照比例繪制， 但是貫穿多個(gè)視圖的每一個(gè)使用相同的參考數(shù)字來標(biāo)明相應(yīng)的部件。
圖1為配電網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖2為配電網(wǎng)絡(luò)的部分示意圖；圖3為供圖2所示的配電網(wǎng)絡(luò)使用的智能儀表的示意圖。
具體實(shí)施方式

圖2表示多相配電網(wǎng)絡(luò)2，包括變電站12，用于在離開變電站12的多個(gè)相的每一 個(gè)上提供不同的信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器20。信號(hào)發(fā)生器20可與任何配電網(wǎng)絡(luò)2 —起使用，包括 但不限于圖1所示的網(wǎng)絡(luò)。盡管信號(hào)發(fā)生器20被表示為設(shè)置在變電站12內(nèi)，信號(hào)發(fā)生器 20也可以被設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)2中的任何位置和/或可以在網(wǎng)絡(luò)中的其它點(diǎn)諸如在發(fā)電廠4或傳 輸線10提供信號(hào)。也可以在少于所有的相上提供信號(hào)和/或在不同位置為任意相提供信 號(hào)。也可以為每個(gè)相提供單獨(dú)的信號(hào)發(fā)生器20。信號(hào)發(fā)生器20提供的信號(hào)能夠與在配電網(wǎng)絡(luò)2上提供的典型的60Hz或50Hz的 電力信號(hào)區(qū)分。例如，來自信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)可以具有大于或小于50-60HZ電源頻率的數(shù) 字和/或模擬頻率。由于低頻信號(hào)能夠以更小的衰減通過變壓器8，因此來自信號(hào)發(fā)生器 16的信號(hào)可以具有一個(gè)或者多個(gè)小于約60Hz、小于約50Hz、小于約30Hz、小于約25Hz和/ 或小于約IOHz的頻率分量。例如，來自信號(hào)發(fā)生器20的信號(hào)可以包括具有在小于IHz和 60Hz之間的頻率或者頻率分量的A/C信號(hào)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)2和/或消費(fèi)者6的其它信息也可以 由來自信號(hào)發(fā)生器20的信號(hào)承載。信號(hào)鑒別器22檢測來自信號(hào)發(fā)生器20的不同的信號(hào)每一個(gè)。例如，如圖3所示， 智能儀表16可以被設(shè)置成包括具有多種分量的信號(hào)鑒別器22，包括但不限于一個(gè)或者多 個(gè)電流傳感器24，電壓傳感器26，數(shù)字/模擬處理器28，微處理器或者微計(jì)算機(jī)30。例如， 數(shù)字/模擬處理器28可以包括多通道模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并且微計(jì)算機(jī)30可以包括帶有 2M位的ROM，64k位的RAM以及波形捕獲器的32位、32MHz處理器。信號(hào)鑒別器22還可以 包括濾波器32。盡管這里所示的信號(hào)鑒別器22是以數(shù)字電子的形式實(shí)施的，但是智能儀表 16的任何或者所有部件都可以以軟件、硬件、和/或固件以模擬和/或數(shù)字的形式實(shí)施。信號(hào)鑒別器22和/或智能儀表16的其它部件也可以被設(shè)置在配電網(wǎng)絡(luò)2中的其 它點(diǎn)諸如在任何變壓器8處。在說明性實(shí)例中，信號(hào)鑒別器22接收來自饋電線14的輸入 并且將該輸入傳送通過數(shù)字濾波器32。然而，濾波器32可以被實(shí)施為陷波濾波器或低通濾 波器。濾波器32還可以被以模擬形式實(shí)施。智能儀表16的各個(gè)其它部件可以支持信號(hào)鑒別器22諸如電源34、閃存36和/或 EEPR0M38的操作。例如，電源34可以為用于各種其它部件的120V-480V直流電源，閃存36 可以包括具有事件記錄，加載配置文件和自讀取數(shù)據(jù)的4M位，并且EEPROM可以包括用于存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)程序參數(shù)的64位。也可以使用其它類型的數(shù)字和/或模擬存儲(chǔ)器。上述技術(shù)相比于傳統(tǒng)方法提供了各種優(yōu)點(diǎn)。例如，其允許公用設(shè)施和消費(fèi)者6準(zhǔn) 確識(shí)別智能儀表16和/或其它電力設(shè)備所連接的當(dāng)前相而無需人工追蹤通過各種配電設(shè) 施返回的電纜。該技術(shù)還為各種設(shè)備提供簡單和有效的方式來確定它們被連接到相同的 相。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是上述實(shí)施例，并且尤其是任何“優(yōu)選”實(shí)施例，僅僅是已經(jīng)在這里說 明的用于提供本技術(shù)的各個(gè)方面的清晰理解的各種實(shí)施方式的舉例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠改變這些實(shí)施例中的許多而不實(shí)質(zhì)上背離僅由如下權(quán)利要求的適當(dāng)構(gòu)建確定的保護(hù)范 圍。部件列表2 配電網(wǎng)絡(luò)4:發(fā)電廠6:消費(fèi)者8 變壓器10 傳輸線12 變電站14 饋電線16 智能儀表20 信號(hào)發(fā)生器22 信號(hào)鑒別器24 電流傳感器26 電壓傳感器28:數(shù)字-模擬處理器30 微處理器32 濾波器34 電源36:閃存38 EEPROM
權(quán)利要求
多相配電網(wǎng)絡(luò)(2)，包括變電站(12)；信號(hào)發(fā)生器(20)，用于在離開變電站(14)的多個(gè)相的每一個(gè)上提供不同的信號(hào)；以及信號(hào)鑒別器(22)，用于檢測在電力消費(fèi)者處的所述不同的信號(hào)的每一個(gè)。
2.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的網(wǎng)絡(luò)，其中信號(hào)包括交流信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)，其中交流信號(hào)包括小于約60Hz的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)，其中交流信號(hào)包括小于約50Hz的頻率。
5.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的網(wǎng)絡(luò)，其中信號(hào)鑒別器包括數(shù)字濾波器(32)。
6.根據(jù)前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步包括含有信號(hào)鑒別器(22)的儀表 (16)。
7.電力儀表(16)，包括信號(hào)鑒別器(22)，用于接收來自變電站(12)的信號(hào)并且確定儀 表(16)所連接的相。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力智能儀表，其中信號(hào)包括交流信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力智能儀表，其中信號(hào)鑒別器包括至少一個(gè)濾波器(32)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9所述的電力智能儀表，其中交流信號(hào)包括小于60Hz的頻率。
11.儀表相位標(biāo)識(shí)的方法，包括在來自變電站(12)的多個(gè)相(14)的每一個(gè)上生成不同的信號(hào)(20)； 在消費(fèi)者儀表(16)處接收所述不同的信號(hào)中的一個(gè)；以及 鑒別所接收的信號(hào)(22)以確定儀表連接到所述多個(gè)相(14)的哪個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述信號(hào)包括交流信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述交流信號(hào)包括小于60Hz的頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13所述的方法，其中鑒別步驟進(jìn)一步包括對所述信號(hào)進(jìn)行濾波 (32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及儀表相位標(biāo)識(shí)。提供一種多相配電網(wǎng)絡(luò)(2)，包括變電站(12)；用于在離開變電站(12)的多個(gè)相的每一個(gè)上提供不同的信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器(20)；以及用于檢測在電力消費(fèi)者處的不同的信號(hào)的每一個(gè)的信號(hào)鑒別器(22)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101807817SQ20091100015
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者K·J·凱爾德 申請人:通用電氣公司