CN109477866A

CN109477866A - 用于检测电网中噪声的方法和系统

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Publication number: CN109477866A
Application number: CN201780035715.2A
Authority: CN
Inventors: 加西亚-波雷古耶罗·梅莱罗·伊波恩; 洛佩斯·阿兰兹阿曼迪·贝纳特; 卡斯特罗·伦特利亚·玛尔塔; 阿雷查尔德·乌加特切·伊邦
Original assignee: Fundacion Tecnalia Research and Innovation
Current assignee: Fundacion Tecnalia Research and Innovation
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2019-03-15
Anticipated expiration: 2037-04-24
Also published as: KR20190022474A; ES2713002T3; KR102277050B1; US10871512B2; US20190154749A1; EP3244222A1; WO2017194298A1; CN109477866B; EP3244222B1

Abstract

一种用于检测电网配电网中的噪声源的方法和系统，电网配电网实现电力线通信(PLC)，所述电网配电网包括分别连接到多个终端用户网络的多个计量仪(51、61、71)，其中待检测的所述噪声源起源于属于所述终端用户网络之一的设备中，其中，所述计量仪(51、61、71)中的每一个连接到至少一对电缆，其对应于电网的三个相位(R、S、T)中的至少一个相位，所述至少一对电缆包括属于所述配电网的第一电缆(R_A、S_A、T_A、N_A)和属于对应终端用户网络的第二电缆(R_B、S_B、T_B、T_B)，所述方法包括：在所述计量仪(51、61、71)中的每一个处，在属于配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间设置元件(30、40)，其在PLC的频带内表现为电阻元件而在电网频率(DC，50‑60Hz)表现为非电阻元件；测量设置在属于配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间的每个元件(30、40)的两个末端(A、B)之间的电势差；根据至少一次测量，确定属于终端用户网络并且连接到所述计量仪(51、61、71)的设备是否正在引起噪声干扰。

Description

用于检测电网中噪声的方法和系统

技术领域

本发明涉及能量供给领域，特别是涉及用于检测和监控使用PLC通信的设备中的通信故障的方法和系统。

背景技术

图1示出了电网的结构。电力在中心站11和用于发电的分布式能源中产生。中心站产生的电力通过变电站12、输电线路13和变电所15传输。然后，通过次级变电所16配电，以到达最终用电设备17。分布式能源产生的电力可以被输送到电网络或由其用电者消耗。

电网络(电网)正经历着现代化的转变，以实现所谓的先进计量基础设施(AMI)，与传统的自动抄表(AMR)不同，前者能够实现控制中心与智能测量设备(也称智能计量仪)之间的双向通信，其中每个供电点都配有智能测量设备。智能计量仪通常是以短间隔(例如，每小时或甚至更频繁地)记录电能的消耗或产生并将该信息传送到控制中心中用于监控和计费的电子设备。每个端点用户(端点订户)有其自己的智能计量仪。

换句话说，AMI系统主要针对最终用户的消费或生成进行计费和控制。例如，美国专利申请US2012/0166004A1公开了一种包括用于耗电管理的电力管理装置的能量管理系统。然而，它也可以有多个高价值应用，用于配电公司(公用事业)和零售商，由于有了高规格的智能计量仪，且由于每个智能计量仪与控制中心之间的双向通信，零售商可以提供新的服务。例如，美国专利申请US2014/0278162A1涉及一种用于经由低压电网映射来检测和定位停电的方法。

电力线通信(PLC)在一些国家用于智能计量仪和控制中心之间的通信。通常，在辅助变电站中使用数据集中器单元(DCU)来收集与数十或数百个智能计量仪有关的数据。PLC使用已经安装的电力供给系统，而不必部署专用电缆或使用无线电频谱。当电力线穿过建筑物中的地板和墙壁时，原则上可以在其上实现通信。在这一意义上，在过去几年中已经开发了几种用于AMI系统的技术。

