(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源（１１、１２、１３、２１、２２、３１）に接続された第１の複数のデバイスを含む第１のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）と、第２の電源（１１、１２、１３、２１、２２、３１）に接続された第２の複数のデバイスを含む少なくとも１つの第２のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）とを含む多重給電配電ネットワーク（１００）を制御するためのシステムであって、
前記第１のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）の動作を制御するように構成され、第１のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）トポロジを表す第１の構成データを含む第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）であり、少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントに電力が供給される場所の変化をもたらす前記第１のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）のトポロジ変化に応じて、任意の他のコントローラの事前知識なしに、前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）から前記多重給電配電ネットワーク（１００）に、前記少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントを識別するメッセージを送出するように構成された、第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）と、
前記少なくとも１つの第２のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）の動作を制御するように構成され、第２のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）トポロジを表す第２の構成データを含む少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）であり、任意の他のコントローラの事前知識なしに前記メッセージを受け取り、前記少なくとも１つの影響を受けたセグメントに関する構成情報を前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）と交換し、前記トポロジ変化を反映するように、前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）から受け取った前記構成情報に基づいて前記第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）の前記第２の構成データを自動的に更新するように構成された、第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）と
を含むシステム。
【請求項２】
前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）および前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）が、物理的コントローラおよび論理的コントローラの少なくとも一方から選択されたコントローラインスタンス（１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１３１）である、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）が複数の第２のコントローラである、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記トポロジ変化が、前記第１の電源（１１、１２、１３、２１、２２、３１）と前記第２の電源（１１、１２、１３、２１、２２、３１）との間の少なくとも１つのデバイスからの接続の変化、前記多重給電配電ネットワーク（１００）の故障、前記多重給電配電ネットワーク（１００）への少なくとも１つのデバイスの追加、および前記多重給電配電ネットワーク（１００）からの少なくとも１つのデバイスの削減のうちの少なくとも１つから選択される、請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）および前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）が、それら自体を、前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）から前記複数の第２のコントローラに送られた前記メッセージである１つまたは複数の同報通信メッセージに基づいて、自動的に発見し、自動的に構成するように構成される、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
構成情報を交換することが、前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）と前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）との間の特別の自動化および自己発見のユニキャストセッションを設定することと、前記影響を受けたセグメントに関連する構成データを前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）から前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）に送ることとを含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
