专利名称：电能管理系统的制作方法
技术领域：
本发明的一个方案涉及一种电能管理系统，更具体地涉及这样一种电能管理系统该系统能够基于通过多个瓦时计测量出的关于电量的信息来监视窃电事件的发生，并且将窃电事件的发生通知管理员。
背景技术：
监视和防止窃电是与电能管理相关的重要问题，并且近来需要智能电表具有监视和防止窃电的功能。如果发生窃电，则严重的危害是可以引发安全事故(例如触电或起火)。尤其是， 电力公司直接遭受经济损失。因此，需要开发用于精确且有效地监视窃电的各种方法。特别是，不应该在监视窃电的过程中给通常使用电能的诚实用户带来不便。

发明内容
本发明的实施例提供了一种电能管理系统，其能够基于通过每个瓦时计测量出的电量在各处计算导纳或阻抗，并且使用所计算出的导纳或阻抗精确地判定窃电的发生。根据本发明的一个方案，提供了一种电能管理系统，该系统包括第一瓦时计，其被安装在电力线上接近电源的上方部位处，以便在对应于第一瓦时计所安装的位置上测量供应给负载的电量，并且基于所测量到的电量来计算第一导纳；多个第二瓦时计，其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处，以便在对应于每个第二瓦时计所安装的位置上测量供应给负载的电量，并且基于所测量到的对应电量来计算第二导纳；以及远程服务器，其被配置为收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。远程服务器可以收集分别由第一瓦时计和第二瓦时计计算出的导纳信息，将第二导纳的总和与第一导纳进行比较，并且基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。根据本发明的另一个方案，提供了一种电能管理系统，该系统包括第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处，以便测量供应给负载的电量；多个第二瓦时计，其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处；以及远程服务器，其被配置为收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于从第一瓦时计收集到的电量信息来计算第一导纳，基于从第二瓦时计收集到的对应的电量信息来计算第二导纳，将所计算出的第二导纳的总和与所计算出的第一导纳进行比较，并且基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，可以基于在相同时间处测量到的电量信息来计算导纳。在一些示范实施例中，可以基于一定时间段内的电量的累计值、电量的瞬时值和电量的平均值来计算导纳。
在一些示范实施例中，远程服务器可以基于一定时间段内的导纳的平均值来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差值是否为预先设置的极限值或更高来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差值的波动来判定窃电的发生。根据本发明的另一个方案，提供了一种电能管理系统，该系统包括第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处，以便在对应于第一瓦时计所安装的位置上测量供应给负载的电量，并且基于所测量到的电量来计算第一阻抗；多个第二瓦时计，其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处，以便在对应于每个第二瓦时计所安装的位置上测量供应给负载的电量，并且基于所测量到的对应电量来计算第二阻抗；以及远程服务器，其被配置为收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。在一些示范实施例中，远程服务器可以收集分别由第一瓦时计和第二瓦时计计算出的阻抗信息，将第二阻抗的当量(equivalent)与第一阻抗进行比较，并且基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。根据本发明的另一个方案，提供了一种电能管理系统，该系统包括第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处，以便测量供应给负载的电量；多个第二瓦时计，其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处；以及远程服务器，其被配置以收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于从第一瓦时计收集到的电量信息来计算第一阻抗，基于从第二瓦时计收集到的对应的电量信息来计算第二阻抗，将所计算出的第二阻抗的当量值与所计算出的第一阻抗进行比较，并且基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，可以基于在相同时间处测量的电量信息来计算阻抗。在一些示范实施例中，可以基于一定时间段内的电量的累计值、电量的瞬时值和电量的平均值来计算阻抗。