WO2023001543A1 - Vorrichtung und verfahren zur zuordnung eines phasenanschlusses eines elektrischen gerätes zu einem damit verbundenen phasenleiter - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur zuordnung eines phasenanschlusses eines elektrischen gerätes zu einem damit verbundenen phasenleiter Download PDF

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WO2023001543A1
WO2023001543A1 PCT/EP2022/068572 EP2022068572W WO2023001543A1 WO 2023001543 A1 WO2023001543 A1 WO 2023001543A1 EP 2022068572 W EP2022068572 W EP 2022068572W WO 2023001543 A1 WO2023001543 A1 WO 2023001543A1
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WO
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phase
connection
conductor
voltage
devices
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Application number
PCT/EP2022/068572
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English (en)
French (fr)
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Thorsten Buelo
Rickard NEMETH
Mathias Buenemann
Original Assignee
Sma Solar Technology Ag
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/67—Testing the correctness of wire connections in electric apparatus or circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/18—Indicating phase sequence; Indicating synchronism

Definitions

  • the application relates to a method for identifying an assignment of at least one phase connection of an electrical device to one of several phase conductors of a multi-phase AC voltage network, which is connected to the at least one phase connection.
  • the method is also suitable for identifying an assignment of a plurality of phase connections of an electrical device to the respective phase conductors of a multi-phase AC voltage network connected thereto.
  • the application also relates to a device set up for carrying out the method.
  • a consumer unit e.g. a building or a factory, can contain a large number of electrical devices that are connected to a locally limited area of the power supply network (hereinafter also referred to as the electrical distribution network), which in turn is connected to the rest of the power supply network via a network connection point.
  • the electrical distribution network a locally limited area of the power supply network
  • a power flow within the electrical distribution network, as well as within the power supply network it is generally desirable for a power flow within the electrical distribution network, as well as within the power supply network, to be divided as evenly as possible between the multiple phase conductors.
  • this is achieved in that single-phase devices are distributed as evenly as possible to the available phase conductors when they are first connected to the electrical distribution network in relation to the total power of the devices.
  • information about which of the single-phase devices is connected to a common phase conductor is also desirable are.
  • knowledge is desired as to which of the phase terminals of the devices are each connected to the same one of the phase conductors. This applies in particular if the multi-phase devices are to be deliberately operated under a predefined unbalanced load.
  • phase conductors of the electrical distribution network can be marked with different colors to distinguish them, the use of the correct colored marking is not always guaranteed, for example because a phase conductor with the correct color is not available when wiring the consumer unit and instead a phase conductor with a different but available color scheme is used. A method for reliably identifying an assignment of phase connections to phase conductors of a power supply network is therefore required.
  • Document EP 2204658 A1 discloses a multi-phase electric power distribution network with a substation, a signal generator and a signal discriminator.
  • a different signal is provided via the signal generator on each of a plurality of phases leaving the substation.
  • the signal discriminator is used to detect each of the different signals at a consumer of electrical energy. By providing the different signal on each of the phases, their identification can be guaranteed. However, this requires a separate signal generator.
  • the document WO 2020/064169 A1 describes a method for identifying an assignment of phase lines of an electrical distribution network to connections of an electrical device capable of handling unbalanced loads, which is connected to a plurality of phase lines of the electrical distribution network.
  • setpoint parameters assigned to an unbalanced load profile are set at the connections of the electrical device.
  • a measurement parameter, in particular in the form of a time profile, is detected on each of the phase lines.
  • the detected measurement parameters are compared with the target parameters of the unbalanced load profile.
  • the assignment of the phase lines to the respective connections of the device is then identified on the basis of the comparison.
  • an electrical device capable of skewing loads is required.
  • the method cannot be used for multi-phase devices that cannot be operated with an off-balance load capability.
  • Document US 2014/0167735 A1 discloses a method for determining a phase conductor with which electrical power is supplied to a node of a network. In doing so, a voltage variation of the electrical power supplied to a subset of nodes is identified, the subset of nodes being associated with a known phase conductor. Furthermore, a variation in the voltage of the electrical power received by a particular node is identified. The phase conductor associated with the particular node is determined by correlating the identified voltage variation in electrical power supplied to the subset of nodes associated with the known phase conductor with the identified voltage variation in electrical power that is received from the particular node.
  • the invention is based on the object of specifying a method for identifying an assignment of at least one phase connection of an electrical device to one of several phase conductors of a multi-phase AC voltage network, which is connected to the at least one phase connection.
  • a method for identifying an assignment of at least one phase connection of an electrical device to one of several phase conductors of a multi-phase AC voltage network which is connected to the at least one phase connection.
  • the method should be as simple and inexpensive to implement as possible. Carrying out the method should neither require a separate signal generator nor an electrical device capable of skewing loads.
  • the method should also be able to be used when not all devices are multi-phase, but rather individual devices of the group are only single-phase. It is also the object of the invention to specify a device suitable for carrying out the method.
  • the object of specifying a method of the type mentioned at the outset is solved by a method having the features of independent claim 1 .
  • the task of specifying a device for carrying out the method is achieved by a Object with the features of independent claim 12 solved.
  • Advantageous embodiments of the method are specified in claims 2 to 11, advantageous embodiments of the device are specified in claims 13 to 17.
  • a method for identifying an assignment of at least one phase connection of an electrical device to one of several phase conductors of an electrical distribution network to which the device, in particular the at least one phase connection of the device, is connected has the following steps:
  • the conductor voltages have voltage fluctuations that can be distinguished from one another in relation to one another, even if the line voltages cannot be changed by the device itself or by a separate signal generator,
  • Identification of the assignment of the at least one phase connection to the phase conductor connected to it by determining that combination between the phase connection and one of the phase conductors in which the deviation between the time profile of the connection voltage detected at the phase connection and the time profile of the conductor voltage detected at the respective phase conductor Tension related to the property of time courses is minimal.
  • the invention uses the effect that when a phase conductor of the electrical distribution network is connected to a phase connection of the electrical device, voltage fluctuations on this phase conductor, i.e. fluctuations in the conductor voltage, in at least a similar form and expression Voltage fluctuations, i.e. fluctuations in the connection voltage, can be found at the associated phase connection.
  • voltage fluctuations i.e. fluctuations in the connection voltage
  • the phase voltages relative to one another also exhibit voltage fluctuations that can be distinguished from one another if a change in one or more of the phase voltages caused by the device itself or by a separate signal generator is ruled out or does not exist.
  • the voltage fluctuations are in fact already existing voltage fluctuations z. B.
  • the voltage fluctuations are not explicitly applied to the phase conductors for the purpose of making the phase conductors distinguishable from one another. Rather, they are already present in normal operation on the phase conductors in a more or less distinguishable form.
  • the method enables one or more phase connections of devices to be assigned to the respectively connected phase conductor of the distribution network without necessarily marking the conductor voltages and/or the connection voltages in an identifiable manner using the device itself or using a separate signal generator and/or or have to change.
  • the phase conductors and thus also the phase connections connected thereto can already be distinguished from one another without an additional marking applied merely for the purpose of distinguishability.
  • the property of the time curves can be the detected voltages themselves.
  • the property can be, for example, effective values of the AC voltages present on the phase conductors, which can optionally also be averaged over small periods of time within the respective time curves.
  • a property can also include that the respective course of time runs through a calculation algorithm beforehand and the result of the calculation algorithm represents the property.
  • a change over time in the respectively detected voltages or the corresponding effective values can also be compared with one another.
  • the device can be a device which is designed to generate a unidirectional flow of power from the distribution network in the direction of the device during operation, ie to operate as an energy consumer with regard to the distribution network.
  • the device can be connected to an energy sink or comprise one.
  • the device can be designed to generate a unidirectional flow of power from the device in the direction of the distribution network during operation, ie to operate as an energy generator in relation to the distribution network.
  • the device can be connected to a power source or can comprise a power source.
  • the device is designed to generate a bidirectional power flow between the distribution network and the device during its operation. In this case, the device can therefore operate as an energy consumer in relation to the distribution network in one period and as an energy producer in another period.
  • the device can be connected to an energy store or contain one.
  • the method offers the advantage that it is not necessary for the device itself or a separate signal generator to modify the line voltages and/or the terminal voltages in a characteristic manner in order to make them distinguishable. On the contrary, this can be omitted since the voltage fluctuations of the phase conductors that are present anyway are sufficiently distinguishable and can be used as markers for the corresponding phase conductor and the phase connection connected to it—or in the case of several devices: the phase connections connected to it.
  • a voltage fluctuation (several voltage fluctuations) is detected in the electrical distribution network, which is at least largely unknown (unknown) in particular in its form and/or in its amplitude before its measurement (before the respective measurements). Rather, the voltage fluctuation only becomes known through its measurement (the voltage fluctuations only become known through their respective measurements).
  • a predefined voltage fluctuation is impressed on a phase conductor (in which predefined voltage fluctuations are impressed on several phase conductors), the shape and/or amplitude of which is already known before it is measured (already before it is measured). respective measurements), in particular even before they are imprinted (before their respective imprints) is at least largely known (are at least largely known).
  • the method offers the advantage that the assignment of a phase conductor to a phase connection can be determined based on a voltage fluctuation that is present in the electrical distribution network anyway.
  • the voltage fluctuations that are present anyway arise as a result of the normal operation of a total of energy consumers, energy producers and/or energy stores that are connected to the different phase conductors of the distribution network and/or the energy supply network connected thereto.
  • the voltage fluctuations that are already present on the phase conductors usually do not otherwise receive any special attention, but are often even undesirable, but cannot be completely avoided.
  • use is now made of the fact that the voltage fluctuation, which is present anyway, is usually different from phase conductor to phase conductor and, as a result, forms a characteristic marking of each phase conductor.
  • the phase conductors can therefore be distinguished from one another via the individually different voltage fluctuations.
  • the voltage fluctuations that are present anyway are also transmitted in their respective form to the phase connections of the device connected to the phase conductors or to the phase connection of the device connected to one of the phase conductors.
  • the method now detects the voltage fluctuations of the phase conductors by detecting the time profiles of the conductor voltages and the voltage fluctuations of the phase connection or phase connections by detecting the time profiles of the connection voltage or the connection voltages. By comparing the time curve of the connection voltage or one of the connection voltages with the time curves of all existing conductor voltages, that combination of phase connection and phase conductor can then be determined in which the
  • Voltage fluctuations are quantified for each combination of phase connection and phase conductor by a deviation between the time history of the connection voltage detected at the phase connection and the time history of the conductor voltage detected at the respective phase conductor in relation to a Property of the time courses is determined quantitatively.
  • the combination with the best correspondence between the voltage fluctuations is that combination of phase conductor and phase connection whose deviation in relation to the property of the time curves is minimal.
  • the method can be carried out more cheaply and efficiently and the associated device can be designed less complex.
  • the method can also be used when the electrical device assigned to the phase connections is not able to carry a load at an angle.
  • the electrical device has one, in particular exactly one, phase connection and a neutral conductor connection.
  • the method thus makes it possible to determine to which phase conductor of the multi-phase distribution network the phase connection of the device is connected.
  • the electrical device has at least two phase connections, in particular three phase connections.
  • the device can also have a neutral conductor connection, but this is not absolutely necessary.
  • the detection of the time profile of the connection voltage (ÜR(t), Us(t), Ur(t)) and the comparison of the voltage fluctuation at one of the phase connections of the device with those of each phase conductor is carried out in this embodiment of the method for all phase connections of the electrical device carried out.
  • the method can be used to determine to which phase conductor each of the phase terminals of the device is connected.
  • the neutral conductor connection is present on the electrical device in particular if the device is designed as a device capable of skewing loads.
  • the electrical device is designed as a device that cannot be loaded at an angle, it is possible that the device does not have a neutral conductor connection, or that a neutral conductor connection is present but is not energized during operation of the device, but for example serves as a reference potential for voltage measurements.
  • the electrical device is part of a group with a plurality of electrical devices that are connected together to the electrical distribution network and are connected to an optionally higher-level power supply network via a common network connection point.
  • the method is performed for each device in the group. The method thus makes it possible to determine to which phase conductor each of the phase connections of each device in the group is connected. This embodiment of the method can also be used to determine which phase connection of each device within the group is connected to the same one of the phase conductors.
  • a device in the group with a number of phase connections that corresponds to the number of phase conductors in the electrical distribution network is determined as the reference device, and the time profile of the conductor voltages on each of the phase conductors in the electrical distribution network is detected by the reference device.
