專利名稱：帶有電源質(zhì)量監(jiān)視和診斷系統(tǒng)的電表的制作方法
本申請(qǐng)要求1996年10月22日提交的序列號(hào)為No.60/028,986的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明涉及電子電表，特別涉及帶有用于服務(wù)識(shí)別和電源質(zhì)量分析的系統(tǒng)的高性能可編程電子電表。
可編程電子電表由于它具有在固態(tài)電子電表中集成的可編程邏輯電路而獲得的增強(qiáng)功能性，而正逐漸取代機(jī)電電表。這些電表中的一些能在不改變硬件的情況下用來(lái)計(jì)量各種不同的電力服務(wù)。例如，電壓工作范圍在98Vrms到526Vrms之間的電表能工作在120V或480V的服務(wù)電壓下。于1995年10月10日申請(qǐng)的標(biāo)題為“具有電壓阻塞夾的開關(guān)電源”、轉(zhuǎn)讓給ABB T&D公司的美國(guó)專利No.5,457,621披露了這樣的電表的示例。另外一些用于任何3線或任何4線服務(wù)的電表也在美國(guó)專利No.5,457,621中有所披露。除非使用了這種具有多功能性的電表，必須仔細(xì)針對(duì)在安裝位置提供的配置和電力服務(wù)以安裝正確的電表。不幸的是，電表安裝人員并不總是接受過檢測(cè)或了解服務(wù)特性的訓(xùn)練，而該服務(wù)特性可能指示要安裝的電表對(duì)于具體的安裝未能適當(dāng)?shù)嘏渲谩?br>
由于這個(gè)原因，一些應(yīng)用自己來(lái)配置電表，以確保更好地控制電表安裝在安裝所指定的位置。然而，這樣的配置行為增加了安裝成本，并且并不總是減小對(duì)于某一個(gè)服務(wù)配置的電表可能無(wú)意地安裝在另一個(gè)服務(wù)的位置的風(fēng)險(xiǎn)。因此，存在對(duì)自動(dòng)檢測(cè)安裝的服務(wù)類型和電表電壓的電子電表的需要，這樣的電子電表要么自動(dòng)配置它自己的對(duì)于所檢測(cè)的服務(wù)的編程，要么提供用于在安裝位置手動(dòng)配置的簡(jiǎn)單裝置。
另外，許多新電子電表通過提供有限的診斷與/或電源質(zhì)量測(cè)試而已經(jīng)開始利用它們的編程能力。這些能力通過存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)中的編程而提供。因此這些電表目前限制為根據(jù)預(yù)先定義的編程工作，諸如預(yù)先定義的一組測(cè)試。值得注意的是，這樣的電表也僅僅限制于預(yù)先確定的一組參數(shù)的測(cè)量，它們?cè)谥圃爝^程中已經(jīng)被編程到電表中，也就是存儲(chǔ)在ROM中。接著，任何由電表支持的測(cè)量或測(cè)試的改變必須通過替換電表的ROM，也就是在廠修正，來(lái)執(zhí)行。因此，也存在對(duì)更靈活的電子電表的需要，這樣的電子電表允許在不需要在廠修正的情況下添加新測(cè)量或測(cè)試能力，以實(shí)現(xiàn)這種功能性改變。
更進(jìn)一步，電源質(zhì)量測(cè)試的進(jìn)行需要在安裝前知道服務(wù)類型和服務(wù)電壓，這樣電表的編程能被鎖止到適當(dāng)?shù)姆?wù)相關(guān)閥值，其與特定的電源質(zhì)量測(cè)試一起使用。因此，由于這一附加原因，存在對(duì)自動(dòng)檢測(cè)安裝的服務(wù)類型和電表電壓的電子電表的需要，這樣的電子電表要么自動(dòng)配置它自己的對(duì)于所檢測(cè)的服務(wù)的編程，要么提供用于在安裝位置手動(dòng)配置的簡(jiǎn)單裝置。
用于計(jì)量電子電表中的電能的方法和裝置解決了上述問題，并得到了發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，該電子電表能自動(dòng)檢測(cè)其所安裝處的服務(wù)類型和電壓，或者自動(dòng)配置它自己的對(duì)于所檢測(cè)的服務(wù)的編程。電子電表在不需要在廠修正的情況下還允許添加新測(cè)量或測(cè)試能力，以達(dá)到這樣的功能性改變。
電表包括測(cè)量供給電表的電能的特性、并產(chǎn)生反映所測(cè)量的電能特性的特性信號(hào)的固件。連接有處理器，以接收和處理特性信號(hào)。特性信號(hào)的處理包括選擇和操作某些特性信號(hào)，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于選擇的特性信息以及產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于操作的附加特性信息。對(duì)于電表來(lái)說，最好包括能在其中存儲(chǔ)參考信息的存儲(chǔ)器。在這樣的實(shí)施例中，特性信號(hào)的操作包括檢索某些參考信息，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所選擇的信號(hào)和參考信息的特性信息。
在參考附圖和下面的發(fā)明詳細(xì)介紹后，本發(fā)明將更加易于理解，并且它的許多目的和優(yōu)點(diǎn)都將變得很明顯。其中
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的電表的功能部件和它們的接口的框圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的可以由DSP用來(lái)驅(qū)動(dòng)電位指示器的邏輯電路的功能性框圖。
圖3是顯示在優(yōu)選實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的將數(shù)據(jù)功能性分組到表和表中的電表關(guān)系的圖。
圖4是顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的測(cè)量狀態(tài)的狀態(tài)圖。
圖5是顯示根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的用來(lái)進(jìn)行儀表測(cè)量和電源質(zhì)量監(jiān)視的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能圖。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的使用內(nèi)部標(biāo)記的測(cè)量引擎處理的關(guān)系圖(context diagram)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量引擎的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的示例。
圖8A到8E是顯示根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的由測(cè)量引擎執(zhí)行的步驟的更詳細(xì)的功能流程圖。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的使用內(nèi)部標(biāo)記的電源質(zhì)量測(cè)試引擎處理的關(guān)系圖。
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的電源質(zhì)量引擎資源處理情況的一系列狀態(tài)圖。
圖11A到11I是顯示根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的由電源質(zhì)量測(cè)試引擎執(zhí)行的步驟的更詳細(xì)的功能流程圖。
圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的由微處理器執(zhí)行的用來(lái)自動(dòng)和電子化地識(shí)別服務(wù)定義的步驟的流程圖。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)相表搜索的詳細(xì)流程圖。
圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)電壓表搜索的詳細(xì)流程圖。
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)鎖止處理的狀態(tài)的狀態(tài)圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)測(cè)試和顯示特性的流程圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的閃爍確定和顯示特性的流程圖。
A．工作概述本發(fā)明提供和計(jì)量單相和多相電能相聯(lián)系的綜合電源質(zhì)量監(jiān)視和診斷特性。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的電表的功能部件和它們的接口的框圖。如圖1所示，用來(lái)計(jì)量三相電能的電表最好包括數(shù)字LCD型顯示器30、最好由A/D轉(zhuǎn)換器和可編程DSP組成的電表IC14、以及微控制器16。
在電力服務(wù)提供者的電源產(chǎn)生器和電能用戶之間的電源傳輸線上傳播的模擬電壓和電流信號(hào)分別由電壓分壓器12A、12B、12C和電流變換器或分流器18A、18B、18C檢測(cè)。電阻分壓器和電流變換器的輸出，或所檢測(cè)的電壓和電流信號(hào)，用作電表IC14的輸入。電表IC中的A/D轉(zhuǎn)換器將所檢測(cè)的電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓和電流信號(hào)的數(shù)字表示。在優(yōu)選實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換按轉(zhuǎn)讓給ABB T&D公司的在1996年8月6日申請(qǐng)的名為“使用多路復(fù)用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的可編程電子電表”的美國(guó)專利No.5,544,089中所介紹的那樣進(jìn)行。數(shù)字電壓和電流信號(hào)然后輸入到電表IC中的可編程DSP，用來(lái)產(chǎn)生表示不同的電源測(cè)量的脈沖信號(hào)42、44、46、48，也就是，各個(gè)脈沖表示和瓦特、VA或VAR相聯(lián)系的Ke值。這些脈沖信號(hào)可以由微控制器16處理，以執(zhí)行用于記帳目的的收益計(jì)量功能。
根據(jù)本發(fā)明，微控制器執(zhí)行大量的收益計(jì)量功能時(shí)，它也執(zhí)行儀表化功能。與收益功能相反，儀表化功能用來(lái)幫助技術(shù)員估計(jì)基于電表的近似瞬時(shí)條件的服務(wù)。儀表化測(cè)量可以包括諸如頻率、瓦特、VAR或VA的系統(tǒng)參數(shù)，以及諸如電壓、電流、相位角、功率因數(shù)、電流電壓角、千瓦、kVAR、kVA的每相信息以及與諧波失真相關(guān)的參數(shù)。下面是描述可以由本發(fā)明計(jì)算的儀表化參數(shù)的一些示例的更詳細(xì)列表。
表1
電表IC14和微控制器16最好通過IIC總線36和一個(gè)或更多的存儲(chǔ)裝置相連。EEPROM35用來(lái)存儲(chǔ)收益數(shù)據(jù)以及程序和程序數(shù)據(jù)。在安裝后的電源打開時(shí)，例如由電源故障或數(shù)據(jù)改變通信所選擇的存儲(chǔ)在EEPROM中的程序和程序數(shù)據(jù)可以被下載到和圖1所示的電表IC14相聯(lián)系的程序RAM和數(shù)據(jù)RAM。在微控制器的控制下的DSP根據(jù)下載的存儲(chǔ)在各個(gè)程序和數(shù)據(jù)RAM中的程序和數(shù)據(jù)處理數(shù)字電壓和電流信號(hào)。
為了執(zhí)行儀表化功能，微控制器16可以從DSP14請(qǐng)求電壓和電流測(cè)量信息。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，電表IC14在兩個(gè)線循環(huán)(大約50或60Hz，兩個(gè)線循環(huán)測(cè)量在下面被定義為RMS測(cè)量，即使它們是“近似瞬時(shí)的”)上監(jiān)視數(shù)字相電壓信號(hào)和相電流信號(hào)，然后計(jì)算用于儀表化目的的RMS值。應(yīng)當(dāng)理解線循環(huán)的數(shù)目最好是可編程的，并且對(duì)于指定的測(cè)量可以使用不同數(shù)目的線循環(huán)。對(duì)于各相A、B與/或C計(jì)算的RMS參數(shù)然后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)RAM的寄存器中。微控制器16通過IIC總線36查詢這些寄存器中的數(shù)據(jù)，以用于儀表化處理。因?yàn)樵趦?yōu)選實(shí)施例中儀表化測(cè)量是近似瞬時(shí)的，對(duì)于包括相角數(shù)據(jù)的儀表化數(shù)據(jù)不需要存儲(chǔ)器。
電表IC14中的DSP還驅(qū)動(dòng)電位指示器27、29和31，它們最好是LCD30上的指定部分。只要對(duì)應(yīng)的電位指示器保持發(fā)亮，那么目前就有各相的相電位。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明可以由IC14中的DSP用來(lái)驅(qū)動(dòng)電位指示器27、29和31的邏輯電路的功能框圖。這里顯示了用于僅一個(gè)相的邏輯電路，應(yīng)當(dāng)理解對(duì)于各相邏輯電路最好是一樣的。如圖2所示，各相電壓的數(shù)字采樣被提供到RMS測(cè)量產(chǎn)生器51。在優(yōu)選實(shí)施例中，RMS測(cè)量產(chǎn)生器根據(jù)下式計(jì)算RMS測(cè)量值Vrms=Σi=1i=NVi2N]]>其中N等于每個(gè)所選擇的線循環(huán)間隔的數(shù)目的采樣數(shù)目。
可編程電位指示器閥值53最好從EEPROM下載到IC14中的數(shù)據(jù)RAM。當(dāng)初始可編程閥值隨著電源打開被下載時(shí)，電位指示器閥值最好在下述的某些系統(tǒng)測(cè)試后更新。比較器55比較RMS測(cè)量和電位指示器閥值，并產(chǎn)生一個(gè)輸出，無(wú)論何時(shí)RMS測(cè)量超過可編程電位指示器閥值，這個(gè)輸出都是高的。比較器的輸出被輸出到微控制器16。再參考圖1，相A、B和C電位信號(hào)從電表IC輸出到微控制器16，微控制器16再驅(qū)動(dòng)電位指示器，這樣在電位信號(hào)高時(shí)，電位指示器保持發(fā)亮。
本發(fā)明最好使用用于LCD30的三個(gè)顯示模式，也就是正常、交替和測(cè)試模式。隨著安裝后的電源打開，在目前，或隨著數(shù)據(jù)改變通信，最好執(zhí)行可編程的指定的測(cè)試。在優(yōu)選實(shí)施例中，隨著那些測(cè)試，電表順續(xù)地和持續(xù)地滾動(dòng)用于正常顯示模式所選擇的顯示項(xiàng)目。顯示項(xiàng)目可以包括收益數(shù)據(jù)和儀表化參數(shù)。交替模式和測(cè)試模式在優(yōu)選實(shí)施例中是手動(dòng)啟動(dòng)的。不同的與/或另外的顯示項(xiàng)目最好也被選擇到在交替和測(cè)試模式中顯示。交替模式最好一次滾動(dòng)所選擇的參數(shù)，或通過手動(dòng)分步滾動(dòng)顯示的內(nèi)容。在測(cè)試模式中選擇的項(xiàng)目或參數(shù)持續(xù)滾動(dòng)，直到測(cè)試模式被手動(dòng)停止。
由本發(fā)明執(zhí)行的測(cè)試可以被分類為工作錯(cuò)誤測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、電源質(zhì)量測(cè)試和閃爍測(cè)試。工作錯(cuò)誤測(cè)試用來(lái)識(shí)別可以影響收益數(shù)據(jù)的那些情況，諸如電源斷電轉(zhuǎn)移錯(cuò)誤(power outage carrgover errors)、結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤、EEPROM錯(cuò)誤和類似錯(cuò)誤。當(dāng)檢測(cè)時(shí)，這些錯(cuò)誤顯示在屏幕上，并且最好鎖止在顯示器上。系統(tǒng)測(cè)試包括系統(tǒng)服務(wù)電壓測(cè)試(下文中稱為“服務(wù)測(cè)試”)和系統(tǒng)電流測(cè)試。通常，服務(wù)測(cè)試用來(lái)驗(yàn)證對(duì)于特定服務(wù)電壓相角是否在預(yù)先定義的范圍內(nèi)，以及相電壓是否在有效服務(wù)額定電壓的預(yù)先定義的電壓范圍內(nèi)。系統(tǒng)電流測(cè)試可以檢查低電流狀況、過電流狀況、欠電流狀況、逆功率和/或不適當(dāng)?shù)碾娏饕蜃訝顩r。電源質(zhì)量測(cè)試允許對(duì)于下面的狀況的測(cè)試和估計(jì)反常的服務(wù)電壓、反常高或低電壓、反常低或高電流、反常超前或滯后功率因數(shù)和不同的諧波失真，以及別的反常狀況。閃爍測(cè)試監(jiān)視相電位信號(hào)，以發(fā)現(xiàn)相電位的頻繁發(fā)生的瞬時(shí)丟失。