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于一定时间段内的阻抗的平均值来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差值是否为预先设置的极限值或更高来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，远程服务器可以基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差值的波动来判定窃电的发生。在一些示范实施例中，当判定出已经发生窃电时，远程服务器可以将窃电的发生通知管理员。远程服务器可以按预定的时间周期性地判定窃电的发生。在一些示范实施例中，可以由管理员设置可接受范围。在一些示范实施例中，可接受范围可以包括由第一瓦时计和第二瓦时计测量到的电量的误差。在一些示范实施例中，可接受范围可以包括由于在第一瓦时计和第二瓦时计之间的电气设备中的电量损耗而产生的误差。


通过结合相应附图对实施例的以下描述，使本发明的这些和/或其它方案和优势变得明显且更易理解图1显示了根据本发明的电能管理系统的实施例；图2显示了第一瓦时计和第二瓦时计将用于判定窃电发生所必需的信息独立地发送到远程服务器的示例；图3显示了第一瓦时计收集来自第二瓦时计的用于判定窃电发生所必需的信息并且将收集到的信息发送到远程服务器的示例；图4和图5显示了说明远程服务器运用导纳来判定窃电的发生的方法的示例；图6和图7显示了说明远程服务器运用阻抗来判定窃电的发生的方法的示例；图8示意地显示了远程服务器将窃电的发生通知管理员的实施例；图9显示了电能管理系统的功能模块图的示例；图10和图11显示了根据本发明的第一实施例的电能管理系统的运行过程的示例；图12和图13显示了根据本发明的第二实施例的电能管理系统的运行过程的示例；图14和图15显示了根据本发明的第三实施例的电能管理系统的运行过程的示例；以及图16和图17显示了根据本发明的第四实施例的电能管理系统的运行过程的示例。
具体实施例方式以下参考示出了本发明实施例的附图，更充分地描述本发明。然而，本发明可以很多不同的形式来实现并且不应当解释为仅限于在此所述的实施例。当然，这些实施例被提供以便完全公开，并且将充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。图1显示了根据本发明的电能管理系统的实施例。电力公司11通过电力线13供应电能，并且第一瓦时计21和多个第二瓦时计23被安装在电力线13上。第一瓦时计21和第二瓦时计23被安装在同一电力线13上的相应部位处。第一瓦时计21被安装在电力线13上的上方部位处，而第二瓦时计23被安装在电力线13上的下方部位处。在此，应当注意的是上方部位和下方部位是相对的概念。例如，当瓦时计A测量到的电量是多个瓦时计B测量到的电量的总量时，瓦时计A 的位置成为上方部位，而各个瓦时计B的位置成为下方部位。也就是，在共享住房(例如由多个家庭组成的公寓楼)的情况下，第一瓦时计21 可以被安装在电力线13进入相应的共享住房的部位，而安装在每个家庭的瓦时计可以实现第二瓦时计23的功能。第一瓦时计21可以被安装在向多个家庭分流的部位(例如电线柱)处，并且连接到从电线柱分流出的电力线上的每个家庭的瓦时计可以实现第二瓦时计23的功能。
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根据本发明的系统包括第一瓦时计21、多个第二瓦时计和远程服务器25。第一瓦时计21和第二瓦时计23中的每个基本上基于其本身的安装位置来测量供应到负载的电量。不管其字典含义，关于本发明的‘电量’是指与电能相关的全部信息，其能够用于导纳或阻抗的计算。作为具体示例，第一瓦时计21和第二瓦时计23测量到的电量可为无功功率总量 (VA-小时)、有功功率总量(瓦-小时)、电压积分量(voltage integrated amount) (V2-小时)或电流积分量(current integrated amount) (I2-小时)(它们是积分值)、表观功率 (VA)、有效功率(瓦)、电压有效功率(Vniis)或电流有效功率(I1J (它们是瞬时值)、或者这些值的平均值。远程服务器25通过通信网络15从第一瓦时计21和第二瓦时计23收集用于判定窃电发生所必需的信息，并且运用所收集的信息来判定窃电的产生。通信网络15可包括各种类型的网络。例如，通信网络15可包括电力线通信(PLC)网络、互联网络、码分多址(CDMA)网络、个人通信服务(PCS)网络、个人手持电话系统(PHS)网络、无线宽频带互联(Wibro)网络以及类似网络。第一瓦时计21和第二瓦时计23可以通过多个路径来发送用于判定窃电的发生所