  • the assignment of the phase connections currently present on the reference device to the phase conductors respectively connected to them can be defined as a reference.
  • phase conductor that is currently connected to the phase connection R of the device also corresponds to the phase conductor L1, at least while the method is being carried out, regardless of whether it is actually the phase conductor L1 or not.
  • phase connection S and the phase conductor connected to it which then corresponds to the phase conductor L2 at least during the process, and also to the phase connection T and the phase conductor currently connected to it, which then represents the phase conductor L3 at least during the process.
  • phase connection or the phase connections to the phase conductor connected thereto or to the phase conductors respectively connected thereto relative to the assignment defined on the reference device is identified. This is possible because it is often sufficient to determine which phase connections of all devices within a group are each connected to the same phase conductor, regardless of whether the phase conductor is actually a specific one of the phase conductors L1, L2, L3 or Not.
  • the above also applies analogously to an arrangement with a different number of phase conductors, for example for an arrangement with two or more than three phase conductors.
  • the time profile of the phase conductor voltages on each of the phase conductors can also be detected using a large number of single-phase devices in a group.
  • the group can include a large number of devices that have one, in particular precisely one, phase connection and one neutral conductor connection, with the phase connections of the single-phase devices each being connected to different phase conductors in such a way that each phase conductor is connected to at least one phase connection.
  • the detection of the time profiles of all connection voltages of the single-phase devices of the group also represents the detection of the time profiles of the conductor voltages on each of the phase conductors of the electrical distribution network.
  • the time profile of the conductor voltage on each of the phase conductors is detected here by the large number of single-phase devices.
  • the identification of the assignment of the phase connection of the devices to the phase conductor connected to it, if necessary also the assignment of the single-phase devices to each other, which are connected to each other via the same phase conductor, can be done by clustering the devices among themselves, with the clustering depending on the is determined for each combination of two devices of the plurality of calculated deviations. This shows, for example, that devices whose phase connections are connected to one another via the same phase conductor exhibit a particularly small deviation. These deviations are particularly small compared to the deviations of those devices whose phase connections are connected to different phase conductors.
  • the time profile of the conductor voltage on the phase conductors of the electrical distribution network, in particular on each of the phase conductors of the electrical distribution network, and/or the time profile of the connection voltage on the phase connections of the electrical device, in particular on each of the phase connections of the electrical device can be carried out via several separately available measuring units that are electrically connected to the distribution network or to the phase connections.
  • the time profile of the conductor voltage on the phase conductors of the electrical distribution network, in particular each of the phase conductors of the electrical distribution network, and/or the time profile of the connection voltage on the phase connections of the electrical device, in particular on each of the phase connections is detected of the electrical device, but carried out via a measuring unit present in the electrical device.
  • the corresponding electrical device already includes a corresponding measuring unit for its normal operation, which can then be used as a measuring unit for detecting the voltage curves of the connection voltages.
  • the reference device mentioned above can contain both the first measuring unit and the second measuring unit. It is possible that the reference device contains the hardware of only one measuring unit, but this hardware represents both the first measuring unit and the second measuring unit. This results from the fact that the assignment of the phase conductors with the associated phase connections can be defined for the reference device.
  • the deviation in relation to the property of the time courses between the time course of the terminal voltage at each of the phase terminals and the phase voltage at each of the phase conductors is quantitatively determined by means of a calculation of least square sums.
  • the calculation of the least squares sums can e.g. B. using the root mean square method.
  • the property of the time curves can be the detected voltage values per se.
  • the property can also include an amplitude or an effective value of the respective voltage present as an alternating voltage.
  • a property can also include that the passage of time previously calculation algorithm and the result of the calculation algorithm represents the property. It is then also possible for a change over time in the respectively detected voltages to be compared with one another.
  • the property with respect to which the quantitative determination of the deviation between the time curves takes place can include a change in the terminal voltages and the conductor voltages over time. When changing over time, it can be z. B. be the gradient of the detected time curves of the voltages. Other properties of the time curves of the recorded voltages can also be used for the method. It is also possible to use generic machine learning methods for the method.
  • the properties for the feature extraction, which are used for the method can be integrated into the algorithm, for example when training an artificial neural network (ANN) or the like.
  • ANN artificial neural network
  • a mean value over the time changes in the line voltages and/or an average over the time changes in the connection voltages can also be taken into account in the quantitative determination of the deviation.
  • the mean value preferably corresponds to the arithmetic mean value of the change over time in the three conductor voltages and/or the three connection voltages.
  • the consideration of the mean value can e.g. This can be done, for example, by subtracting the mean value of the change over time in the three connection voltages of a three-phase device and the mean value of the change in the connection voltages of the reference device over time in the case of single-phase devices - this then corresponds to the mean value of the change over time in the conductor Voltages - is subtracted from the phase under test.
  • values of the connection voltages and/or values of the line voltages are communicated to a server and evaluated by an evaluation unit in the server. Functions and data can be made available on the server, which a user can access via a portal.
  • Such a device for identifying an assignment of at least one phase connection of an electrical device to one of several phase conductors of an electrical distribution network has the following: a first measuring unit for detecting a time profile of a conductor voltage on each of the phase conductors of the electrical distribution network, a second measuring unit for detecting a Time profile of a connection voltage at one or more of the phase connections of the electrical device, an evaluation unit for comparing the time profile of the connection voltage at one or more of the phase connections of the device with those time profiles that are assigned to the conductor voltages of the phase conductors, and for identifying an assignment of the one phase connection or each of the phase connections to the phase conductor respectively connected thereto as a function of the comparison.
  • the first measuring unit can be designed as a measuring unit that is independent of the devices. Specifically, the first measuring unit can be designed as a separate measuring unit. This can e.g. B. be advantageous if the designation of the phase conductors, whose voltage fluctuations are measured by the first measuring unit, is specified, is to be retained and is to serve as a reference value for the phase connections of the devices. As an alternative to this, however, the first measuring unit can also be a component of one of the devices, in particular the reference device.
  • the device has a group with two or more electrical devices, each of which is assigned a second measuring unit are connected to the electrical distribution grid and connected to the power supply grid via a common grid connection point.
  • the first measuring unit is preferably part of a first device in the group and/or the second measuring units are each part of an electrical device in the group.
  • the first device can be designed as a multi-phase device and have a number of phase connections that corresponds to the number of phase conductors present in the distribution network. In this case, the first device can serve as the reference device of the group.
  • an electrical device In one embodiment of the device, an electrical device, several electrical devices and/or all electrical devices are connected to one another, to the evaluation unit and/or to a server in terms of data technology, ie for communication in particular via the Internet. Functions and data can be made available on the server, which a user can access via a portal.
  • the evaluation unit can be part of one or more of the devices or part of the server.
  • the method and the device can be used to determine to which phase conductor a phase connection of a device is actually connected.
  • the method can also be used to limit unbalanced loads and/or provide overload protection.
  • the method can also support balancing measures that are carried out by an operator of the power supply network.
  • a further application of the method can be used to separate or also to allocate installations that are geographically or network topologically remote. For example, by comparing the voltage fluctuations in the conductor voltages of two systems or their different distribution networks, the method can identify whether the two systems or their distribution networks are electrically “close” to one another or “distant” from one another. In concrete terms, a deviation in the line voltages of the two distribution grids can be measured quantitatively to be determined. When determining the distance between the two installations, the effect is then exploited that the geographic or network topological distance between the two installations usually increases with increasing deviation of the conductor voltages from one another. In other words, the quantitative deviation determined in this way can be viewed as a measure of the geographic or network topological distance between the two systems.
  • 1a schematically shows a first embodiment of a device for identifying an assignment of at least one phase connection to one of a plurality of phase conductors
  • 1b schematically shows a second embodiment of a device for identifying an assignment of at least one phase connection to one of a plurality of phase conductors
  • FIG. 2 schematically shows a third embodiment of a device for identifying an assignment of at least one phase connection to one of a plurality of phase conductors
  • FIG. 3a shows exemplary time curves of connection voltages
  • FIG. 3b exemplary time curves of connection voltages
  • 3c shows exemplary time characteristics of terminal voltages
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for identifying an assignment of each of the phase connections of a number of devices to one of a number of phase conductors.
  • FIG. 1a A first embodiment of a device 1 for identifying an assignment of a phase connection R of an electrical device 2e to one of a plurality of phase conductors L1, L2, L3 of an electrical distribution network 22 is shown schematically in FIG. 1a.
  • the electrical device 2e is designed as a single-phase photovoltaic (PV) inverter and has the phase connection R and a neutral conductor connection NG on an AC side. On a DC side, the device 2e is connected to a photovoltaic (PV) generator 4 as a power source.
  • PV photovoltaic
  • the electrical distribution network 22 has the phase conductors L1 , L2 , L3 and a neutral conductor N and is connected to a higher-level energy supply network 20 via a network connection point 21 .
  • the energy supply network 20 is usually a multi-phase AC voltage network, which is shown in FIG. 1a as an example as a three-phase AC voltage network.
  • the network connection point 21 is a connection point between the energy supply network 20 of an energy supply company and the lines of the locally limited electrical distribution network 22, which z. B. can be assigned to a building, a commercial enterprise or a factory.
  • the network connection point 21 can have additional components that are not shown explicitly in FIG. For example, it may include electrical fuses to prevent an overcurrent condition or a transformer designed to transform an AC voltage present within the power grid 20 into an AC voltage within the distribution grid 22 .
  • the device 1 has a first measuring unit 12 for detecting a time profile of conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) on the phase conductors L1, L2, L3 of the electrical distribution network 22.
  • the device 1 also has a second measuring unit 13 for detecting a time profile of the connection voltage ÜR(t) at the phase connection R of the electrical device 2e.
  • the device 1 also has an evaluation unit 11, which is connected to the measuring units 12, 13 via a data connection 14—illustrated as a dashed line in FIG. 1a—for control and/or communication.
  • the evaluation unit 11 is set up to compare the time curve of the connection voltage ÜR(t) at the phase connection R of the device 2e with the time curves that correspond to the conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), UL3(t) of the phase conductors L1, L2, L3 are assigned. The evaluation unit 11 is further set up, depending on this comparison, to identify the connection of the phase connection R of device 2e to the phase conductor L1, L2, L3 currently connected to it—in FIG. 1a, for example, the phase conductor L3.
  • the first measuring unit 12 is illustrated as a separate measuring unit. This is advantageous if the designation of the phase conductors L1, L2, L3, which are measured directly by the first measuring unit 12, is specified, is to be retained and is to be used as a reference value for the phase connection R of the device 2e.
  • Fig. 1b is a second embodiment of a device 1 for identifying an assignment of each of the multiple phase connections R, S, T of an electrical device 2a, and of the phase connection R of the electrical device 2e (see FIG. 1a) to each one of several phase conductors L1, L2, L3 of an electrical distribution network 22 is shown.
  • the electrical device 2a is designed, for example, as a three-phase battery inverter and has the phase connections R, S, T and a neutral conductor connection NG on an AC side.
  • the device 2a is connected to a battery 3 on a DC side.
  • the device 1 has a first measuring unit 12 for detecting a time profile of conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) on the phase conductors L1, L2, L3 of the electrical distribution network 22.
  • the device 1 has a further second measuring unit 13 which is set up to measure the time curves of the connection voltages UR(t) , Us(t), IIt( ⁇ ) at the phase connections R, S, T of the device 2a.
  • the device 1 also has an evaluation unit 11 which is connected to the measuring units 12 , 13 via a data connection 14 .
  • the evaluation unit 11 is set up to compare the time curve of the connection voltage UR(t) at the phase connection R of the device 2e with the time curves of the conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) of the phase conductors L1, L2, L3 are assigned. The evaluation unit 11 is also set up to identify the connection of the phase connection R of the device 2e to the phase conductor L3 as a function of this comparison.
  • the evaluation unit 11 is also set up to compare the time profiles of the connection voltages UR(t), Us(t), Ur(t) at the phase connections R, S, T of the device 2a with the time profiles that correspond to the line voltages Uu (t), Ui_2(t), Ui_3(t) the Phase conductors L1, L2, L3 are assigned.
  • the evaluation unit 11 is also set up to identify the connection between the phase connections R, S, T of device 2a and the phase conductors L1, L2, L3 as a function of this comparison.
  • the first measuring unit 12 as a separate measuring unit is advantageous, for example, when the designation of the phase conductors L1, L2, L3, which are measured directly by the first measuring unit 12, is specified and is to be retained and used as a reference value for the phase connections R, S, T of the devices 2a, 2e should serve.