然而，配电网络是复杂的，且电噪声环境可能导致PLC技术中的各种形式的干扰，造成通信的不稳定。诱发干扰的因素包括：(a)大的负载阻抗变化：负载阻抗变化会对耦合到电力线上的PLC信号电势产生影响，这直接影响传输距离。功率因数和功率负载位置的变化随时间动态地改变负载阻抗；(b)选择性PLC载波频率衰减：电网配电网上电气设备的随机切换可能导致电力参数的变化，导致PLC信号在不同频率上选择性衰减。在相同的位置和时刻，这种影响可以在不同的PLC载波频率上变化。当某些频率不适合于PLC时，变更到用于通信的其他频率上可以产生更好的结果；(c)强噪声干扰：电网上的电气设备，如开关式电源和逆变器，可在随机变化的多个频率上产生大量干扰。在电网中，这些因素被组合并且连续变化。

由于这些因素产生的干扰，智能计量仪不能按需通信，也就是说，无法在时间上以连续的方式通信。当通信失败时，无法提供与智能计量仪相关联的服务。此外，检测引起故障的噪声源是极其复杂的，因为互连长达几百米时，在故障位置一定距离内，噪声会全面耦合。

图2示出了传统的智能计量仪1。与传统计量仪一样，智能计量仪连接到4对电缆或电线，每对电缆或电线在图中用字母标识：字母R、S和T分别表示三相电力系统的三个相位中的每一相位的电缆或电线对，而字母N表示中性电缆或电线对(通常连接到地)。在每对电缆R、S、T、N中，左侧的电缆表示到配电网的连接(称为R_A、S_A、T_A、N_A)，右侧的电缆表示到家庭(终端用户网络)的连接(称为R_B、S_B、T_B、N_B)。智能计量仪通常安装在一个家庭的入口处。

电网中的噪声为不是适当的功率信号(通常是DC或50或60Hz，但也可以使用其他频率)或通信(PL通信载波)的任何信号。噪声可在任何装置中产生，无论是负载(消耗装置)还是发电机。当在终端用户网络的安装中(在终端用户网络的负载或发电机中)产生噪声时，噪声立即通过沿着电网的最近的智能计量仪传输。当计量仪连接到公共总线上时，噪声会被立即传输到连接到同一总线的其余计量仪上。当噪声在PLC频带之外时，通信不受影响。然而，当噪声在PLC频带中时，通信被干扰，并且有时通信可能完全丢失。各个地区典型的PLC频带是不同的。例如，在欧洲，PLC载波根据国家处于从30kHz到500kHz不等。此外，将来可以在分配新频带和/或可以不再使用当前频带。噪声主要影响引起噪声的装置(负载或发电机)所连接的相位(R、S或T)。应注意，大多数负载(消耗装置)连接到电力信号的三相中的一个相位。传统的测量设备和方法能够测量受影响的相线(图2中的R、S或T)和中性线(图2中的N)之间的噪声。通常在相位(R、S、T)电缆或导线与中性(N)电缆或导线之间的智能计量仪中进行常规测量，从而测量瞬时电势。在这些点(相线和中性线)之间，可以看到具有与通信信号电平相同数量级的电势电平的测量信号。

此外，当在某个终端用户网络中开始产生噪声时，其不仅影响其自身的计量仪(其中已经开始产生网络噪声的终端用户的计量仪)，且噪声还会传到其它计量仪上。由于许多不同的原因，噪声可以被传送到其它计量仪。通常，可以说，如果其中已经开始产生网络噪声的终端用户的计量仪与第二计量仪之间的信号衰减足够低，则噪声被传送到第二计量仪。因此，即便距离数米远，仍然可以在特定区域内测量到噪声。因为在该区域中以类似的水平测量噪声，所以很难检测噪声源。这对于电力供应商来说是一个大问题，因为他们不能通过简单的测量来检测噪声的来源；相反，他们需要关闭计量仪以检测问题：当计量仪被关闭时，相关联的终端用户网络的电力服务被中断。因此，如果终端用户网络具有引起噪声的设备(负载或发电机)，则关闭其计量仪意味着该设备不再引起噪声。因此，配电网内的其它计量仪可以正常工作，而不受引起干扰的设备的影响。然而，这需要一个接一个地关闭某个区域内的所有计量仪，直到有问题的计量仪(噪声计量仪)被隔离为止。这给用户带来麻烦，并且对电力供应商造成时间和金钱的浪费。

因此，需要开发一种用于在电力网络的终端用户侧检测和测量噪声源的新方法和系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在电力网络的终端用户侧检测噪声源的方法，特别地，该方法可以准确识别噪声源(已经产生噪声的家庭或终端用户准确位置)。