構成情報を交換することが、前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）と前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）との間の特別の自動化および自己発見のユニキャストセッションを設定することと、前記影響を受けたセグメントに関連する構成データを前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）から前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）に送ることとを含む、請求項５記載のシステム。
【請求項８】
前記第１のコントローラ（１０１、１０２、１０３）および前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）が、前記第１および第２のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）トポロジを基盤トポロジに回復させることに応じて、前記第１および第２の構成データを基盤構成に戻すように構成される、請求項１乃至７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の構成データが、前記第１のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）トポロジのための第１のデータアレイを含み、前記第１のデータアレイが第１の複数のアレイ要素を含み、前記第１の複数のアレイ要素の各々が前記第１の複数のデバイスのうちの１つの特性を表し、構成情報が、前記影響を受けたネットワークセグメントを記述する少なくとも１つのデータアレイ要素を含む、請求項１乃至８のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２の構成データが、前記第２のネットワークセクタ（２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０）のための第２のデータアレイを含み、前記第２のデータアレイが第２の複数のアレイ要素を含み、前記第２の複数のアレイ要素の各々が前記第２の複数のデバイスのうちの１つの特性を表し、前記少なくとも１つの第２のコントローラ（１０１、１０２、１０３）の構成を更新することが、前記少なくとも１つのデータアレイ要素を前記第２のデータアレイに組み込むことを含む、請求項１乃至９のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される内容は、１つまたは複数の変電所からの多数の給電部を備える配電ネットワークを制御するためのシステムおよびアプリケーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力配電ネットワーク（すなわちグリッド）は、一般に、開閉器および他のフィールドデバイスを介して共に結合された多数のセグメントからなり、一般に、１つまたは複数の供給源から給電される。そのようなネットワークは、ネットワークに形成された電力回路の状態を感知し、様々なセグメント間を区別することができるアクティブデバイス（例えば、制御型開閉器、リクローザなど）を使用することができる。メッシュのようなグリッドなど、より複雑なグリッド用の多くの制御システムは、すべての変電所の動作を制御する集中型配電管理システム（ＤＭＳ）または中央コントローラを必要とする。そのような集中化による解決策は、特定の装置および人的スキルの集合など、配備およびメンテナンスのための専用資源を必要とする。
【０００３】
代替として、制御システムは、複雑なグリッド用の分散型論理コントローラを全体的に利用することができ、そのようなコントローラはすべて電力グリッドのセクション化ポイント（フィールド）に直接配置される。しかし、そのような分散型論理制御システムは、一般に、分配電力グリッド全体にわたって、多くの場合同じ供給業者からの同じタイプの制御デバイスを使用することを必要とする。フィールドデバイス用のそのような「ピアツーピア『インテリジェント』」解決策は、そのようなフィールドコントローラの間の排他的な隣り同士の通信として定義することができ、一般に、変電所に専用コントローラを必要としないが、あらゆるフィールド地点に配備されるある種の同一の「スマート」デバイスに依拠し、かなり多くの場合にフィールドデバイス用の特定の通信プロトコルおよび媒体に依拠する。さらに、ネットワークトポロジの変化に起因して新しい制御デバイスおよび／またはフィールドデバイスを取り込むと、既存の制御デバイスの再構成が必要になることがある。
【０００４】