  • the electrical device 2a in FIG. 2 is designed as a three-phase battery inverter and has the phase connections R, S, T and the neutral conductor connection NG on the AC side.
  • the device 2a is connected to the battery 3 on the DC side.
  • the electrical device 2b is designed as a three-phase photovoltaic (PV) inverter and has the phase connections R, S, T and a neutral conductor connection NG on an AC side.
  • PV photovoltaic
  • the device 2b is connected to a photovoltaic (PV) generator 4 on a DC side.
  • the electrical device 2c is designed as a three-phase hybrid inverter and has the phase connections R, S, T and a neutral conductor connection NG on its AC side.
  • the device 2c is connected to a photovoltaic (PV) generator 4 and a battery 3 on its DC side.
  • the electrical device 2d is designed as a three-phase frequency converter and has the phase connections R, S, T and a neutral conductor connection NG on a first AC voltage side.
  • the device 2d is connected to an electric motor 5 on its other side.
  • the devices 2a, 2b, 2c, 2d each have a measuring unit (not shown) for voltage measurement. These measuring units each serve as second measuring units 13, which are set up to measure the time curves of the corresponding connection voltages UR(t), Us(t), IIt( ⁇ ) at the phase connections R, S, T of the devices 2a, 2b, 2c, 2d to measure.
  • the function of a first measuring unit 12 for detecting a time profile of conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) on the phase conductors L1, L2, L3 of the electrical distribution network 22 is performed by one of these units of measurement perceived.
  • each of the devices 2a, 2b, 2c, 2d is part of one of the devices 2a, 2b, 2c, 2d, specifically the device that is defined as the so-called reference device.
  • This definition is flexible in the embodiment in Fig. 2, it being possible to define each of the devices 2a, 2b, 2c, 2d as a reference device, because the number of phase connections of the devices 2a, 2b, 2c, 2d for all devices with the number of phase conductors L1, L2, L3 within the distribution network 22 matches.
  • the device 1 also has an evaluation unit 11 which is connected to the measuring units 12, 13 via a data connection.
  • the evaluation unit 11 is set up to compare the time profiles of the connection voltages UR(t), Us(t), IIt( ⁇ ) at the phase connections R, S, T of each of the devices 2a, 2b, 2c, 2d with the time profiles which are assigned to the conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) of the phase conductors L1, L2, L3.
  • the evaluation unit 11 is also set up to identify the connection of the phase connections R, S, T of each of the devices 2a, 2b, 2c, 2d to the phase conductors L1, L2, L3 as a function of this comparison.
  • the evaluation unit 11 can also assign those devices that have the same phase assignment to a cluster.
  • the devices 2a and 2d belong to the same cluster because they have the same assignment between their phase terminals R, S, T and the corresponding phase conductors L1, L2, L3.
  • the devices 2b and 2c would belong to a different cluster because they also have the same allocation between their phase connections R, S, T and the corresponding phase conductors L1, L2, L3.
  • the electrical devices 2a, 2b and 2c each have a radio interface 6 for data communication.
  • the device 2d has a data connection 14 with the device 2c. This data connection 14 can be wireless or wired.
  • the devices 2c and 2d can be z. B. are spatially close to each other.
  • the devices 2a, 2b, 2c are z. B. connected to the Internet 30 via its radio interface 6 .
  • the device 2d can e.g. B. be connected to the Internet 30 via the data connection 14 and the radio interface 6 of the device 2c.
  • the evaluation unit 11 can be located on a server 31 connected to the devices 2a, 2b, 2c, 2d, for example via the Internet 30.
  • the server 31 can be accessed from a PC 32 and via the Internet 30, e.g. B. via a portal that the server 31 provides.
  • the first measuring unit 12 can be identical to the second measuring unit 13 .
  • the Corresponding measuring unit has a double function in that it serves both as the first measuring unit 13 to detect the connection voltages at the phase connections R, S, T of the reference device and - by definition - to assign the phase connections R, S, T of the reference device to the respectively connected phase conductors L1, L2, L3 - to detect the conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) on the phase conductors L1, L2, L3 defined in this way.
  • This is possible, for example, when it is only important to identify which of the phase connections R, S, T of the devices 2a, 2b, 2c, 2d, 2e is connected to the same one of the phase conductors L1, L2, L3.
  • FIG. 3a shows exemplary time curves of connection voltages UR(t) of devices 2a, 2b, 2c, 2d from FIG.
  • the respective phase connection R is connected to the same phase conductor L3.
  • the time curves UR(t) for devices 2a and 2d are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3a.
  • the respective phase connection R is connected to the same phase conductor L2 in the devices 2b and 2c.
  • the time curves UR(t) for devices 2b and 2c are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3a.
  • a curve from FIG. 3a can correspond to a cluster of two devices from FIG.
  • the assignments of the other devices can be determined with knowledge of the time curves of the connection voltages UR(t), Us(t), U-r(t) (cf. Figs. 3b , 3c) are identified in relation to the assignments on the reference device.
  • FIG. 3b shows exemplary time curves of connection voltages Us(t) of devices 2a, 2b, 2c, 2d from FIG.
  • the respective phase connection S is connected to the same phase conductor L2.
  • the time profiles Us(t) for the devices 2a and 2d are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3b.
  • the respective phase connection S is connected to the same phase conductor L1 in the devices 2b and 2c.
  • the time profiles Us(t) for the devices 2b and 2c are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3b.
  • a curve from FIG. 3b can correspond to a cluster of two devices from FIG. FIG.
  • 3c shows exemplary time curves of connection voltages IIt( ⁇ ) of devices 2a, 2b, 2c, 2d from FIG.
  • the respective phase connection T is connected to the same phase conductor L1.
  • the time curves IIt( ⁇ ) for devices 2a and 2d are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3c.
  • the respective phase connection T is connected to the same phase conductor L3 in the devices 2b and 2c.
  • the time curves IIt( ⁇ ) for the devices 2b and 2c are therefore the same.
  • the two curves are superimposed and cannot be distinguished in FIG. 3c.
  • a curve from FIG. 3c can correspond to a cluster of two devices from FIG.
  • phase connections R, S, T of the different devices 2a-2d are each connected to the same one of the phase conductors L1, L2, L3—and also to one another via the phase conductors L1, L2, L3.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for identifying an assignment of each of the phase connections R, S, T of several devices to one of several phase conductors L1, L2, L3.
  • the connection voltage UR(t), Us(t), IIt( ⁇ ) for each phase connection of each device 2a-2e is measured by the respective second measuring units 13 in step S2.
  • each of the conductor voltages Uu(t), Ui_2(t), U L3 (t) is assigned to one of the detected connection voltages UR(t), Us(t), U-r(t) of the reference device by definition.
  • step S4 a combination of device and phase connection R, S, T and phase conductors L1, L2, L3 is selected.
  • the time profile at the selected phase connection of the selected device is compared with the time profile of the selected phase conductor in step S5.
  • step S6 the Comparison evaluated by quantifying a deviation in relation to a property of the time courses, and storing the result. If all combinations of phase connections R, S, T and phase conductors L1, L2, L3 for the selected device have not yet been compared, branch "no" from step S7, then in step S8 the next combination of phase connections R, S, T and phase conductors L1, L2, L3 is selected for the selected device and steps S5 to S7 are run through again. If all combinations are compared with one another, branch "yes" from step S7, then the phase connection R, S, T is assigned to that phase conductor L1, L2, L3 whose combination in step S6 resulted in the smallest deviation.
  • step S9 it is checked whether steps S5 to S8 have been carried out for all devices. If this is not the case, branch “no” from step S9, the next device is selected in step S10 and steps S5 to S9 are run through again. If all devices have already been processed, branch "yes" from step S9, the identified association is output in step S11 and the method ends in step S12.

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Abstract

Die Anmeldung beschreibt ein Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung zumindest eines Phasenanschlusses (R, S, T) eines elektrischen Gerätes (2a-2e) zu einem von mehreren Phasenleitern (L1, L2, L3) eines elektrischen Verteilnetzes (22), mit dem das Gerät (2a-2e) verbunden ist, mit den Schritten: - Erfassung von Spannungsschwankungen in dem elektrischen Verteilnetz (22) über eine Detektion eines Zeitverlaufes einer Leiter-Spannung (UL1(t), UL2(t), UL3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1, L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) einerseits und eines Zeitverlaufes einer Anschluss-Spannung (UR(t), US(t), UT(t)), die an dem zumindest einen Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) anliegt, andererseits, wobei die Leiter-Spannungen (UL1(t), UL2(t), UL3(t)) relativ zueinander auch dann voneinander unterscheidbare Spannungsschwankungen aufweisen, wenn eine Veränderung einer oder mehrerer der Leiter-Spannungen (UL1(t), UL2(t), UL3(t)) durch das Gerät (2a-2e) selbst oder durch einen separaten Signalgenerator ausgeschlossen ist, - Vergleich der Spannungsschwankung an dem Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) mit denjenigen jedes Phasenleiters (L1, L2, L3), wobei eine Abweichung zwischen dem Zeitverlauf der Anschluss-Spannung (UR(t), US(t), UT(t)), der an dem Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2d) detektiert wurde, und jedem der Zeitverläufe der Leiter-Spannungen (UL1(t), UL2(t), UL3(t)), die an den Phasenleitern (L1, L2, L3) detektiert wurden, in Bezug auf eine Eigenschaft der Zeitverläufe quantitativ bestimmt wird, - Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses (R, S, T) zu dem damit verbundenen Phasenleiter (L1, L2, L3) durch Bestimmung derjenigen Kombination zwischen dem Phasenanschluss (R, S, T) und einem der Phasenleiter (L1, L2, L3), bei der die Abweichung zwischen dem an dem Phasenanschluss (R, S, T) detektierten Zeitverlauf der Anschluss-Spannung (UR(t), US(t), UT(t)) und dem an dem jeweiligen Phasenleiter (L1, L2, L3) detektierten Zeitverlauf der Leiter-Spannung (UL1(t), UL2(t), UL3(t)) in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe minimal ist. Die Anmeldung beschreibt weiter eine Vorrichtung, die geeignet und eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ZUORDNUNG EINES PHASENANSCHLUSSES EINES ELEKTRISCHEN GERÄTES ZU EINEM DAMIT VERBUNDENEN PHASENLEITER
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung von zumindest einem Phasenanschluss eines elektrischen Gerätes zu einem von mehreren Phasenleitern eines mehrphasigen Wechselspannungsnetzes, der mit dem zumindest einen Phasenanschluss verbunden ist. Dabei ist das Verfahren auch zur Identifikation einer Zuordnung von mehreren Phasenanschlüssen eines elektrischen Gerätes zu den jeweiligen damit verbundenen Phasenleitern eines mehrphasigen Wechselspannungsnetzes geeignet. Die Anmeldung betrifft weiterhin eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung.
Stand der Technik
Elektrische Energie wird mittels eines flächendeckend ausgebauten Energieversorgungsnetzes von Energieerzeugungseinheiten zu Energieverbrauchern transportiert. Dabei erfolgt der Energietransport in einem mehrphasigen Wechselspannungsnetz über mehrere Phasenleiter - zumeist zwei oder drei Phasenleiter- und einen Neutralleiter. Zusätzlich ist zu Schutzzwecken üblicherweise ein Erdpotentialleiter vorgesehen. Eine Verbrauchereinheit, z.B. ein Gebäude oder eine Fabrik, kann eine Vielzahl elektrischer Geräte beinhalten, die mit einem lokal begrenzten Bereich des Energieversorgungsnetzes (im Folgenden auch elektrisches Verteilnetz) verbunden sind, der wiederum über einen Netzanschlusspunkt mit dem restlichen Energieversorgungsnetz verbunden ist. Um nicht einzelne Phasenleiter auf Kosten anderer zu überlasten, ist es generell gewünscht, dass ein Leistungsfluss innerhalb des elektrisches Verteilnetzes, wie auch innerhalb des Energieversorgungsnetzes, möglichst gleichmäßig auf die mehreren Phasenleiter aufgeteilt wird. Dies wird einerseits dadurch erzielt, dass einphasige Geräte schon bei deren erstmaligem Anschluss an das elektrische Verteilnetz in Bezug auf eine Gesamtleistung der Geräte möglichst gleichmäßig auf die verfügbaren Phasenleiter aufgeteilt werden. Zusätzlich ist auch eine Information darüber wünschenswert, welche der einphasigen Geräte jeweils an einen gemeinsamen Phasenleiter angeschlossen sind. Auch bei mehrphasig ausgelegten Geräten ist es gewünscht, jeden der Phasenanschlüsse auch mit demjenigen der Phasenleiter zu verbinden, für den er vorgesehen ist. Zumindest ist eine Kenntnis darüber erwünscht, welche der Phasenanschlüsse der Geräte jeweils mit demselben der Phasenleiter verbunden sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn die mehrphasigen Geräte bewusst unter einer vordefinierten Schieflast betrieben werden sollen.