尽管在图2中的四对电缆或电线R、S、T、N中的每一对中，从电的角度来看，左侧的电缆或到配电网的连接(例如，R_A)被认为是与右侧的电缆或到终端用户网络的连接(例如，R_B)相同的电点，但在这些阻抗元件A之间，智能计量仪通常被设计成具有小相位(在这些阻抗元件A中)。这样的元件在每个相位(R、S、T)中，是在需要时断开电源的内部开关或其它元件。通常，元件可以是在PLC通信频带内表现为电阻元件(例如，当前在欧洲在30kHz和500kHz之间)，并且在电源频率(通常为DC或50Hz或60Hz，但是也可以使用其它频率)中表现为非电阻元件的任何元件。该元件设置在属于分发网络的电缆和属于终端用户网络的电缆之间的每个相位(R、S、T)中。可选地，除了每个相位(R、S、T)中的元件之外，在中性电缆中可以存在类似的元件。尽管在该元件的端部处的电势差在电源频率(DC或50Hz或60Hz或其它频率，取决于国家)上为零，但是在PLC通信的频率处存在表示引起噪声干扰的电势差。

本发明的第一方面，提供了一种用于检测电网配电网中的噪声源的方法，所述电网配电网实现电力线通信(PLC)，所述电网配电网包括分别连接到多个终端用户网络的多个计量仪，其中所述待检测的噪声起源于属于所述终端用户网络之一的设备，所述第一对电缆中的每一个对应于所述第一对电缆，所述第一对电缆中的至少一个对应于所述第一对电缆，所述第一对电缆分别连接到所述第一对电缆。所述方法包括：在每个所述计量仪处，在属于所述配电网的所述第一电缆和属于所述终端用户网络的所述第二电缆之间，在所述PLC的频带内设置表现为电阻元件并且在所述电网的频率下表现为非电阻元件的元件；测量设置在属于配电网的所述第一电缆和属于终端用户网络的所述第二电缆之间的每个元件的两个末端之间的电势差；根据所述至少一次测量，确定属于终端用户网络并且连接到所述计量仪的设备是否正在引起噪声干扰。

在特定实施例中，该方法还包括：在每个所述计量仪处，在属于配电网的中性电缆和属于终端用户网络的中性电缆之间，设置在PLC频带内表现为电阻元件并且在电网频率下表现为非电阻元件的另一元件；测量所述元件两个末端之间的电势差；根据所述测量，确定属于终端用户网络并且连接到所述计量仪的设备是否正在引起噪声干扰。

在优选实施例中，该元件是被配置为在需要时断开电源的开关。可替换地，该元件可以是电缆、接头、电阻器和保险丝，或者在PLC频带内表现为电阻元件并且在电网频率下表现为非电阻元件的任何元件。

在特定实施例中，在所述计量仪内执行所述元件两个末端之间的电势差的至少一次测量。在这种情况下，借助于设置在计量仪内的频谱分析仪，在所述计量仪内执行测量，频谱分析仪被配置成测量在所述元件的两个末端之间PLC网络频率处的频谱响应。

在替代实施例中，在所述计量仪外部的测量设备处执行所述元件的两个末端之间电势差的测量。在这种情况下，通过在所述计量仪外部的测量设备来执行测量。测量设备可以包括频谱分析仪、屏蔽电缆和隔离探测器，该频谱分析仪被配置成测量在所述元件的两个末端之间的PLC网络频率处的频谱响应。在特定实施方式中，测量设备包括在覆盖所述计量仪的端子盖内。

在本发明的另一方面中，提供一种用于检测电网配电网中噪声源的系统，所述电网配电网实现电力线通信(PLC)，所述电网包括分别连接到多个终端用户网络的多个计量仪，其中所述要检测的噪声源起源于属于所述终端用户网络中的一个的设备，其中所述计量仪中的每一个连接到与电网的三个相位(R、S、T)中至少一个相位相对应的至少一对电缆，所述计量仪中的每一个包括在PLC频带内表现为电阻元件并且在电网频率下表现为非电阻元件的元件，所述元件设置在属于配电网的所述第一电缆和属于终端用户网络的所述第二电缆之间。该系统包括装置，其用于在每个计量仪处测量设置在属于配电网的所述第一电缆和属于终端用户网络的所述第二电缆之间的每个元件两个末端之间的电势差，并且用于根据所述至少一次测量来确定属于终端用户网络并且连接到所述计量仪的设备是否引起噪声干扰。

