工业系统相位暂降检测 |
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| 申请号 | CN201410612919.6 | 申请日 | 2014-11-04 | 公开(公告)号 | CN104615120B | 公开(公告)日 | 2017-11-10 |
| 申请人 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司; | 发明人 | 艾哈迈德·穆罕默德·赛义德·艾哈迈德; 布赖恩·J·塞贝尔; 拉塞尔·克尔克曼; | ||||
| 摘要 | 本文涉及工业系统 相位 暂降检测，并描述了用于确定 信号 暂降的方法、系统和装置。在一个示例中， 跟踪 信号暂降的方法包括：当在初始状态时，至少基于跟踪 滤波器 的输出来监测信号何时转变至暂降状态。响应于信号转变至暂降状态，增加跟踪滤波器的带宽，并且当在暂降状态时，监测信号何时转变至恢复状态。该方法还包括：响应于信号转变至恢复状态，减小跟踪滤波器的带宽。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于跟踪信号的暂降的方法，包括： |
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| 说明书全文 | 工业系统相位暂降检测技术领域背景技术[0002] 保持工业设备的精确电力是用于这些设备的控制系统的重要方面。控制系统通常包括运动和马达控制器、致动控制器以及许多其他控制设备。受控的工业设备可以包括马达、在复杂的制造过程中的多轴机器人以及其他工业设备。 [0003] 异常电网条件(例如电压暂降)会使工业设备的转换器故障或失灵，因此影响系统可靠性。在一些情况中，过流故障不能自动复位，则这需要耗费时间和资源两者的手动复位。此外，电压暂降会影响控制器性能并且导致向电网注入不期望的电流谐波，并且还会引起对转换器内的电力部件产生过度的压力。针对所有这些原因，重要的是，向这些复杂设备提供的电力保持在可接受的范围内，并且准确到确保适当的生产率。在不监测电力的情况下，由于不适当的电力供应，通常很贵的设备的效率会遭受或达到停滞。 发明内容[0004] 本文中描述了用于信号暂降检测的方法、系统和装置。在一个示例中，跟踪信号暂降的方法包括：当在初始状态下时，至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态。响应于信号转变至暂降状态，增加跟踪滤波器的带宽，并且当在暂降状态下时，监测信号何时转变至恢复状态。该方法还包括：响应于信号转换为恢复状态，减小跟踪过滤器的带宽。 [0005] 在另一示例中，用于跟踪信号暂降的装置包括这样的暂降检测模块：其被配置成当在初始状态下时至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态。该装置还包括这样的暂降恢复模块：其被配置成当在暂降状态下时监测信号何时转变至恢复状态。该装置还提供这样的带宽确定模块：其被配置成响应于信号转变至暂降状态来增加跟踪滤波器的带宽，并且响应于信号转变至恢复状态来减小跟踪滤波器的带宽。 [0006] 在另一情况下，用于跟踪多个相位信号的暂降的装置包括这样的暂降检测模块：其被配置成当在初始状态下时至少基于一个或多个跟踪滤波器的输出来监测多个相位信号中的至少一个相位信号何时转变至暂降状态。该装置还包括这样的暂降恢复模块：其被配置成当在暂降状态下时监测多个相位信号何时转变至恢复状态。该装置还包括这样的带宽确定模块：其被配置成响应于相位信号转变至暂降状态来增加一个或多个跟踪滤波器的带宽，以及响应于信号转变至恢复状态来减小一个或多个跟踪滤波器的带宽。 附图说明 [0007] 图1示出了电力暂降检测系统。 [0008] 图2示出了用于发现输入信号的暂降的暂降检测系统。 [0009] 图3示出了暂降检测的方法。 [0010] 图4示出了具有电压暂降的信号。 [0011] 图5示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。 [0012] 图6示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。 [0013] 图7示出了用于发现与电力相位相对应的多个输入信号的暂降的暂降检测系统。 [0014] 图8示出了确定多个信号的暂降的暂降检测模块。 [0015] 图9示出了确定多个信号的暂降的暂降检测模块。 [0016] 图10示出了用于确定信号的暂降的暂降确定模块。 具体实施方式[0017] 以下描述和相关联的附图教授本发明的最佳模式。为了教授发明原理，可以简化或省略最佳模式的一些常规方面。随附权利要求指定本发明的范围。最佳模式的一些方面会不落入本发明的如权利要求所指定的范围内。因此，本领域内技术人员将理解根据最佳模式在本发明的范围内的变体。本领域内技术人员将理解以下描述的特征可以以各种形式相组合，以形成本发明的多种变体。作为结果，本发明不限于以下描述的具体示例，而仅受限于权利要求及其等同。 [0018] 工业设备的输入电力的精确度和准确度会是极其重要的，以适当控制工业系统。工业控制设备可以包括专用集成电路、印刷电路板以及其他电子部件。为了确保工业控制设备进行适当操作，电力必须保持恒定并准确。如果电力相位下降或不恒定，则工业设备的控制可能是不适当的，并且工业设备的操作会被破坏或者对设备的操作者是危险的。 [0019] 异常电网状况(例如电压暂降)会使工业控制设备具有过流故障的问题，从而影响系统可靠性和生产率。过流故障可能不具有自动复位的能力，这就需要手动复位故障，从而致使驱动与一些政府设计要求不符。电压暂降还会影响工业控制器性能，这会导致向电网注入具有相当大幅度的不期望的电流谐波。此外，电压暂降会产生高的电流均方根(RMS)值，这从而会导致对各种工业控制设备中的电子部件的过度压力。作为结果，许多工业控制设备和系统需要对线路暂降条件的快速并可靠的检测，从而可以采取适当的行动。这些行动中的一些行动可以包括基于暂降检测来重新配置控制器操作指令变化，或者在严重的暂降状况期间暂时使设备或系统不能使用。 [0020] 图1示出了根据至少一个示例具有暂降检测的电力系统100。图1包括电源103、电力信号130、暂降检测器105以及工业设备110至112。电源103被配置成使用链路120连接至暂降检测器105，链路120可以包括缆线或能够输送电力(例如电力信号130)的任何其他导体。使用链路121将暂降检测器105进一步连接至工业设备110至112。链路121可以包括任何通信介质，以将暂降通知通信至工业设备110至112。 [0021] 在操作中，电源103将产生交流电，以为工业设备110至112供电。所产生的电力将作为类似于电力信号130的正弦波或多个正弦波发送。电力信号130可以具有120伏特、240伏特、480伏特或任何其他电压的预期均方根电压。此外，可以从电源103以任何频率发送电力信号130。暂降检测器105被配置成接收来自电源103的电力，并且针对所提供的电压的任何暂降或跌落来监测该电力。例如，如果假定电源正提供幅值为80伏特的信号，则暂降检测器105应当表示该幅值何时下降至预期的80伏特以下。在一些情况中，如果下降超过阈值量，则暂降检测器105可仅担心暂降或跌落。因此，返回至先前示例，如果假定电源提供80伏特的幅值，则在幅值下降至低于75伏特或某个其他阈值时，暂降检测器可仅识别出暂降。基于暂降检测，暂降检测器105可以被配置成停止向工业设备110至112中的任何工业设备发送电力，或者可以通过一些其他手段(例如另一发电机或其他补充电源)来提供合适的电力。