Zwar können die einzelnen Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes zu deren Unterscheidung mit unterschiedlichen Farben gekennzeichnet sein, die Verwendung der korrekten farblichen Markierung ist jedoch nicht immer sicher gewährleistet, beispielsweise weil bei einer Verkabelung der Verbrauchereinheit ein Phasenleiter mit der korrekten Farbgebung gerade nicht verfügbar ist und stattdessen ein Phasenleiter mit einer anderen, aber verfügbaren Farbgebung verwendet wird. Daher ist ein Verfahren zur sicheren Identifikation einer Zuordnung von Phasenanschlüssen zu Phasenleitern eines Energieversorgungsnetzes gewünscht.
Die Druckschrift EP 2204658 A1 offenbart ein mehrphasiges elektrisches Energieverteilungsnetz mit einer Unterstation, einem Signalgenerator und einem Signaldiskriminator. Über den Signalgenerator wird ein unterschiedliches Signal auf jeder einer Vielzahl von Phasen, die die Unterstation verlassen bereitgestellt. Der Signaldiskriminator dient zum Erfassen jedes der unterschiedlichen Signale an einem Verbraucher der elektrischen Energie. Durch die Bereitstellung des unterschiedlichen Signals auf jeder der Phasen kann deren Identifikation gewährleistet werden. Dies erfordert jedoch einen separaten Signalgenerator.
In der Druckschrift WO 2020 / 064169 A1 ist ein Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung von Phasenleitungen eines elektrischen Verteilnetzes zu Anschlüssen eines schief lastfähigen elektrischen Gerätes beschrieben, das an mehrere Phasenleitungen des elektrischen Verteilnetzes angeschlossen ist. Bei dem Verfahren werden einem Schieflastprofil zugeordnete Soll-Parameter an den Anschlüssen des elektrischen Gerätes eingestellt. An jeder der Phasenleitungen wird ein Mess- Parameter, insbesondere in Form eines Zeitverlaufes detektiert. Die detektierten Mess-Parameter werden mit den Soll-Parametern des Schieflastprofils verglichen. Auf Basis des Vergleichs erfolgt dann eine Identifikation der Zuordnung der Phasenleitungen zu den jeweiligen Anschlüssen des Gerätes. Hierbei ist zwar kein separater Signalgenerator, jedoch ein schief lastfähiges elektrisches Gerät erforderlich. Bei mehrphasigen Geräten, die nicht schief lastfähig betrieben werden können, kann das Verfahren nicht angewendet werden.
Die Druckschrift US 2014/0167735 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung eines Phasenleiters, mit der elektrische Leistung an einen Knoten eines Netzes geliefert wird. Dabei wird eine Spannungsvariation der elektrischen Leistung identifiziert, die an eine Untergruppe von Knoten geliefert wird, wobei die Untergruppe von Knoten einem bekannten Phasenleiter zugeordnet ist. Weiterhin wird eine Variation der Spannung der elektrischen Leistung identifiziert, die von einem bestimmten Knoten empfangen wird. Der Phasenleiter, der dem bestimmten Knoten zugeordnet ist, wird dadurch bestimmt, indem die identifizierte Spannungsvariation der elektrischen Leistung, die an die Untergruppe von Knoten geliefert wird, die dem bekannten Phasenleiter zugeordnet ist, mit der identifizierten Spannungsvariation in der elektrischen Leistung korreliert wird, die von dem bestimmten Knoten empfangen wird.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung von zumindest einem Phasenanschluss eines elektrischen Gerätes zu einem von mehreren Phasenleitern eines mehrphasigen Wechselspannungsnetzes anzugeben, der mit dem zumindest einen Phasenanschluss verbunden ist. Insbesondere soll mittels des Verfahrens erkannt werden können, welche Phasenanschlüsse einer Vielzahl von Geräten jeweils an denselben Phasenleiter angeschlossen sind. Das Verfahren soll möglichst einfach und kostengünstig durchführbar sein. Dabei soll eine Durchführung des Verfahrens weder einen separaten Signalgenerator, noch ein schief lastfähiges elektrisches Gerät erfordern. Konkret soll das Verfahren auch dann Anwendung finden können, wenn nicht alle Geräte mehrphasig, sondern vielmehr einzelne Geräte der Gruppe lediglich einphasig ausgebildet sind. Es ist zudem Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.
Lösung
Die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 11, vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 13 bis 17 genannt.
Beschreibung der Erfindung
Ein Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung zumindest eines Phasenanschlusses eines elektrischen Gerätes zu einem von mehreren Phasenleitern eines elektrischen Verteilnetzes, mit dem das Gerät, insbesondere der zumindest eine Phasenanschluss des Gerätes verbunden ist, weist die folgenden Schritte auf:
Erfassung von Spannungsschwankungen in dem elektrischen Verteilnetz über eine Detektion eines Zeitverlaufes einer Leiter-Spannung an jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes einerseits und eines Zeitverlaufes einer Anschluss- Spannung, die an dem zumindest einen Phasenanschluss des elektrischen Gerätes anliegt, andererseits, wobei die Leiter-Spannungen relativ zueinander auch dann voneinander unterscheidbare Spannungsschwankungen aufweisen, wenn eine Veränderung der Leiter-Spannungen durch das Gerät selbst oder durch einen separaten Signalgenerator ausgeschlossen ist,
Vergleich der Spannungsschwankung an dem Phasenanschluss des Gerätes mit denjenigen jedes Phasenleiters über einen Vergleich der entsprechenden Zeitverläufe, wobei eine Abweichung zwischen dem Zeitverlauf der Anschluss- Spannung, der an dem Phasenanschluss des elektrischen Gerätes detektiert wurde, und jedem der Zeitverläufe der Leiter-Spannungen, die an den Phasenleitern detektiert wurden, in Bezug auf eine Eigenschaft der Zeitverläufe quantitativ bestimmt wird.
Identifikation der Zuordnung des zumindest einen Phasenanschlusses zu dem damit verbundenen Phasenleiter durch Bestimmung derjenigen Kombination zwischen dem Phasenanschluss und einem der Phasenleiter, bei der die Abweichung zwischen dem an dem Phasenanschluss detektierten Zeitverlauf der Anschluss-Spannung und dem an dem jeweiligen Phasenleiter detektierten Zeitverlauf der Leiter-Spannung in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe minimal ist.
Die Erfindung nutzt den Effekt, dass dann, wenn ein Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes mit einem Phasenanschluss des elektrischen Gerätes verbunden ist, Spannungsschwankungen auf diesem Phasenleiter, also Schwankungen der Leiter- Spannung, in zumindest ähnlicher Form und Ausprägung auch als Spannungsschwankungen, also Schwankungen der Anschluss-Spannung, an dem damit verbundenen Phasenanschluss wiederzufinden sind. Bei mehreren Phasenleitern und mehreren Phasenanschlüssen weisen die Leiter-Spannungen relativ zueinander auch dann voneinander unterscheidbare Spannungsschwankungen auf, wenn eine Veränderung einer oder mehrerer der Leiter-Spannungen durch das Gerät selbst oder durch einen separaten Signalgenerator ausgeschlossen ist oder nicht vorhanden ist. Bei den Spannungsschwankungen handelt es sich nämlich um ohnehin vorhandene Spannungsschwankungen, die z. B. durch an das Verteilnetz zusätzlich angeschlossene Geräte in deren normalem Betrieb erzeugt werden und/oder über den Netzanschlusspunkt auf die Phasenleiter des Verteilnetzes übertragen werden. In jedem Fall werden die Spannungsschwankungen nicht explizit zu dem Zweck auf die Phasenleiter aufgebracht, um die Phasenleiter untereinander unterscheidbar zu machen. Vielmehr sind sie im normalen Betrieb auf den Phasenleitern in mehr oder weniger unterscheidbarer Form ohnehin vorhanden.
Hierdurch ermöglicht das Verfahren, einen oder mehrere Phasenanschlüsse von Geräten dem damit jeweils verbundenen Phasenleiter des Verteilnetzes zuzuordnen, ohne dabei zwingend die Leiter-Spannungen und/oder die Anschluss-Spannungen mittels des Gerätes selbst oder mittels eines separaten Signalgenerators in einer identifizierbaren Weise markieren und/oder verändern zu müssen. Durch die Ausführung des Verfahrens in der beschriebenen Weise sind die Phasenleiter und damit auch die damit verbundenen Phasenanschlüsse bereits ohne eine lediglich zum Zweck der Unterscheidbarkeit zusätzlich aufgebrachte Markierung“ voneinander unterscheidbar.
Bei der Eigenschaft der Zeitverläufe kann es sich um die detektierten Spannungen an sich handeln. Konkret kann es sich bei der Eigenschaft beispielsweise um Effektivwerte der auf den Phasenleitern vorhandenen Wechselspannungen handeln, die gegebenenfalls auch über kleine Zeitabschnitte innerhalb der jeweiligen Zeitverläufe gemittelt werden können. Eine Eigenschaft kann jedoch auch umfassen, dass der jeweilige Zeitverlauf zuvor einen Berechnungsalgorithmus durchläuft und das Ergebnis des Berechnungsalgorithmus die Eigenschaft repräsentiert. Somit kann z. B. auch eine zeitliche Änderung der jeweilig detektierten Spannungen oder der entsprechenden Effektivwerte miteinander verglichen werden. Bei dem Gerät kann es sich um ein Gerät handeln, welches ausgelegt ist, in seinem Betrieb einen unidirektionalen Leistungsfluss von dem Verteilnetz in Richtung des Gerätes zu erzeugen, also in Bezug auf das Verteilnetz als Energieverbraucher zu operieren. Zu diesem Zweck kann das Gerät mit einer Energiesenke verbunden sein oder eine solche umfassen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Gerät ausgelegt ist, in seinem Betrieb einen unidirektionalen Leistungsfluss von dem Gerät in Richtung des Verteilnetzes zu erzeugen, also in Bezug auf das Verteilnetz als Energieerzeuger zu operieren. Zu diesem Zweck kann das Gerät mit einer Energiequelle verbunden sein oder eine Energiequelle umfassen. Zusätzlich ist es auch möglich, dass das Gerät ausgelegt ist, in seinem Betrieb einen bidirektionalen Leistungsfluss zwischen dem Verteilnetz und dem Gerät zu erzeugen. In diesem Fall kann das Gerät also in Bezug auf das Verteilnetz in einem Zeitraum als Energieverbraucher und in einem anderen Zeitraum als Energieerzeuger operieren. Zu diesem Zweck kann das Gerät mit einem Energiespeicher verbunden sein oder einen solchen beinhalten.
Das Verfahren bietet den Vorteil, dass es nicht nötig ist, dass das Gerät selbst oder ein separater Signalgenerator die Leiter-Spannungen und/oder die Anschluss- Spannungen in charakteristischer Art und Weise modifiziert, um sie unterscheidbarzu machen. Dies kann vielmehr unterbleiben, da die ohnehin vorhandenen Spannungsschwankungen der Phasenleiter hinreichend unterscheidbar sind und als Marker für den entsprechenden Phasenleiter und den damit jeweils verbundenen Phasenanschluss - oder bei mehreren Geräten: die damit jeweils verbundenen Phasenanschlüsse - genutzt werden können.