必需的信息。也就是如图2中的示例所示，第一瓦时计21和第二瓦时计23可以将用于判定窃电的发生所必需的信息独立地发送到远程服务器25。如图3的示例所示，第二瓦时计23可以将用于判定窃电的发生所必需的信息发送到第一瓦时计21，并且第一瓦时计21可以收集来自第二瓦时计23的用于判定窃电的发生所必需的信息并且随后将所收集的信息和其本身的信息一同发送到远程服务器25。在此示例中，第一瓦时计21和第二瓦时计23可以使用各种有线/无线通信方案来彼此通信。同时，根据本发明的系统可以根据是第一瓦时计21和第二瓦时计23发送到远程服务器25的信息的种类以及远程服务器25是否使用导纳或阻抗来判定窃电的发生而以多种方式被配置。基于第一瓦时计21和第二瓦时计23测量到的电量来计算导纳或阻抗。为了便于说明，按照第一瓦时计21测量到的电量而计算出的导纳和阻抗被分别称作第一导纳和第一阻抗。按照第二瓦时计23测量到的电量而计算出的导纳和阻抗被分别称作第二导纳和第二阻抗。因为有多个第二瓦时计23的存在，所以存在多个第二导纳和多个第二阻抗。现在将详细描述根据本发明的系统的各个实施例。<第一实施例>配置根据本方发明的系统的第一实施例以使第一瓦时计21和第二瓦时计23中的每个独立地计算导纳。远程服务器25通过通信网络15收集第一导纳的信息和第二导纳的信息，并且基于所述信息来判定窃电的发生。第一瓦时计21和第二瓦时计23中的每个基于其本身的安装位置来测量供应到负载的电量，并且基于测量到的电量来计算导纳。
第一瓦时计21和第二瓦时计23中的每个可以使用各个电量的积分值、瞬时值或平均值来计算导纳。通过表达式1至10展现了用于计算导纳的各种示例。表达式1
表观功率的积分值[K4-小时] “电压平方的积分值[F2-小时]表达式2
有功功率的累积值[瓦-小时] —电压平方的积分值[Γ2 -小时]表达式3
7=电流平方的积分值[Γ-小时] ~表观功率的累积值小时]表达式4
电流平方的积分值[/2_小时] “有功功率的积分值[瓦-小时]表达式5
权利要求
1.一种使用远程服务器收集电量的电能管理系统，所述系统包括第一瓦时计，其被安装在电力线上靠近电源的上方部位处，以便在所述第一瓦时计所安装的对应位置上测量供应到负载的电量并且基于测量到的电量来计算第一导纳；多个第二瓦时计，其被安装在与所述第一瓦时计相同的所述电力线上的下方部位处， 以便在各个所述第二瓦时计所安装的对应位置上测量供应到负载的电量并且基于测量到的相应的电量来计算第二导纳；以及远程服务器，其被配置为收集来自所述第一瓦时计和所述第二瓦时计的电量信息，其中，所述远程服务器基于所计算出的导纳信息或所收集到的电量信息来判定窃电的发生。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述远程服务器通过所述第一瓦时计和所述第二瓦时计来收集导纳信息，将所述第二导纳的总和与所述第一导纳进行比较，并且基于所述第二导纳的总和与所述第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，当判定出已经发生窃电时，所述远程服务器将窃电的发生通知管理员。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，基于在相同时间处测量到的电量信息来计算所述导纳。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，基于电量的累计值来计算所述导纳。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，基于电量的瞬时值来计算所述导纳。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，基于一定时间段内的电量的平均值来计算所述导纳。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述远程服务器基于一定时间段内的导纳的平均值来判定窃电的发生。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述远程服务器基于所述第二导纳的总和与所述第一导纳之间的差值是否是提前设置的极限值或更高来判定窃电的发生。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述远程服务器基于所述第二导纳的总和与所述第一导纳之间的差值的波动趋势来判定窃电的发生。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述管理员设置可接受范围。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可接受范围包括所述第一瓦时计和所述第二瓦时计测量到的电量的误差。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可接受范围包括由所述第一瓦时计和所述第二瓦时计之间的电力设备中的电量损耗产生的误差。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述远程服务器按照预定的时间周期性地判定是否发生窃电。
全文摘要
本发明涉及一种电能管理系统，其在相同电力线上的多个位置处检测导纳或阻抗，并且基于它们来判定窃电的发生。具体地，基于每个瓦时计测量到的电量信息来计算每个导纳或阻抗。因为在相同电力线上的上方部位和多个下方部位处测量到的相应的电量信息具有一定的对应关系，所以计算出的导纳或阻抗也有关系。例如，上方部位处的导纳或阻抗必然对应于下方部位处的导纳或阻抗的当量值。所以，在考虑了测量电量的误差或类似情况下，能够通过监视差值是否在可接受范围内来精确地判定窃电的发生。
文档编号G01R11/24GK102435850SQ20111026426
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年9月3日
发明者吴正桓, 朴宰成 申请人:Ls产电株式会社