在特定实施例中，所述用于测量的装置包括频谱分析仪，其被配置成测量在所述元件的两个末端之间的PLC网络频率处的频谱响应。在特定实施方式中，用于测量的装置被包括在所述计量仪内。可选地，所述用于测量的装置在所述计量仪的外部。在这种情况下，用于测量的装置还包括屏蔽电缆和隔离探测器。更具体地，用于测量的装置包括在被配置成覆盖所述计量仪的端子盖内。

本发明的其它优点和特征将从下面的详细描述中显见，并且将在所附权利要求书中特别指出。

附图说明

为了更加完善地描述和更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图为说明书整体的一部分，并示出了本发明的实施例，并不构成对本发明范围的限定，而仅作为如何实施本发明的示例。附图包括：

图1为电网的传统结构。

图2为用于监控电力网络的传统智能计量仪的方案。

图3为根据本发明实施例的智能计量仪的内部结构图。所示部分包括在PLC通信的频带内表现为电阻元件，在电源频率中表现为非电阻元件的元件。该元件设置在属于配电网的电缆和属于终端用户网络的电缆之间的每个相位(R、S、T)中。

图4为图3中示出的元件的特定示例。

图5为根据本发明中可选实施例的用于检测智能计量仪中的噪声源的方案。

图6为根据本发明中可选实施例的利用计量仪外部的噪声检测元件来检测噪声源的方案。

图7为根据本发明中可选实施例的用于在智能计量仪中检测噪声源的方案，该方案使用电缆的盖来集成噪声检测元件。

图8为在PLC通信的频带内表现为电阻元件的元件的点A和点B之间测量的频谱的示例。该频谱是在受噪声(高噪声)影响的计量仪处测量的。

图9为在PLC通信的频带内表现为电阻元件的元件的点A和点B之间测量的频谱的示例。该频谱是在不受噪声(低噪声)影响的计量仪处测量的。

具体实施方式

在本文中，术语“包括”及其派生词(例如“包括”等)不应在排除意义上理解，即，这些术语不应被解释为排除所描述和定义的内容可包括其他元素、步骤等的可能性。

在本发明的上下文中，术语“近似”及其同族术语(例如“近似”等)应当理解为指示非常接近于伴随上述术语的那些值的值。也就是说，应当接受在合理限度内与精确值的偏差，因为本领域技术人员将理解，由于测量不准确等，这种与所指示的值的偏差是不可避免的。这同样适用于“大约”、“大约”和“基本上”等术语。

下面的描述不是限制性的，而是仅出于描述本发明的广泛原理的目的而给出的。下面将参照示出根据本发明的设备和结果描绘的上述附图，通过示例的方式描述本发明的其他实施例。

本发明方法可以在传统智能计量仪内实现，例如但不限于图2所示的智能计量仪，或者在智能计量仪外通过附加测量设备实现，如下面将描述的。

如已经提到的，图2表示根据本发明的可能实现的，用于监控电力网络的智能计量仪的方案。尽管在四对电缆或电线R、S、T、N中的每一对中，左边的电缆或到配电网的连接(例如，R_A)被认为是与右边的电缆或到终端用户网络的连接(例如，R_B)相同的电点，智能计量仪通常被设计成在属于配电网(R_A、S_A、T_A)的电缆和属于终端用户网络(R_B、S_B、T_B)的电缆之间具有在PLC通信频带内表现为电阻元件并且在电源频率中表现为非电阻元件的元件，所述元件设置在每个相位(R、S、T)中。也就是说，在如图2所示的智能计量仪中，通常有三个元件，每相位(R、S、T)一个。如果需要，该元件可用于断开电源。可选地，类似的元件可以位于中性电缆中，在属于配电网(N_A)的电缆和属于终端用户网络(N_B)的电缆之间。图3示出了设置在智能计量仪内、在属于配电网的电缆R、S、T或N与属于终端用户网络的相应电缆R、S、T或N之间的该元件30。应当注意，本发明的其它实施例可以包括仅具有一个相位(通常R)或仅具有两个相位(通常R和S)的智能计量仪，而不是像图2中的相位那样具有三个相位(R、S和T)的智能计量仪。本领域技术人员将理解，当智能计量仪仅具有一个相位(R)时，电源频率中的非电阻元件设置在属于配电网(R_A)的电缆和属于终端用户网络(R_B)的电缆之间。当智能计量仪仅具有两个相位(R、S)时，在属于配电网(R_A)的电缆与属于第一相位(R)的终端用户网络(R_B)的电缆之间的电源频率中存在一个非电阻元件，并且在属于(S_A)的电缆与属于用户网络(S_B)的用户网络(S_B)的电缆之间的电源频率中存在另一个非电阻元件。

