[发明专利]功率电路分析

说明书

本发明公开了用于监测功率电路的方法和设备。功率电路中的电气条件通过附接到功率电路的传感器装置被采样。所述采样可以基于第一采样窗口和第二采样窗口，所述第二传感器比所述第一采样窗口短。分析采样结果以便确定从所述电路汲取电流的至少一个装置并且基于所述第一采样窗口确定所述至少一个装置的谐波向量以及基于所述第二采样窗口确定所述至少一个装置的瞬态向量。所述至少一个装置的特征向量基于所述谐波向量和所述瞬态向量来确定。

技术领域

本发明涉及功率电路，更具体地涉及基于功率电路的电气条件的采样来对功率电路和/或从功率电路汲取电流的装置进行分析。本发明还公开了用于进行所述分析的方法、设备和系统。

背景技术

功率电路用于例如建筑物以便为连接到其上的电气装置提供功率。多种装置可以从功率电路汲取电流。例如，诸如家用电器、(娱乐系统(例如电视、音频系统、家庭影院等)、计算机、烤箱、冰箱、冰柜、洗碗机、洗衣机、烘干机、熨斗等)、电力工具、照明设备(例如，荧光、卤素和LED照明器件)、换流器、饱和变压器、电弧炉等电器都可以被连接到功率电路。因此，功率电路可以由多个不同电器进行加载。这就可能导致难于估计多少装置以及哪些具体装置从电路汲取电流。此外，在给定时间点接入到电路上的负载可能难于估计。然而，使用者可能希望获取功率消耗和/或处于打开状态并且因此在给定时刻汲取电流的装置的大体上的实时信息。进一步，人们可能期望得到可能的过载情况的信息。过载可能导致电路或子电路的危害性过热和/或跳闸。因此，可能期望一种用于控制功率电路并且用于通知使用者-例如房主或物业经理给定功率电路的状态和/或功率消耗情况的便捷系统。期望所述系统将能够远程监督和/或控制电路和/或连接到其上的装置。

非线性功率电气装置的数量和额定功率的快速增加使情形变得复杂。非线性电气负载可能将谐波引入到电气功率系统中。电网谐波频率可以导致功率质量问题。功率谐波可以导致电压畸变，而电压畸变会影响敏感设备。此外，可以导致电路断路器令人讨厌地跳闸。此外，较高阶次的谐波电流可能导致装置-例如变压器和/或电气导线和连接器以及其他导体过热、变速驱动器的失火以及电动机的扭矩脉动。因此，功率谐波可以变成功率品质问题甚至安全问题。因此，以高效并且可靠的方式来分析功率电路的谐波将是有利的。应当指出的是，上面论述的问题不限于任何具体系统和功率电路，而是可以发生在可能期望分析和/或远程控制功率电路和/或连接到其上的装置的任何功率系统中。

本发明的实施方式旨在解决上述问题中的一个或多个。

发明内容

根据一个方面，本发明提供来一种用于监测功率电路的方法，所述方法包括：通过附接到所述功率电路的传感器装置基于第一采样窗口和第二采样窗口，对功率电路的电气条件进行采样，所述第二采样窗口比第一采样窗口短；对采样的结果进行分析以便确定从所述电路汲取电流的至少一个装置并且基于所述第一采样窗口确定所述至少一个装置的谐波向量以及基于所述第二采样窗口确定所述至少一个装置的瞬态向量；以及基于所述谐波向量和所述瞬态向量来确定所述至少一个装置的特征向量。

根据更详细的方面，所述方法包括：确定由所述特征向量标识的至少一个装置从功率电路汲取的功率的量。可以执行电路和/或连接到所述电路的至少一个装置的控制动作。所述控制动作可以包括下述动作中的至少一个：完全或者至少部分地关闭所述功率电路、关闭或以其他方式改变从所述功率电路汲取电流的至少一个装置的运行状态，以及向与所述功率电路相关的使用者发送提示信息。

对所述功率电路进行采样和分析可由位于所述功率电路的断路器单元中的传感器装置来进行。

与所述功率电路相关的特征向量可以存储在数据库中。确定出的特征向量可以映射到数据库中。当没有发现匹配的特征向量时，确定出的特征向量可以被添加到数据库中。如果在数据库中发现匹配的特征向量，那么可以更新数据库中与特征向量相关的装置的状态。

可以响应于检测到的连接至所述功率电路的装置的状态变化来触发所述分析。