隨著安裝后的電源打開，最好執(zhí)行服務(wù)測(cè)試來(lái)識(shí)別和/或檢查電力服務(wù)。本發(fā)明可以預(yù)先編程以和指定的服務(wù)一起使用，或者它可以使用服務(wù)測(cè)試來(lái)判定服務(wù)。當(dāng)服務(wù)測(cè)試被用來(lái)識(shí)別電力服務(wù)，初始判定有源元件的數(shù)目。為此，各個(gè)元件(也就是1、2或3元件)被檢查電壓，例如對(duì)于各相通過監(jiān)視圖2中的比較器53的輸出來(lái)進(jìn)行。一旦元件的數(shù)目被識(shí)別，許多服務(wù)類型能從可能的服務(wù)類型的列表中去除。然后可以計(jì)算相對(duì)于相A的電壓相角，并關(guān)于剩余的可能服務(wù)與abc或cba旋轉(zhuǎn)的各相角比較，例如在±15°內(nèi)。如果從相角比較中發(fā)現(xiàn)有效服務(wù)，服務(wù)電壓最好根據(jù)各相的RMS電壓測(cè)量和識(shí)別的服務(wù)的額定相電壓的比較來(lái)確定。如果對(duì)于識(shí)別的服務(wù)的額定服務(wù)電壓在可接受的允許范圍內(nèi)匹配于測(cè)量值，則識(shí)別出有效服務(wù)，相旋轉(zhuǎn)、服務(wù)電壓和服務(wù)類型最好顯示出來(lái)。服務(wù)可以被鎖止，也就是服務(wù)信息手動(dòng)或自動(dòng)存儲(chǔ)在EEPROM中。
當(dāng)服務(wù)類型在預(yù)先已經(jīng)知道并鎖止時(shí)，服務(wù)測(cè)試最好進(jìn)行檢查，以確保各個(gè)元件正在接收相電位；和確保對(duì)于已知的服務(wù)，相角在額定相角的預(yù)先確定的百分?jǐn)?shù)內(nèi)；每相電壓也被測(cè)量，并和額定服務(wù)電壓比較，以判定它們是否在額定相電壓的預(yù)先確定的允許范圍內(nèi)。如果電壓和相角在規(guī)定范圍內(nèi)，相旋轉(zhuǎn)、服務(wù)電壓和服務(wù)類型顯示在電表顯示器上。如果有效服務(wù)沒有被發(fā)現(xiàn)或?qū)τ谥付ǖ姆?wù)的服務(wù)測(cè)試失敗，則表示無(wú)效服務(wù)的系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼在顯示器上顯示并鎖止，以確保記錄和估計(jì)了失敗，以改正錯(cuò)誤。
本發(fā)明還可以被編程，這樣在安裝、電源打開等之后的服務(wù)測(cè)試后，交替模式立刻被啟動(dòng)。為了避免正常顯示的擁擠，儀表化參數(shù)和系統(tǒng)測(cè)試最好包括在交替顯示模式中，而不是正常顯示模式中。服務(wù)測(cè)試和系統(tǒng)電流測(cè)試最好分別被規(guī)定為交替顯示的第一和第二參數(shù)。如果服務(wù)測(cè)試或系統(tǒng)電流測(cè)試在交替模式中失效，表示錯(cuò)誤的系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼顯示在交替滾動(dòng)序列中。下表是由“SER××××××”錯(cuò)誤消息指定的可能的系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼的示例。
表2
如果多個(gè)測(cè)試的狀況失效，相關(guān)的系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼可以加在一起，這樣單個(gè)錯(cuò)誤代碼顯示在適當(dāng)?shù)男蛄兄?。在?yōu)選實(shí)施例中，錯(cuò)誤代碼是十六進(jìn)制值，這樣過電流狀況“8”和不適當(dāng)?shù)墓β室驍?shù)“4”將被記錄為“C”。
最好不執(zhí)行任何對(duì)于交替模式顯示而選擇的系統(tǒng)測(cè)試，直到結(jié)果要被顯示為止。因此，和系統(tǒng)測(cè)試相關(guān)而進(jìn)行的測(cè)量不需要在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。與此相似，最好不計(jì)算對(duì)于交替模式顯示而選擇的儀表化參數(shù)，直到它們要被顯示為止。
再參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的電表還提供遠(yuǎn)程電表讀取、遠(yuǎn)程電源質(zhì)量監(jiān)視和通過光學(xué)端口40和/或可選連接器38的再編程。光學(xué)通信可以和光學(xué)端口相聯(lián)系而使用，而可選連接器38可以適合RF通信或電子通信，例如通過調(diào)制解調(diào)器。
收益功能、通信、系統(tǒng)測(cè)試、閃爍測(cè)試和儀表化特征最好在電源質(zhì)量測(cè)試上的處理中具有優(yōu)先權(quán)。因此，電源質(zhì)量測(cè)試在后臺(tái)進(jìn)行。盡管指定的電源質(zhì)量測(cè)試以固定選擇的序列一次進(jìn)行一個(gè)，它們只在處理時(shí)間可以利用時(shí)才進(jìn)行，因此，它們不具有固定的間隔。然而，應(yīng)當(dāng)理解某些電源質(zhì)量測(cè)試可以被給予更高優(yōu)先權(quán)，這樣那些更高優(yōu)先權(quán)的測(cè)試能以固定間隔進(jìn)行。
當(dāng)任何指定的電源質(zhì)量測(cè)試(它可以包括服務(wù)測(cè)試和/或系統(tǒng)電流測(cè)試)檢測(cè)到反常狀況時(shí)，表示反常狀況的預(yù)先定義的代碼最好可選地作為第一項(xiàng)插入到正常的滾動(dòng)序列中。然而，由于狀況不是和一個(gè)特定的錯(cuò)誤必然相關(guān)，其被考慮為警告或標(biāo)記狀況并且預(yù)先定義的代碼的顯示最好不影響電表的工作。特定的反常狀況是否驅(qū)動(dòng)顯示器上的警告可以通過可編程的選項(xiàng)來(lái)選擇。
警告可以是在事件記錄中標(biāo)志和記錄的時(shí)間和日期，事件的數(shù)目和狀況的累積時(shí)間可以分別地記錄在出現(xiàn)事件記錄中。記錄最好存儲(chǔ)在圖1所示的EEPROM 35中。對(duì)于進(jìn)一步的診斷處理和電表自身外部的估計(jì)，存儲(chǔ)在這些記錄中的信息可以通過軟件訪問。
根據(jù)本發(fā)明的用來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)測(cè)試、電源質(zhì)量測(cè)試和閃爍測(cè)試的系統(tǒng)最好在固件中得到，其中這些操作由幾個(gè)數(shù)據(jù)表的正確編程來(lái)使能。這些表的功能性相互關(guān)系如圖3所示。系統(tǒng)電流測(cè)試使用存儲(chǔ)在系統(tǒng)電流測(cè)試表114的記錄中的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行，系統(tǒng)電流測(cè)試表114通常包括由電表支持的各個(gè)服務(wù)的系統(tǒng)電流閥值。服務(wù)測(cè)試使用存儲(chǔ)在服務(wù)角表116和服務(wù)電壓表118中的數(shù)據(jù)記錄來(lái)執(zhí)行。服務(wù)角表中的記錄最好可以包括由電表支持的各個(gè)服務(wù)的額定相角信息，而服務(wù)電壓表中的記錄最好可以包括對(duì)于各個(gè)服務(wù)的額定電壓和容差，以及對(duì)應(yīng)的電位指示器閥值。作為單獨(dú)的表的相容差表115，最好和存儲(chǔ)在EEPROM35中的服務(wù)電壓測(cè)試相聯(lián)系而使用。一旦服務(wù)被鎖止，對(duì)應(yīng)于服務(wù)的數(shù)據(jù)從表114、116和118傳送到閥值表122。
電源質(zhì)量測(cè)試最好形成預(yù)先定義的一組比較測(cè)試。對(duì)于各個(gè)由電表執(zhí)行的比較測(cè)試，記錄被存儲(chǔ)在電源質(zhì)量測(cè)試表108中。比較測(cè)試和相關(guān)的記錄存儲(chǔ)在比較測(cè)試表110中。對(duì)于由被引用的比較測(cè)試所測(cè)試的測(cè)量，電源質(zhì)量測(cè)試表還可以包括引用測(cè)量記錄的信息。對(duì)于來(lái)自閥值表的測(cè)試比較，電源質(zhì)量測(cè)試表額外地引用閥值信息。
測(cè)量記錄存儲(chǔ)在測(cè)量表100中，測(cè)量表100最好包括參照測(cè)量功能表102中的記錄的信息。測(cè)量功能表中的記錄識(shí)別要執(zhí)行的DSP函數(shù)，并且可以另外引用常數(shù)表104中的記錄，常數(shù)表104可以包括用來(lái)執(zhí)行函數(shù)的初始化和校準(zhǔn)常數(shù)。測(cè)量表中的記錄還可以引用轉(zhuǎn)換表106中的記錄，轉(zhuǎn)換表指定要執(zhí)行的與特定DSP函數(shù)相關(guān)的具體計(jì)算，以完成電源質(zhì)量測(cè)試所需的用于比較的測(cè)量。
DSP程序和DSP硬件一起實(shí)現(xiàn)電表的基礎(chǔ)測(cè)量能力。優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)提供了DSP程序的不同版本的規(guī)定，以提供進(jìn)行附加基礎(chǔ)測(cè)量的能力。在優(yōu)選實(shí)施例中，DSP地址和內(nèi)部RAM頁(yè)面選擇器121被提供到電源質(zhì)量測(cè)量引擎，以允許引擎和可能具有不同IIC地址和/或內(nèi)部RAM地址的DSP程序的各版本之間通信。
圖3所示的數(shù)據(jù)表的編程最好能被分為四級(jí)操作(1)顯示和測(cè)試選擇；(2)顯示和測(cè)試參數(shù)調(diào)整；(3)測(cè)試定義；(4)測(cè)量定義。
顯示選擇包括將預(yù)先定義的字節(jié)序列插入到顯示表中，使電表能顯示預(yù)先定義的測(cè)量物理量。測(cè)試選擇包括將預(yù)先定義的字節(jié)序列插入電源質(zhì)量測(cè)試表108中，使電表能進(jìn)行預(yù)先定義的電源質(zhì)量測(cè)試。
顯示參數(shù)調(diào)整包括改變線循環(huán)對(duì)的數(shù)目，其上進(jìn)行由選擇的功能指示的給定電測(cè)量。測(cè)試參數(shù)調(diào)整包括修正系統(tǒng)電流測(cè)試表114、服務(wù)相表116、服務(wù)電壓表118和電源質(zhì)量測(cè)試表108中的電壓、電流、功率因數(shù)和時(shí)間閥值，以實(shí)現(xiàn)可進(jìn)行的不同測(cè)試的靈敏度。
測(cè)試定義包括由表114、116和108中的測(cè)試參數(shù)閥值和定義的電測(cè)量的新結(jié)合而產(chǎn)生的新電源質(zhì)量測(cè)試。
測(cè)量定義包括由DSP函數(shù)和計(jì)算的新結(jié)合而產(chǎn)生的新電測(cè)量。
新的硬件能力通過測(cè)量函數(shù)表102和常數(shù)表104而添加。此外，新的計(jì)算能通過轉(zhuǎn)換表106或通過指定來(lái)自轉(zhuǎn)換表106的計(jì)算序列而添加或定義。新的測(cè)量能通過將新DSP函數(shù)和計(jì)算、DSP函數(shù)和新計(jì)算或新DSP函數(shù)和新計(jì)算合并到新測(cè)量記錄而添加。
B．儀表化測(cè)量和監(jiān)視器的相互作用圖4顯示了發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的測(cè)量狀態(tài)的狀態(tài)圖。測(cè)量程序由測(cè)量引擎執(zhí)行，這將在下面詳細(xì)介紹。測(cè)量引擎保持為140的閑置狀態(tài)，直到接收到測(cè)量請(qǐng)求。為了顯示儀表化參數(shù)、進(jìn)行電源質(zhì)量測(cè)試或?yàn)榱送ㄟ^外部通信傳輸所測(cè)量的參數(shù)，可以啟動(dòng)測(cè)量請(qǐng)求。
當(dāng)請(qǐng)求在電表支持的一個(gè)顯示模式中顯示物理量時(shí)，可以接收到顯示測(cè)量請(qǐng)求136。在接收了顯示測(cè)量請(qǐng)求后，測(cè)量引擎轉(zhuǎn)到顯示請(qǐng)求處理狀態(tài)144，并保持在這個(gè)狀態(tài)，直到測(cè)量被計(jì)算、存儲(chǔ)在寄存器中并為了顯示而檢索。在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量引擎保持在顯示測(cè)量處理狀態(tài)，直到(1)測(cè)量被計(jì)算、存儲(chǔ)在寄存器中并為了顯示而檢索；(2)直到接收到更高優(yōu)先權(quán)的測(cè)量請(qǐng)求；或(3)出現(xiàn)了作為顯示請(qǐng)求的處理結(jié)果的錯(cuò)誤。一旦完成了測(cè)量，在138的顯示測(cè)量處理狀態(tài)轉(zhuǎn)換到閑置狀態(tài)140 。
如圖4所示，只要后臺(tái)測(cè)試被使能，電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求可以在130接收到。電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求指定哪一個(gè)測(cè)量物理量用到目前的電源質(zhì)量測(cè)試中，例如對(duì)于鎖止服務(wù)是，用來(lái)和相B的最大可接受電壓電平作比較的相BRMS電壓。當(dāng)接收到請(qǐng)求，測(cè)量引擎從閑置狀態(tài)140轉(zhuǎn)換到電源質(zhì)量測(cè)量處理狀態(tài)146，在這種狀態(tài)，進(jìn)行由電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求所指定的測(cè)量。測(cè)量存儲(chǔ)在由電源質(zhì)量測(cè)試引擎訪問的寄存器中(這在后面也將有詳細(xì)介紹)，這樣電源質(zhì)量測(cè)試能使用所測(cè)量的物理量來(lái)執(zhí)行。在優(yōu)選實(shí)施例中，電源質(zhì)量測(cè)試引擎確認(rèn)所測(cè)量的物理量的接收。測(cè)量引擎保持在狀態(tài)146，直到測(cè)量完成。當(dāng)電源質(zhì)量測(cè)量處理完成時(shí)，在132的測(cè)量引擎轉(zhuǎn)換到閑置狀態(tài)140。
外部通信請(qǐng)求154可以從外部源通過光學(xué)通信或電通信接收，其中的特定測(cè)量被請(qǐng)求傳輸?shù)酵獠吭粗小．?dāng)接收到請(qǐng)求154時(shí)，測(cè)量引擎從閑置狀態(tài)154轉(zhuǎn)換到通信測(cè)量處理狀態(tài)142。指定的測(cè)量被處理，并存儲(chǔ)在可以由電表的通信程序訪問的寄存器中。當(dāng)測(cè)量完成時(shí)，在152的測(cè)量引擎回到閑置狀態(tài)140。
在優(yōu)選實(shí)施例中，電表通信具有比測(cè)量顯示功能和電源質(zhì)量測(cè)試更高的優(yōu)先權(quán)。與此相似，顯示測(cè)量功能具有比電源質(zhì)量測(cè)試更高的優(yōu)先權(quán)。因此如果測(cè)量引擎位于電源質(zhì)量測(cè)量處理狀態(tài)146并且接收到顯示測(cè)量請(qǐng)求，在151的測(cè)量引擎轉(zhuǎn)換到顯示測(cè)量處理狀態(tài)144。任何在轉(zhuǎn)換到顯示測(cè)量處理狀態(tài)之前產(chǎn)生的計(jì)算或測(cè)量數(shù)據(jù)最好不保存，因此一旦測(cè)量引擎在顯示測(cè)量處理完成后回到閑置狀態(tài)，電源質(zhì)量測(cè)量必須重新啟動(dòng)。
以相似的方式，如果在測(cè)量引擎位于電源質(zhì)量測(cè)量處理狀態(tài)146或顯示測(cè)量處理狀態(tài)144時(shí)接收到通信測(cè)量請(qǐng)求，在150和158的測(cè)量引擎分別轉(zhuǎn)換到通信測(cè)量處理狀態(tài)142。在優(yōu)選實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)142后在狀態(tài)146或狀態(tài)144產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沒有存儲(chǔ)。因此，在通信測(cè)量處理完成并且測(cè)量引擎回到閑置狀態(tài)140后，新的電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求或顯示測(cè)量請(qǐng)求被啟動(dòng)，以調(diào)用中斷的測(cè)量處理。
用來(lái)執(zhí)行儀表化測(cè)量和電源質(zhì)量監(jiān)視的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)如圖5所示的發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在功能上分為兩個(gè)引擎，測(cè)量引擎50和電源質(zhì)量引擎52。在優(yōu)選實(shí)施例中，還提供了作為服務(wù)鎖止引擎54而顯示的第三引擎。
通過編程測(cè)量記錄數(shù)目、格式化信息和在定義了顯示序列的顯示表中的要測(cè)量的相，來(lái)選擇儀表化測(cè)量用于顯示。顯示表中可能包括的信息的示例如表3所示表3電測(cè)量和測(cè)量記錄(MR)數(shù)
>顯示表最好被產(chǎn)生并寫入到電表EEPROM中，這樣在電表工作過程中信息能由微控制器和DSP訪問。
上面討論的儀表化測(cè)量還可以被要求來(lái)進(jìn)行電源質(zhì)量測(cè)試。電源質(zhì)量引擎52允許電表監(jiān)視和記錄電源線路的不同狀況。電源質(zhì)量測(cè)試可以通過結(jié)合例如在表3中的任何儀表化測(cè)量和比較測(cè)試來(lái)配置，比較測(cè)試可以使用由服務(wù)測(cè)試配置的測(cè)試參數(shù)，也就是基于鎖止的服務(wù)的閥值。這一種類的記錄存儲(chǔ)在通常在圖3所示的電源質(zhì)量測(cè)試表中，并在下面有詳細(xì)介紹。