在特定实施例中，该元件是在属于配电网(R_A、S_A、T_A)的电缆和属于终端用户网络(R_B、S_B、T_B)的电缆之间以一个相位(R)、两个相位(R、S)或三个相位(R、S、T)设置的内部开关40，用于在需要时断开电源。在图4中示出。可选地，类似的交换机可以位于中性电缆中，在属于配电网(N_A)的电缆和属于终端用户网络(N_B)的电缆之间。元件30、40的替代实施方式尤其是电缆、接头、电阻器和保险丝。通常，该元件可以表现为阻抗30。表示小阻抗的其它元件也可以安装在这两个点(图3和4中的A、B)之间。

当开关40或者总的来说那些小阻抗30(在图2中示出的智能计量仪中每相位一个，并且可选地，中性线设有另一个小阻抗，或者如果智能计量仪具有两相位(R，S)，则智能计量仪的一个相位(R)上具有一个小阻抗)相连接，则来自配电网(图2中的R_A、S_A、T_A、N_A)的电缆和来自房屋或终端用户网络(图2中的R_B、S_B、T_B、N_B)的电缆在理论上在电源中频率(通常DC和50或60Hz，但也可以使用其它频率)处是相同的电点。然而，发明人已经观察到，来自配电网的电缆(图2中的R_A、S_A、T_A、N_A)和来自房屋或终端用户网络的电缆(图2中的R_B、S_B、T_B、N_B)可以是用于通信的频带中的不同电点(例如，在欧洲，PLC载波根据国家而从30kHz到500kHz不等)。换句话说，如果智能计量仪连接到具有引起噪声的设备(负载或发电机)的终端用户网络，则来自配电网的电缆(图2中的R_A、S_A、T_A、N_A)和来自住宅或终端用户网络的电缆(图2中的R_B、S_B、T_B、N_B)实际上分别是用于PLC通信频带中的不同电气点。

当电网受到高噪声干扰时，在点A和B(图3和4)之间的元件30、40处测量的频谱分析可类似于图8所示的频谱。在本发明的上下文中，“高噪声”是指影响通信性能的噪声，而“低噪声”是指不影响通信性能的噪声。噪声通常不能用绝对值来量化，因为噪声功率和通信功率都可能变化。此外，根据所使用的技术，可以认为相同的噪声绝对值高或低，也就是说，影响或不影响通信的性能。例如，如果使用单载波PLC技术，则载波频率中-10DBR(相对于PLC载波)的噪声峰值被认为是扰动(高噪声)，而-60DBR(相对于PLC载波)的噪声峰值不被认为是扰动(低噪声)。另一方面，如果使用多载波PLC技术，则仅以一个频率为中心的-10dBR(相对于最大PLC载波)的噪声峰值不会干扰(因此不会被认为是“高噪声”)，除非通信性能由于干扰信号的影响而恶化(在这种情况下，这样的峰值被认为是干扰(高噪声)。其它白噪声(在频带中均匀)或脉冲噪声(时间短但电平高)是电网中的干扰噪声的示例。

图8表示在42-88kHz频带内工作的多载波PLC技术频谱的特定示例。应注意，其它技术可在不同频率或频带下工作。例如，单载波PLC技术可以在单个频率(例如，在86kHz)下工作。如图8所示，点A和点B之间的频谱示出了两个峰值，表示影响计量仪的噪声。噪声通常表示为光谱响应中的峰值，尽管噪声可以可选地以与这种峰值不同的方式表示在频谱响应中。图8所示的频谱也可以称为“噪声频谱”。相反，当电网受到低噪声干扰时，在阻抗30、40上测量的频谱分析可以类似于图9所示的频谱。在图9中，PLC载波也工作在42-88kHz之间的频带上。如可以观察到的，在频谱中不存在表示点A和点B之间的噪声的峰。这意味着PLC信号基本上不受噪声的影响。如已经解释的，噪声只能在两点A、B之间测量，这两点A、B之间具有阻抗。

