发明名称 决定电能消耗之方法
摘要 操作一规计,以对实际所消耗之电能加以测定,对所消耗之无功电能加以测定,以及依据如此测得之实际及无功消耗无能,对所消耗之显然电能,加以测定之方法。就本发明之一实施例而言,实际及无功电能之测值可以整数数量输入之,进而言之,可假设S=KVAh,P=KWh, Q=KVARh,及R=残余值,各暂存器可分别将P[2P+1],Q,[2Q+1],及[P2+Q2]之和值贮存之,起初,P,Q,及[P2+Q2]之暂存器调为零,而[2P+1]及[2Q+1]暂存器则预设为"1"当有一P脉波出现时,[2P+1]暂存器内之值被加至[P2+Q2]暂存器上,然后P暂存器递增以"1",[2P+1]暂存器则递增以"2",在收到一Q脉波之后,完全相同之上述程序再执行一遍。为将S及[2S+1]资料加以贮存起见,亦使用一组暂存器,S脉波之生成依下述原测法定之在P或Q脉波出现之后,自[P2+Q2]暂存器中试行减除[2S+1],若以一减除并未造成冗位(underflow),则将生成一S脉波,S暂存器递增以"1",且[2S+1]暂存器递增以"2",若该减除造成了一冗位,则[P2+Q2]暂存器将再调定成其原有值,其他暂存器不递增,且无S脉波生成之。
申请公布号 TW224187 申请公布日期 1994.05.21
申请号 TW080107849 申请日期 1991.10.05
申请人 奇异电器公司 发明人 山姆.葛拉汉.哈狄;唐纳.法兰克.布洛克
分类号 G06F15/00;H02H3/00 主分类号 G06F15/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1﹒一种操作一电表(计量规计)之方法,而 此计量规计系耦合于一端用户及一电力传 送系统之间,且包含计量装置及处理装置 ,该处理装置包含暂存器装置用来储存P ,(2P─1), Q,(2Q─1),R,S 和(2S─1)这些値,其中P=实际电能 ,Q=电抗电能,S=视在电能及R=余 数,该方法包含下列步骤: 由计量装置而在终端用户每一次消耗一预 定且之实际电能发生之时,截出一脉冲代 表实际电能之预定量,而此脉冲被提供至 处理装置,且在由处理装置收到每一实际 电能脉冲之时,控制处理装置执行下列步 骤: 将(2p─1)暂存器装置递增以"2"; 加(2P─1)暂存器装置之値至R暂存器 装置;及 将P暂存器装置递增以"1"; 由计量装置而在终端用户每一次消耗一预 定量之电抗电能发生之时﹒输出一脉街代 表电抗电能之预定量,此脉冲被提供至处 理装置,且在由处理装置收到每一电抗电 能脉冲之时,控制处理装置以执行下列步 骤: 将门(2Q─1)暂存器装置递增以"2"; 加(2Q─1)暂存器装置之値至R暂存器 装置;且 将Q暂存器装置递增以"1"; 往处理装置中且由储存于暂存器装置中之 値产生测量视在(apparent)电能, 2﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中P ,Q,R及S暂存器起始値设为零且(2P ─1),(2Q─1)及(2S'─1)暂存器 起始値设为负1。 3﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中常 S暂存器装置之値达一预定値,在个别暂 存器装置中之値被储存,且接着P,Q, R,S,(2P─1),(2U─1)及(2S ─1)暂存器装置被重设。 4﹒根据申请专利范围第3项之方法更包含供 储存相等于2R及(4S+1)之値之暂存器 装置,且在重设P,Q,K,S,(2P─ 1),(2Q─1)及(2S─1)暂存器装 置时,该刀法更包含以下步骤: 将2R之现値加至2R暂存器装置; 自储存于2R暂存器装置之总値扣除(4S+ 1);以及 如果扣除之结果为一正数,将S暂存器递 增以1。 5﹒根据申请专利范围第3项之方法更包含有 检视表装置,具有储存其内之表示式[( S2+R)1/2─S]中之S及R値,且其 中于重设此暂存器装置时,R之现値被用 来测出储存于此检视表装置之S之相关预 定小数且接着此小数被储存于一预先设计 之暂存器以决定此S暂存器是否应该递增。 