因此，顯示配置表最好包括兩個(gè)進(jìn)入定義，一個(gè)用于正常顯示物理量，一個(gè)用于電源質(zhì)量測(cè)量。定義可混合在表內(nèi)，以獲得所需的顯示序列。電源質(zhì)量測(cè)量被認(rèn)為是和記帳物理量對(duì)立的儀表化量。如果選擇了在給定的電表或安裝的服務(wù)中不能使用的電源質(zhì)量測(cè)量，電表最好在沒有警告或錯(cuò)誤的情況下跳過顯示。這被認(rèn)為是必要的，這樣單個(gè)預(yù)先定義的顯示表將工作在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，而不管所產(chǎn)生的程序的運(yùn)行速度。
再參考圖5，電源質(zhì)量引擎52從下一個(gè)電源質(zhì)量測(cè)試記錄檢索測(cè)量記錄數(shù)74，并產(chǎn)生電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求66。請(qǐng)求66從測(cè)量表引用一個(gè)測(cè)量記錄。測(cè)量記錄通常由函數(shù)/常數(shù)索引、轉(zhuǎn)換程序索引和到下一個(gè)測(cè)量記錄的指針組成。函數(shù)索引引用一組預(yù)先定義的DSP可以執(zhí)行的測(cè)量函數(shù)之一。常數(shù)索引引用基于鎖止的服務(wù)的初始化常數(shù)和服務(wù)相關(guān)常數(shù)。轉(zhuǎn)換程序索引引用一組預(yù)先定義的在由DSP操作和返回的數(shù)據(jù)上工作的轉(zhuǎn)換路徑中的一個(gè)。轉(zhuǎn)換程序的示例包括諸如比例縮放、方根或三角函數(shù)、系統(tǒng)測(cè)試程序、迭代程序、擴(kuò)展程序和電源測(cè)量計(jì)算程序的計(jì)算程序，此處僅列舉少數(shù)幾個(gè)。
為了更好地理解測(cè)量過程，考慮需要電流IB的相角用于顯示的情況。微處理器引用測(cè)量記錄，并通過總線36調(diào)用在記錄中指定的DSP函數(shù)給DSP。在這個(gè)示例中，DSP函數(shù)在指定數(shù)目的線循環(huán)上在相B上返回瓦和伏安。當(dāng)DSP完成這些測(cè)量，測(cè)量被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)RAM的返回寄存器中。微控制器查詢這些測(cè)量，并當(dāng)它們可用時(shí)在總線36上檢索它們。然后微控制器執(zhí)行由測(cè)量引用的轉(zhuǎn)換程序。在本示例中，轉(zhuǎn)換程序?qū)⒁蟀褱y(cè)量得到的瓦特除以測(cè)量到的伏安，以計(jì)算相B的功率因數(shù)。下一個(gè)記錄字段將然后引用要處理的下一個(gè)測(cè)量記錄。為了確定功率因數(shù)的反余弦以獲得與相B電流相關(guān)的相角，這個(gè)記錄將包括到轉(zhuǎn)換程序的引用。
在圖5中，顯示了測(cè)量引擎正在處理用于電源質(zhì)量監(jiān)視目的的測(cè)量記錄，盡管測(cè)量記錄處理最好和顯示處理相同。在任一種情況下，在67顯示測(cè)量記錄數(shù)，在58顯示轉(zhuǎn)換索引，在56顯示函數(shù)索引。測(cè)量引擎因此執(zhí)行指定的DSP函數(shù)和由各函數(shù)和測(cè)量記錄的轉(zhuǎn)換索引規(guī)定的計(jì)算程序，其中測(cè)量記錄由電源質(zhì)量測(cè)量請(qǐng)求66所識(shí)別。測(cè)量引擎然后處理在目前的測(cè)量記錄的下一個(gè)測(cè)量記錄字段中指定的測(cè)量記錄。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的使用內(nèi)部標(biāo)記的測(cè)量引擎處理的關(guān)系圖。在優(yōu)選實(shí)施例中，DSP能被編程，以關(guān)于電表輸入執(zhí)行諸如電壓、電流、功率、視在功率、頻率、諧波含量等的不同類型的測(cè)量函數(shù)。當(dāng)然DSP能被任何類型的能產(chǎn)生基礎(chǔ)測(cè)量的裝置或者系統(tǒng)代替。在討論中，由系統(tǒng)進(jìn)行的基礎(chǔ)測(cè)量的產(chǎn)生被稱作DSP轉(zhuǎn)換。測(cè)量引擎提供了結(jié)合基礎(chǔ)測(cè)量的序列和數(shù)學(xué)計(jì)算(稱為轉(zhuǎn)換程序)的能力，以產(chǎn)生儀表化測(cè)量。
圖6中的關(guān)系圖顯示了諸如電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎的測(cè)量請(qǐng)求器110通過提供測(cè)量記錄數(shù)、電表相或要測(cè)量的相的描述、指示中間工作寄存器R0是否應(yīng)當(dāng)在開始前保存的標(biāo)記、指示DSP轉(zhuǎn)換是否應(yīng)當(dāng)在執(zhí)行轉(zhuǎn)換程序之前進(jìn)行的標(biāo)記而啟動(dòng)測(cè)量引擎120。測(cè)量引擎通過清除測(cè)量完成標(biāo)記130和回到指示測(cè)量已經(jīng)開始的標(biāo)記來(lái)響應(yīng)。測(cè)量引擎然后將獨(dú)立于請(qǐng)求器操作，以說明測(cè)量表中的測(cè)量記錄的連接列表，以產(chǎn)生用于請(qǐng)求器的的測(cè)量結(jié)果。
在優(yōu)選實(shí)施例中，如果測(cè)量引擎在前一個(gè)測(cè)量請(qǐng)求已經(jīng)完成之前啟動(dòng)，第一測(cè)量請(qǐng)求將終止，第二請(qǐng)求將執(zhí)行。測(cè)量引擎的爭(zhēng)用通過優(yōu)先權(quán)方案來(lái)避免。優(yōu)先權(quán)的三個(gè)級(jí)別已經(jīng)被選擇，并被稱為后臺(tái)優(yōu)先權(quán)、前景優(yōu)先權(quán)和通信優(yōu)先權(quán)。電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎以后臺(tái)優(yōu)先權(quán)工作，電表顯示以前景優(yōu)先權(quán)工作，通過通信協(xié)議通信的設(shè)備以通信優(yōu)先權(quán)工作。別的實(shí)施例可以提供用來(lái)處理多測(cè)量請(qǐng)求的別的裝置，下面是它們的例子，但并不局限于此要求在另一個(gè)測(cè)量請(qǐng)求啟動(dòng)之前完成一個(gè)測(cè)量請(qǐng)求，或允許另外的在同一時(shí)間排隊(duì)和處理的測(cè)量請(qǐng)求，或直到新請(qǐng)求被處理前中斷處理中的測(cè)量請(qǐng)求，或甚至并行處理測(cè)量請(qǐng)求。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量引擎的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的示例。
圖8A到8E是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的由測(cè)量引擎執(zhí)行的步驟的更詳細(xì)功能流程圖。參考圖8A，可以看到測(cè)量引擎有兩個(gè)進(jìn)入點(diǎn)啟動(dòng)后臺(tái)測(cè)試210和啟動(dòng)測(cè)試220。啟動(dòng)后臺(tái)測(cè)試由電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎用來(lái)給測(cè)量引擎發(fā)送測(cè)量請(qǐng)求。在過程(140)中的標(biāo)記后臺(tái)測(cè)試提供了給電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎的反饋，以指示測(cè)試還在進(jìn)行。啟動(dòng)測(cè)試由電表顯示器和通信功能用來(lái)給測(cè)量引擎發(fā)送前景和通信優(yōu)先權(quán)測(cè)量請(qǐng)求。如果測(cè)量引擎通過啟動(dòng)測(cè)試進(jìn)入點(diǎn)接收測(cè)量請(qǐng)求，那么過程標(biāo)記中的后臺(tái)測(cè)試將被清除，并且以更高優(yōu)先權(quán)標(biāo)記運(yùn)行的測(cè)量引擎將被設(shè)置。當(dāng)測(cè)量請(qǐng)求已完成和請(qǐng)求器已經(jīng)讀到儀表化測(cè)量時(shí)，以更高優(yōu)先權(quán)標(biāo)記運(yùn)行的測(cè)量引擎將總是被清除。當(dāng)設(shè)置了以更高優(yōu)先權(quán)標(biāo)記運(yùn)行的測(cè)量引擎時(shí)，電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎將不發(fā)送測(cè)量請(qǐng)求。如果標(biāo)記沒有設(shè)置并且過程標(biāo)記中的后臺(tái)測(cè)試被清除，電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎將重新啟動(dòng)它的電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試。
在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量引擎將執(zhí)行所指定的所有動(dòng)作，直到由在連接列表中的最后一個(gè)測(cè)量記錄所指定的轉(zhuǎn)換程序。測(cè)量引擎將然后設(shè)置測(cè)量完成標(biāo)記。當(dāng)測(cè)量請(qǐng)求器觀察到測(cè)量完成被設(shè)置時(shí)，然后將命令測(cè)量引擎執(zhí)行最后的轉(zhuǎn)換程序，并將最后的測(cè)量返回給測(cè)量請(qǐng)求器。只要最后的測(cè)量結(jié)果在它被測(cè)量請(qǐng)求器讀取前沒有受到干擾，別的實(shí)施例在設(shè)置測(cè)量完成標(biāo)記之前應(yīng)當(dāng)完成由連接列表所指定的所有動(dòng)作。
測(cè)量記錄最好指定零個(gè)或一個(gè)要執(zhí)行的DSP轉(zhuǎn)換、一個(gè)要執(zhí)行的轉(zhuǎn)換程序、要解釋的下一個(gè)記錄或已經(jīng)到達(dá)了連接列表的結(jié)束的指示器。引擎將在下一個(gè)測(cè)量記錄持續(xù)操作，直到“下一個(gè)測(cè)量記錄”字段包含指示連接列表的結(jié)束的代碼。
測(cè)量記錄定義了為產(chǎn)生所請(qǐng)求的測(cè)量測(cè)量引擎必須進(jìn)行的工作。各個(gè)測(cè)量記錄由24位組成。位8到13代表了到與測(cè)量記錄相聯(lián)系的轉(zhuǎn)換函數(shù)的指針。根據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)的目的，測(cè)量記錄字段可以由測(cè)量引擎以不同方式解釋。在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換函數(shù)使字段用指定為類型1、2、3和4的四種不同方式解釋，如表4所示表4
測(cè)量記錄字段描述在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量記錄字段具有下述意義。別的實(shí)施例可以選擇不同的字段定義、字段大小和記錄大小。
下一個(gè)測(cè)量記錄索引測(cè)量表中到下一個(gè)測(cè)量記錄的指針。
迭代測(cè)量記錄索引到用于迭代測(cè)量記錄序列的第一測(cè)量記錄的指針。這一測(cè)量記錄序列將根據(jù)指定的迭代步驟的數(shù)目來(lái)執(zhí)行。在最后的迭代后，執(zhí)行將在“迭代測(cè)量記錄索引+1”處繼續(xù)。
chg_ph指示要測(cè)量記錄的相應(yīng)當(dāng)在DSP轉(zhuǎn)換開始前修正。
chg_ph=00，表示沒有改變01表示選擇相A10表示選擇相B11表示選擇相Cfunction_index函數(shù)表中的函數(shù)記錄的索引。
pre_conv指示在DSP轉(zhuǎn)換值已經(jīng)被換算之后，而在轉(zhuǎn)換程序運(yùn)行之前發(fā)生的動(dòng)作。
pre_conv=00，表示沒有01 Clamp0_Low_VA10 Clamp1_Low_VA11表示沒有(備用)
Const_index用作常數(shù)表和服務(wù)閥值表的索引。
相相關(guān)性如果設(shè)置了位，常數(shù)索引是相相關(guān)的。在優(yōu)選實(shí)施例中，相相關(guān)位對(duì)某些轉(zhuǎn)換函數(shù)指示根據(jù)DSP轉(zhuǎn)換進(jìn)行的是哪一個(gè)服務(wù)相可以執(zhí)行替代動(dòng)作。
前轉(zhuǎn)換00表示沒有轉(zhuǎn)換01dsp_sav-＞r110r1-＞dsp_sav11dsp_sav-＞r0,0-＞dsp_sav轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換程序被定義在由DSP測(cè)量產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上操作。為了滿足電表的優(yōu)選實(shí)施例的基本測(cè)量，需要三十一個(gè)程序。這些程序由function_index字段的適當(dāng)值指定。各個(gè)轉(zhuǎn)換程序的實(shí)際目的對(duì)于理解除了迭代程序以外的測(cè)量引擎是不重要的。表5列出了一些本發(fā)明可執(zhí)行的示例性的程序。
表5
<p>擴(kuò)展函數(shù)索引四十九個(gè)附加程序在電源設(shè)備工作寄存器上執(zhí)行基本操作。它們被提供來(lái)支持新函數(shù)。
表6
定義data0DSP能產(chǎn)生兩個(gè)并行的轉(zhuǎn)換結(jié)果。data0代表從DSP讀取的最初原始值。data0總是乘上由執(zhí)行的DSP測(cè)量的類型所特定的轉(zhuǎn)換/校準(zhǔn)因子，以獲得校準(zhǔn)值。
data1代表從DSP讀取的第二原始值。data1總是乘上由執(zhí)行的DSP測(cè)量所特定的轉(zhuǎn)換/校準(zhǔn)因子，以獲得校準(zhǔn)值。
R0,R1普通工作寄存器。在DSP測(cè)量過程中，或等待顯示或通信程序時(shí)寄存器內(nèi)容被保存以讀取測(cè)量引擎結(jié)果。
DSP_SAVE為了使用而由測(cè)量引擎函數(shù)所特別定義的工作寄存器。它的內(nèi)容一直保存到被電源質(zhì)量測(cè)量引擎函數(shù)所清除或覆蓋為止。
迭代程序程序的效果是提供帶有REPEAT…UNTIL能力的電源設(shè)備。迭代步驟和任何它連接到的步驟將被執(zhí)行，然后迭代器減1。這一系列將繼續(xù)到迭代器從0減到$EF。操作在迭代步驟后的下一個(gè)步驟繼續(xù)。
Phase_Pointer,Phase_to_measurePhase_to_measure和Phase_Pointer內(nèi)容編碼相標(biāo)志符、phase_a、phase_b、phase_c、結(jié)束/開始和多相測(cè)試標(biāo)記。
通常，如果設(shè)置了多相測(cè)試標(biāo)記，那么在解釋由測(cè)量索引指示的測(cè)量記錄前，測(cè)量引擎將自動(dòng)把Phase_Pointer中的相標(biāo)志符前進(jìn)到由電表連接到的服務(wù)所支持的下一個(gè)相(以結(jié)束/開始、A、B、C、結(jié)束/開始的順序)。在執(zhí)行了轉(zhuǎn)換程序后，測(cè)量引擎將再次自動(dòng)前進(jìn)相標(biāo)志符并解釋測(cè)量記錄。這個(gè)前進(jìn)和重復(fù)序列持續(xù)到最后的服務(wù)相被轉(zhuǎn)換，測(cè)量引擎將相標(biāo)志符前進(jìn)到結(jié)束/開始標(biāo)志符。如果測(cè)量將根據(jù)相標(biāo)志符來(lái)進(jìn)行，如果相標(biāo)志符指定沒有為電表連接到的目前服務(wù)所定義的相，那么測(cè)量引擎將不啟動(dòng)，并給測(cè)量請(qǐng)求器返回“測(cè)量啟動(dòng)=假”。
在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量記錄按如圖8A到8E所示解釋。為了啟動(dòng)測(cè)量引擎，進(jìn)入點(diǎn)啟動(dòng)后臺(tái)測(cè)試(210)或啟動(dòng)測(cè)試(220)都是可以的。進(jìn)入點(diǎn)之間的差異僅僅是在230的優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)先權(quán)方法的實(shí)現(xiàn)。退出處理中的測(cè)量請(qǐng)求的能力由確保迭代能力重置(240)和參數(shù)測(cè)量記錄數(shù)、convert_only和phase_to_measurement覆蓋各個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)measurement_index、do_convert_only(250)和phase_pointer(260)來(lái)完成。進(jìn)入點(diǎn)隊(duì)列測(cè)試(270)由測(cè)量引擎用來(lái)處理特定的諸如service_voltage和service_current的儀表化測(cè)量。在240后和Queue_Text進(jìn)入點(diǎn)之前，測(cè)量引擎測(cè)試記錄數(shù)的指示service_voltage檢驗(yàn)或service_current檢驗(yàn)的保留代碼。這些檢驗(yàn)需要附加處理，以在執(zhí)行測(cè)量引擎的正常函數(shù)之前設(shè)置或檢驗(yàn)必要的先決條件。如果發(fā)現(xiàn)了檢驗(yàn)的任何一種類型，那么執(zhí)行所需的處理，它包括改變測(cè)量記錄數(shù)，以指定測(cè)量引擎能進(jìn)行的測(cè)量序列。然后控制回到在Queue_Test的測(cè)量引擎。測(cè)量引擎將是請(qǐng)求器，并用進(jìn)入點(diǎn)隊(duì)列測(cè)試(270)調(diào)用它自己。