在特定实施例中，元件30被选择/设计成在电源频率(DC和50-60Hz)处具有非常低的衰减要求(阻抗绝对值<1MΩ)，但是对于PLC频带不具有如此低的衰减(阻抗绝对值>1MΩ)。这意味着，在电源频率(通常DC和50或60Hz，尽管可以使用其它频率)下，图3和4中的点A和B之间的电势降必须接近于零，但是在PLC的频率或频带下，可以测量图3和4中的点A和B之间的电势降(因为它不同于零)。当电网受到高噪声干扰时，在元件30上测量的频谱分析类似于图8所示的频谱。

回到配电网，其中噪声在一个智能计量仪中引起干扰(但在配电网内的许多计量仪中该噪声被复制)，图8所示的噪声频谱的水平在直接连接到噪声源的计量仪中，比在相同区域中但没有连接到噪声源的其余计量仪中更高(即使那些直接与该计量仪相邻的计量仪也会受到影响)。在非限制性示例中，直接连接到噪声源的计量仪中的噪声功率可比相邻计量仪中的噪声功率高20dB。因此，可以明确且容易地识别问题(噪声源)在哪里。因此，可以做出决定以防止通信质量下降。在特定实施例中，通过在智能计量仪与噪声源之间安装电滤波器来防止通信中的下降。

接下来，本发明公开了三个可能的实施例。它们表示用于实现测量/检测配电网中的噪声的方法的三种不同方式。

在特定实施例中，在计量仪51内实施内部电路。在该第一实施例中，由于在其中设置有用于噪声检测的内部电路5_R 5_S 5_T 5_N，从智能计量仪本身即可测量/检测噪声。这在图5中示出。计量仪51内的内部电路5_R 5_S 5_T 5_N测量PLC频带中的点A和点B(三相R、S、T中的任一个相位以及可选地在中性线中)之间的电噪声。如图5所示，本计量仪51通过内部配置来测量频谱，该内部配置包括用于测量在点A和B(与图3和4所示相同的点)之间的PLC网络的频率处的频谱响应的分析仪52。在该实施例中不需要其它外部元件。该测量在计量仪51内得以控制和实施。借助于电路5_R 5_S 5_T 5_N进行的测量的结果可以显示于包括在计量仪中的显示器上(例如监督计量仪的技术人员可以看到)，或者可以记录在计量仪的内部存储器中，或者采用以上两种方式。这种解决方案对于在待安装的新计量仪上的实施可能具有意义。在具有一个单相(R)的未示出的计量仪中，仅存在一个内部电路5_R(并且可选地在中性线中存在一个5_N)。在具有两相(R，S)的未示出的计量仪中，存在两个内部电路，每相5_R 5_S一个(并且可选地在中性电缆中有一个5_N)。

在替代实施例中，外部有装置6_R 6_S 6_T 6_N的计量仪61得以实现。在具有一个单相(R)的未示出的计量仪中，仅有一个外部装置6_R(并且可选地在中性电缆中有一个6_N)。在具有两相(R，S)的未示出的计量仪中，存在两个外部装置，每相6_R 6_S一个(并且可选地在中性电缆中有一个6_N)。因此，在智能计量仪61的外部可测量/检测噪声。这在图6中示出。外部设备6_R 6_S 6_T 6_N(每相电缆一个，并且可选地在中性电缆处附加一个)测量需测频带中的频谱，访问点A和B(或在母线中连接到它们的其它点)。元件30、40位于智能计量仪61内。为了执行这种测量，外部设备包括用于测量点A和B之间的光谱响应的分析仪62。可以从智能计量仪61的外部访问点A和点B。为了不受其它干扰，在点A和B与用于测量的装置6_R 6_S 6_T 6_N之间需要屏蔽电缆63、64以及隔离探头65。该屏蔽电缆63、64和探头65包含在外部设备6_R 6_S6_T 6_N内。如果电缆(或其它连接元件)中的损耗低到，足以测量与将在智能计量仪61内的点处测量的信号电平相同的信号电平，则该实施例允许在与智能计量仪61内的点不同的、电连接到点A和B(见图3和4)的相同区域中的其它计量仪的点处执行测量。注意，电缆或连接元件中的损耗的绝对值可以被认为是高或低，这取决于PLC信号电平和噪声电平。在测量的噪声水平在背景噪声上为15dB的特定非限制性示例中，如果连接元件中的损耗在那些频率下低于5dB，则可以在其它计量仪中执行测量。如上所述，外部设备6_R 6_S 6_T 6_N包括频谱分析仪62、屏蔽电缆63、64和隔离探头65。用适于/调谐到PLC频带的频谱分析仪62进行测量。这种解决方案对于已经安装了大量计量仪的公司可能有意义，因为它不需要修改计量仪的架构或设计。