在其他示例中，暂降检测器105可以向工业设备110至112提供表示电压存在暂降的标记，并且相应地工业设备110至112可以做出反应。 [0022] 尽管示出了用于三个工业设备的暂降检测器，但是应当理解，可以将暂降检测器105应用于任何数目的工业设备元件。此外，应当理解，暂降检测器105可以完全或部分存在于工业设备的元件上。因此，在一些示例中，暂降检测器105可以作为工业设备110至112上的一件控制硬件或软件存在。 [0023] 为了更好地示出暂降检测器105的操作，图2示出了暂降检测系统200。暂降检测系统200是暂降检测器105的示例，虽然可以存在其他示例。暂降检测系统200包括暂降检测模块210、触发器220、暂降恢复模块230、带宽确定模块240、信号250以及暂降标记260。 [0024] 在操作中，暂降检测系统200被配置为具有由暂降标记260定义的多个状态。暂降标记260可以表示暂降检测系统200在初始状态或恢复状态下，或者在替代方案中在暂降状态下。初始状态或恢复状态表示信号250正以通常期望的方式传递至暂降检测系统200，例如对于信号具有合适的幅值。相比较而言，暂降状态表示信号250的幅值已经下降或不再处于期望的水平。 [0025] 接收可以包括正弦曲线电压波形的信号250以由暂降检测系统200进行处理。然后在暂降检测系统200内将信号250导向至暂降检测模块210和暂降恢复模块230。暂降检测模块210被配置成在初始状态或恢复状态下，确定信号250何时暂降或下降至波形的期望值以下。在一些示例中，暂降的检测可以是基于暂降检测模块210内的跟踪滤波器或自适应跟踪滤波器的输出。然后，将该滤波器的输出与输入信号250进行比较，以确定是否存在任何暂降。一旦检测到暂降，暂降检测模块210就向触发器220输送表示信号250已经下降至暂降状态的通知。相应地，暂降标记260将反映该暂降通知并且将该信息传递至一个或更多个工业设备。 [0026] 除了被传递至一个或更多个工业设备以外，还可以将暂降标记260传递至带宽确定模块240。带宽确定模块240被配置成针对两个不同的暂降标记260的状态来设置用于暂降检测模块210的带宽。第一状态是反映信号250何时处于适当的电压或恢复电压的初始状态或恢复状态。第二状态是反映信号250何时处于不适当的暂降或低电压的暂降状态。在初始状态下，带宽确定模块240被配置成将带宽设置为初始带宽，例如20至40弧度/秒。该带宽允许暂降检测模块210很快识别信号250的暂降。相比较而言，一旦在暂降状态下，带宽确定模块240就被配置成从初始状态增加提供给暂降检测模块210的带宽。所增加的带宽可以是任何增加的值，并且允许暂降检测模块210不管信号下降至暂降状态而跟踪该信号，并且使得能够检测重复的暂降状况。 [0027] 类似于识别信号250何时下降为暂降状态的暂降检测模块210，暂降恢复模块230被配置成确定信号250何时回到初始状态或恢复状态。暂降恢复模块230可以被配置成在任何给定时间发现信号250的空间矢量的大小，并且将该矢量的大小与阈值的大小相比较。当不存在信号的暂降时，应当将阈值的大小设置为信号大小或接近信号大小。一旦发现信号250已经超过该阈值大小，就将指示发送至触发器220，以将暂降标记260的状态变回至初始状态或恢复状态。 [0028] 为了进一步示出暂降检测系统200的操作，包括用于识别信号的电力暂降的方法300。方法300包括：当在初始状态下时，至少基于跟踪滤波器的输出来监测信号何时转变至暂降状态(310)。参照暂降检测系统200，暂降检测系统200能够是由暂降标记260表示的如下两个状态：当信号260在正常条件或接近于正常条件下操作(例如具有合适的幅值和频率等其他特征)时所出现的初始状态或恢复状态；以及当信号250的幅值下降至信号的期望幅值以下时所出现的暂降状态。