一旦經(jīng)過測(cè)量引擎的參數(shù)已經(jīng)保存，處理繼續(xù)進(jìn)行，如圖8C所示。如果接收到Save_R0標(biāo)記已設(shè)置(310)，那么工作寄存器R0的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到save_register(320)。要解釋的測(cè)量記錄字段被表示為330中的MR。MR是由measurement_index所索引的測(cè)量表中的測(cè)量記錄。如果do_convert_only標(biāo)記被設(shè)置(340)，那么convert_can_run標(biāo)記(370)被設(shè)置，測(cè)量引擎清除測(cè)量完成標(biāo)記并回到measurement_startedTRUE(3120)。如果do_convert_only沒有設(shè)置，那么改變覆蓋了phase_pointer的相標(biāo)志。phase_pointer然后在步驟360被驗(yàn)證，以確保所指定的相由服務(wù)和相所支持。注意服務(wù)沒有確定的情況下，所支持的相被確定為那些電表已經(jīng)構(gòu)造到能測(cè)量的相。如果所指定的相沒有得到服務(wù)的支持，或自動(dòng)前進(jìn)相標(biāo)志符導(dǎo)致結(jié)束/開始標(biāo)志(380)，那么測(cè)量引擎將測(cè)量啟動(dòng)假(90)返回到測(cè)量請(qǐng)求器。如果phase_pointer指定了有效的相，那么MR的轉(zhuǎn)換函數(shù)索引被測(cè)試，以觀察MR是否是類型2(迭代)記錄(3110)。如果MR是類型2，那么convert_2can_run被設(shè)置在ie370，測(cè)量引擎將measurement_started TRUE返回到測(cè)量請(qǐng)求器。
所有的別的類型的測(cè)量記錄需要DSP轉(zhuǎn)換在返回(3100)之前開始。注意當(dāng)對(duì)于類型3或類型4的測(cè)量記錄來(lái)說在步驟3100可能錯(cuò)誤地被處理時(shí)(錯(cuò)誤是因?yàn)轭愋?和類型4并不指定DSP轉(zhuǎn)換)，實(shí)際上只要請(qǐng)求器已經(jīng)設(shè)置了convert_only標(biāo)記，那么這將不會(huì)發(fā)生。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果DSP轉(zhuǎn)換如圖4所示開始。FR表示函數(shù)表(410)的由MR中的func_index字段所索引的函數(shù)記錄。和相標(biāo)志符相聯(lián)系的FR是表示完成如下指定的phase_pointer，這些指定包括哪一個(gè)DSP轉(zhuǎn)換要開始、要在哪一個(gè)相上進(jìn)行轉(zhuǎn)換、進(jìn)行轉(zhuǎn)換需要多少線循環(huán)對(duì)、應(yīng)該給DSP提供什么初始化數(shù)據(jù)和什么換算因子應(yīng)當(dāng)用來(lái)將DSP轉(zhuǎn)換結(jié)果換算或校準(zhǔn)為測(cè)量的已知單位。這些信息在420用來(lái)啟動(dòng)DSP轉(zhuǎn)換。一旦轉(zhuǎn)換開始，measurement_fmished標(biāo)記(130)被清除(430)，并且測(cè)量引擎回到measurement_started TRUE(440)。
從上面的討論中可以看到，當(dāng)測(cè)量引擎回到測(cè)量請(qǐng)求器時(shí)，要么沒有測(cè)量啟動(dòng)，或測(cè)量開始但測(cè)量完成標(biāo)記被清除，要么convert_can_run標(biāo)記被設(shè)置并且DSP沒有啟動(dòng)，或者測(cè)量開始并且convert_can_run沒有設(shè)置，而DSP轉(zhuǎn)換被啟動(dòng)。
測(cè)量引擎響應(yīng)上面討論的測(cè)量請(qǐng)求器，以開始儀表化測(cè)量。一旦開始，測(cè)量引擎獨(dú)立地從測(cè)量請(qǐng)求器執(zhí)行，如圖5所示。判定模塊510顯示當(dāng)測(cè)量完成是真或DSP正在轉(zhuǎn)換時(shí)Do_measurement處理位于空循環(huán)。如果兩種情況都不是真的，那么phase_pointer被測(cè)試(560)，以觀察它是否是為了進(jìn)行儀表化測(cè)量而執(zhí)行的最后一個(gè)測(cè)量。如果發(fā)現(xiàn)end_of_chain標(biāo)志符，那么iteration_step被測(cè)試，以觀察迭代指令是否在處理中(5130)。如果沒有，則測(cè)量完成標(biāo)記被設(shè)置，以告訴測(cè)量請(qǐng)求器儀表化測(cè)量準(zhǔn)備被讀取。通過調(diào)用圖6所示的讀取轉(zhuǎn)換函數(shù)，測(cè)量請(qǐng)求器能被儀表化測(cè)量讀取。在測(cè)量請(qǐng)求器已經(jīng)獲得了結(jié)果后，請(qǐng)求器清除以更高優(yōu)先權(quán)標(biāo)記運(yùn)行的測(cè)量引擎。
如果確定在560發(fā)現(xiàn)end_of_chain后，迭代指令在130的過程中，由MR指定的轉(zhuǎn)換函數(shù)將由圖6的Run_Conversion過程執(zhí)行。在轉(zhuǎn)換函數(shù)完成后，迭代器值將減小。如果這是最后一次迭代，那么measurement_index將被改變?yōu)閕teration_step到phase_pointer的內(nèi)容，指示這是多相測(cè)量，然后Phase_Pointer將被重置到結(jié)束/開始標(biāo)志符，這樣在360出現(xiàn)自動(dòng)前進(jìn)后，下一個(gè)相測(cè)量將是相A。
處理在530繼續(xù)，以開始下一個(gè)迭代。繼續(xù)測(cè)試被調(diào)用，以開始迭代序列的第一個(gè)測(cè)量。在繼續(xù)測(cè)試返回后，測(cè)量要么沒有開始，要么已經(jīng)開始了，而converted_can_run是真或假。如果測(cè)量沒有開始，那么將不執(zhí)行對(duì)于對(duì)應(yīng)measurement_index的MR的轉(zhuǎn)換程序。相反，處理在51340繼續(xù)。如果測(cè)量開始而convert_can_run是假，那么DSP轉(zhuǎn)換開始而測(cè)量引擎必須等待轉(zhuǎn)換完成(5100)。如果convert_can_run是真，那么DSP轉(zhuǎn)換沒有開始。MR的轉(zhuǎn)換程序由Run_Conversion_Function(5110)執(zhí)行。在轉(zhuǎn)換函數(shù)完成后，MR的next_measuremem_index被檢驗(yàn)end_of_chain代碼。如果發(fā)現(xiàn)了end_of_chain代碼，那么處理像上面所介紹的那樣在5130再次開始。否則處理將在51340繼續(xù)。
在5140,MR的next_convert_only標(biāo)記被傳送到convert_only標(biāo)記，MR的next_measurement_index字段被傳送到measurement_index，以選擇下一個(gè)MR。處理像上面所介紹的那樣在5170繼續(xù)。在560，如果next_measurement_index不是end_of_chain代碼，那么由MR指定的轉(zhuǎn)換程序?qū)⑼ㄟ^調(diào)用Run_Conversion過程(590)而執(zhí)行。在轉(zhuǎn)換程序完成后，處理將像上面所介紹的那樣在5140繼續(xù)。
在520，如果phase_pointer能自動(dòng)前進(jìn)到由服務(wù)支持的另一個(gè)相，那么由MR指定的轉(zhuǎn)換程序?qū)⒂蒖un_Conversion(540)的調(diào)用來(lái)執(zhí)行。在轉(zhuǎn)換程序完成后，處理將像上面所介紹的那樣在550繼續(xù)。
圖6顯示了Run_Conversion程序流程圖。在610中處理的MR的預(yù)轉(zhuǎn)換字段為所有轉(zhuǎn)換函數(shù)提供通用目的的寄存器操作。如果MR產(chǎn)生要執(zhí)行(620)的DSP轉(zhuǎn)換，DSP轉(zhuǎn)換結(jié)果被讀取，并且由作為函數(shù)記錄的換算因子的換算根據(jù)MR(530)的function_index字段來(lái)從函數(shù)表中選擇。在MR中指定的pre_conv函數(shù)然后在換算后的數(shù)據(jù)上執(zhí)行(640)。最后，由MR指定的轉(zhuǎn)換程序被調(diào)用(650)，然后Run_Conversion返回到它的調(diào)用者。如果在620確定了沒有執(zhí)行DSP轉(zhuǎn)換，處理將像上面所介紹的那樣在650繼續(xù)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，為了同時(shí)操作，至少十四個(gè)不同的電源質(zhì)量測(cè)試被編程。再參考圖5，也被稱為后臺(tái)測(cè)試的電源質(zhì)量測(cè)試能利用下面的資源出現(xiàn)記錄86、事件記錄78、活動(dòng)警告76、負(fù)載控制繼電器84和顯示警告88。出現(xiàn)記錄的數(shù)目最好和電源質(zhì)量測(cè)試的數(shù)目相同。出現(xiàn)記錄由記錄標(biāo)記、二進(jìn)制出現(xiàn)計(jì)數(shù)器和出現(xiàn)定時(shí)器組成。如果后臺(tái)測(cè)試有指定的出現(xiàn)記錄，在事件記錄中可以記錄后臺(tái)測(cè)試開始和停止計(jì)時(shí)。事件代碼基于和后臺(tái)測(cè)試相聯(lián)系的出現(xiàn)記錄數(shù)目。可對(duì)各個(gè)后臺(tái)警告情況編程，以聲明負(fù)載控制繼電器。如果在電表中沒有函數(shù)請(qǐng)求聲明，繼電器將不聲明。這些電源質(zhì)量資源的使用在下面將詳細(xì)介紹。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的使用內(nèi)部標(biāo)記的電源質(zhì)量測(cè)試引擎處理的關(guān)系圖。電源質(zhì)量測(cè)試檢查儀表化值，以確定在可能指示電源質(zhì)量、設(shè)備故障或干擾問題的電力服務(wù)上的反常的狀況。在最短的時(shí)間內(nèi)，這些尋常的狀況在幅度閥值內(nèi)鑒定。例如，額定電壓上的120％的電壓會(huì)損壞電設(shè)備，但是到這一級(jí)別的短暫轉(zhuǎn)換的影響很小，并且相對(duì)來(lái)說是正常的。因此，要鑒定狀況為反常狀況典型地需要幅度和最小時(shí)間。這些鑒定的測(cè)試被稱為電源質(zhì)量事件。幅度閥值可以是最小閥值，也可以是最大閥值。閥值也能定義操作的可接受的或反常帶。因?yàn)殡姳砟茉谠S多服務(wù)中和許多電壓上工作，許多監(jiān)視器的閥值最好根據(jù)鎖止到電表的服務(wù)來(lái)定義。別的測(cè)試需要是絕對(duì)數(shù)字的閥值。本發(fā)明支持這兩種方法。持續(xù)時(shí)間能按照秒或分鐘來(lái)定義。根據(jù)本發(fā)明，任何數(shù)目的物理量能被監(jiān)視，以觀察在后臺(tái)處理上利用的實(shí)際約束以及為重復(fù)測(cè)試所需的時(shí)間幀內(nèi)的反常狀況。這些物理量能被定義到特定相，或者能對(duì)所有的電表相進(jìn)行通常的處理。
最好在序列中一次執(zhí)行一個(gè)電源質(zhì)量測(cè)試。當(dāng)別的更高優(yōu)先權(quán)操作沒有使用電表IC的儀表化特征時(shí)，物理量被請(qǐng)求，并從使用電表IC的儀表化(電源質(zhì)量測(cè)量)特征的IIC串行總線36上的電表IC14獲得。這一顯示和通信程序具有比電源質(zhì)量監(jiān)視器高的優(yōu)先權(quán)。因?yàn)殡娫促|(zhì)量測(cè)量在長(zhǎng)度上不同，并且別的程序具有比電源質(zhì)量測(cè)試更高的優(yōu)先權(quán)，監(jiān)視器采樣之間的時(shí)間不是一致的或者可以預(yù)測(cè)的，這在下面有詳細(xì)介紹。
當(dāng)識(shí)別到電源質(zhì)量事件，電表可進(jìn)行許多動(dòng)作。電表能計(jì)數(shù)事件，并累加事件的持續(xù)時(shí)間。電表還能設(shè)置警告，它能出現(xiàn)在電表的顯示器上。電表還能設(shè)置由應(yīng)用程序可定義的警告，但是只有通過光學(xué)或遠(yuǎn)程通信才可用。電表還能操作繼電器。電表還能在事件記錄中記錄開始和結(jié)束時(shí)間和事件日期。電表的精確動(dòng)作由電表配置定義。
通過觀看圖9中的電源質(zhì)量監(jiān)視器關(guān)系圖、圖10中的狀態(tài)圖和圖11A到11I的相關(guān)流程圖，可以更好地理解電源質(zhì)量監(jiān)視器的操作和相互作用。在電源質(zhì)量測(cè)試是可運(yùn)作的之前，最好滿足幾種狀況。如果這些沒有滿足，電表繼續(xù)查詢這些狀況，以確定它們什么時(shí)候已經(jīng)滿足。后臺(tái)使能標(biāo)記打開或關(guān)閉電表內(nèi)的電源質(zhì)量測(cè)試特征，因此，這一標(biāo)記必須在測(cè)試可以由電表執(zhí)行之前設(shè)置。正如前面指出的那樣，許多電源質(zhì)量測(cè)試的閥值根據(jù)鎖止到電表的服務(wù)來(lái)定義，因此，服務(wù)鎖止標(biāo)記也最好設(shè)置。同樣，如果電源質(zhì)量測(cè)試能運(yùn)行，服務(wù)沒有鎖止，并且服務(wù)檢查不被允許運(yùn)行(禁用)，因?yàn)榉?wù)不能鎖定，電表還沒有正確地配置。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)設(shè)置警告。在本發(fā)明中，這個(gè)警告和用于活動(dòng)電源質(zhì)量監(jiān)視器事件(電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記)顯示的警告是相同的，別的警告也在發(fā)明的范圍內(nèi)。因?yàn)樵陔姳肀或?yàn)證時(shí)測(cè)試模式被使用，當(dāng)不同的測(cè)試正在運(yùn)行時(shí)服務(wù)狀況可能是反常的。因此，根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在測(cè)試模式中(電表處于測(cè)試模式的標(biāo)記被設(shè)置)電源質(zhì)量測(cè)試被禁用。然后應(yīng)當(dāng)理解在測(cè)試模式操作中電源質(zhì)量測(cè)試可以被使能。因此在優(yōu)選實(shí)施例中，如果設(shè)置了這些標(biāo)記中的任何一個(gè)，電源質(zhì)量測(cè)試不運(yùn)行。
另外，當(dāng)更高優(yōu)先權(quán)的程序被服務(wù)時(shí)，某些狀況會(huì)懸掛電源質(zhì)量測(cè)試。因?yàn)殡娫促|(zhì)量測(cè)試最好使用電表IC14內(nèi)的與顯示或通信程序同樣的資源，當(dāng)執(zhí)行這些更高優(yōu)先權(quán)程序的測(cè)量(測(cè)量引擎運(yùn)行在更高優(yōu)先權(quán)標(biāo)記)或前面的測(cè)量正在進(jìn)行(后臺(tái)測(cè)試在過程標(biāo)記)時(shí)，電源質(zhì)量監(jiān)視器被暫停執(zhí)行。如果測(cè)量沒有成功完成，錯(cuò)誤標(biāo)記被設(shè)置(測(cè)量錯(cuò)誤標(biāo)記)，在本發(fā)明中，我們進(jìn)入下一個(gè)測(cè)試。這一步驟被完成，這樣由不適當(dāng)?shù)呐渲没蛟O(shè)備故障引起的測(cè)量錯(cuò)誤不會(huì)阻止別的電源質(zhì)量監(jiān)視器運(yùn)行。當(dāng)任何掛起的測(cè)量已經(jīng)成功完成(測(cè)量結(jié)束標(biāo)記)，并且在本段前面介紹的狀況被滿足時(shí)，電源質(zhì)量監(jiān)視器準(zhǔn)備開始測(cè)量取樣。
因?yàn)殡娫促|(zhì)量測(cè)量之間的時(shí)間不同，經(jīng)過的秒計(jì)數(shù)器和自由運(yùn)轉(zhuǎn)分鐘定時(shí)器被用來(lái)提供時(shí)間基準(zhǔn)。電源質(zhì)量測(cè)試引擎需要知道哪一個(gè)測(cè)試是接下來(lái)要執(zhí)行的測(cè)試。這由指向被認(rèn)為是BKGND_INDEX的下一個(gè)記錄BKGND_REC的指針控制。監(jiān)視器定義要進(jìn)行的測(cè)量(測(cè)量記錄數(shù))和要測(cè)量的相(PHASE_TO_MEASURE)。因此電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎知道要進(jìn)行的下一個(gè)測(cè)量。(BKGND_INDEX正常情況下不是0)。監(jiān)視器引擎通過設(shè)置(真)后臺(tái)測(cè)試在過程標(biāo)記來(lái)開始測(cè)試，并清除在引擎中將使用的別的標(biāo)記。監(jiān)視器能運(yùn)行在由監(jiān)視器記錄指定的單相上，在各相進(jìn)行測(cè)試的所有有效相上，或在相的結(jié)合上一次執(zhí)行測(cè)試的所有有效相上。記錄中的PHASE_CODE被檢查并作為基礎(chǔ)，它的值被賦予可變的PHASE_TO_MEASURE，對(duì)于單個(gè)測(cè)試所有有效相的監(jiān)視器，設(shè)置了多相測(cè)試變量(真)。這一信息和測(cè)量記錄數(shù)被提供給電源質(zhì)量測(cè)量引擎，以開始測(cè)量。電源質(zhì)量測(cè)量引擎通過設(shè)置測(cè)量錯(cuò)誤標(biāo)記來(lái)提供關(guān)于測(cè)量狀態(tài)的信息。如果測(cè)量沒有開始，電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎清除后臺(tái)測(cè)試在過程標(biāo)記和測(cè)量錯(cuò)誤標(biāo)記，并前進(jìn)到下一個(gè)電源質(zhì)量監(jiān)視器。