Bei dem Verfahren wird eine Spannungsschwankung (werden mehrere Spannungsschwankungen) in dem elektrischen Verteilnetz erfasst, welche insbesondere in ihrer Form und/oder in ihrer Amplitude vor ihrer Messung (vor deren jeweiligen Messungen) zumindest weitgehend unbekannt ist (unbekannt sind). Vielmehr wird die Spannungsschwankung erst durch ihre Messung (werden die Spannungsschwankungen erst durch deren jeweilige Messungen) bekannt. Dies unterscheidet das Verfahren von einem anderen bekannten Verfahren, bei dem eine vordefinierte Spannungsschwankung auf einen Phasenleiter eingeprägt wird (bei dem vordefinierte Spannungsschwankungen auf mehrere Phasenleitereingeprägt werden), die in ihrer Form und/oder ihrer Amplitude bereits vor ihrer Messung (bereits vor deren jeweiligen Messungen), insbesondere sogar noch vor ihrer Einprägung (noch vor deren jeweiligen Einprägungen) zumindest weitgehend bekannt ist (zumindest weitgehend bekannt sind). Das Verfahren bietet dabei den Vorteil, dass die Zuordnung eines Phasenleiters zu einem Phasenanschluss basierend auf einer ohnehin vorhandenen Spannungsschwankung in dem elektrischen Verteilnetz ermittelt werden kann. Die ohnehin vorhandenen Spannungsschwankungen entstehen durch den normalen Betrieb einer Gesamtheit von Energieverbrauchern, Energieerzeugern und/oder Energiespeichern, die an die unterschiedlichen Phasenleiter des Verteilnetzes und/oder des damit verbundenen Energieversorgungsnetzes angeschlossen sind. Die ohnehin auf den Phasenleitern vorhandenen Spannungsschwankungen finden üblicherweise ansonsten keine besondere Beachtung, sind oftmals hingegen sogar unerwünscht, lassen sich jedoch nicht gänzlich vermeiden. Bei der Erfindung hingegen wird nun ausgenutzt, dass die ohnehin vorhandene Spannungsschwankung von Phasenleiter zu Phasenleiter üblicherweise verschieden ist und aufgrund dessen eine charakteristische Markierung jedes Phasenleiters ausbildet. Über die individuell unterschiedlichen Spannungsschwankungen werden also die Phasenleiter untereinander unterscheidbar. Die ohnehin vorhandenen Spannungsschwankungen übertragen sich in ihrer jeweiligen Ausprägung auch auf die mit den Phasenleitern verbundenen Phasenanschlüsse des Gerätes oder auf den mit einem von den Phasenleitern verbundenen Phasenanschluss des Gerätes. Durch das Verfahren werden nun die Spannungsschwankungen der Phasenleiter über die Detektion der Zeitverläufe der Leiter-Spannungen und die Spannungsschwankungen des Phasenanschlusses oder der Phasenanschlüsse über die Detektion der Zeitverläufe der Anschluss-Spannung oder der Anschluss-Spannungen erfasst. Über den Vergleich des Zeitverlaufs der Anschluss-Spannung oder einer der Anschluss-Spannungen mit den Zeitverläufen von allen vorhandenen Leiter-Spannungen kann dann diejenige Kombination von Phasenanschluss und Phasenleiter ermittelt werden, bei denen die
Spannungsschwankungen, insbesondere deren Zeitverläufe am besten übereinstimmen. Dabei wird eine Qualität der Übereinstimmung der
Spannungsschwankungen für jede Kombination von Phasenanschluss und Phasenleiter quantifiziert, indem eine Abweichung zwischen dem an dem Phasenanschluss detektierten Zeitverlauf der Anschluss-Spannung und dem an dem jeweiligen Phasenleiter detektierten Zeitverlauf der Leiter-Spannung in Bezug auf eine Eigenschaft der Zeitverläufe quantitativ bestimmt wird. Die Kombination mit der besten Übereinstimmung zwischen den Spannungsschwankungen ist dabei diejenige Kombination von Phasenleiter und Phasenanschluss, deren Abweichung in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe minimal ist. Es ist für das Verfahren nicht nötig, dass die ohnehin vorhandenen Spannungsschwankungen in ihrer Form und/oder Amplitude vorab bekannt sind. Es ist auch nicht nötig, eine die Phasenleiter und/oder die Phasenanschlüsse charakterisierende elektrische Signatur explizit aufzuprägen, die sie voneinander unterscheidbar macht, was z. B. über einen separaten Signalgenerator oder ein schief lastfähiges Gerät erfolgen könnte. Vielmehr stellen die ohnehin vorhandenen Spannungsschwankung selbst aufgrund ihres individuellen Charakters eine Markierung der ihnen zugeordneten Phasenleiter und der damit elektrisch verbundenen Phasenanschlüsse dar. Dadurch kann das Verfahren preisgünstiger und effizienter ausgeführt werden und die zugehörige Vorrichtung weniger aufwändig ausgestaltet werden. Dabei kann das Verfahren auch dann angewendet werden, wenn das den Phasenanschlüssen zugeordnete elektrische Gerät nicht schief lastfähig ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen angegeben, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können.
In einer Ausführungsform weist das elektrische Gerät einen, insbesondere genau einen, Phasenanschluss und einen Neutralleiteranschluss auf. Das Verfahren ermöglicht damit, zu ermitteln, mit welchem Phasenleiter des mehrphasig ausgebildeten Verteilnetzes der Phasenanschluss des Gerätes verbunden ist.
In einer alternativen Ausführungsform weist das elektrische Gerät hingegen zumindest zwei Phasenanschlüsse, insbesondere drei Phasenanschlüsse auf. Dabei kann das Gerät auch einen Neutralleiteranschluss aufweisen, was jedoch nicht zwingend notwendig ist. Die Detektion des Zeitverlaufes der Anschluss-Spannung (ÜR(t), Us(t), U-r(t)) und der Vergleich der Spannungsschwankung an dem einen der Phasenanschlüsse des Gerätes mit denjenigen jedes Phasenleiters wird in dieser Ausführungsform des Verfahrens für alle Phasenanschlüsse des elektrischen Gerätes durchgeführt. In diesem Fall kann über das Verfahren ermittelt werden, mit welchem Phasenleiter jeder der Phasenanschlüsse des Gerätes verbunden ist. Der Neutralleiteranschluss ist insbesondere dann an dem elektrischen Gerät vorhanden, wenn das Gerät als ein schief lastfähiges Gerät ausgebildet ist. Für den Fall, dass das elektrische Gerät als ein nicht schief lastfähiges Gerät ausgebildet ist, ist es möglich, dass das Gerät frei von einem Neutralleiteranschluss ist, oder dass ein Neutralleiteranschluss zwar vorhanden ist, der im Betrieb des Gerätes jedoch nicht bestromt ist, sondern beispielsweise bei Spannungsmessungen als Referenzpotential dient.
In einer Ausführungsform ist das elektrische Gerät Bestandteil einer Gruppe mit einer Mehrzahl von elektrischen Geräten, die gemeinsam an das elektrische Verteilnetz angeschlossen sind und über einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt mit einem gegebenenfalls übergeordneten Energieversorgungsnetz verbunden sind. In dieser Ausführungsform wird das Verfahren für jedes Gerät der Gruppe durchgeführt. Das Verfahren ermöglicht damit die Ermittlung, mit welchem Phasenleitereiter jeder der Phasenanschlüsse jedes Gerätes der Gruppe verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform des Verfahrens kann auch ermittelt werden, welcher Phasenanschluss jedes Gerätes innerhalb der Gruppe jeweils mit demselben der Phasenleiter verbunden ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Gerät der Gruppe mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen, die der Anzahl der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes entspricht, als Referenzgerät bestimmt und die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannungen an jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes erfolgt durch das Referenzgerät. Dabei kann die an dem Referenzgerät aktuell vorliegende Zuordnung der Phasenanschlüsse zu den damit jeweils verbundenen Phasenleitern als Referenz definiert werden. Beispielsweise kann so bei einer dreiphasigen Anordnung, bei der das Referenzgerät die drei Phasenanschlüsse R, S, T aufweist und bei der insgesamt drei Phasenleiter innerhalb des Verteilnetzes vorliegen, definiert werden, dass derjenige Phasenleiter, der aktuell mit dem Phasenanschluss R des Gerätes verbunden ist, zumindest während der Durchführung des Verfahrens auch dem Phasenleiter L1 entspricht, unabhängig davon, ob es nun tatsächlich der Phasenleiter L1 ist oder nicht. Gleiches gilt entsprechend für den Phasenanschluss S und den damit verbundenen Phasenleiter, der dann zumindest während des Verfahrens dem Phasenleiter L2 entspricht und auch für den Phasenanschluss T und den aktuell damit verbundenen Phasenleiter, der dann zumindest während des Verfahrens den Phasenleiter L3 repräsentiert. Für alle weiteren Geräte erfolgt die Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses oder der Phasenanschlüsse zu dem damit verbundenen Phasenleiter oder zu den damit jeweils verbundenen Phasenleitern relativ zu der an dem Referenzgerät definierten Zuordnung. Dies ist möglich, da es oftmals ausreichend ist, zu bestimmen, welche Phasenanschlüsse aller Geräte innerhalb einer Gruppe jeweils mit demselben Phasenleiter verbunden sind, unabhängig davon, ob es sich bei dem Phasenleiter nun tatsächlich um einen bestimmten der Phasenleiter L1, L2, L3 handelt oder nicht. Das oben genannte gilt sinngemäß auch für eine Anordnung mit einer anderen Anzahl an Phasenleitern, beispielsweise für eine Anordnung mit zwei oder mehr als drei Phasenleitern.
Die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannungen an jedem der Phasenleiter kann alternativ zu dem mehrphasig ausgeführten Referenzgerät auch über eine Vielzahl von einphasigen Geräten einer Gruppe erfolgen. Konkret kann dabei die Gruppe eine Vielzahl von Geräten beinhalten, die einen, insbesondere genau einen Phasenanschluss und einen Neutralleiteranschluss aufweisen, wobei die Phasenanschlüsse der einphasigen Geräte jeweils derart an unterschiedliche der Phasenleiter angeschlossen sind, dass jeder Phasenleiter mit zumindest einem Phasenanschluss verbunden ist. In einer derartigen Anordnung repräsentiert die Detektion der Zeitverläufe aller Anschluss-Spannungen der einphasigen Geräte der Gruppe auch gleichzeitig die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannungen an jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes. Mit anderen Worten, die Detektion des Zeitverlaufes der Leiterspannung an jedem der Phasenleiter erfolgt hier durch die Vielzahl der einphasigen Geräte. Die Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses der Geräte zu dem damit jeweils verbundenen Phasenleiter, gegebenenfalls auch die Zuordnung der einphasigen Geräte zueinander, die jeweils über denselben der Phasenleiter miteinander verbunden sind, kann dabei über eine Clusterung der Geräte untereinander erfolgen, wobei die Clusterung in Abhängigkeit der für jede Kombination zweier Geräte der Vielzahl berechneten Abweichungen bestimmt wird. Hierbei zeigt sich beispielsweise, dass Geräte, deren Phasenanschlüsse über denselben Phasenleiter miteinander verbunden sind, eine besonders geringe Abweichung aufweisen. Diese Abweichungen sind insbesondere klein gegenüber den Abweichungen derjenigen Geräte, deren Phasenanschlüsse mit jeweils unterschiedlichen Phasenleitern verbunden sind. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann der Zeitverlauf der Leiter-Spannung an den Phasenleitern des elektrischen Verteilnetzes, insbesondere an jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes, und/oder des Zeitverlaufs der Anschluss- Spannung an den Phasenanschlüssen des elektrischen Gerätes, insbesondere an jedem der Phasenanschlüsse des elektrischen Gerätes, über mehrere mit dem Verteilnetz oder mit den Phasenanschlüssen elektrisch verbundene separat vorliegende Messeinheiten durchgeführt werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannung an den Phasenleitern des elektrischen Verteilnetzes, insbesondere jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes, und/oder des Zeitverlaufs der Anschluss-Spannung an den Phasenanschlüssen des elektrischen Gerätes, insbesondere an jedem der Phasenanschlüsse des elektrischen Gerätes, jedoch über eine in dem elektrischen Gerät vorhandene Messeinheit durchgeführt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das entsprechende elektrische Gerät für seinen normalen Betrieb ohnehin eine entsprechende Messeinheit umfasst, die dann als Messeinheit zur Detektion der Spannungsverläufe der Anschluss-Spannungen genutzt werden kann. Hierdurch kann der Einsatz von ansonsten erforderlicher zusätzlicher Hardware verringert werden. Konkret kann beispielsweise das oben erwähnte Referenzgerät sowohl die erste Messeinheit als auch die zweite Messeinheit beinhalten. Dabei ist es möglich, dass das Referenzgerät die Hardware lediglich einer Messeinheit beinhaltet, diese Hardware aber sowohl die erste Messeinheit als auch die zweite Messeinheit repräsentiert. Dies resultiert daraus, dass für das Referenzgerät die Zuordnung der Phasenleiter mit den damit verbundenen Phasenanschlüssen definiert werden kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die quantitative Bestimmung der Abweichung in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe zwischen dem Zeitverlauf der Anschluss-Spannung an jedem der Phasenanschlüsse und der Leiter-Spannung an jedem der Phasenleiter mittels einer Berechnung von Fehlerquadrat-Summen. Die Berechnung der Fehlerquadrat-Summen kann dabei z. B. mittels der Root-Mean- Square-Methode erfolgen.