他のシステムはそれぞれの変電所に関連する１つまたは複数の制御デバイスを含むことができる。そのような制御デバイスは、一般に、それらの間でデータを交換できるために互いに認識するように事前構成されなければならない。新しいコントローラが追加されるごとに、以前に配備したコントローラ構成の変更が必要となる。さらに、障害分離および回復プロセスなどの場合に、電力システムトポロジおよび電力流れ方向の変化をもたらす変更のために、影響を受けたコントローラは追加のトポロジ変化に対応できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９０１３８１０４号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、第１の電源に接続された第１の複数のデバイスを含む第１のネットワークセクタと、第２の電源に接続された第２の複数のデバイスを含む少なくとも１つの第２のネットワークセクタとを含む多重給電配電ネットワークを制御するためのシステムは、第１のネットワークセクタの動作を制御するように構成され、第１のネットワークセクタトポロジを表す第１の構成データを含む第１のコントローラであり、少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントに電力が供給される場所の変化をもたらす第１のネットワークセクタのトポロジ変化に応じて、任意の他のコントローラの事前知識なしに、第１のコントローラからネットワークに、少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントを識別するメッセージを送出するように構成された、第１のコントローラと、少なくとも１つの第２のネットワークセクタの動作を制御するように構成され、第２のネットワークセクタトポロジを表す第２の構成データを含む少なくとも１つの第２のコントローラであり、任意の他のコントローラの事前知識なしに前記メッセージを受け取り、少なくとも１つの影響を受けたセグメントに関する構成情報を第１のコントローラと交換し、トポロジ変化を反映するように、第１のコントローラから受け取った構成情報に基づいて第２のコントローラの第２の構成データを自動的に更新するように構成された、第２のコントローラとを含む。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、複数のデバイスを含む多重給電配電ネットワークであり、かつ第１の電源に接続された第１の複数のデバイスを含む第１のネットワークセクタと、第２の電源に接続された第２の複数のデバイスを含む少なくとも１つの第２のネットワークセクタとを含む多重給電配電ネットワークを制御する方法は、第１のネットワークセクタトポロジを表す第１の構成データを含む第１のコントローラによって制御される第１のネットワークセクタのトポロジ変化であり、少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントに電力が供給される場所の変化をもたらすトポロジ変化に応じて、任意の他のコントローラの事前知識なしに、第１のコントローラからネットワークに、少なくとも１つの影響を受けたネットワークセグメントを識別するメッセージを送出するステップと、任意の他のコントローラの事前知識なしに、少なくとも１つの第２のネットワークセクタを制御するように構成された少なくとも１つ他のコントローラでメッセージを受け取るステップであり、少なくとも１つの他のコントローラが第２のネットワークセクタトポロジを表す第２の構成データを含む、ステップと、少なくとも１つの影響を受けたセグメントに関する構成情報を、第１のコントローラと少なくとも１つの他のコントローラとの間で交換するステップと、トポロジ変化を反映するように、第１のコントローラから受け取った構成情報に基づいて少なくとも１つの他のコントローラの第２の構成データを自動的に更新するステップとを含む。
【０００８】
これらおよび他の利点および特徴は、図面に関連して行われる以下の説明からより明らかになるであろう。
【０００９】
図についての以下の説明は、決して限定を意図するものではなく、決して限定するように解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】故障前の状態の電力配電ネットワークおよび関連するデバイスの図である。
【図２】ネットワークトポロジ変化後の図１の電力配電ネットワークおよび関連するデバイスの図である。
【図３】多重給電配電ネットワークを制御する方法の一実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
配電ネットワークを記述および制御するためのシステムおよび方法の様々な実施形態が本明細書で説明される。このシステムには、各々が複数のデバイスを監視し、コントローラ間のデータ交換を可能にする論理コントローラと、多重給電ネットワークトポロジとが含まれる。このシステムおよび方法は、コントローラの自動自己発見または識別と、ネットワーク構成変化の自動発見とを含む様々な機能を行う。そのような識別により、１つまたは複数のトポロジが変化して当初のトポロジレイアウトから逸脱した後、コントローラは動作し続けることができる。一実施形態では、コントローラは、各々、少なくとも１つの電源に動作可能に接続された１つまたは複数のノードまたはセグメントを含むトポロジを有するそれぞれのネットワークセクタに関連する。一実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントローラのネットワークセクタトポロジの変化に応じて１つまたは複数の他のコントローラと特別の（ａｄ−ｈｏｃ）自動通信を設定するように構成され、その結果、少なくとも１つのコントローラおよび影響を受けた他のコントローラは、それぞれのセクタトポロジの変化を反映するようにそれぞれの構成を自動的に学習または更新することができる。それぞれの構成のそのような更新により、一実施形態では、変化したトポロジを反映するように人間のオペレータがコントローラを手動で構成した場合と同じになるはずの構成がもたらされる。コントローラは、１つまたは複数の配電変電所に存在する、それを制御する、および／またはさもなければそれに関連することができる。
【００１２】