因?yàn)轱@示警告代碼能由多個(gè)監(jiān)視器驅(qū)動(dòng)，需要一個(gè)狀態(tài)來(lái)檢查是否沒有事件是活動(dòng)的。在發(fā)明中，測(cè)試索引等于0考慮到了這一狀態(tài)。這個(gè)狀態(tài)可能在別的(或多個(gè))測(cè)試索引數(shù)上出現(xiàn)。當(dāng)測(cè)試索引等于0，電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎假定事件是活動(dòng)的(設(shè)置了后臺(tái)警告標(biāo)記)。這個(gè)分配的后臺(tái)警告標(biāo)記被檢查，并且如果所有的用來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示警告(電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記)的標(biāo)記被清除，后臺(tái)警告標(biāo)記將被清除。并且如果服務(wù)檢查錯(cuò)誤標(biāo)記沒有設(shè)置，電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記將被清除。否則，電源質(zhì)量監(jiān)視器標(biāo)記被設(shè)置。BKGND_INDEX現(xiàn)在設(shè)置為1，后臺(tái)警告標(biāo)記被清除，等待在事件檢測(cè)時(shí)設(shè)置。
當(dāng)測(cè)試完成時(shí)，需要從監(jiān)視器記錄中識(shí)別的額定值計(jì)算高閥值和低閥值。物理量是使用在電源質(zhì)量監(jiān)視器記錄內(nèi)定義的測(cè)試與電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎的原始或計(jì)算閥值來(lái)比較的。如果閥值測(cè)試指示可能的事件(不滿足測(cè)試條件)，可能需要事件經(jīng)過最小持續(xù)時(shí)間來(lái)鑒定，并且可能需要產(chǎn)生警告和別的事件記錄。決定動(dòng)作進(jìn)行的時(shí)間和內(nèi)容的本發(fā)明中的程序是LOG_FAULT程序。LOG_FAULT程序經(jīng)過OWNER_CODE、LOG_NUMBER和WARNING_NUMBER,OWNER_CODE定義是否超過高或低閥值，LOG_NUMBER是對(duì)應(yīng)于超過的閥值的監(jiān)視器記錄中的記錄數(shù)，WARNING_NUMBER是對(duì)應(yīng)于超過的閥值的監(jiān)視器記錄中的警告代碼。
在LOG_FAULT程序中，如果監(jiān)視器記錄中的最小持續(xù)時(shí)間(報(bào)警時(shí)間)是0，事件不需要被最小持續(xù)時(shí)間鑒定，并且能立即被記錄。這通過檢查監(jiān)視器記錄來(lái)完成，以觀察電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記是否應(yīng)當(dāng)被設(shè)置(這將導(dǎo)致警告顯示在電表LCD上)，并且在監(jiān)視器記錄中分配的后臺(tái)警告位被設(shè)置?；贠WNER_CODE,USING_HIGH或USING_LOW變量被設(shè)置(真)。這些變量用來(lái)識(shí)別記錄的所有者。如果LOG_NUMBER沒有指向?qū)嵳加檬录琇OG_FAULT程序沒什么可做，因此返回。如果LOG_NUMBER指向目前在使用的出現(xiàn)記錄(設(shè)置了記錄標(biāo)記)，程序不需要做別的事情，并因此返回。如果LOG_NUMBER指向目前沒有使用的出現(xiàn)記錄，程序增加事件的數(shù)(出現(xiàn)記錄)，并設(shè)置記錄標(biāo)記。如果繼電器請(qǐng)求標(biāo)記在監(jiān)視器記錄中被設(shè)置，那么設(shè)置后臺(tái)繼電器標(biāo)記并注意這一記錄已經(jīng)設(shè)置了繼電器標(biāo)記(BK_RELAY)。這對(duì)于確保這一記錄已經(jīng)設(shè)置了繼電器標(biāo)記(BK_RELAY)是必要的。這對(duì)于確保如果能設(shè)置BKGND_RELAY的所有記錄已經(jīng)停止具有活動(dòng)事件就僅清除BKGND_RELAY是必要的。如果事件記錄(事件記錄中出現(xiàn)的時(shí)間和日期)在監(jiān)視器記錄中被使能，這一事件的開始狀況通過添加十六進(jìn)制的“80”到記錄數(shù)和發(fā)送這一事件代碼到事件記錄程序來(lái)產(chǎn)生。
如果監(jiān)視器記錄中的最小持續(xù)時(shí)間(警告時(shí)間)不是0，事件需要以最小持續(xù)時(shí)間來(lái)鑒定。最小持續(xù)時(shí)間(時(shí)基)的單位、最小持續(xù)時(shí)間值(警報(bào)時(shí)間值)和用來(lái)定時(shí)最小持續(xù)時(shí)間的定時(shí)器(警報(bào)定時(shí)器)同樣在電源質(zhì)量監(jiān)視器記錄中定義。有十六個(gè)警報(bào)定時(shí)器可以用來(lái)選擇。多個(gè)監(jiān)視器能使用同一個(gè)定時(shí)器。然而，如果監(jiān)視器記錄不參考實(shí)時(shí)警報(bào)定時(shí)器，不能出現(xiàn)這樣的鑒定，因此，用于事件的警告按照上面介紹的方法設(shè)置，并且程序返回。如果實(shí)時(shí)警報(bào)定時(shí)器被參考，這個(gè)定時(shí)器被檢驗(yàn)，以觀察它是否是0(沒有運(yùn)行)。如果它是0，警報(bào)定時(shí)器被指定給OWNER_CODE。激發(fā)警報(bào)定時(shí)器的監(jiān)視器保留了OWNER_CODE，這樣電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎知道用哪一個(gè)最小持續(xù)時(shí)間和警報(bào)定時(shí)器的逝去的時(shí)間相比，以及哪一個(gè)監(jiān)視器能停止?fàn)顩r的定時(shí)。定時(shí)器使用在監(jiān)視器記錄中定義的時(shí)基來(lái)開始。當(dāng)定時(shí)器開始后，警報(bào)定時(shí)器狀態(tài)被設(shè)置以指示定時(shí)器正在使用。程序然后返回。如果警報(bào)定時(shí)器正在運(yùn)行(定時(shí)器不等于零)，事件目前被定時(shí)。如果這一事件(OWNER_CODE)不是目前定時(shí)的事件，程序返回。否則，基于OWNER_CODE，設(shè)置USING_HIGH或USING_LOW變量(真)。警報(bào)定時(shí)器被測(cè)試。如果定時(shí)器還在定時(shí)(記錄標(biāo)記真)，那么程序返回。如果定時(shí)器被懸掛，指示定時(shí)器被用來(lái)鑒定事件但沒有使用出現(xiàn)記錄，那么用于事件的警告按照上面介紹的方法被設(shè)置，程序返回。如果定時(shí)器已經(jīng)滿足了最小持續(xù)時(shí)間需求(時(shí)間超出)，用于事件的警告按照上面介紹的方法被設(shè)置，LOG_NUMBER被檢查。如果LOG_NUMBER指向目前在使用的出現(xiàn)記錄(設(shè)置記錄標(biāo)記)，那么警報(bào)定時(shí)器肯定在前面至少超時(shí)一次，并被重載以測(cè)量它的最大可能時(shí)間間隔。在這種情況下，程序?qū)⒆畲箝g隔加到定時(shí)器上，以記錄逝去的間隔，并再次重啟警報(bào)定時(shí)器，以測(cè)量它的最大間隔和選擇最為時(shí)基的分鐘定時(shí)器，然后返回。如果LOG_NUMBER指向目前沒有使用的出現(xiàn)記錄，程序增加事件的數(shù)量(出現(xiàn)記錄)，并設(shè)置記錄標(biāo)記。如果在監(jiān)視器記錄中設(shè)置了繼電器請(qǐng)求標(biāo)記，那么將設(shè)置后臺(tái)繼電器標(biāo)記，并注意這一記錄已經(jīng)設(shè)置了繼電器標(biāo)記(如果所有的能設(shè)置BKGND_RELAY的記錄已被停止具有活動(dòng)事件，僅記錄BK_RELAY被清除)。如果在監(jiān)視器記錄中的事件記錄(事件記錄中出現(xiàn)的時(shí)間和日期)被使能，通過把十六進(jìn)制的“80”加到記錄數(shù)并將這個(gè)事件代碼發(fā)送到事件記錄程序來(lái)產(chǎn)生這一事件的開始狀況。程序然后在出現(xiàn)定時(shí)器上增加在監(jiān)視器記錄中指定的警報(bào)時(shí)間值減去分鐘定時(shí)器中經(jīng)過的時(shí)間的差值，重啟動(dòng)警報(bào)定時(shí)器，以測(cè)量它的最大時(shí)間間隔并選擇作為時(shí)基的分鐘定時(shí)器，然后返回。因此，定時(shí)器被適當(dāng)?shù)貑?dòng)，并且任何警報(bào)已經(jīng)被標(biāo)記。
一旦任何故障被記錄，多相測(cè)試標(biāo)記被檢查。如果這是一個(gè)多相測(cè)試，PHASE_TO_MEASURE前進(jìn)到由鎖止的服務(wù)支持的下一個(gè)相。如果這不是最后相，則在新相上重復(fù)上面的測(cè)量，上面的操作被重復(fù)回到這個(gè)點(diǎn)上。如果這不是多相測(cè)試或它是多相測(cè)試的最后相，事件的狀態(tài)由檢查測(cè)試狀態(tài)程序檢查。
由于單個(gè)電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試定義能使多相被測(cè)試并且可能被記錄，電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎并不試圖改變記錄或不記錄出現(xiàn)記錄，或清除警報(bào)定時(shí)器，直到所有由電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試指定的相已經(jīng)被測(cè)試。檢查測(cè)試狀態(tài)負(fù)責(zé)觀察測(cè)試狀態(tài)，它決定從記錄或事件定時(shí)轉(zhuǎn)換為等待下一個(gè)事件。轉(zhuǎn)換操作被稱為關(guān)閉記錄。如果電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試指定用于高與低事件的相同出現(xiàn)記錄，那么如果USING_HIGH或USING_LOW被設(shè)置，出現(xiàn)記錄和警告定時(shí)器應(yīng)當(dāng)保持為它的目前狀態(tài)，并且檢查測(cè)試狀態(tài)返回。如果USING_HIGH和USING_LOW都被清除，那么Clear_Log被調(diào)用，其參數(shù)為設(shè)置出現(xiàn)記錄數(shù)的warning_stop_code。Clear_Log將執(zhí)行需要關(guān)閉由log_to_close指定的記錄的轉(zhuǎn)換步驟。如果測(cè)試用到警告定時(shí)器，在準(zhǔn)備定時(shí)下一個(gè)事件的出現(xiàn)時(shí)其被清除。然后將返回檢查測(cè)試狀態(tài)。如果檢查測(cè)試狀態(tài)決定不同的出現(xiàn)記錄用于高與低事件，那么狀況將被檢查，以觀察各個(gè)記錄是否能被關(guān)閉。如果USING_LOW沒有設(shè)置，那么低記錄能被關(guān)閉。warning_stop_code將被設(shè)置到low_warning_code,Clear_Log將被調(diào)用，以確保低記錄被關(guān)閉。在Clear_Log返回或如果USING_LOW是真，那么USING_HIGH被測(cè)試。如果USING_HIGH被設(shè)置，那么不需要更進(jìn)一步的動(dòng)作，并且檢查測(cè)試狀態(tài)返回。否則warning_stop_code將被設(shè)置到high_warning_code,Clear_Log將被調(diào)用，以確保高記錄被關(guān)閉。在這一點(diǎn)如果USING_LOW被清除，那么將不會(huì)記錄高和低類型事件。如果在測(cè)試中用到了警報(bào)定時(shí)器，在準(zhǔn)備事件的下一個(gè)出現(xiàn)中它將被清除。然后將返回檢查測(cè)試狀態(tài)。如果USING_LOW被設(shè)置，那么警報(bào)定時(shí)器必須保持為原來(lái)的樣子，并且檢查測(cè)試狀態(tài)將返回。
正如前面所指出的那樣，Clear_Log將執(zhí)行需要用來(lái)關(guān)閉由log_to_close指定的記錄的轉(zhuǎn)換步驟。由經(jīng)過的警告代碼索引的后臺(tái)警告位總是被清除。如果log_to_close不指向?qū)嶋H出現(xiàn)記錄，那么不需要進(jìn)一步的動(dòng)作，Clear_Log返回。否則由log_to_close引用的出現(xiàn)記錄通過確保記錄標(biāo)記被清除來(lái)關(guān)閉。如果警告定時(shí)器被電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試使用，那么從警告定時(shí)器最后一次重啟動(dòng)的逝去時(shí)間和從分鐘定時(shí)器最后一次滾動(dòng)的逝去秒被加到出現(xiàn)定時(shí)器。如果為了電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試而設(shè)置了繼電器請(qǐng)求標(biāo)記，那么對(duì)應(yīng)于log_to_close的繼電器請(qǐng)求標(biāo)記將被清除。如果繼電器請(qǐng)求標(biāo)記被判定要清除，那么后臺(tái)繼電器標(biāo)記也將被清除，以指示沒有電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試需要和要清除的后臺(tái)測(cè)試相關(guān)的繼電器。如果事件記錄為了電源質(zhì)量監(jiān)視器測(cè)試被使能，那么十六進(jìn)制的$C0+log_to_close的事件代碼被發(fā)送到事件記錄，以記錄從記錄打開到記錄關(guān)閉的轉(zhuǎn)換。最后，Clear_Log返回。
總結(jié)如果狀況沒有持續(xù)到最短持續(xù)時(shí)間，警告定時(shí)器狀態(tài)被清除，事件未通過鑒定，并且好像狀況不存在那樣被對(duì)待。如果狀況持續(xù)了最短持續(xù)時(shí)間，新警告定時(shí)器狀態(tài)被設(shè)置，并且多個(gè)電表操作能根據(jù)電源質(zhì)量監(jiān)視器的配置而出現(xiàn)。如果監(jiān)視器配置為能使事件驅(qū)動(dòng)14個(gè)出現(xiàn)記錄中的一個(gè)，那么出現(xiàn)計(jì)數(shù)器在適當(dāng)?shù)某霈F(xiàn)記錄中增加，對(duì)于那個(gè)記錄的記錄狀態(tài)被設(shè)置。當(dāng)事件結(jié)束時(shí)，警告定時(shí)器逝去的時(shí)間被加到出現(xiàn)時(shí)間，并且記錄狀態(tài)被清除(非記錄狀態(tài))。如果監(jiān)視器配置為驅(qū)動(dòng)事件記錄，事件的開始時(shí)間和日期和開始事件代碼一起記錄在事件記錄中。當(dāng)事件結(jié)束時(shí)，事件的結(jié)束時(shí)間和日期和結(jié)束事件代碼一起記錄在事件記錄中。(事件代碼由電源監(jiān)視器數(shù)定義，這樣就能知道產(chǎn)生事件的實(shí)際監(jiān)視器，但是別的分配事件代碼的方法也可以應(yīng)用。)如果監(jiān)視器被配置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)特定警告(指定的后臺(tái)警告標(biāo)記)，在用于事件的持續(xù)時(shí)間的電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記中設(shè)置所定義警告。當(dāng)事件結(jié)束時(shí)這個(gè)警告被清除。如果監(jiān)視器被配置為驅(qū)動(dòng)用于電源質(zhì)量監(jiān)視器事件的顯示警告(后臺(tái)警告標(biāo)記)，在事件的持續(xù)過程中這個(gè)標(biāo)記被設(shè)置。當(dāng)驅(qū)動(dòng)這個(gè)警告的所有的事件結(jié)束時(shí)警告被清除。如果監(jiān)視器被配置為驅(qū)動(dòng)負(fù)載控制繼電器，在事件的持續(xù)過程中后臺(tái)繼電器標(biāo)記被設(shè)置。這個(gè)標(biāo)記在事件結(jié)束時(shí)被清除。繼電器驅(qū)動(dòng)程序監(jiān)視這個(gè)標(biāo)記并操作繼電器的實(shí)際驅(qū)動(dòng)。電源質(zhì)量監(jiān)視器能配置這些操作的任意結(jié)合。