在本示例中，信号(例如信号250)将导向暂降确定模块，以识别信号是否暂降至期望值以下。暂降确定模块可以通过跟踪滤波器供应信号，并且将滤波器的输出与该信号自身进行比较，以确定该信号是否存在任何暂降。在一些情况中，跟踪滤波器可以被设置为具有在信号的期望频率处的中心频率和初始带宽(例如20至40弧度/秒)的动态带通滤波器。作为结果，如果信号处于暂降状况，则滤波器的输出与信号自身之间的比较将是非零值。在一些情况中，该非零值可以与阈值相比较，以确定信号是否真正处于暂降状态。 [0029] 响应于转变至暂降状态的信号，该方法还提供了增加跟踪滤波器的带宽(320)。通过增加跟踪滤波器的带宽，这允许滤波器更容易监测和识别该信号。如果带宽没有改变，则跟踪滤波器会失去对信号的跟踪。作为结果，如果系统将恢复为初始状态或恢复状态，则在跟踪滤波器试图重新定位信号时，会存在延迟。这可能导致跟踪滤波器错过信号的下一个暂降，并且从而，导致对由信号供电的任何设备的损坏。 [0030] 一旦暂降检测系统已经处于暂降状态，则系统就监测信号何时转变至恢复状态(330)。在一些情况中，系统将使用暂降恢复模块(例如暂降恢复模块230)来监测恢复。暂降恢复模块可以被配置成计算输入信号的空间矢量的大小，并且将该矢量的大小与阈值大小相比较。也可以从锁相环路或任何其他装置来直接供应空间矢量的大小。因此，如果假定电压信号的大小为220伏特，则可以将阈值设置为200伏特，以确定信号已经达到恢复状态。一旦已经达到该阈值，则暂降恢复模块就可以将暂降检测系统转变至恢复状态。 [0031] 响应于信号转变至恢复状态，该方法还提供了减小跟踪滤波器的带宽(340)。如上所述，跟踪滤波器在暂降状态期间被配置有较宽的带宽，以确保跟踪滤波器能够继续跟踪信号，如果带宽没有被加宽，则滤波器会失去对信号的跟踪，并且不得不在返回至恢复状态或初始状态时搜索信号。这会使滤波器错过电压信号的下一个暂降，并且对将提供有电力的设备产生可能的问题。因此，通过在一旦识别到恢复状态时就使跟踪滤波器返回至低带宽，跟踪滤波器可以使用较宽的带宽在暂降期间保持跟踪，并且使用较低的带宽来检测下一个暂降。 [0032] 图4示出了具有电压暂降的示例性电压信号400。电压信号400包括初始状态或正常状态410、暂降状态420以及正常状态或恢复状态430。在操作中，可以将电压信号400传递至暂降检测器，例如暂降检测器105或暂降检测系统200，或者其他暂降检测系统。暂降检测器被配置成识别信号400的电压何时从正常状态或期望状态下降至暂降状态。 [0033] 在本示例中，信号400保持在正常状态410，直至信号达到暂降时刻415。一旦到达暂降，暂降检测器就被配置成使用至少包括跟踪滤波器的暂降检测模块来识别暂降，并且将暂降检测器转变至暂降状态420。一旦转变至暂降状态420，则暂降检测器就被配置成确定信号400何时回到正常状态或恢复状态430。这里，暂降检测器应当确定在恢复时刻425处或在恢复时刻425附近的转变。在一些情况下，暂降检测器可以基于对信号400的空间矢量大小的测量和将该矢量大小与阈值恢复大小相比较来进行该确定。一旦恢复确定，则暂降检测器应当转变至正常状态或恢复状态430，并且应试图寻找电压的下一个暂降。 [0034] 图5示出了暂降检测系统中的暂降检测模块500的操作。暂降检测模块500是暂降检测模块210的示例，虽然可存在其他示例。暂降检测模块500包括信号505、跟踪滤波器510、最大误差设置520、阈值确定模块530以及加法器540。信号505表示可以用于电力工业设备或某些其他设备的电压正弦曲线波形。一旦进入系统，信号505就被分割并且发送至加法器540和跟踪滤波器510。 [0035] 跟踪滤波器510被配置成接受信号505、带宽506以及中心频率507，以对信号505进行滤波。在一些示例中，跟踪滤波器510可以包括使用可调节带宽506的动态带通滤波器，可调节带宽506根据暂降检测系统的状态而改变。