在另一替代实施例中，使用特殊的终端盖77。通常，计量仪71具有端盖以保护用户免受可能的电损伤。在本实施例中，覆盖智能计量仪71的终端盖77被配置为用于噪声源的检测。这在图7中示出。终端盖77可以与已经安装的计量仪一起使用，而不需要修改它们的结构或设计。该终端盖77包括容纳其中的测量设备7_R 7_S 7_T 7_N。包括在端盖77中的测量设备7_R 7_S 7_T 7_N连接到点A和点B(见图3和图4)。以与关于图6中所示的实施例所描述的方式类似的方式执行测量，也就是说，借助于包括频谱分析仪72、屏蔽电缆73、74和隔离探测器75的测量设备来执行测量。该解决方案可以应用于新的计量仪和已经安装的计量仪。同样，在具有一个单相(R)的未示出的计量仪中，仅有一次测量测量设备7_R(并且可选地在中性电缆中有一个7_N)。在具有两相(R、S)的未示出的计量仪中，存在两个测量设备，每相位7_R 7_S一个(并且可选地在中性电缆中有一个7_N)。

总之，所提出的方法和系统可以测量引起配电网中干扰的噪声，并检测是哪个精密计量仪(或是哪个连接到终端用户的网络计量仪)引起这种干扰。在电网的两个点处进行测量，这两个点在配电网电源的频率处具有相同的电势(通常是DC和50或60Hz，但也可以使用其它频率)，但是在PLC频率处具有不同的电势。由于所提出的方法，不需要关闭多个智能计量仪，尽管可以正常工作，但这些智能计量仪(它们没有与引起噪声的装置相连接)，还是会受到在连接到特定区域内的另一智能计量仪装置中产生的噪声的影响。相反，该方法使得在不去一个接一个地关闭多个计量仪的情况下，隔离具有与其连接的干扰装置的智能计量仪。因此，不会影响其他用户，且电力供应商在时间和经济上可以得到节省。

另一方面，本发明显然不限于这里描述的特定实施例，而是还包括本领域技术人员在本发明权利要求所限定的一般范围内，可以考虑的任何变型(例如，关于材料、尺寸、部件、构造等的选择)。

Claims

1.一种用于检测电网配电网中的噪声源的方法，所述电网配电网实现电力线通信(PLC)，所述电网配电网包括分别连接到多个终端用户网络的多个计量仪(51、61、71)，其中待检测的所述噪声源起源于属于所述终端用户网络之一的设备中，其中，所述计量仪(51、61、71)中的每一个连接到至少一对电缆，所述至少一对电缆对应于所述电网的三个相位(R、S、T)中的至少一个相位，所述至少一对电缆包括属于所述配电网的第一电缆(R_A、S_A、T_A、N_A)和属于对应终端用户网络的第二电缆(R_B、S_B、T_B、N_B)，其特征在于，所述方法包括：

在所述计量仪(51、61、71)中的每一个处，在属于所述配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于所述终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间设置元件(30、40)，所述(30、40)在PLC的频带内表现为电阻元件而在电网频率(DC，50-60Hz)表现为非电阻元件；

测量设置在属于所述配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于所述终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间的每个元件(30、40)的两个末端(A、B)之间的电势差；

从所述至少一次测量，确定属于所述终端用户网络并且连接到所述计量仪(51、61、71)的设备是否正在引起噪声干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述计量仪(51、61、71)中的每一个处，在属于所述配电网的中性电缆(N_A)和属于所述终端用户网络的中性电缆(N_B)之间设置另一元件(30、40)，所述另一元件(30、40)在PLC的频带内表现为电阻元件而在电网频率(DC，50-60Hz)表现为非电阻元件；