當(dāng)測(cè)量測(cè)試失敗時(shí)，電表可以被編程，以增加事件計(jì)數(shù)器、合計(jì)事件時(shí)間、設(shè)置警告標(biāo)志符、閉鎖繼電器和記錄事件的開始和結(jié)束時(shí)間。測(cè)試能進(jìn)一步由定時(shí)器鑒定，這樣在編程的動(dòng)作出現(xiàn)前的可編程數(shù)量的時(shí)間(例如1秒到60分鐘)內(nèi)，測(cè)量不能測(cè)試。這樣的參數(shù)存儲(chǔ)在圖3所示的電源質(zhì)量測(cè)試表中的EEPROM中。電源質(zhì)量測(cè)試表由預(yù)先選擇的記錄組構(gòu)成。各個(gè)電源質(zhì)量測(cè)試定義指定了要進(jìn)行的電測(cè)量、要測(cè)試的相、在測(cè)量后要進(jìn)行比較的類型、要和測(cè)量結(jié)果相比較的值、在執(zhí)行動(dòng)作之前測(cè)試必須失敗的時(shí)間數(shù)以及在測(cè)量值超過閥值的事件中進(jìn)行的動(dòng)作。在優(yōu)選實(shí)施例中，記錄由如下的字段描述組成字段1比較測(cè)試數(shù)——這個(gè)字段是一個(gè)單索引，它指定在給定的后臺(tái)測(cè)試中在所測(cè)量的值上要進(jìn)行的比較測(cè)試的幾種可能的類型以及由后臺(tái)記錄指定的閥值。
字段2指定如果對(duì)低閥值的測(cè)試失敗時(shí)要進(jìn)行的動(dòng)作。
字段3指定如果對(duì)高閥值的測(cè)試失敗時(shí)要進(jìn)行的動(dòng)作。
字段4初始警告時(shí)間值——指定在申明失敗之前警告狀況最好存在的時(shí)間。如果這個(gè)值是零，那么將沒有時(shí)間延遲，在檢測(cè)后警告狀況立即被記錄。
字段5定時(shí)器數(shù)——指定如果初始警告時(shí)間值不是零時(shí)要用到的警告定時(shí)器。
字段6低記錄數(shù)——指定哪一個(gè)出現(xiàn)記錄用來(lái)記錄低警告。
字段7高記錄數(shù)——指定哪一個(gè)出現(xiàn)記錄用來(lái)記錄高警告。
字段8這個(gè)字段提供了用來(lái)計(jì)算高閥值的原始數(shù)據(jù)，以對(duì)后臺(tái)測(cè)量進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)字段根據(jù)字段10中的Nominal_Code的值被解釋為嵌入式正常值、嵌入式百分比值或高于額定值的百分比。
字段9這個(gè)字段提供了用來(lái)計(jì)算低閥值的原始數(shù)據(jù)，以對(duì)后臺(tái)測(cè)量進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)字段根據(jù)字段10中的Nominal_Code的值被解釋為嵌入式正常值、嵌入式百分比值或低于額定值的百分比。
字段10指定了Nominal_Code和指定相A、B、C中的一個(gè)的Phase_Code，在下面會(huì)更詳細(xì)地介紹。
字段11DSP測(cè)量記錄索引——指定了在要進(jìn)行的后臺(tái)測(cè)試中需要的測(cè)量記錄數(shù)。如果小于定義的最大后臺(tái)測(cè)試，0的索引表示后臺(tái)測(cè)試列表的結(jié)束。設(shè)置任何一個(gè)后臺(tái)測(cè)試索引將導(dǎo)致后臺(tái)測(cè)試和所有的如下測(cè)試不進(jìn)行。后臺(tái)測(cè)試序列將再次在測(cè)試1處開始。注意設(shè)置DSP_Test_Index=0是使后臺(tái)測(cè)試不可用的一個(gè)方法。
再參考圖5，在從測(cè)量引擎接收測(cè)量60后，電源質(zhì)量引擎進(jìn)行指定的比較測(cè)試。返回的測(cè)量然后根據(jù)由電源質(zhì)量測(cè)試記錄指定的比較測(cè)試被測(cè)試，它使用由電源質(zhì)量測(cè)試記錄引用的服務(wù)特定閥值70。下面的列表是一些示例性的電源質(zhì)量測(cè)試，并介紹了這些測(cè)試是如何使用服務(wù)閥值信息的。
PQ測(cè)試1反常的服務(wù)電壓——由服務(wù)測(cè)試定義(下面重復(fù))所測(cè)量的電壓相角超出額定的電壓角范圍+/-15度；所測(cè)量的電壓超出額定的相電壓范圍+/-10％；持續(xù)時(shí)間大于60秒的狀況或狀況的結(jié)合。
PQ測(cè)試2反常的低電壓在任何相所測(cè)量的電壓少于額定服務(wù)電壓(ANSIB限制)的6％；持續(xù)時(shí)間大于60秒的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試3反常的高電壓在任何相所測(cè)量的電壓高于額定服務(wù)電壓(ANSIB限制)的6％；持續(xù)時(shí)間大于60秒的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試4反常的服務(wù)電流(功率因數(shù)和逆功率)——由服務(wù)電流測(cè)試定義(下面重復(fù))超前或滯后測(cè)量的功率因數(shù)在單相和Y形服務(wù)上小于0.25，在三角形服務(wù)上小于0.00，在任何相上所測(cè)量的負(fù)電源(電流)；持續(xù)時(shí)間大于5分鐘的狀況或狀況的結(jié)合。
PQ測(cè)試5反常的低服務(wù)電流——由服務(wù)電流測(cè)試定義在任何相上所測(cè)量的電流少于類電流的0.1％，但不是所有相；持續(xù)時(shí)間大于5分鐘的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試6反常的功率因數(shù)所測(cè)量的功率因數(shù)在單相和Y形服務(wù)上任何相上超前或滯后小于0.45，在三角形服務(wù)上小于0.2。
持續(xù)時(shí)間大于5分鐘的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試7過第二諧波電流——在任何相上所測(cè)量的第二諧波電流大于0.5安培。
持續(xù)時(shí)間大于15分鐘的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試8過總的諧波電流失真在任何相上所測(cè)量的總的諧波失真大于基礎(chǔ)的30％。
持續(xù)時(shí)間大于60秒的任何相或相的結(jié)合的狀況。
PQ測(cè)試9過總的諧波電壓失真在任何相上所測(cè)量的總的諧波失真大于基礎(chǔ)的30％。
持續(xù)時(shí)間大于60秒的任何相或相的結(jié)合的狀況。
基于特定的電源質(zhì)量測(cè)試的輸出，圖5中的電源質(zhì)量源76、78、80、82、84、86、88中的一個(gè)或更多根據(jù)電源質(zhì)量引擎而動(dòng)作，這將在下面有詳細(xì)介紹。單獨(dú)的電源質(zhì)量監(jiān)視器比較測(cè)試確切地指定了字段6、7、8和9如何使用。通常，如果對(duì)低閥值的測(cè)試失敗，低記錄數(shù)表示要使用的記錄。與之相似，當(dāng)測(cè)試對(duì)高閥值的測(cè)量時(shí)，高記錄數(shù)被使用。這一執(zhí)行允許單個(gè)測(cè)量對(duì)一個(gè)或更多閥值來(lái)被測(cè)試，但定義單個(gè)測(cè)試。在單個(gè)測(cè)試記錄關(guān)于時(shí)間的統(tǒng)計(jì)量時(shí)，就能知道測(cè)試失敗。然而，對(duì)于多閥值測(cè)試關(guān)于哪一個(gè)閥值更經(jīng)常地或以更長(zhǎng)的時(shí)間段交叉的信息，它們最好不被描繪。兩個(gè)記錄的使用支持帶型測(cè)試，這里可能需要在兩個(gè)閥值之間或之外的測(cè)量。這允許為各閥值收集輸出統(tǒng)計(jì)量。
各個(gè)電源質(zhì)量測(cè)試能從圖3所示的服務(wù)閥值表中選擇一個(gè)值。所選擇的值被認(rèn)為是額定值，用來(lái)產(chǎn)生測(cè)試閥值。高和低閥值通過將額定值向上或向下?lián)Q算高和低閥值百分比值來(lái)計(jì)算，高和低閥值百分比值最好標(biāo)記為電源質(zhì)量測(cè)試表中的Raw_High_Threshold和Raw_Low_Threshold。服務(wù)閥值表已經(jīng)作為字或記錄的壓縮陣列執(zhí)行。陣列由Nominal_Table_Index索引。Nominal_Table_Index存儲(chǔ)在字段10中的Nominal_Code_sub_field中。
作為一個(gè)實(shí)例，考慮五位值表示的額定代碼。如果五個(gè)位被認(rèn)為表示從$00到$1F的值，那么在從$00到$1C的范圍內(nèi)的值被認(rèn)為是到服務(wù)閥值表的字邊界索引；值$1D用來(lái)表明特定的六字節(jié)值bk_factor應(yīng)當(dāng)用作額定值；值$1E用來(lái)表明高和低閥值應(yīng)當(dāng)通過處理作為高和低閥值壓縮字值的高和低閥值百分比值來(lái)產(chǎn)生，其代表了0到100％的范圍；值$1F用來(lái)表明高和低閥值應(yīng)當(dāng)通過處理作為高和低閥值壓縮字值的高和低閥值百分比值來(lái)產(chǎn)生，其代表了0到1的范圍。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用48位算術(shù)和到二進(jìn)制點(diǎn)右邊16位的分辨率計(jì)算和存儲(chǔ)閥值。
字段10還包含被稱為Phase_Code的三位子字段，以指示相電源質(zhì)量測(cè)試將測(cè)試。Phase_Code字段的值按如下定義Phase_Code=0..70=測(cè)試相A測(cè)量2=測(cè)試相B測(cè)量4=測(cè)試相C測(cè)量
1=測(cè)量所有的服務(wù)相并執(zhí)行一個(gè)測(cè)試在結(jié)果上7=一次一個(gè)地測(cè)試所有的服務(wù)相電源質(zhì)量監(jiān)視器引擎負(fù)責(zé)解釋Phase_Code字段和給電源質(zhì)量測(cè)量引擎構(gòu)造正確的測(cè)量請(qǐng)求。
再參考圖10，各個(gè)電源質(zhì)量測(cè)試將位于一種狀態(tài)依賴于警告定時(shí)器是否分配給測(cè)試、出現(xiàn)記錄是否分配給測(cè)試以及相對(duì)于可編程的測(cè)試限制而被監(jiān)視的狀況。
如果沒有警告定時(shí)器或出現(xiàn)記錄分配給電源質(zhì)量測(cè)試，那么電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S1或S2。只要為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過測(cè)試，電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S1。如果為了測(cè)試而定義的測(cè)量測(cè)試失敗，那么將設(shè)置分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，將設(shè)置電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記，并且電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S2。電源質(zhì)量測(cè)試將保持在狀態(tài)S2，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過并且電源質(zhì)量測(cè)試回到狀態(tài)S1。在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S1時(shí)，分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位將被清除。
如果沒有警告定時(shí)器分配給給定的電源質(zhì)量測(cè)試，而出現(xiàn)記錄被分配，那么電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S3或S4。只要為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過測(cè)試，電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S3。在狀態(tài)S3時(shí)，如果為了測(cè)試而定義的測(cè)量測(cè)試失敗，那么將設(shè)置分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，將設(shè)置電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記，并且將設(shè)置出現(xiàn)記錄的記錄標(biāo)記，二進(jìn)制出現(xiàn)記錄將增加，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的繼電器請(qǐng)求標(biāo)記將被設(shè)置，如果可編程使能，為了請(qǐng)求負(fù)載控制繼電器被驅(qū)動(dòng)，電源質(zhì)量監(jiān)視器啟動(dòng)，如果可編程使能，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的事件代碼將被發(fā)送到事件記錄，電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S4。電源質(zhì)量測(cè)試將保持在狀態(tài)S4，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過并且電源質(zhì)量測(cè)試回到狀態(tài)S3。在從狀態(tài)S4轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S3時(shí)，分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位將被清除，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的繼電器請(qǐng)求標(biāo)記將被清除，如果可編程使能，為了指示該電源質(zhì)量測(cè)試不需要負(fù)載控制繼電器的驅(qū)動(dòng)，出現(xiàn)記錄的記錄標(biāo)記將被清除。
如果警告定時(shí)器分配給給定的電源質(zhì)量測(cè)試，而沒有出現(xiàn)記錄被分配，那么電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S5、S6或S7。只要為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過測(cè)試，電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S5。如果為了測(cè)試而定義的測(cè)量測(cè)試失敗，那么分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告定時(shí)器將和為了電源質(zhì)量測(cè)試而定義的警告時(shí)間值被編程。電源質(zhì)量測(cè)試將轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S6，并將保持在這個(gè)狀態(tài)，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過或者直到警告定時(shí)器超時(shí)。如果對(duì)于測(cè)試的測(cè)量通過，那么警告定時(shí)器將被禁用，并且電源質(zhì)量測(cè)試將回到狀態(tài)S5。如果在狀態(tài)S6時(shí)警告定時(shí)器超時(shí)，那么將設(shè)置分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記將被設(shè)置，警告定時(shí)器將被禁用，并且電源質(zhì)量測(cè)試將轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S7。電源質(zhì)量測(cè)試將保持在狀態(tài)S7，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過并且電源質(zhì)量測(cè)試轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S5。在從狀態(tài)S7轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S5時(shí)，分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位將被清除，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記將被清除。