在一些示例中，暂降检测系统可以包括寻找信号505的暂降的初始状态或恢复状态以及寻找信号505的恢复标记的暂降状态。 [0036] 当在初始状态或恢复状态下时，将带宽506设置为能够滤出表示暂降的信号的某个值，并且中心频率507将是带宽506中心处的频率。在一些示例中，在初始状态下带宽506的该某个值的范围可以为从20至40弧度/秒，但是其他初始带宽也是可能的。一旦信号505穿过跟踪滤波器510，就将已过滤的信号传递至加法器540。当信号505正常地或者如期望地运行，则由已过滤的信号减去信号505应当表示零或零附近的值。然而，如果信号505正在表示暂降行为，则由已过滤的信号减去信号505不应当保持在零值。作为结果，当与阈值设置(例如阈值确定模块530处的最大误差设置520)相比较时，暂降指示550应当示出信号已经下降为暂降状态。然后，暂降指示550可用于将暂降检测系统的状态变为暂降状态。 [0037] 一旦转变至暂降状态，带宽确定模块(例如带宽确定模块240)就可以增加带宽506。带宽506在初始状态或恢复状态期间被配置有较低频率，以确定信号何时下降为暂降状态，并且在暂降状态期间被配置有较高频率，以保持对信号的跟踪。作为结果，当确定信号505已经转变回恢复状态时，带宽506降至较低的频带，以开始监测下一个暂降。 [0038] 虽然在本示例中暂降确定模块500包括单一的电压相位信号，但是应当理解，暂降确定模块500可以被复制，以跟踪任何数目的相位的电压暂降。例如，如果期望跟踪三相电力，则可以将类似于暂降确定模块500的三个暂降确定模块用于每个相位。作为结果，每个相位可以是暂降检测模块中的每个暂降检测模块的输入信号。此外，暂降确定模块中的每个暂降确定模块上的暂降指示可以使用“或”门在逻辑上进行组合，以生成用于三相电力系统的总体暂降指示。 [0039] 图6示出了暂降检测系统中的暂降检测模块600的操作。暂降检测模块600是暂降检测模块210的示例，虽然可以存在其他示例。暂降检测模块600包括信号失真抑制跟踪滤波器610、信号存储跟踪滤波器615、阈值确定模块630、最大误差设置620以及加法器640。 [0040] 在操作中，暂降检测系统可以具有影响暂降检测模块600的操作的多种状态。这些状态可以包括意于确定信号605何时下降为暂降状态的初始状态或恢复状态以及试图确定信号605何时返回至恢复状态或期望状态的暂降状态。为了示出暂降检测模块600的操作，暂降检测系统将在初始状态下开始工作。 [0041] 在初始状态下，暂降检测模块600接受可包括正弦曲线电压波形的信号605，以由信号失真抑制跟踪滤波器610和信号存储跟踪滤波器615进行处理。信号失真抑制跟踪滤波器610被配置成具有中心频率606和信号失真抑制带宽608的带通滤波器。中心频率606被配置成当信号605正常操作时信号605的期望频率，并且信号失真抑制带宽608通常被设置为较大值，例如600至800弧度/秒，以防止暂降确定中的失真因素。可以通过频率检测设备(例如锁相环路)来实时提供中心频率。在由信号失真抑制跟踪滤波器610处理之后，将信号失真抑制所过滤的信号传递至加法器640。 [0042] 在与信号失真抑制跟踪滤波器610处理信号605相同的情况下，信号存储跟踪滤波器615利用中心频率606和信号存储带宽607来处理信号605。将中心频率606设置为信号605的期望频率，并且将信号存储带宽607设置为初始状态或恢复状态下的带宽，以确定信号605何时转变至暂降状态。在一些示例中，初始状态或恢复状态的带宽可以是20至40弧度/秒，然而，也存在其他示例。在信号存储跟踪滤波器615的处理之后，也将暂降过滤的信号传递至加法器640。在初始状态或恢复状态下，当信号605正常操作时，信号失真抑制跟踪滤波器610的输出减去信号存储跟踪滤波器615的输出应当生成在零处或零附近的结果。