Bei der Eigenschaft der Zeitverläufe kann es sich um die detektierten Spannungswerte an sich handeln. Dabei kann die Eigenschaft auch eine Amplitude oder einen Effektivwert der jeweiligen als Wechselspannung vorliegenden Spannung umfassen. Eine Eigenschaft kann jedoch auch umfassen, dass der Zeitverlauf zuvor einen Berechnungsalgorithmus durchläuft und das Ergebnis des Berechnungsalgorithmus die Eigenschaft repräsentiert. Somit ist dann auch möglich, dass eine zeitliche Änderung der jeweilig detektierten Spannungen miteinander verglichen werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann die Eigenschaft, in Bezug auf die die quantitative Bestimmung der Abweichung zwischen den Zeitverläufen erfolgt, eine zeitliche Änderung der Anschluss-Spannungen und der Leiter-Spannungen umfassen. Bei der zeitlichen Änderung kann es sich z. B. um den Gradienten der erfassten Zeitverläufe der Spannungen handeln. Es können für das Verfahren auch andere Eigenschaften der Zeitverläufe der erfassten Spannungen herangezogen werden. Für das Verfahren ist es auch möglich, generische Maschinenlernverfahren zu verwenden. Die Eigenschaften für die Merkmalsextraktion, die für das Verfahren herangezogen werden, können dabei in den Algorithmus integriert sein, z.B. beim Training eines künstlichen neuronalen Netzes (ANN) oder ähnlichem.
In einer Ausführungsform des Verfahrens kann bei der quantitativen Bestimmung der Abweichung zusätzlich ein Mittelwert über die zeitlichen Änderungen der Leiter- Spannungen und/oder ein Mittelwert über die zeitlichen Änderungen der Anschluss- Spannungen berücksichtigt werden. Der Mittelwert entspricht hierbei bevorzugt dem arithmetischen Mittelwert der zeitlichen Änderung an den drei Leiter-Spannungen und/oder den drei Anschluss-Spannungen. Die Berücksichtigung des Mittelwertes kann z. B. so erfolgen, dass bei einem dreiphasigen Gerät der Mittelwert der zeitlichen Änderung der drei Anschluss-Spannungen abgezogen wird und bei den einphasigen Geräten der Mittelwert der zeitlichen Änderung der Anschluss-Spannungen des Referenzgerätes - dies entspricht dann dem Mittelwert der zeitlichen Änderung der Leiter-Spannungen - von der zu testenden Phase abgezogen wird. Hierdurch können Effekte, die an allen Phasenleitern eine annähernd gleichgroße zeitliche Änderung der Leiter-Spannungen bewirken, und welche die ansonsten ohnehin vorhandene Spannungsschwankung innerhalb der Phasenleiter überdecken können, zumindest teilweise kompensiert werden. Beispielsweise kann so eine bewusst herbeigeführte Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Transformators an dem Netzanschlusspunkt beziehungsweise die dadurch auf allen Phasenleitern hervorgerufene Spannungsschwankung zumindest teilweise kompensiert werden. Zusammenfassend kann hierdurch eine Genauigkeit des Verfahrens signifikant gesteigert werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens werden Werte der Anschluss-Spannungen und/oder Werte der Leiter-Spannungen an einen Server kommuniziert und von einer Auswerteeinheit in dem Server ausgewertet. Auf dem Server können Funktionen und Daten zur Verfügung gestellt werden, auf die ein Nutzer über ein Portal Zugriff erhalten kann.
Bei einer zur Durchführung des Verfahrens ausgelegten Vorrichtung ergeben sich die bereits in Verbindung mit dem Verfahren erläuterten Vorteile.
Eine solche Vorrichtung zur Identifikation einer Zuordnung zumindest eines Phasenanschlusses eines elektrischen Gerätes zu einem von mehreren Phasenleitern eines elektrischen Verteilnetzes weist Folgendes auf: eine erste Messeinheit zur Detektion eines Zeitverlaufs einer Leiter-Spannung an jedem der Phasenleiter des elektrischen Verteilnetzes, eine zweite Messeinheit zur Detektion eines Zeitverlaufes einer Anschluss- Spannung an einem oder mehreren der Phasenanschlüsse des elektrischen Gerätes, eine Auswerteeinheit zum Vergleich des Zeitverlaufs der Anschluss-Spannung an dem einen oder den mehreren der Phasenanschlüsse des Gerätes mit denjenigen Zeitverläufen, die den Leiter-Spannungen der Phasenleiter zugeordnet sind, sowie zur Identifikation einer Zuordnung des einen Phasenanschlusses oder jedes der Phasenanschlüsse zu dem damit jeweils verbundenen Phasenleiter in Abhängigkeit des Vergleiches.
Die erste Messeinheit kann dabei als eine Messeinheit ausgebildet sein, die unabhängig von den Geräten ist. Konkret kann die erste Messeinheit als separate Messeinheit ausgebildet sein. Dies kann z. B. dann vorteilhaft sein, wenn die Bezeichnung der Phasenleiter, deren Spannungsschwankungen ja von der ersten Messeinheit gemessen werden, vorgegeben ist, beibehalten werden soll und als Bezugsgröße für die Phasenanschlüsse der Geräte dienen soll. Alternativ dazu kann die erste Messeinheit jedoch auch Bestandteil eines der Geräte, insbesondere des Referenzgerätes sein.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Gruppe mit zwei oder mehr elektrischen Geräten auf, denen jeweils eine zweite Messeinheit zugeordnet ist, die an das elektrische Verteilnetz angeschlossen und über einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt mit dem Energieversorgungsnetz verbunden sind. Bevorzugt ist die erste Messeinheit Bestandteil eines ersten Gerätes der Gruppe und/oder die zweiten Messeinheiten sind jeweils Bestandteil eines elektrischen Gerätes der Gruppe. Das erste Gerät kann als mehrphasiges Gerät ausgebildet sein und eine Anzahl an Phasenanschlüssen aufweisen, die der Anzahl der in dem Verteilnetz vorliegenden Phasenleiter entspricht. In diesem Fall kann das erste Gerät als Referenzgerät der Gruppe dienen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist ein elektrisches Gerät, sind mehrere elektrische Geräte und/oder alle elektrischen Geräte datentechnisch, also zur Kommunikation insbesondere über das Internet, miteinander, mit der Auswerteeinheit und/oder mit einem Server verbunden. Auf dem Server können Funktionen und Daten zur Verfügung gestellt werden, auf die einem Nutzer über ein Portal Zugriff ermöglicht wird. Die Auswerteeinheit kann Bestandteil eines oder mehrerer der Geräte oder Bestandteil des Servers sein.
Im Folgenden werden verschiedene Anwendungsfälle des Verfahrens und der Vorrichtung beschrieben, die vorteilhafterweise unter Nutzung einer auf einem Server angeordneten Auswerteeinheit ablaufen können.
Durch das Verfahren und die Vorrichtung kann ermittelt werden, an welchem Phasenleiter ein Phasenanschluss eines Gerätes tatsächlich angeschlossen ist. Bei einer Anlage mit mehreren elektrischen Geräten, die an ein gemeinsames Verteilnetz angeschlossen sind, kann mit dem Verfahren außerdem eine Schieflastbegrenzung und/oder ein Überlastschutz ermöglicht werden. Außerdem können durch das Verfahren Symmetrierungsmaßnahmen unterstützt werden, die von einem Betreiber des Energieversorgungsnetzes durchgeführt werden.
Eine weitere Anwendung des Verfahrens kann dazu dienen, um geografisch oder netztopologisch entfernte Anlagen voneinander zu separieren, oder auch zuzuordnen. Das Verfahren kann beispielsweise über einen Vergleich der Spannungsschwankungen der Leiter-Spannungen zweier Anlagen oder deren unterschiedlicher Verteilnetze erkennen, ob die zwei Anlagen oder deren Verteilnetze elektrisch „nah“ beieinander oder „entfernt“ voneinander sind. Konkret kann dabei eine Abweichung der Leiter-Spannungen der beiden Verteilnetze untereinander quantitativ bestimmt werden. Bei einer Bestimmung der Entfernung der beiden Anlagen voneinander wird dann der Effekt ausgenutzt, dass die geographische oder netztopologische Entfernung der zwei Anlagen üblicherweise mit steigender Abweichung der Leiter-Spannungen voneinander zunimmt. Mit anderen Worten, die so bestimmte quantitative Abweichung kann als Maß für die geographische oder netztopologische Entfernung der beiden Anlagen voneinander betrachtet werden.
Kurzbeschreibunq der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Figuren dargestellt. Von diesen zeigen
Fig. 1a schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Identifikation einer Zuordnung von zumindest einem Phasenanschluss zu einem von mehreren Phasenleitern;
Fig. 1b schematisch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Identifikation einer Zuordnung von zumindest einem Phasenanschluss zu einem von mehreren Phasenleitern;
Fig. 2 schematisch eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Identifikation einer Zuordnung von zumindest einem Phasenanschluss zu einem von mehreren Phasenleitern;
Fig. 3a beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen;
Fig. 3b beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen;
Fig. 3c beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen; sowie
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Identifikation einer Zuordnung von jedem der Phasenanschlüsse mehrerer Geräte zu jeweils einem von mehreren Phasenleitern.
In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Fiqurenbeschreibunq
In Fig. 1a ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Identifikation einer Zuordnung von einem Phasenanschluss R eines elektrischen Gerätes 2e zu einem von mehreren Phasenleitern L1, L2, L3 eines elektrischen Verteilnetzes 22 dargestellt. Exemplarisch ist das elektrische Gerät 2e als ein einphasiger Photovoltaik (PV)-Wechselrichter ausgebildet und weist auf einer Wechselstromseite den Phasenanschluss R und einen Neutralleiteranschluss NG auf. Auf einer Gleichstromseite ist das Gerät 2e mit einem Photovoltaik (PV)-Generator 4 als Energiequelle verbunden.
Das elektrische Verteilnetz 22 weist die Phasenleiter L1 , L2, L3 und einen Neutralleiter N auf und ist über einen Netzanschlusspunkt 21 mit einem übergeordneten Energieversorgungsnetz 20 verbunden. Das Energieversorgungsnetz 20 ist in der Regel ein mehrphasiges Wechselspannungsnetz, das in Fig. 1a exemplarisch als dreiphasiges Wechselspannungsnetz dargestellt ist. Der Netzanschlusspunkt 21 ist eine Verbindungsstelle zwischen dem Energieversorgungsnetz 20 eines Energieversorgungsunternehmens und den Leitungen des lokal begrenzten elektrischen Verteilnetzes 22, welches z. B. einem Gebäude, einem Gewerbebetrieb oder einer Fabrik zugeordnet sein kann. Der Netzanschlusspunkt 21 kann zusätzliche Komponenten aufweisen, die in Fig.1a nicht explizit dargestellt sind. Beispielsweise kann er elektrische Sicherungen zur Verhinderung eines Überstromzustandes oder einen Transformator beinhalten, der zur Transformation einer innerhalb des Energieversorgungsnetzes 20 vorliegenden Wechselspannung in eine Wechselspannung innerhalb des Verteilnetzes 22 ausgelegt ist.
Die Vorrichtung 1 weist eine erste Messeinheit 12 zur Detektion eines Zeitverlaufs von Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) an den Phasenleitern L1, L2, L3 des elektrischen Verteilnetzes 22 auf. Die Vorrichtung 1 weist zudem eine zweite Messeinheit 13 zur Detektion eines Zeitverlaufes der Anschluss-Spannung ÜR(t) an dem Phasenanschluss R des elektrischen Gerätes 2e auf. Die Vorrichtung 1 weist weiter eine Auswerteeinheit 11 auf, die mit den Messeinheiten 12, 13 über eine Datenverbindung 14 - in Fig. 1a als gestrichelte Linie illustriert - zur Steuerung und/oder Kommunikation verbunden ist. Die Auswerteeinheit 11 ist eingerichtet, den Zeitverlauf der Anschluss-Spannung ÜR(t) an dem Phasenanschluss R des Gerätes 2e mit den Zeitverläufen zu vergleichen, die den Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), UL3(t) der Phasenleiter L1 , L2, L3 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit 11 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Verbindung des Phasenanschlusses R von Gerät 2e zu dem damit aktuell verbundenen der Phasenleiter L1 , L2, L3 - in Fig. 1 a exemplarisch der Phasenleiter L3 - zu identifizieren.