如果警告定時(shí)器和出現(xiàn)記錄被分配給給定的電源質(zhì)量測(cè)試，那么電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S8、S9或S10。只要為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過測(cè)試，電源質(zhì)量測(cè)試將位于狀態(tài)S8。如果為了測(cè)試而定義的測(cè)量測(cè)試失敗，那么分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告定時(shí)器將和為了電源質(zhì)量測(cè)試而定義的警告時(shí)間值被編程。電源質(zhì)量測(cè)試將轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S9，并將保持在這個(gè)狀態(tài)，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過或者直到警告定時(shí)器超時(shí)。如果對(duì)于測(cè)試的測(cè)量通過，那么警告定時(shí)器將被禁用，并且電源質(zhì)量測(cè)試將回到狀態(tài)S8。如果在狀態(tài)S8時(shí)警告定時(shí)器超時(shí)，那么將設(shè)置分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記將被設(shè)置，出現(xiàn)記錄的記錄標(biāo)記將被設(shè)置，二進(jìn)制出現(xiàn)記錄將增加，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的繼電器請(qǐng)求標(biāo)記將被設(shè)置，如果可編程使能，為了請(qǐng)求負(fù)載控制繼電器被驅(qū)動(dòng)，電源質(zhì)量監(jiān)視器啟動(dòng)，如果可編程使能，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的事件代碼將被發(fā)送到事件記錄，警告時(shí)間值將加到出現(xiàn)定時(shí)器，自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器的逝去的秒將從出現(xiàn)定時(shí)器上減去，警告定時(shí)器將重啟動(dòng)，以測(cè)量它的最大逝去時(shí)間(在優(yōu)選實(shí)施例中是六十分鐘，用自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器作為警告定時(shí)器的時(shí)基)，并且電源質(zhì)量測(cè)試將轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S10。電源質(zhì)量測(cè)試將保持在狀態(tài)S10，直到為了測(cè)試而定義的測(cè)量通過或者警告定時(shí)器超時(shí)。如果在電源質(zhì)量測(cè)試位于狀態(tài)S10時(shí)警告定時(shí)器超時(shí)，那么警告定時(shí)器已經(jīng)測(cè)量的最大逝去時(shí)間將加到出現(xiàn)定時(shí)器，并且警告定時(shí)器將被重新加載，以測(cè)量它的最大逝去時(shí)間。如果在電源質(zhì)量測(cè)試位于狀態(tài)S10時(shí)測(cè)量通過測(cè)試，那么電源質(zhì)量測(cè)試將轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S8。在從狀態(tài)S10轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S8時(shí)，分配給電源質(zhì)量測(cè)試的警告位將被清除，如果可編程使能，對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)記錄數(shù)的繼電器請(qǐng)求標(biāo)記將被清除，以指示電源質(zhì)量測(cè)試不需要驅(qū)動(dòng)負(fù)載控制繼電器，如果對(duì)于電源質(zhì)量測(cè)試可編程使能，電源質(zhì)量監(jiān)視器警告標(biāo)記將被清除，從警告定時(shí)器被重編程至今的逝去時(shí)間將加到出現(xiàn)定時(shí)器。
在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S10時(shí)從出現(xiàn)定時(shí)器上減去自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器的逝去秒數(shù)，以及稍后在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)S8時(shí)將自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器的逝去秒數(shù)加在出現(xiàn)定時(shí)器上的目的是在保持時(shí)間測(cè)量準(zhǔn)確性和自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器的時(shí)基的分辨率時(shí)，能使用單個(gè)自由運(yùn)行的分鐘定時(shí)器作為時(shí)基而提供給多個(gè)相互異步運(yùn)行的警告定時(shí)器。
C．服務(wù)識(shí)別圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的由微控制器16執(zhí)行的步驟的流程圖，以自動(dòng)和電子識(shí)別在1000的服務(wù)并檢查驅(qū)動(dòng)相電位指示器(圖2)的DSP輸出。在優(yōu)選實(shí)施例中，具有和高信號(hào)電平相關(guān)輸出的相被判定為提供電源。
表示電表元件配置的信息最好存儲(chǔ)在EEPROM中的預(yù)先定義的存儲(chǔ)單元內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，指示電表是否必須使用所有元件的信息也存儲(chǔ)在EEPROM中的存儲(chǔ)單元內(nèi)。電表元件配置參考電表能測(cè)量多少和哪一個(gè)相電壓和電流。在步驟1002，微控制器檢查存儲(chǔ)在EEPROM中的電表元件配置數(shù)據(jù)，以判定是否必須使用最大電表元件或是否使用較少數(shù)目的元件。如果必須使用最大電表元件，那么在1006微控制器判定正確的相是否可得，也就是與目前由電表元件配置數(shù)據(jù)識(shí)別的相匹配。如果正確的相不可得，沒有服務(wù)是可判定的。
如果在1002判定不需要最大數(shù)目的元件，那么在1004微控制器檢查諸如相A的單相、兩相(目前是相A和C)和三相服務(wù)的有效配置。別的配置最好認(rèn)為是無(wú)效的。
如果沒有服務(wù)是可判定的，或者如果配置是無(wú)效的，那么在1008未知的服務(wù)代碼，例如”NONE”，存儲(chǔ)在和服務(wù)類型狀態(tài)信息相聯(lián)系的RAM中，服務(wù)類型狀態(tài)信息在下文中被稱為服務(wù)字節(jié)。
在步驟1010，微控制器判定服務(wù)是單相、兩相還是三相服務(wù)。當(dāng)服務(wù)是兩相服務(wù)，Vca的角(相C和相A之間的相角)被測(cè)量。當(dāng)服務(wù)是三相服務(wù)，相角Vba(相B電壓和相A電壓之間的相角)和Vca被測(cè)量。在優(yōu)選實(shí)施例中，電壓相角使用被稱為Va零交叉的FFT技術(shù)來(lái)測(cè)量。
在上面聯(lián)系圖3的討論中，服務(wù)角表存儲(chǔ)在EEPROM中。下面將詳細(xì)介紹的服務(wù)角表通常包括帶有服務(wù)字節(jié)的記錄和用于相C和B的額定相角的記錄。服務(wù)字節(jié)是服務(wù)記錄中的第一個(gè)字節(jié)，它定義進(jìn)入將應(yīng)用的服務(wù)。例如，服務(wù)字節(jié)格式可以按如下表述位7spare——沒有使用。
位6cba——定義cba旋轉(zhuǎn)是有效旋轉(zhuǎn)。
位5abc——定義abc旋轉(zhuǎn)是有效旋轉(zhuǎn)。
位44wd——4wd服務(wù)；1=4wd,0=非4wd。
位34wy——4wy服務(wù)；1=4wy,0=非4wy。
位23wy——3wy服務(wù)；1=3wy,0=非3wy。
位13wd——3wd服務(wù)；1=3wd,0=非3wd。
位01p——單相服務(wù)；1=1p,0=非1p。
額定相角最好是以0.02度增加的以二進(jìn)制表示的2字節(jié)格式。在步驟1016微控制器一個(gè)記錄一個(gè)記錄地搜索服務(wù)相表，來(lái)查找包括所測(cè)量的電壓角的第一服務(wù)。這個(gè)過程將在下面詳細(xì)介紹。如果在步驟1020發(fā)現(xiàn)了所測(cè)量的相角的服務(wù)相角記錄，服務(wù)字節(jié)被定義，以識(shí)別對(duì)應(yīng)于該記錄的相旋轉(zhuǎn)和服務(wù)類型。否則為找不到已知服務(wù)，例如服務(wù)字節(jié)=“NONE”，如步驟1008所示。
當(dāng)已經(jīng)定義了服務(wù)字節(jié)，或者因?yàn)樵诓襟E1010服務(wù)被判定是單相服務(wù)，或通過與步驟1016和1020相聯(lián)系而介紹的表搜索技術(shù)，服務(wù)測(cè)試在步驟1018繼續(xù)。在步驟1018，現(xiàn)有的各相電壓被測(cè)量。然后使用這些測(cè)量，微控制器在步驟1022在服務(wù)電壓表(聯(lián)系圖3介紹)中搜索記錄，該記錄包括由服務(wù)字節(jié)和各個(gè)測(cè)量的相電壓識(shí)別的服務(wù)類型。在優(yōu)選實(shí)施例中，服務(wù)電壓表中的記錄可以包括識(shí)別可能服務(wù)和換算信息的服務(wù)定義字節(jié)、識(shí)別額定服務(wù)電壓的信息、識(shí)別要在服務(wù)中使用的可編程的電位指示器閥值的信息、以及識(shí)別關(guān)于額定服務(wù)電壓的各個(gè)最大和最小容差的信息。
一旦相電壓被測(cè)量，記錄被搜索，以判定對(duì)于相和服務(wù)類型，所測(cè)量的電壓是否在定義的容差范圍內(nèi)。如果在步驟1024電壓被判定為有效，那么額定電壓將被返回。服務(wù)電壓記錄搜索必須反復(fù)地查找匹配于由服務(wù)字節(jié)指定的服務(wù)的服務(wù)電壓記錄。對(duì)應(yīng)于服務(wù)電壓記錄中的額定電壓的高和低容差最好基于服務(wù)電壓的最小和最大百分?jǐn)?shù)。對(duì)于服務(wù)的所有電壓最好在閥值內(nèi)。注意一些服務(wù)類型可能需要相A、B和C限制被比例換算。下面將更詳細(xì)地介紹電壓測(cè)試過程和服務(wù)電壓表記錄的字段。
如果在步驟124電壓測(cè)試記錄沒有被識(shí)別為匹配記錄，那么在步驟108，服務(wù)字節(jié)被定義為”NONE”，服務(wù)額定電壓被設(shè)置為零。如果在步驟124電壓測(cè)試記錄被識(shí)別，那么服務(wù)字節(jié)和由匹配記錄識(shí)別的服務(wù)電壓被返回，并存儲(chǔ)在RAM中。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)相表搜索過程的詳細(xì)流程圖。這個(gè)過程最好參考如下的服務(wù)相表定義來(lái)說明
相角容差最好按指示的那樣預(yù)先存儲(chǔ)在EEPROM中。記錄定義包括“服務(wù)信息字節(jié)”，它在優(yōu)選實(shí)施例中包括上面指示的位定義。特別地，位7空，位6定義了cba相旋轉(zhuǎn)，位5定義了abc相旋轉(zhuǎn)，位4-0定義了不同的服務(wù)類型。服務(wù)相表中的各個(gè)記錄包括不同的服務(wù)信息字節(jié)。
再參考圖13，服務(wù)角表中的第一記錄在1032被檢查，以判定服務(wù)信息字節(jié)是否包括abc旋轉(zhuǎn)位。如果是，然后在1034如果相C和相B是現(xiàn)有相，則計(jì)算其額定相角范圍。最好在記錄中指定的相角上加上適當(dāng)?shù)南嘀付ǖ娜莶?，以獲得相的上角界限，以及從指定的相角減去容差，以獲得相的下限，以此來(lái)執(zhí)行相角計(jì)算。例如，參考上面的服務(wù)角表，假設(shè)容差是25度?？紤]第一個(gè)列出的記錄，為了確定相角范圍以比較相C的測(cè)量相角，按十六進(jìn)制執(zhí)行下面的計(jì)算上限=7530+05dc或十進(jìn)制的300度+25度下限=7530+05dc或十進(jìn)制的300度-25度如果在步驟1036判定所測(cè)量的相角在的計(jì)算的范圍內(nèi)，在服務(wù)信息字節(jié)中從左到右進(jìn)行的第一服務(wù)位=1在步驟1038被識(shí)別為服務(wù)。例如，考慮上面的服務(wù)角表中的第一記錄，服務(wù)信息字節(jié)中的第一服務(wù)位對(duì)應(yīng)于3線三角形服務(wù)。在步驟1040服務(wù)字節(jié)被更新，以定義3線三角形服務(wù)。在步驟1042，指針最好被存儲(chǔ)，以識(shí)別服務(wù)角記錄。
如果在步驟1036測(cè)量的相角沒有判定為在計(jì)算的范圍內(nèi)，那么下一個(gè)具有在服務(wù)信息位中具有ABC旋轉(zhuǎn)位的記錄通過執(zhí)行步驟1044、1046和1032來(lái)定位。因此，各個(gè)具有abc旋轉(zhuǎn)位的記錄被檢查是否匹配相角測(cè)量，直到發(fā)現(xiàn)匹配和服務(wù)被定義，或者直到在步驟1046判定出沒有更多的記錄可用來(lái)檢查。當(dāng)沒有更多的記錄可用時(shí)，各個(gè)記錄的服務(wù)信息字節(jié)的cba旋轉(zhuǎn)位通過步驟1044、1046、1048被相似地檢查。如果帶有cba旋轉(zhuǎn)位的記錄包括在步驟1036判定的與測(cè)量范圍匹配的角范圍，那么服務(wù)位在步驟1038被定位，服務(wù)在步驟1040被定義，并且在1042指針被設(shè)置到記錄。如果沒有帶有cba旋轉(zhuǎn)位的記錄匹配在步驟1036判定的測(cè)量相角，那么服務(wù)字節(jié)中的服務(wù)在1052定義為”NONE”。
圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)電壓表搜索過程的詳細(xì)流程圖。這個(gè)過程最好參考如下的服務(wù)相表定義來(lái)說明
正如上面所指示的那樣，服務(wù)電壓表的各個(gè)記錄最好包括稱為電壓服務(wù)字節(jié)的1字節(jié)字段、表示服務(wù)的額定電壓的2字節(jié)字段、表示和服務(wù)聯(lián)系一起使用的可編程電位指示器閥值的2字節(jié)字段、表示對(duì)于服務(wù)在額定電壓上乘以因子(＞1)來(lái)達(dá)到額定電壓范圍的最大閥值的2字節(jié)字段、表示對(duì)于服務(wù)在額定電壓上乘以因子(＜1)來(lái)達(dá)到額定電壓范圍的最小閥值的2字節(jié)字段。電壓服務(wù)字節(jié)最好包括下面的位定義位7ab.5——用0.5換算相A和B電壓位6c.5——用0.5換算相C電壓位5c.86——用0.86換算相C電壓位4-0各個(gè)位表示不同的電力服務(wù)。
參考圖14，搜索過程在服務(wù)被服務(wù)角搜索過程識(shí)別后開始。服務(wù)電壓表的各個(gè)記錄在1060被檢查，以判定電壓服務(wù)字節(jié)字段是否包括與在服務(wù)字節(jié)中識(shí)別的同一個(gè)服務(wù)匹配的位，例如，電壓服務(wù)字節(jié)中的位1和定義了3線三角形服務(wù)的服務(wù)字節(jié)=1。如果在步驟1060發(fā)現(xiàn)了匹配，由記錄指定的額定電壓范圍在1062被計(jì)算。例如，額定電壓字段數(shù)據(jù)被乘以vmax百分?jǐn)?shù)字段數(shù)據(jù)(1+百分之vmax)，然后根據(jù)電壓服務(wù)字節(jié)的位7、6和5換算，以獲得額定電壓范圍的上閥值。與此相似，額定電壓字段數(shù)據(jù)被乘以vmin百分?jǐn)?shù)字段數(shù)據(jù)(1+百分之vmin)，然后根據(jù)包含在電壓服務(wù)字節(jié)的換算信息來(lái)?yè)Q算，以獲得額定電壓范圍的下閥值。作為特殊示例，考慮上面提出的服務(wù)電壓表中的第三個(gè)列出的記錄。額定相電壓以十六進(jìn)制被指定為“0960”,vmax百分?jǐn)?shù)以十六進(jìn)制被指定為“199A”，電壓服務(wù)字節(jié)服務(wù)位指示相A和B應(yīng)當(dāng)用0.5換算，相C應(yīng)當(dāng)用0.86換算。因此為了得到上閥值，進(jìn)行下面的計(jì)算0960乘以(1+199A/FFFF)然后各個(gè)測(cè)量的相電壓在步驟1064和與同樣相相關(guān)的計(jì)算的額定電壓范圍比較，以判定測(cè)量的相電壓是否“匹配”，即，在額定范圍內(nèi)。如果所測(cè)量的電壓匹配額定范圍，那么服務(wù)字節(jié)在1066被定義為當(dāng)前服務(wù)定義，在步驟1068指針設(shè)置到當(dāng)前服務(wù)電壓記錄。如果所測(cè)量的電壓不匹配額定電壓范圍，那么通過在1070檢查在服務(wù)電壓表中是否有更多的記錄可用來(lái)使過程繼續(xù)。同樣的步驟對(duì)各個(gè)記錄都執(zhí)行，直到發(fā)現(xiàn)有效服務(wù)或直到服務(wù)電壓表沒有更多的記錄以供檢查。如果沒有有效服務(wù)被識(shí)別并且所有記錄已經(jīng)被檢查，在沒有更多1072，服務(wù)字節(jié)返回”NONE”，以指示沒有有效服務(wù)由服務(wù)測(cè)試識(shí)別。
如上所述，電源質(zhì)量測(cè)試需要服務(wù)相關(guān)閥值和別的數(shù)據(jù)。為了這個(gè)原因，正確的服務(wù)定義被鎖止到電表是很重要的。應(yīng)當(dāng)理解，電源質(zhì)量測(cè)試和閃爍處理不能被使能，直到有效服務(wù)被識(shí)別和鎖止為止。
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明的服務(wù)鎖止過程的狀態(tài)的狀態(tài)圖。如圖15所示，那里基本上有兩種狀態(tài)，鎖止和解鎖，各個(gè)狀態(tài)都帶有許多條件狀態(tài)定義。這些條件定義可以包括服務(wù)測(cè)試是否使能或禁用、電源質(zhì)量測(cè)試是否使能或禁用、閃爍處理是否使能或禁用、有效服務(wù)是否被定義、手動(dòng)或自動(dòng)鎖止是否被定義。當(dāng)這些條件狀態(tài)中的任何一個(gè)定義了改變，到別的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換被觸發(fā)。鎖止或不鎖止命令的接收也可以導(dǎo)致從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)。