相比较而言，如果信号605已经下降为暂降状态，则信号失真抑制跟踪滤波器610的输出减去信号存储跟踪滤波器615的输出应当生成从零移开较远的结果。接着，可以使用阈值确定模块 630来比较该结果，以确定是否应当改变暂降指示650。阈值确定模块630被配置成接受来自加法器640和最大误差设置620的输出，以确定电压暂降是否大到足以改变暂降指示650。如果确定暂降足够大，则暂降指示650将相应地改变为暂降状态。然而，如果暂降不够大，则暂降指示650将暂降检测系统保持在初始状态或恢复状态下。 [0043] 一旦通过暂降指示650转变至暂降状态，信号存储带宽607就可以基于该转变而增加。带宽607的增加将允许信号存储跟踪滤波器615保持对信号605的跟踪，尽管信号下降为暂降状态。因此，当信号605回到初始状态或恢复状态时，信号存储跟踪滤波器可以快速识别该信号并且准备发现信号的下一次暂降。 [0044] 虽然在本示例中暂降确定模块600包括单一的电压相位信号，但是应当理解，暂降确定模块600可以被复制，以跟踪任何数目相位的电压暂降。例如，如果期望跟踪三相电力，则可以将类似于暂降确定模块600的三个暂降确定模块用于每个相位。作为结果，每个相位可以是暂降检测模块中的每个暂降检测模块的输入信号。此外，暂降确定模块中的每个暂降确定模块上的暂降指示可以使用“或”门或某些其他类似设备在逻辑上进行组合，以产生用于三相电力系统的总体暂降指示。 [0045] 图7示出了能够确定多个输入信号的暂降的暂降检测系统700。暂降检测系统700是暂降检测器105的示例，虽然可以存在其他示例。暂降检测系统包括暂降检测模块710、触发器720、暂降恢复模块730、带宽确定模块740、相位信号750至752、中心频率753、带宽754以及暂降标记760。在一些情况中，相位信号750至752可以表示三相电力。 [0046] 在本示例中，暂降检测系统700可以具有由暂降标记760表示的多个状态。这些状态可以包括表示暂降检测系统何时正在注意识别暂降的初始状态或恢复状态，以及注意确定信号何时已经从暂降状态恢复的暂降状态。为了确定这些状态，将输入信号(例如相位信号750至752)输入至暂降检测模块710和暂降恢复模块730。暂降检测模块710被配置成接受相位信号750至752、中心频率753以及来自带宽确定模块740的带宽754。中心频率753是对于输入至暂降检测系统700的所有相位信号期望的中心频率，并且带宽754被配置成根据暂降标记760的状态来调节，以在一出现暂降就更好地跟踪暂降。当在初始状态或恢复状态时，暂降检测模块710被配置成使用来自带宽确定模块740的带宽754的第一值和中心频率753来过滤相位信号750至752。该滤波器可以是自适应跟踪滤波器或能够将带通滤波器应用于信号的任何其他跟踪滤波器。当系统700在暂降状态下时，带宽754的第一值是比带宽值小的值。在一些示例中，带宽754的第一值在20与40弧度/秒之间，但是可以使用任何其他值。至少基于信号的跟踪滤波器输出，暂降检测模块710将信号提供给触发器720，以反映信号何时已经从非暂降状况或正常状况转到暂降状态。然后，触发器720可以通过使用暂降标记760改变系统700的状态来表明该改变。 [0047] 一旦系统从初始状态或恢复状态变为暂降状态，带宽确定模块740就增加带宽754。带宽的增加将允许暂降检测模块710中的滤波器继续跟踪信号，尽管下降为暂降状态。 如果滤波器留在其初始带宽，则滤波器将失去对信号的跟踪，作为结果，在系统返回至恢复状态时，滤波器在重新获得对信号的跟踪时较慢。 [0048] 而且在暂降检测系统700的暂降状态期间，暂降恢复模块730被配置成确定信号何时从暂降状态返回。暂降恢复模块730可以接受相位信号750至752并且确定信号的空间矢量的大小。也可以直接从锁相环路或任何其他装置供应空间矢量的大小。