In Fig. 1a ist die erste Messeinheit 12 als separate Messeinheit illustriert. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Bezeichnung der Phasenleiter L1 , L2, L3, welche ja von der ersten Messeinheit 12 direkt gemessen werden, vorgegeben ist, beibehalten werden soll und als Bezugsgröße für den Phasenanschluss R des Gerätes 2e dienen soll.
In Fig. 1b ist schematisch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Identifikation einer Zuordnung von jedem der mehreren Phasenanschlüsse R, S, T eines elektrischen Gerätes 2a, sowie von dem Phasenanschluss R des elektrischen Gerätes 2e (vgl. Fig. 1 a) zu jeweils einem von mehreren Phasenleitern L1 , L2, L3 eines elektrischen Verteilnetzes 22 dargestellt. Das elektrische Gerät 2a ist exemplarisch als ein dreiphasiger Batterie-Wechselrichter ausgelegt und weist auf einer Wechselstromseite die Phasenanschlüsse R, S, T und einen Neutralleiteranschluss NG auf. Auf einer Gleichstromseite ist das Gerät 2a mit einer Batterie 3 verbunden.
Die Vorrichtung 1 weist eine erste Messeinheit 12 zur Detektion eines Zeitverlaufs von Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) an den Phasenleitern L1, L2, L3 des elektrischen Verteilnetzes 22 auf. Zusätzlich zu der zweiten Messeinheit 13 zur Messung eines Zeitverlaufes an dem Phasenanschluss R des Gerätes 2e (vgl. Fig. 1a), weist die Vorrichtung 1 eine weitere zweite Messeinheit 13 auf, welche eingerichtet ist, die Zeitverläufe der Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), IIt(ί) an den Phasenanschlüssen R, S, T des Gerätes 2a zu messen. Die Vorrichtung 1 weist weiter eine Auswerteeinheit 11 auf, die mit den Messeinheiten 12, 13 über eine Datenverbindung 14 verbunden ist. Die Auswerteeinheit 11 ist eingerichtet, den Zeitverlauf der Anschluss-Spannung UR(t) an dem Phasenanschluss R des Gerätes 2e mit den Zeitverläufen zu vergleichen, die den Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) der Phasenleiter L1 , L2, L3 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit 11 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Verbindung des Phasenanschlusses R von Gerät 2e zu dem Phasenleiter L3 zu identifizieren. Die Auswerteeinheit 11 ist weiter eingerichtet, die Zeitverläufe der Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), U-r(t) an den Phasenanschlüssen R, S, T des Gerätes 2a mit den Zeitverläufen zu vergleichen, die den Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) der Phasenleiter L1 , L2, L3 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit 11 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Verbindung der Phasenanschlüsse R, S, T von Gerät 2a zu den Phasenleitern L1 , L2, L3 zu identifizieren.
Die erste Messeinheit 12 als separate Messeinheit ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Bezeichnung der Phasenleiter L1, L2, L3, welche ja von der ersten Messeinheit 12 direkt gemessen werden, vorgegeben ist, beibehalten werden soll und als Bezugsgröße für die Phasenanschlüsse R, S, T der Geräte 2a, 2e dienen soll.
In Fig. 2 ist schematisch eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Identifikation einer Zuordnung von jedem der Phasenanschlüsse R, S, T von elektrischen Geräten 2a-2d zu jeweils einem von mehreren Phasenleitern L1 , L2, L3 eines elektrischen Verteilnetzes 22 dargestellt. Exemplarisch ist in Fig. 2 das elektrische Gerät 2a als ein dreiphasiger Batterie-Wechselrichter ausgebildet und weist auf der Wechselstromseite die Phasenanschlüsse R, S, T und den Neutralleiteranschluss NG auf. Auf der Gleichstromseite ist das Gerät 2a mit der Batterie 3 verbunden. Das elektrische Gerät 2b ist als ein dreiphasiger Photovoltaik (PV)-Wechselrichter ausgebildet und weist auf einer Wechselstromseite die Phasenanschlüsse R, S, T und einen Neutralleiteranschluss NG auf. Auf einer Gleichstromseite ist das Gerät 2b mit einem Photovoltaik (PV)-Generator 4 verbunden. Das elektrische Gerät 2c ist als ein dreiphasiger Hybrid-Wechselrichter ausgebildet und weist auf seiner Wechselstromseite die Phasenanschlüsse R, S, T und einen Neutralleiteranschluss NG auf. Auf seiner Gleichstromseite ist das Gerät 2c mit einem Photovoltaik (PV)-Generator 4 und einer Batterie 3 verbunden. Das elektrische Gerät 2d ist als ein dreiphasiger Frequenzumrichter ausgebildet und weist auf einer ersten Wechselspannungsseite die Phasenanschlüsse R, S, T und einen Neutralleiteranschluss NG auf. Auf seiner anderen Seite ist das Gerät 2d mit einem Elektromotor 5 verbunden.
Die Geräte 2a, 2b, 2c, 2d weisen jeweils eine Messeinheit (nicht dargestellt) zur Spannungsmessung auf. Diese Messeinheiten dienen jeweils als zweite Messeinheiten 13, welche eingerichtet sind, die Zeitverläufe der entsprechenden Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), IIt(ί) an den Phasenanschlüssen R, S, T der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d zu messen. Die Funktion einer ersten Messeinheit 12 zur Detektion eines Zeitverlaufs von Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) an den Phasenleitern L1, L2, L3 des elektrischen Verteilnetzes 22 wird von einer dieser Messeinheiten wahrgenommen. Sie ist Bestandteil eines der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d, und zwar des Gerätes, welches als sogenanntes Referenzgerät definiert ist. Diese Definition ist in der Ausführungsform in Fig. 2 flexibel, wobei es möglich ist, jedes der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d als Referenzgerät zu definieren, weil die Anzahl der Phasenanschlüsse der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d für alle Geräte mit der Anzahl der Phasenleiter L1 , L2, L3 innerhalb des Verteilnetzes 22 übereinstimmt.
Die Vorrichtung 1 weist weiter eine Auswerteeinheit 11 auf, die mit den Messeinheiten 12, 13 über eine Datenverbindung verbunden ist. Die Auswerteeinheit 11 ist eingerichtet, die Zeitverläufe der Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), IIt(ί) an den Phasenanschlüssen R, S, T jedes der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d mit den Zeitverläufen zu vergleichen, die den Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) der Phasenleiter L1, L2, L3 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit 11 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Verbindung der Phasenanschlüssen R, S, T von jedem der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d zu den Phasenleitern L1, L2, L3 zu identifizieren. Die Auswerteeinheit 11 kann weiter diejenigen Geräte, die die gleiche Phasenzuordnung aufweisen, einem Cluster zuweisen. Im dargestellten Beispiel würden z. B. die Geräte 2a und 2d dem gleichen Cluster angehören, weil sie die gleiche Zuordnung zwischen ihren Phasenanschlüssen R, S, T und den entsprechenden Phasenleitern L1, L2, L3 aufweisen. Die Geräte 2b und 2c würden einem anderen Cluster angehören, weil sie untereinander ebenfalls die gleiche Zuordnung zwischen ihren Phasenanschlüssen R, S, T und den entsprechenden Phasenleitern L1 , L2, L3 aufweisen.
Die elektrischen Geräte 2a, 2b und 2c weisen jeweils eine Funkschnittstelle 6 zur Datenkommunikation auf. Das Gerät 2d weist eine Datenverbindung 14 mit dem Gerät 2c auf. Diese Datenverbindung 14 kann drahtlos oder drahtgebunden sein. Die Geräte 2c und 2d können sich z. B. räumlich in der Nähe zueinander befinden. Die Geräte 2a, 2b, 2c sind z. B. über ihre Funkschnittstelle 6 mit dem Internet 30 verbunden. Das Gerät 2d kann z. B. über die Datenverbindung 14 und die Funkschnittstelle 6 des Gerätes 2c mit dem Internet 30 verbunden sein. Auf einem z B. über das Internet 30 mit den Geräten 2a, 2b, 2c, 2d verbundenen Server 31 kann sich die Auswerteeinheit 11 befinden. Auf den Server 31 kann von einem PC 32 aus und über das Internet 30 zugegriffen werden, z. B. über ein Portal, das der Server 31 zur Verfügung stellt.
In dem Gerät, welches als Referenzgerät dient, kann die erste Messeinheit 12 identisch zu der zweiten Messeinheit 13 sein. In diesem Fall übernimmt also die entsprechende Messeinheit eine Doppelfunktion, indem sie sowohl als erste Messeinheit 13 dazu dient, die Anschluss-Spannungen an den Phasenanschlüssen R, S, T des Referenzgerätes zu detektieren, als auch - per Definition der Zuordnung der Phasenanschlüsse R, S, T des Referenzgerätes zu den damit jeweils verbundenen Phasenleitern L1, L2, L3 - die Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) an den so definierten Phasenleitern L1, L2, L3 zu detektieren. Das ist beispielsweise dann möglich, wenn es lediglich darauf ankommt zu identifizieren, welcher der Phasenanschlüsse R, S, T der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d, 2e jeweils mit demselben der Phasenleiter L1, L2, L3 verbunden ist.
In Fig. 3a sind beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen UR(t) der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d von Fig. 2 dargestellt. Bei den Geräten 2a und 2d ist der jeweilige Phasen-Anschluss R jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L3 verbunden. Die Zeitverläufe UR(t) für die Geräte 2a und 2d sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3a nicht unterscheidbar. In gleicher Weise ist bei den Geräten 2b und 2c der jeweilige Phasen-Anschluss R jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L2 verbunden. Die Zeitverläufe UR(t) für die Geräte 2b und 2c sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3a nicht unterscheidbar. Bei einer Clusterung von Geräten kann jeweils eine Kurve von Fig. 3a also einem Cluster von jeweils zwei Geräten von Fig. 2 entsprechen. Ist eines der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d als Referenzgerät definiert, so können die Zuordnungen der anderen Geräte mit Kenntnis der Zeitverläufe der Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), U-r(t) (vgl. Fign. 3b, 3c) in Bezug auf die Zuordnungen am Referenzgerät identifiziert werden.
In Fig. 3b sind beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen Us(t) der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d von Fig. 2 dargestellt. Bei den Geräten 2a und 2d ist der jeweilige Phasen-Anschluss S jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L2 verbunden. Die Zeitverläufe Us(t) für die Geräte 2a und 2d sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3b nicht unterscheidbar. In gleicher Weise ist bei den Geräten 2b und 2c der jeweilige Phasen-Anschluss S jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L1 verbunden. Die Zeitverläufe Us(t) für die Geräte 2b und 2c sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3b nicht unterscheidbar. Bei einer Clusterung von Geräten kann jeweils eine Kurve von Fig. 3b also einem Cluster von jeweils zwei Geräten von Fig. 2 entsprechen. In Fig. 3c sind beispielhafte Zeitverläufe von Anschluss-Spannungen IIt(ί) der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d von Fig. 2 dargestellt. Bei den Geräten 2a und 2d ist der jeweilige Phasen-Anschluss T jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L1 verbunden. Die Zeitverläufe IIt(ί) für die Geräte 2a und 2d sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3c nicht unterscheidbar. In gleicher Weise ist bei den Geräten 2b und 2c der jeweilige Phasen-Anschluss T jeweils mit dem gleichen Phasen-Leiter L3 verbunden. Die Zeitverläufe IIt(ί) für die Geräte 2b und 2c sind also gleich. Die beiden Verläufe liegen übereinander und sind in Fig. 3c nicht unterscheidbar. Bei einer Clusterung von Geräten kann jeweils eine Kurve von Fig. 3c also einem Cluster von jeweils zwei Geräten von Fig. 2 entsprechen.
Zusammenfassend kann auf diese Weise ermittelt werden, welche Phasenanschlüsse R, S, T der unterschiedlichen Geräte 2a-2d jeweils mit demselben der Phasenleiter L1 , L2, L3 - und über denselben der Phasenleiter L1 , L2, L3 auch miteinander - verbunden sind.