6﹒根据申请专利范围第1项之方法更包含以 下之步骤: 由储存在至少两个暂存器装置之値中决定 功率因数。 7﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中视 在电能之测量产生包含以下步骤: 由R暂存器装置之値中扣除(2S─1)暂 存器装置之値,且假如扣除后之结果为一 正値,则执行以下步骤: 将(2S─1)暂存器装置以2递增; 将R暂存器装置以 (2S─1)递减;且将 S暂存器装置以1递增; 8﹒一种决定出一端用户消耗之视在电能之装 置,该端用户耦接至提供其电能之一电力 传输系统,该装置包含: 耦合在终端用户及电力传输系统之间之计 量装置,该计量装置于每一时间产生一来 自电力传输系统而由终端用户所消耗之预 定量之实际及电抗电能,一实际电能脉冲 代表由终端用户所消耗之预定实际电能量 ,且一电抗电能脉冲代表由终端用户所消 耗之预定之电抗电能f; 处理装甘梢合至该计且装巨以接收自其瑜 出之R潦它能脉街及电抗电能脉冲,该处 理装置更包含暂存器装置以储存P,(2P ─1),Q,(2Q─1),R,S及(2S ─1)之値,其中P=实际电能,Q=电 抗电能,S=视在电能且R=余数,该处 理装置被控制以执行以下步骤: 在收到由该计量装置而来之实际电能脉冲 ,执行以下之步骤: 将该(2P─1)暂存器以2递增; 将该(2P─1)暂存器装置之値加至该R 暂存器装置;及 将该P暂存器装置以1递增; 在收到电该计量装置而来之电抗电能脉冲 ,执行以下之步骤: 将该(2Q─1)暂存器以2递增; 将该(2Q─1)暂存器装置之値加至该R 暂存器装置;及 将该Q暂存器装置以1递增; 由储存于该暂存器装置之値产生一显然电 能之测量。 9﹒根据申请专利范围第8项之装置,其中该 P,Q,R及S暂存器装置起始値设为零 且该(2P─1),(2Q─1)及(2s─1 )暂存器装置起始値设为负1。 10﹒根据申请专利范围第8项之装置,更包 含有当S値达到一预定値时重设该暂存器 装置之装置及在重设该暂存器装置时决定 是否将该S暂存器装置以1递增之装置。 11﹒根据申请专利范围第8项之装置更包含 决定功率因数之装置。 12﹒一种操作一耦合于一端用户及电力传输 系统间之计量规计之方法,此计量规计包 含计量装置及处理装置,处理装置包含储 存W,Q,S,R,(2Q+1),(2W+ 1)及(2S+1)之値之暂存器装置,其 中W=瓦时Q=Q时,S=视在电能及R =余数,该方法包含下列步骤: 由计量装置且于终端用户发生消耗一预定 量之实际电能时输出一脉波代表预定量之 实际电能,该脉冲提供予此处理装室,及 在由处理装置收到每一实际电能派冲,控 制此处理装置以执行以下步骤: 加4*(2W─1)至R暂存器装置; 由R暂存器装置中扣除(4*Q); 将W暂存器装置以1递增;且 将(2W+1)暂存器装置以2递增; 由计量装置且于终端用户发生消耗一预定 且之Q能量时输出一代表该Q能量预定量 之脉冲,该脉冲提供至该处理装置,且于 处理装置收到每一Q能量时控制处理装置执 行下列步骤: 将4*(2Q+1)加至R暂存器装置; 自R暂存器装置扣除(4*W); 将Q暂存器装置以1递增;以及 将(2Q+1)暂存器以2递增; 于该处理装置中且自储存于暂存器装置之 値产生一视在能量之测量。 13﹒根据申请专利范围第12项之方法,其中 实际电能及Q时电能之测量为整数量。 14﹒根据申请专利范围第12项之方法,其中 实际Q时及视在电能之关系为: R=[4Q2─4QW─3S2] , 其中: S=视在电能; R=余数; W=实际电能;以及 Q=于角度落后60度时标准之"Q" 时。 15﹒根据申请专利范围第12项之方法,其中 W,Q,S及R暂存器装置之起始値为零 且(2Q+1), ((2W+1)及(2S+1) 暂存器装置之起始値为1。 16﹒根据申请专利范围第15项之方法,其中 于收到一W脉冲,即执行以下之脉冲: 加4*(2W─1)至R暂存器装置。 