如果确定该矢量的大小在阈值以上，则暂降恢复模块730可以启动触发器720，以转变回恢复状态。接着，暂降标记760将反映回到恢复状态的变化，并且带宽确定模块740将减小带宽754，以确定下一个暂降。 [0049] 图8示出了作为暂降检测模块710的示例的暂降检测模块800。暂降检测模块800包括跟踪滤波器810至812、最大误差设置820至822、阈值模块830至832、加法器840至842、相位信号850至852以及暂降指示860。相位信号850至852可以表示三相电力中的不同相位，虽然暂降检测模块800可以被扩展至任何数目的相位。 [0050] 在操作中，根据图5，暂降检测模块800包括三个暂降检测模块，每个暂降检测模块被配置成接收不同相位的信号。当在初始状态或恢复状态下时，跟踪滤波器810至812被配置成利用带宽和中心频率来过滤信号，以确定信号何时暂降。然后，使用加法器840至842来对这些已过滤的信号求和。当信号正常运作时，未过滤的信号减去已过滤的信号应当共计为零或在零附近，这表示不存在暂降。相比较而言，如果信号包含暂降，则未过滤的形式减去已过滤的形式应当在从零移开较远的数值处。然后可以使用阈值模块830至832和最大误差设置820至822来比较该值，以确定系统中是否存在暂降。如果该值在最大误差设置820至822中包含的阈值以下，则暂降指示860将保持不变，并且表明该模块仍在寻找暂降状态。然而，如果该值超过阈值，则暂降指示860可以改变，以表明相位信号850至852中的任何相位信号的暂降。然后，暂降指示860可以将系统的状态从初始状态或恢复状态变为暂降状态。 [0051] 一旦在暂降状态下，则可以增加用于跟踪滤波器810至812的带宽，以更好地跟踪暂降信号。如果带宽保持相同，则跟踪滤波器在从暂降状态返回时会具有再次跟踪信号的问题。因此，如果信号快速从暂降状态转到正常状态并回到暂降状态，则滤波器会不能跟踪信号，并且作为结果，错过第二次暂降。然而，在本示例中，滤波器将在暂降状态期间增加带宽，并且一旦返回到初始状态或恢复状态，就可以减小带宽，使得可以重新开始暂降识别。 [0052] 图9示出了作为暂降检测模块710的示例的暂降检测模块900和800。暂降检测模块900包括跟踪滤波器910至912、最大误差设置920至922、阈值模块930至932、加法器940至 942、相位信号950至952、暂降指示960以及信号失真抑制滤波器970至972。相位信号950至 952可以表示三相电力中的不同相位，虽然暂降检测模块900可以扩展至任何数目的相位。 [0053] 在操作中，暂降检测模块900将类似于暂降检测模块800进行操作。本示例的不同之处在于：在加法器940至942处形成原始输入相位信号与信号存储跟踪滤波器的输出的差之前，信号失真抑制滤波器970至972被用于过滤原始输入相位信号。通过增加该过滤器，暂降确定会变得更慢，但是可以变得对失真更不敏感，这是因为信号没有直接与暂降过滤的信号进行比较。作为结果，暂降指示可以变得更精确。在一些示例中，信号失真抑制滤波器970至972可以被配置有在600弧度/秒与800弧度/秒之间的带宽，虽然其他带宽值是可能的。 [0054] 图10示出了根据另一示例用于跟踪信号的暂降的暂降确定模块1000。暂降检测模块1000是暂降检测模块210和暂降检测器105的示例，虽然可以存在其他示例。暂降检测模块1000包括信号1005、低带宽跟踪滤波器1010、高带宽跟踪滤波器1011、开关1015、最大误差设置1020、阈值确定模块1030以及加法器1040。信号1005表示可以用于为工业设备或某些其他设备供电的电压正弦曲线波形。一旦进入该系统，信号1005被分割并且发送至加法器1040和跟踪滤波器1010至1011。 [0055] 在操作中，暂降确定模块1000被配置成类似于图5所示的暂降确定模块500进行操作。