In Fig. 4 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Identifikation einer Zuordnung von jedem der Phasenanschlüsse R, S, T mehrerer Geräte zu jeweils einem von mehreren Phasenleitern L1 , L2, L3 dargestellt. Nach dem Start in Schritt S1 wird in Schritt S2 die Anschluss-Spannung UR(t), Us(t), IIt(ί) für jeden Phasenanschluss jedes Gerätes 2a-2e durch die jeweiligen zweiten Messeinheiten 13 gemessen.
Für den Fall einer separaten ersten Messeinheit 12, werden in Schritt S3a durch die separate erste Messeinheit 12 gleichzeitig zum Schritt S2 auch die Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), U L3 (t) für jeden Phasenleiter L1, L2, L3 des elektrischen Verteilnetzes 22 gemessen. Alternativ zum Schritt 3a kann bei Abwesenheit einer separaten ersten Messeinheit 12 in Schritt S3b eines der Geräte 2a, 2b, 2c, 2d als Referenzgerät bestimmt werden. In diesem Fall wird jede der Leiter-Spannungen Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t) jeweils einer der detektierten Anschluss-Spannungen UR(t), Us(t), U-r(t) des Referenzgerätes per Definition zugeordnet.
In Schritt S4 wird eine Kombination von Gerät und Phasenanschluss R, S, T und Phasenleiter L1, L2, L3 ausgewählt. Für diese Kombination werden in Schritt S5 der Zeitverlauf an dem ausgewählten Phasenanschluss des ausgewählten Gerätes mit dem Zeitverlauf des ausgewählten Phasenleiters verglichen. In Schritt S6 wird der Vergleich ausgewertet, indem eine Abweichung in Bezug auf eine Eigenschaft der Zeitverläufe quantitativ bestimmt wird, und das Ergebnis abgespeichert. Sind noch nicht alle Kombinationen von Phasenanschlüssen R, S, T und Phasenleitern L1, L2, L3 für das ausgewählte Gerät verglichen, Zweig „nein“ von Schritt S7, so wird in Schritt S8 die nächste Kombination von Phasenanschlüssen R, S, T und Phasenleitern L1, L2, L3 für das ausgewählte Gerät gewählt und die Schritte S5 bis S7 werden erneut durchlaufen. Sind alle Kombinationen miteinander verglichen, Zweig „ja“ von Schritt S7, so wird der Phasenanschluss R, S, T demjenigen Phasenleiter L1, L2, L3 zugeordnet, dessen Kombination in Schritt S6 die geringste Abweichung ergeben hat.
In Schritt S9 wird überprüft, ob die Schritte S5 bis S8 für alle Geräte durchlaufen wurden. Ist dies nicht der Fall, Zweig „nein“ von Schritt S9, so wird in Schritt S10 das nächste Gerät ausgewählt und die Schritte S5 bis S9 werden erneut durchlaufen. Sind bereits alle Geräte bearbeitet worden, Zweig „ja“ von Schritt S9, so wird die identifizierte Zuordnung in Schritt S11 ausgegeben und das Verfahren in Schritt S12 beendet.
Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung
2a, 2b, 2c, 2d Elektrisches Gerät
3 Batterie
4 Photovoltaik (PV) - Generator
5 Motor
6 Funk-Schnittstelle 11 Auswerteeinheit 12 (erste) Messeinheit
13 (zweite) Messeinheit
14 Datenverbindung
20 Energieversorgungsnetz
21 Netzanschlusspunkt
22 Verteilnetz
30 Internet
31 Server
32 Computer
R, S, T Phasenanschluss NG Neutralleiteranschluss
L1 , L2, L3 Phasenleiter N Neutralleiter
ULI (t), UL2(t), UL3(t) Leiter-Spannung llR(t), Us(t), UT(t) Anschluss-Spannung S1-S12 Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Identifikation einer Zuordnung zumindest eines Phasenanschlusses (R, S, T) eines elektrischen Gerätes (2a-2e) zu einem von mehreren Phasenleitern (L1, L2, L3) eines elektrischen Verteilnetzes (22), mit dem das Gerät (2a-2e) verbunden ist, mit den Schritten:
Erfassung von Spannungsschwankungen in dem elektrischen Verteilnetz (22) über eine Detektion eines Zeitverlaufes einer Leiter-Spannung (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1 , L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) einerseits und eine Detektion eines Zeitverlaufes einer Anschluss-Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)), die an dem zumindest einen Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) anliegt, andererseits, wobei die Leiter-Spannungen (ULI (t), Ui_2 (t), UL3 (t)) relativ zueinander auch dann voneinander unterscheidbare Spannungsschwankungen aufweisen, wenn eine Veränderung einer oder mehrerer der Leiter-Spannungen (ULI (t), Ui_2 (t), Ui_3 (t)) durch das Gerät (2a-2e) selbst oder durch einen separaten Signalgenerator ausgeschlossen ist,
Vergleich der Spannungsschwankung an dem Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) mit denjenigen jedes Phasenleiters (L1 , L2, L3), wobei eine Abweichung zwischen dem Zeitverlauf der Anschluss-Spannung (UR(t), Us(t), U-r(t)), der an dem Phasenanschluss (R, S, T) des Gerätes (2a-2d) detektiert wurde, und jedem der Zeitverläufe der Leiter-Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)), die an den Phasenleitern (L1, L2, L3) detektiert wurden, in Bezug auf eine Eigenschaft der Zeitverläufe quantitativ bestimmt wird,
Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses (R, S, T) zu dem damit verbundenen Phasenleiter (L1, L2, L3) durch Bestimmung derjenigen Kombination zwischen dem Phasenanschluss (R, S, T) und einem der Phasenleiter (L1, L2, L3), bei der die Abweichung zwischen dem an dem Phasenanschluss (R, S, T) detektierten Zeitverlauf der Anschluss-Spannung ( U R(t) , Us(t), U-r(t)) und dem an dem jeweiligen Phasenleiter (L1, L2, L3) detektierten Zeitverlauf der Leiter-Spannung (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe minimal ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gerät (2e) einen, insbesondere genau einen, Phasenanschluss (R, S, T) und einen Neutralleiteranschluss (NG) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gerät (2a-2d) zumindest zwei Phasenanschlüsse (R, S, T), insbesondere drei Phasenanschlüsse (R, S, T) und gegebenenfalls einen Neutralleiteranschluss (NG) aufweist, und wobei die Detektion des Zeitverlaufes der Anschluss-Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)) und der Vergleich der Spannungsschwankungen an dem einen der Phasenanschlüsse (R, S, T) des Gerätes (2a-2d) mit denjenigen jedes Phasenleiters (L1 , L2, L3), für alle Phasenanschlüsse (R, S, T) des Gerätes (2a-2d) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gerät (2a-2e) Bestandteil einer Gruppe mit einer Mehrzahl von Geräten (2a-2e) ist, die gemeinsam an das elektrische Verteilnetz (22) angeschlossen und über einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt (21) mit einem Energieversorgungsnetz (20) verbunden sind, und wobei das Verfahren für jedes Gerät (2a-2e) der Gruppe durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Gerät (2a) der Gruppe mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen (R, S, T), die der Anzahl der Phasenleiter (L1, L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) entspricht, als Referenzgerät bestimmt wird und wobei die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1 , L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) durch das Referenzgerät erfolgt, und wobei für alle weiteren Geräte (2b-2e) die Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses (R) oder der Phasenanschlüsse (R, S, T) zu dem damit verbundenen Phasenleiter (L1, L2, L3) oder zu den damit jeweils verbundenen Phasenleitern (L1, L2, L3) relativ zu einer an dem Referenzgerät definierten Zuordnung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Gruppe eine Vielzahl von Geräten (2a-2e) beinhaltet, die einen, insbesondere genau einen Phasenanschluss (R, S, T) und einen Neutralleiteranschluss (NG) aufweisen, die an unterschiedliche der Phasenleiter (L1, L2, L3) des Verteilnetzes (22) angeschlossen sind, wobei die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1 , L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) durch die Vielzahl der einphasigen Geräte (2a - 2e) erfolgt, und wobei die Identifikation der Zuordnung des Phasenanschlusses (R, S, T) der Geräte (2a - 2e) zu dem damit verbundenen Phasenleiter (L1, L2, L3), gegebenenfalls auch die Zuordnung der einphasigen Geräte (2a - 2e) zueinander, die jeweils über denselben der Phasenleiter (L1, L2, L3) miteinander verbunden sind, über eine Clusterung der Geräte (2a - 2e) untereinander erfolgt, wobei die Clusterung in Abhängigkeit der für jede Kombination zweier Geräte (2a-2e) der Vielzahl berechneten Abweichungen bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Detektion des Zeitverlaufs der Leiter-Spannung (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an den Phasenleitern (L1, L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22) und/oder des Zeitverlaufs der Anschluss-Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)) an den Phasenanschlüssen (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) über eine in dem Gerät (2a-2e) vorhandene Messeinheit (12, 13) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die quantitative Bestimmung der Abweichung in Bezug auf die Eigenschaft der Zeitverläufe zwischen dem Zeitverlauf der Anschluss-Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)) an jedem der Phasenanschlüsse (R, S, T) und der Leiter-Spannung (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1, L2, L3) mittels einer Berechnung von Fehlerquadrat- Summen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaft, in Bezug auf die die quantitative Bestimmung der Abweichung zwischen den Zeitverläufen erfolgt, eine zeitliche Änderung der Anschluss-Spannungen (UR(t), Us(t), U-r(t)) und der Leiter-Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei bei der quantitativen Bestimmung der Abweichung zusätzlich ein Mittelwert über die zeitlichen Änderungen der Leiter- Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) und/oder ein Mittelwert über die zeitlichen Änderungen der Anschluss-Spannungen (UR(t), Us(t), U-r(t)) berücksichtigt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Werte der Anschluss-Spannungen (UR(t), Us(t), U-r(t)) und/oder Werte der Leiter- Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an einen Server (31) kommuniziert werden und von einer Auswerteeinheit (11) in dem Server (31) ausgewertet werden.
12. Vorrichtung (1) zur Identifikation einer Zuordnung zumindest eines
Phasenanschlusses (R, S, T) eines elektrischen Gerätes (2a-2e) zu einem von mehreren Phasenleitern (L1, L2, L3) eines elektrischen Verteilnetzes (22) umfassend: eine erste Messeinheit (12) zur Detektion eines Zeitverlaufs einer Leiter- Spannung (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) an jedem der Phasenleiter (L1, L2, L3) des elektrischen Verteilnetzes (22), eine zweite Messeinheit (13) zur Detektion eines Zeitverlaufes einer Anschluss- Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)) an einem oder mehreren der Phasenanschlüsse (R, S, T) des Gerätes (2a-2e), eine Auswerteeinheit (11) zum Vergleich des Zeitverlaufs der Anschluss- Spannung (UR(t), Us(t), IIt(ί)) an dem einen oder den mehreren der Phasenanschlüsse (R, S, T) des Gerätes (2a-2e) mit den Zeitverläufen, die den Leiter-Spannungen (Uu(t), Ui_2(t), Ui_3(t)) der Phasenleiter (L1 , L2, L3) zugeordnet sind, sowie zur Identifikation einer Zuordnung des einen Phasenanschlusses oder jedes der Phasenanschlüsse (R, S, T) zu dem damit jeweils verbundenen Phasenleiter (L1 , L2, L3) in Abhängigkeit des Vergleiches, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgelegt und eingerichtet ist.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung (1) eine Gruppe mit zwei oder mehr Geräten (2a-2e) beinhaltet, denen jeweils eine zweite Messeinheit (13) zugeordnet ist, wobei die Geräte (2a-2e) an das elektrische Verteilnetz (22) angeschlossen und über einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt (21) mit dem Energieversorgungsnetz (20) verbunden sind
14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei die erste Messeinheit (12) Bestandteil eines ersten Gerätes (2a) der Gruppe ist und/oder die zweiten Messeinheiten (13) jeweils Bestandteil eines Gerätes (2b-2e) der Gruppe sind.
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, wobei das erste Gerät (2, 2a) als mehrphasiges Gerät ausgebildet ist und als Referenzgerät der Gruppe dient.
16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei ein Gerät (2a-2e), mehrere Geräte (2a-2e), optional alle Geräte (2a-2e) datentechnisch miteinander, mit der Auswerteeinheit (11 ) und/oder mit einem Server (31 ) verbunden sind.
17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Auswerteeinheit (11) Bestandteil eines oder mehrerer der Geräte (2a-2e) oder Bestandteil des Servers (31) ist.
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