17﹒根据申请专利范围第15项之方法,其中 产生视在电能之测且包含以下步骤: 比较3*(2S─1)与R暂存器装置之値 如果3*(2S─1)大于储存于R暂存器 装置之値,无动作且等待来自量测装置之 另一输入脉冲; 如果3*(2S─1)小于或等于储存于R 暂存器装置中之値时,即由R暂存器装置 中扣除3*(2S+1),将S暂存器以1 递增,将(2s+1)暂存器装置以2递增 ,输出一S输出脉冲。 18﹒根据申请专利范围第15项之方法,其中 在R暂存器装置中之値被用来作为检视表 中之索引以决定此余数是否需要产生一组 合脉冲。 19﹒根据申请专利范围第15项之方法,其中 W及Q之値被用来检索一检视表,功率因 数之値储存于表中。 20﹒一种操作一耦合于一端用户及电力传输 系统间之计量规计之方法,此计量规计包 含计量装置及处理装置,处理装置包含暂 存器装置以储存W,Q,S,R,(2Q─ 1),(2W─1)及(2s─1)之値,其 中W=瓦时,Q=Q时,S=视在电能及 R=余数,该方法包含以下步骤: 由计量装置且在每发生终端用户消耗 一预定且之实际电能时输出一脉冲代表此 预定量之实际电能,该脉冲系提供予此处 理装置,且在由此处理装置收到每一实际 电能派冲,控制处理装置以执行以下步骤 将W暂存器装置以1递增; 将(2W─1)暂存器以2递增; 加4*(2W─1)至R暂存器装置; 且 由R暂存器装置中扣除(4*Q); 由计量装置且于每发生终端用户消耗一预 定量之Q电能时输出一脉冲代表此预定量 之Q电能,该脉冲提供予此处理装置,在 由此处理装置收到每一Q电能时,控制此 处理装置以执行以下步骤: 将Q暂存器以1递增; 将(2Q─1)暂存器以2递增; 加4*(2Q─1)至R暂存器装置; 由R暂存器装置中扣除(4*W) 。 21﹒根据申请专利范围第20项之方法,其中 W,q,S及R暂存器装置起始値设为零 且(2Q─1),(2W─1)及(2S─1) 暂存器装置起始値设为负1。 22﹒根据申请专利范围第21项之方法,其中 产生视在电能之测量包含以下步骤: (a)将S暂存器装置以1递增; (b)将[2s─1]暂存器装置以2递增; (C)在产生一W或Q脉冲随后出R暂存器 装置之値中扣除[2S─1]暂存器装置 之値之3倍; (d)如果于步骤(c)中之扣除没有造成下 溢,则: (i)产生了脉冲; (e)如果于步骤(c)中之扣除造成下溢, 则: (i)重设R暂存器装仁至其先前値; (ii)重设S暂存器装置至其先前値; (iii)重设(2s─1)暂存器至其先前 値; 及 (iv)不产生一S脉冲。 23﹒根据申请专利范围第20项之方法,其中 在R暂存器装置中之値作为一检视表中之 索引以决定余数是否需要产生一组合脉冲。 24﹒根据申请专利范围第20项之方法,其中 W及Q之値被作为检索一储存功率因数値 之检视表。 25﹒一种操作一耦合于一端用户及电力传输 系统间之计量规计之方法,此计量规计包 含计量装置及处理装置,此处理装置又包 含暂存器装置以储存P,(2P+1),Q ,(2Q+1),R,S及(2S+1)之値 ,其中P=实际电能,Q=电抗电能,S =视在电能及R=余数,该方法包含以下 步骤: 由计量装置且在每发生终端用户消耗一预 定量之实际电能时输出一脉冲代表此预定 量之电际电能,而该脉冲提供予处理装置 且在由处理装置收到每一实际电能脉冲后 ,控制此处理装置以执行以下步骤: 加(2P+1)暂存器之値至R暂存器装置 将p暂存器装置以1递增;且 将(2P+1)暂存器装置以2递增; 由计量装置且在每发生终端用户消耗一预 定最之电抗电能时输出,一脉冲代表该预 定量之电抗电能,而该脉冲提供给此处理 装置,在出此处理装置收到每一电抗电能后 ,控制虚理装置以执行以下步骤: 加(2Q+1)暂存器装置之値至R暂存器 装置; 将Q暂存器装置以1递增; 将(2Q+1)暂存器装置以2递增;且 由储存于暂存器装置中之値于处理装置中 产生一视在电能之测量,产生视在电能之 测量包合以下步骤: 由R暂存器装置中扣除(2S─1)暂存器 装置之値,如果此扣除结果为一正数,则 执行以下步骤: 将R暂存器装置以(2S+1)递减; 将S暂存器装置以S递增;及 将(2S+1)暂存器装置以2递增。 