这里，代替基于系统的状态来修改跟踪滤波器，暂降确定模块1000包括当模块在恢复或初始暂降状态时使用的低带宽跟踪滤波器1010以及当模块在暂降状态时使用的高带宽跟踪滤波器1011。当在初始状态或恢复状态时，开关1015被配置成取得来自低带宽跟踪滤波器1010的输出。低带宽跟踪滤波器1010被配置成接受低带宽1006和中心频率1007，以与跟踪滤波器510大致相同的方式来确定暂降。并且在初始状态或恢复状态下，将低跟踪滤波器1010的输出接着供应给加法器1040，以确定已过滤的信号与原信号1005之间的差。如果信号的差在最大误差设置1020所设置的阈值以上，则阈值确定模块1030将暂降指示1050变为暂降状态。 [0056] 一旦转变至暂降状态，则开关1015将开始取得来自高带宽跟踪滤波器1011的输出，高带宽跟踪滤波器1011被配置成接受高带宽1008和中心频率1007，以在信号1005在暂降状态时保持对信号1005的跟踪。然而，一旦信号1005返回到恢复状态或初始状态，开关1015就将返回取得来自低带宽跟踪滤波器1010的输入，以确保模块捕获输入信号的下一个暂降。在一些示例中，开关1015可以用作带宽确定模块，例如带宽确定模块240。因此，开关可以基于系统的状态来改变，并且基于系统状态来接收来自低带宽跟踪滤波器1010或高带宽跟踪滤波器1011的输入。 [0057] 虽然在本示例中暂降确定模块1000被示为取得来自单一信号的输入，但是应当理解，暂降确定模块1000可以针对电力信号的任何数目的相位而复制。然后，相位中的每个相位的暂降指示可以用于确定总体信号中是否存在任何暂降。 [0058] 参照回图1，电源103可以包括发电站、发电机或能够产生用于工业设备110至112的电力的任何其他类似形式的发电设备。电源103可以产生具有单相位信号的电力、可以产生具有三相位信号的电力、或者可以产生具有任何数目的相位的任何其他交流形式的电力。 [0059] 工业设备110至112可以包括在工业环境中需要电力的任何设备。这样的设备可以包括马达、致动器、液压装置或任何其他类似机械部件或电子部件。工业设备110至112还可以包括用于机械部件和电子部件的控制器和管理设备，以确保设备正确操作。而且，工业设备可以表示集成至较大的电力系统的较小规模的微电网。 [0060] 暂降检测器105被配置成确定来自电源103的信号的暂降，并且将与该暂降有关的信息通信至工业设备110至112。暂降检测器105可以包括至少一个现场可编程门阵列(FPGA)、至少一个专用集成电路(ASIC)或能够如本文中所描述进行操作的任何其他装置。虽然所示出的暂降检测器105独立于工业设备110至112，但是应当理解，暂降检测器105可以在设备110至112上完全或部分地实现。此外，虽然在本示例中示出了单一的暂降检测器，但是可以将任何数目的暂降检测器用于包括用于每个单独设备的暂降检测器的工业设备。 [0061] 电力链路120可以包括电力线、变压器或能够将交流电传送至暂降检测器105的任何其他导电设备(包括以上组合)。通信链路121可以使用金属、玻璃、空气、空间或一些其他材料作为传输介质。通信链路121可以使用各种通信协议，例如时分复用(TDM)、英特网协议(IP)、以太网、通信信令或包括上述组合的一些其他通信格式。此外，如果暂降检测器105位于工业设备上，则通信链路121可不是必要的。 [0062] 以上表示和相关联的附图教授本发明的最佳模式。随附权利要求指定本发明的范围。注意，最佳模式的一些方面可以不在权利要求所指定的本发明的范围内。本领域内技术人员将理解，上述特征可以以各种方式相组合，以形成本发明的各种变体。作为结果，本发明不限于上述具体实施方式，而仅受限于所随附权利要求及其等同。 |
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