测量所述元件的两个末端之间的电势差；

从所述测量，确定属于所述终端用户网络并且连接到所述计量仪(51、61、71)的设备是否正在引起噪声干扰。

3.根据任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述元件(30、40)是被配置成在需要时断开电源的开关(40)。

4.根据任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述元件(30、40)是电缆、接头、电阻器和熔丝，或者在PLC的频带内表现为电阻元件而在电网频率(DC，50-60Hz)表现为非电阻元件的任何元件。

5.根据任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，在所述计量仪(51)内执行所述元件(30、40)的两个末端之间的电势差的所述至少一次测量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，借助于频谱分析仪(52)在所述计量仪(51)内执行所述至少一次测量，所述频谱分析仪(52)设置在所述计量仪(51)内，并且被配置成测量所述元件(30、40)的两个末端之间的在PLC网络频率的频谱响应。

7.根据任意权利要求1-4所述的方法，其特征在于，在所述计量仪(61、71)的外部在测量设备(6_R 6_S 6_T 6_N；7_R 7_S 7_T 7_N)处执行所述元件(30、40)的两个末端之间的电势差的所述至少一次测量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，借助于所述计量仪(61)外部的测量设备(6_R6_S 6_T 6_N)执行所述至少一次测量，所述测量设备(6_R 6_S 6_T 6_N；7_R 7_S 7_T 7_N)包括频谱分析仪(62、72)，屏蔽电缆(63、64；73、74)和隔离探测器(65、75)；所述频谱分析仪(62、72)配置成测量所述元件(30、40)的两个末端之间的在PLC网络频率的频谱响应。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述测量设备(7_R 7_S 7_T 7_N)包括在端子盖(77)内，所述端子盖(77)被配置成覆盖所述计量仪(71)。

10.一种用于检测电网配电网中的噪声源的系统，所述电网配电网实现电力线通信(PLC)，所述电网包括分别连接到多个终端用户网络的多个计量仪(51、61、71)，其中待检测的所述噪声源起源于属于所述终端用户网络之一的设备中，其中，所述计量仪(51、61、71)中的每一个连接到至少一对电缆，所述至少一对电缆对应于所述电网的三个相位(R、S、T)中的至少一个相位，所述至少一对电缆包括属于所述配电网的第一电缆(R_A、S_A、T_A、N_A)和属于对应终端用户网络的第二电缆(R_B、S_B、T_B、N_B)，所述系统特征在于，所述计量仪(51、61、71)中的每一个包括元件(30、40)，所述(30、40)在PLC的频带内表现为电阻元件而在电网频率(DC，50-60Hz)表现为非电阻元件，所述元件(30、40)设置在属于所述配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于所述终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间；

所述系统包括装置(5_R 5_S 5_T 5_N；6_R 6_S 6_T 6_N；7_R 7_S 7_T 7_N)，其用于在每个计量仪(51、61、71)处测量设置在属于所述配电网的所述第一电缆(R_A、S_A、T_A)和属于所述终端用户网络的所述第二电缆(R_B、S_B、T_B)之间的每个元件(30、40)的两个末端(A、B)之间的电势差，以及用于从所述至少一次测量来确定属于所述终端用户网络并连接到所述计量仪的设备是否正在引起噪声干扰。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述用于测量的装置(5_R 5_S 5_T 5_N；6_R 6_S6_T 6_N；7_R 7_S 7_T 7_N)包括频谱分析仪(52、62、72)，其被配置成测量所述元件(30、40)的两个末端之间的在PLC网络频率的频谱响应。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述用于测量的装置(5_R 5_S 5_T 5_N)包括在所述计量仪内。

13.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述用于测量的装置(6_R 6_S 6_T 6_N；7_R 7_S 7_T 7_N)在所述计量仪的外部。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述用于测量的装置(6_R 6_S 6_T 6_N；7_R 7_S7_T 7_N)还包括屏蔽电缆(63、64；73、74)和隔离探测器(65、75)。

15.根据权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述用于测量的装置(7_R 7_S 7_T 7_N)包括在端子盖(77)内，所述端子盖(77)被配置成覆盖所述计量仪(71)。