[发明专利]用于瞬时功率分解和估计的系统以及方法

权利要求书

1.一种用于分解并估计由单个电插座(10)供电的多个电负载(4、6、8)的功率消耗的方法，所述多个电负载包括来自多个不同类别的电负载的电负载，所述方法包括：

测量(16、20)由所述单个电插座供电的所述多个电负载的聚合的电流波形(18)和电压波形(22)的一个线周期的多个样本；

通过处理器(12)将所述一个线周期的所述测量的样本转换成所述单个电插座供电的所述多个电负载的聚合的电压-电流轨迹(24)；

将所述聚合的电压-电流轨迹分解为多个被分解电压-电流轨迹，每个对应于所述多个不同类别的电负载的一个；以及

基于所述被分解电压-电流轨迹，对于由所述单个电插座供电的每个不同类别的电负载，估计功率消耗。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

采用电阻负载、相角控制负载、电抗负载和具有功率因数校正电路的电子负载作为所述电负载的所述不同类别；以及

分层确定在聚合的电压-电流轨迹中是否可得到所述电阻负载、所述相角控制负载、所述电抗负载以及所述具有功率因数校正电路的电子负载的典型特征。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：

所述分层确定从所述电阻负载开始，

确定在所聚合的电压-电流轨迹中可得到若干所述电阻负载的典型特征，并且作为响应地使用最后的所述典型特征来将所述聚合的电压-电流轨迹分解为对应于所述电负载的所述电阻负载类别的第一被分解电压-电流轨迹；以及

估计若干所述电阻负载的功率消耗，并且估计针对所述相角控制负载、所述电抗负载以及所述具有功率因数校正电路的电子负载的由所述单个电插座供电的若干其余负载的功率消耗。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：

采用所述电负载的所述不同类别进一步包括不具有功率因数校正电路的电子负载；

分层确定所述若干其余负载的功率消耗从所述相角控制负载开始，然后是所述电抗负载，并且然后是所述具有功率因数校正电路的电子负载；以及

最后基于在所聚合的电压-电路轨迹中的电流不连续性水平，估计不具有功率因数校正电路的若干所述电子负载的功率消耗。

5.如权利要求3所述的方法，进一步包括：

采用所述电负载的所述不同类别进一步包括不具有功率因数校正电路的电子负载和未知电负载；

分层确定所述若干其余负载的功率消耗从所述相角控制负载开始，然后是所述电抗负载，并且然后是所述具有功率因数校正电路的电子负载；

最后基于在所聚合的电压-电流轨迹中的电流不连续性水平，估计若干所述未知电负载的功率消耗。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

以所述聚合的电流和电压波形的每个样本大约若干千赫兹的速率，对所述聚合的电流和电压波形进行采样。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

根据下式估计由所述单个电插座供电的若干电阻负载的功率消耗：

V_peak²×Slop_diag/2

采用V_peak作为所采样的电压波形的最大值；

采用Slop_diag作为通过Slop_diag＝I_k/V_k计算的聚合的电压-电流轨迹的对角线的斜率；

采用(V_k，I_k)作为沿着所聚合的电压-电流轨迹的任意点；

采用k＝1，2，…N；以及

采用N作为每个所述一个线周期的每个聚合的电流和电压波形的样本数。