在如圖15所示的狀態(tài)1100，電表位于服務(wù)檢查使能的解鎖狀態(tài)，指定手動(dòng)鎖止，電源質(zhì)量測(cè)試和閃爍處理被禁用，但是還沒有識(shí)別到有效服務(wù)。在檢測(cè)有效服務(wù)后，狀態(tài)1100轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1104。如下所述，有效服務(wù)最好顯示在電表顯示器上。如果顯示的服務(wù)是預(yù)期的或可接受的服務(wù)，電表安裝人員或技術(shù)員可以按下命令重置鍵，以手動(dòng)鎖止服務(wù)。如果命令重置鍵被按下，狀態(tài)從狀態(tài)1104轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1102。然而，如果在狀態(tài)1102時(shí)電表安裝人員或技術(shù)員沒有手動(dòng)鎖止電表，將發(fā)生回到狀態(tài)1100的轉(zhuǎn)換。因此，電表繼續(xù)尋找有效服務(wù)，直到一個(gè)服務(wù)被鎖止。
用來(lái)解鎖服務(wù)的命令被產(chǎn)生。如果在狀態(tài)1102時(shí)解鎖命令被接收，電表然后轉(zhuǎn)換回狀態(tài)1100。電表還可以通過編程變化來(lái)重新配置，以提供前面提到的自動(dòng)鎖止特性。如果電表位于狀態(tài)1102并且被重新配置以自動(dòng)鎖止服務(wù)，那么服務(wù)被解鎖，并且電表轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1112。在這個(gè)狀態(tài)下，如果有效服務(wù)被服務(wù)測(cè)試定義，這個(gè)服務(wù)被自動(dòng)鎖止，電表轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1110。如果沒有有效服務(wù)被識(shí)別，或者如果在狀態(tài)1100時(shí)解鎖命令被接收，那么電表返回到狀態(tài)1112。
服務(wù)測(cè)試可以通過編程變化來(lái)禁用。如果在電表位于狀態(tài)1102或狀態(tài)1110時(shí)，服務(wù)測(cè)試被禁用，電表轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1108。當(dāng)位于狀態(tài)1108，服務(wù)被鎖止，并且只有接收到解鎖命令才會(huì)觸發(fā)到不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)接收到解鎖命令，電表從狀態(tài)1108轉(zhuǎn)換到狀態(tài)1106。如果服務(wù)通過重新編程被鎖止，電表返回到狀態(tài)1108。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的用于服務(wù)測(cè)試過程和顯示處理的狀態(tài)圖。如上所述，不同的參數(shù)與/或測(cè)試可以被選擇用來(lái)以正常或交替顯示模式顯示。各個(gè)選擇的項(xiàng)目被測(cè)量、測(cè)試，等等，并在預(yù)先定義的一段時(shí)間內(nèi)被顯示。在優(yōu)選實(shí)施例中，這些項(xiàng)目按固定順序序列一次顯示一個(gè)。因此當(dāng)位于正常顯示處理狀態(tài)1200，為了以正常模式顯示而選擇的各個(gè)項(xiàng)目被順序處理和顯示。
如果服務(wù)測(cè)試被確定為一個(gè)選擇的項(xiàng)目，當(dāng)服務(wù)測(cè)試變成顯示序列中的目前項(xiàng)目時(shí)，進(jìn)行到服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1202的轉(zhuǎn)換。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)位于服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)時(shí)，電表在LCD上顯示消息“SYS”。如果有效服務(wù)被發(fā)現(xiàn)和自動(dòng)鎖止，服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換到鎖止的顯示狀態(tài)1204，并且顯示定時(shí)器被啟動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，相旋轉(zhuǎn)、服務(wù)電壓、鎖止?fàn)顟B(tài)和服務(wù)類型在預(yù)先定義的一段時(shí)間內(nèi)顯示。如圖12所示，相旋轉(zhuǎn)是“ABC”，服務(wù)電壓是“120”，狀態(tài)“1”指示服務(wù)被鎖止，服務(wù)“1P”指的是單相。當(dāng)顯示定時(shí)器指示預(yù)先定義的顯示時(shí)間已逝去，也就是顯示定時(shí)器“時(shí)間超出”，顯示過程回到正常顯示處理狀態(tài)1200。
如果有效服務(wù)被發(fā)現(xiàn)而需要手動(dòng)鎖止，服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換到顯示狀態(tài)1210，并且顯示定時(shí)器啟動(dòng)。在顯示狀態(tài)1210時(shí)，服務(wù)可以被顯示，并且可以通過按下命令重置按鈕來(lái)手動(dòng)鎖止。在優(yōu)選實(shí)施例中，相旋轉(zhuǎn)、服務(wù)電壓、服務(wù)類型顯示在電表顯示器上。如果命令重置按鈕被按下，服務(wù)被鎖止，并且服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換到鎖止顯示狀態(tài)1204，此時(shí)“L”最好和服務(wù)定義相聯(lián)系而顯示。當(dāng)位于顯示定時(shí)器超時(shí)之前的顯示狀態(tài)1210，顯示的服務(wù)沒有鎖止，服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換到服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1214，直到有效服務(wù)被識(shí)別和鎖止。一旦有效服務(wù)被鎖止，也就是自動(dòng)鎖止使能，服務(wù)測(cè)試過程從服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1214轉(zhuǎn)換到鎖止的顯示狀態(tài)1204，并重新啟動(dòng)顯示定時(shí)器。如果在服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1214中，有效服務(wù)被識(shí)別，但是需要手動(dòng)鎖止，那么服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換回到顯示狀態(tài)1210。
如果在位于服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1202或1214時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)有效服務(wù)，顯示定時(shí)器被啟動(dòng)，服務(wù)測(cè)試過程轉(zhuǎn)換到錯(cuò)誤顯示狀態(tài)1206。在優(yōu)選實(shí)施例中，服務(wù)錯(cuò)誤代碼“ser555000”被顯示和鎖止在電表上。
如果在正常顯示序列中交替模式被調(diào)用，例如通過按下ALT按鈕，對(duì)于交替顯示模式指定的項(xiàng)目被處理，并在交替滾動(dòng)處理狀態(tài)1208、1212被顯示。如果在確定了無(wú)效服務(wù)之后或在轉(zhuǎn)換到服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1202前按下了ALT按鈕時(shí)交替滾動(dòng)被調(diào)用，那么在位于交替滾動(dòng)處理狀態(tài)1208中最后的交替滾動(dòng)項(xiàng)目從顯示器上清除時(shí)，服務(wù)測(cè)試過程再次調(diào)用服務(wù)測(cè)試。與此相似，如果交替模式在顯示狀態(tài)1210或服務(wù)測(cè)試處理狀態(tài)1214時(shí)被調(diào)用，則進(jìn)入交替滾動(dòng)處理狀態(tài)1212并完成。在交替滾動(dòng)序列的最后，如果沒有先前有效服務(wù)被識(shí)別，服務(wù)測(cè)試可以被再次調(diào)用。然而，如果在交替滾動(dòng)處理之前有效服務(wù)被識(shí)別，那么服務(wù)可能被鎖止，顯示定時(shí)器被重置。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是提供了閃爍檢測(cè)和指示能力。為此，可以想到處理器14提供了相A、相B和相C輸出。這些輸出是各個(gè)相的電壓的存在的指示。由于電表10是為了用于寬的使用范圍，即能在電壓的寬范圍上使用，相A、B和C上的電壓電平將在不同的使用中而不同。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是在處理器14中提供可編程的閥值比較器。這樣的比較器能用對(duì)于給定的額定服務(wù)電壓的適當(dāng)閥值來(lái)編程。只要電壓保持在可編程的閥值電壓之上，從DSP14輸出的信號(hào)將具有指示可接受的電壓的邏輯電平。如果電壓下降到低于閥值電平則DSP14的輸出會(huì)改變，因此提供了對(duì)處理器16的指示。
如圖17所示，處理器16在每個(gè)執(zhí)行時(shí)鐘脈沖判定相A、B和C的輸出的狀態(tài)，以判定“假信號(hào)”的存在。假信號(hào)在1220將通過PI警告的存在而“宣告”。對(duì)于每個(gè)執(zhí)行時(shí)鐘脈沖，如果存在假信號(hào)，判定被進(jìn)行。如果存有假信號(hào)指示，則進(jìn)行更進(jìn)一步的判定，以判定假信號(hào)指示是否真是假信號(hào)而不是實(shí)際的電源故障。為此，提供有假信號(hào)計(jì)數(shù)器，對(duì)于同時(shí)存在警告的每個(gè)連續(xù)執(zhí)行時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器在1224遞增。如果假信號(hào)計(jì)數(shù)器高于假信號(hào)開始值(對(duì)于合理假信號(hào)的必需的計(jì)數(shù)的最小數(shù)目，在1226存儲(chǔ)并在1222判定)，并且少于假信號(hào)結(jié)束值(高于實(shí)際上是電源故障的假信號(hào)的計(jì)數(shù)的數(shù)目，在1228存儲(chǔ)并在1222判定)，假信號(hào)計(jì)數(shù)器加1，產(chǎn)生記錄警告和記錄持續(xù)時(shí)間。這一操作能對(duì)于各相相同地進(jìn)行。
一旦判定了假信號(hào)，警告和警告標(biāo)記在1230和1232產(chǎn)生。這些警告被用來(lái)根據(jù)在相A、B或C上假信號(hào)是否存在來(lái)閃爍LCD30(圖1)上的指示器27、29和31。這樣的警告還用來(lái)使電壓在顯示器30上顯示，以閃爍ON和OFF。
表1電表公式瓦特公式-3:Watts=KG(KAVA0IA0+KBVB1IB1+KCVC2IC2)]]>-2:Watts=KG((KAVA0-KBVB0)IA0+(KCVC2-KDVB2)IC2)]]>-8:Watts=KG(KAVA0IA0-(KBVA1IB1+KBVC1IB1)+KCVC2IC2)]]>-7:Watts=KG(KAVA0IA0-KBVA0IB0+KCVC2IC2)]]>注下標(biāo)指的是輸入的相。子下標(biāo)指的是進(jìn)行采樣的A/D循環(huán)。-7的Va應(yīng)用實(shí)際是到中性的線路。VA公式-3:VA=KG[(KAVA0)rmsIA0rms+(KBVB1)rmsIB1rms+(KCVC2)rmsIC2rms]]]>-2:VA=KG((KAVA0-KBVB0)rmsIA0rms+(KCVC2-KDVB2)rmsIC2rms)]]>-8:VA=KG[KAVA0rmsIA0rms-KB(VA1+VC1)rmsIB1rms+KCVC2rmsIC2rms]]]>-7:VA=KG(KAVA0rmsIA0rms+KBVA0rms+KCVC2rmsIC2rms)]]>RMS測(cè)量在一個(gè)線循環(huán)上進(jìn)行，并且最好在各電壓的零交叉處開始。VAR公式VAR=VAA2-WattA2+VAB2-WattB2+VAC2-WattC2]]>這里下標(biāo)和瓦特及伏安的Ⅰ項(xiàng)目相關(guān)，如下所示，在每個(gè)循環(huán)進(jìn)行計(jì)算-3:VAR=KG(KA(VA0rmsIA0rms)2-(ΣzerocycleVA0IA0)2+]]>KB(VB1rmsIB1rms)2-(ΣzerocycleVB1IB1)2+KC(VC2rmsIC2rms)2-(ΣzerocycleVC2IC2)2)]]>-2:VAR=KG(((KAVA0-KBVB0)rmsIA0rms)2-(Σzerocycle(KAVA0-KBVB0)IA0)2+]]>((KCVC2-KDVB2)rmsIC2rms)2-(Σzerocycle(KCVC2-KDVB2)IC2)2)]]>-8:VAR=KG(KA(VA0rmsIA0rms)2-(Σzerocycle(VA0IA0)2+]]>(12(KBVA2rms+KDVC2rms)IB0rms)2-(Σzerocycle(KBVA0IB0+KDVC2IB2))2+]]>KC(VC2rmsIC2rms)2-(Σzerocycle(VC2IC2)2)]]>-7:VAR=KG(KA(VA0rmsIA0rms)2-(Σzerocycle(VA0IA0)2+]]>KB(VA0rmsIB0rms)2-(Σzerocycle(VA0IB0)2+]]>KC(VC2rmsIC2rms)2-(Σzerocycle(VC2IC2)2)]]>為了上面的公式，應(yīng)用了下面的定義-2表示3線三角形應(yīng)用中的2元件；-3表示4線Y形應(yīng)用中的3元件；-8表示4線Y形應(yīng)用中的2元件；-5表示3線三角形應(yīng)用中的2元件；-7表示4線三角形應(yīng)用中的2元件。
當(dāng)發(fā)明參考了特定實(shí)施例而介紹和展示后，對(duì)于那些熟悉本領(lǐng)域的人來(lái)說，他們可以認(rèn)識(shí)到在不背離上面介紹的發(fā)明的原則的情況下，可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行修正和改變。
權(quán)利要求
1．用來(lái)計(jì)量電能的電表，所述電表包括固件，用來(lái)測(cè)量所述電能的特性，并產(chǎn)生反映所測(cè)量的電能的特性的特性信號(hào)；被連接用來(lái)接收和處理所述特性信號(hào)的處理器，其中所述特性信號(hào)的處理包括選擇和操作某些特性信號(hào)，并產(chǎn)生響應(yīng)某些特性信號(hào)的選擇的特性信息，以及產(chǎn)生響應(yīng)所述操作的附加特性信息。
2．權(quán)利要求1的用來(lái)計(jì)量電能的電表，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)參考信息的存儲(chǔ)器，其中所述參考信息是電能的不同特性的反映，所述操作包括從所述存儲(chǔ)器檢索某些參考信息，所述特性信息響應(yīng)于某些所選擇的信號(hào)和某些參考信息而產(chǎn)生。
3．電子處理器執(zhí)行的用來(lái)計(jì)量電能的方法，包括如下步驟測(cè)量電能的特性；產(chǎn)生反映電能的所測(cè)量的特性的特性信號(hào)；選擇某些所述特性信號(hào)；操作某些所述特性信號(hào)；產(chǎn)生響應(yīng)于所述某些特性信號(hào)的選擇的特性信息；以及產(chǎn)生響應(yīng)于所述操作的附加特性信息。
全文摘要
公開的電子電表(10)可以自動(dòng)地檢測(cè)其所安裝處的服務(wù)類型和電壓,或者自動(dòng)地對(duì)所檢測(cè)電壓繼續(xù)其自己的編程。電子電表(10)在不需要在廠修正的情況下還允許添加新測(cè)量或測(cè)試能力,以達(dá)到這樣的功能性改變。電表(10)包括測(cè)量供給電表的電能的特性、并產(chǎn)生反映所測(cè)量的電能特性的特性信號(hào)的固件。連接有處理器(16),以接收和處理特性信號(hào)。特性信號(hào)的處理包括選擇和操作某些特性信號(hào),并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于選擇的特性信息以及產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于操作的附加特性信息。對(duì)于電表(10)來(lái)說,最好包括能在其中存儲(chǔ)參考信息的存儲(chǔ)器(35)。在這樣的實(shí)施例中,特性信號(hào)的操作包括檢索某些參考信息,并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所選擇的信號(hào)和參考信息的特性信息。
文檔編號(hào)G01R22/00GK1234120SQ97199051
公開日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月22日
發(fā)明者維克A·哈伯德, 馬克L·芒迪, 羅德尼C·黑明格爾, 斯科特T·霍爾茲克勞 申請(qǐng)人:Abb動(dòng)力T&D股份有限公司