26﹒根据申请专利范围第25项之方法,其中 P,Q,R及S暂存器之起始値设定为零 A(2P+1),(2Q+1)及(2S+1) 暂存器之起始値设定为正1。 27﹒根据申请专利范围第25项之方法,其中 当S暂存器之値达到一预定値,在相对暂 存器装置之値被储存且P,Q,R,S, (2P+1),(2Q+1)及(2S+1)暂 存器装置被重设。 28﹒根据申请专利范围第27项之方法更包含 有暂存器装置以储存等于2R及(4S+1) 之値,且在重设P,Q,R,S,(2P+ 1),(2Q+1)及(2S+1)暂存器装 置,该方法更包含以下步骤: 加2R之现値至2R暂存器装置; 由在2R暂存器装置中所有储存中扣除(4S +1);且 如果扣除结果为一正数,将S暂存器以1 递增。 29﹒根据申请专利范围第27项之方法更包含 有具有储存其内之表示式[(s2+R)1/2 ─S)之S及R値之检视表装置且其 中在重设暂存器装置时,R之现値用来测 出储存于检视表装置中S相关之预设小数 然后此小数被储存在一预先设计之暂存器 以决定S暂存器是否应该递增。 30﹒根据申请专利范围第25项之方法更包含 以下步骤: 由储存于至少两个暂存器装置中决定功率 因数。 31﹒一种决定出一端用户所消耗之视在电能之 装置耦合至一提供这电能至此终端用户之 电力传输系统,该装置包含: 耦合于终端用户及电力传输系统间之计最 装置,该计量装置于每一时间产生一来自 电力传输系统而中终端用户所消耗之预定 量之实际及电抗电能,一实际电能脉冲表 示由终端用户所消耗之预定量之实际电能 且一电抗能量脉冲表示由终端用户所消 耗之预定量之电抗电能; 处理装置耦合至该计量装置以接收实际电 能脉冲及输出之电抗电能脉冲,该处理装 置更包含储存P,(2P+1),Q,(2Q +1),R,5及(2S+1)値之暂存器 装置,其中P=实际电能,Q=电抗电能 ,S=视在电能及R=余数,该处理装置 被控制以执行以下步骤: 在由该计量装置收到一实际电能脉冲后, 执行以下步骤: 加该(2P+1)暂存器装置之値至该R暂 存器装置; 将该P暂存器装置以1递增;且 将该(2P+1)暂存器装置以2递增; 在该计量装置收到电抗电能脉冲后,执行 以下步骤: 加该(2Q+1)暂存器装置之値至该R暂 存器装置; 将该Q暂存器装置以1递增;且 将该(2Q+1)暂存器装置以2递增; 由储存于该暂存器装置之値产生一视在电 能之测量,产生视在电能之测量包含以下 步: 由R暂存器装置之値中扣除(2s─1)暂 存器装置之値,且假如扣除结果为一正数 ,然后执行以下步骤: 将R暂存器以(2S+1)递减; 将S暂存器以1递增;且 将(2S+1)暂存器以2递增。 32﹒根据申请专利范围第31项之装置,其中 该p,Q,R及S暂存器装置之起始値设 为零且该(2P+1),(2Q+1)及(2S +1)暂存器装置起始値设为正1。 33﹒根据申请专利范围第31项之装置更包含 在重设该暂存器装置时决定是否将该S暂 存器以1递增之装置。 34﹒根据申请专利范围第31项之装置更包含 决定功率因数之装置。图示简单说明: 图l所示者乃一交流电路中一电压及 一电流波形之示意图, 图2所示者乃一波形之向量示意图, 图3所示者乃阻抗,电阻,及电抗之 间之关系示意图, 图4所示者乃电流成份关系图, 图5所示者乃瓦特,VARS,及伏特安 培値之间之关系示意图, 图6所示者乃本发明所可采用一硬体 实施例之高水准方块示意图, 图7所示者乃本发明之一实施例所采 用之一序列程序步骤之高水准流程示意图 图8所示者为本发明所采用之一电表 系统示意图, 图9所示者乃本发明所可采用之一电 表装置之实施例。 图10所示者乃本发明所可采用之处理 装置之一实施例。 图11所示者乃本发明所可采用之一电 表系统之另一实施例。 图12所示者乃图11所示之处理装置之 细目方块示意图。
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