一実施形態では、コントローラは、それぞれのトポロジの変化を検出するためにフィールド機器状態および構成を観測することによって周期的にまたは連続的にそれぞれのセクタをモニタするように構成される。一実施形態では、コントローラはトポロジ変化の後のそれぞれのトポロジをモニタし、追加の変化を検出するようにおよび／またはそれぞれのセクタを前のトポロジに回復させるように構成される。ネットワークセクタを初期または前のトポロジに回復させる場合には、それぞれのコントローラは、初期または前のトポロジを反映するようにコントローラの構成を回復させるように構成することができる。
【００１３】
本明細書で説明するシステムおよび方法は、電力ネットワークトポロジの変化に応じてネットワーク内のコントローラの自動自己発見ならびに自動コントローラ構成変更を可能にする。このシステムおよび方法により、さらに、初期構成レイアウトから１つまたは多数のトポロジが変化した後、コントローラの自動化機能は動作し続けることができる。このシステムおよび方法により、ネットワークトポロジが前のトポロジに回復したとき、またはオペレータが要求したとき、コントローラはそれぞれの構成を前の構成に自動的に回復させることができる。
【００１４】
既存のネットワーク制御アプリケーションにモジュールとして供給することができるコンピュータプログラムなどの制御アプリケーションの様々な実施形態が説明される。制御アプリケーションの実施形態は、さらに、配電ネットワーク制御および管理のシステムおよびサーバ内にあるモジュールに駐在することができる。制御アプリケーション、ならびにフィールドデバイスと対話するための任意の好適な通信プロトコルおよびインタフェースを備えると、制御アプリケーションは、専用主幹コントローラを必要とすることなしに完全配電自動化（ＤＡ）をもたらすことができ、コントローラ構成またはソフトウェアへの広範囲で潜在的な労力集中的変更なしにネットワークトポロジの変更および／または配電ネットワーク制御の拡大を可能にする。
【００１５】
最初に図１を参照して、例示的配電ネットワークが全般的に１００で示される。配電ネットワーク１００は複数の変電所１０、２０、および３０を含み、その各々は、１１、１２、１３、２１、２２、および３１として示される１つまたは複数の給電線に関連する。変電所の一例は、１つまたは複数の送電系統（例えば高電圧送電線またはネットワーク）からネットワーク１００の１つまたは複数のセクタに電力を移送するように構成された配電変電所を含む。各変電所１０、２０、および３０は１つまたは複数の電源または給電線１１、１２、１３、２１、２２、および３１を含む。各変電所１０、２０、３０は、さらに、１つまたは複数の回路遮断器、すなわち変電所回路遮断器（または、単に「遮断器」）３０１、３１１、３１６、３２７、３２８、および３４０を含むことができ、その各々は、給電線１１、１２、１３、２１、２２、および３１のうちの１つに接続される。この本文の便宜のために、変電所遮断器は「ルート」と記述することもある。本明細書で使用する「給電線」という用語は、ネットワーク１００の１つまたは複数の部分に電力を供給する配電線または他の導体を指す。図１に示した本例示的実施形態では、変電所１０は給電線１１、１２、および１３に関連し、その各々はそれぞれ遮断器３０１、３１６、および３２８に接続される。変電所２０は給電線２１および２２に関連し、その各々はそれぞれ遮断器３１１および３２７に接続される。変電所３０は、遮断器３４０に接続される給電線３１に関連する。３つの変電所だけがこの例では示されているが、ネットワーク１００は任意の数の変電所を含むことができ、その各々は任意の数の給電線を含むことができる。
【００１６】
一実施形態では、配電ネットワーク１００は階層的送電および配電ネットワークの一部である。送電ネットワークは高レベル階層に配置され、配電ネットワーク１００に電力を供給する。変電所１０、２０、３０は中レベル階層に配置され、送電および配電ネットワークの低レベル階層に配置された複数のフィールドデバイスに接続される。一実施形態では、コントローラは、少なくとも変電所のレベルである階層レベル、すなわち、「フィールド」の場所を含む下位階層レベルよりも高い中レベル階層に配置される。
【００１７】
ネットワーク１００は、例えば低レベル階層に配置された複数のノード３０１〜３４０を含み、その各々はネットワーク１００のトポロジに影響を与え、１つまたは複数の給電線の一部に接続する。「ノード」という用語はネットワーク１００上の任意のアドレス指定可能ポイントに関連する。ノード３０１〜３４０は、回路分割、センサもしくは他の測定ポイント、および回路遮断器またはリクローザなどの制御可能開閉器などの任意のタイプのフィールドデバイスを含むことができる。一実施形態では、ノードは、局所コントローラを含まないデバイスなどの「ノンインテリジェント」フィールドデバイスを含む。例えば、フィールドデバイスはフィールド設置デバイスとすることができる。制御可能開閉器は常時閉または常時開とすることができる。ノード３０１〜３４０はアクティブまたはパッシブとして特徴づけることができる。「アクティブノード」は、トポロジ変化に影響を与えるように制御できる任意のノードに関連する。アクティブノードは、セクション化および回復に関連するいかなる自動化機能も必要としないリクローザ、回路遮断器、および制御可能開閉器（例えば、遠隔制御可能開閉器）を含む。アクティブノードは三相制御または単一相制御を可能にすることができる。「パッシブノード」はネットワーク分割または任意の非制御可能事項を含むノードに関連し、トポロジ変化をもたらさない。パッシブノードは、ネットワークセクタ内の経路再設定があり得ることによる負荷容量を考慮すべきであるためと説明することができる。ノードは、さらに、ネットワークに形成された回路が多数の追加の回路に分割される様々な分岐を規定することができる。分岐は、単相分岐または多相分岐とし行うことができる。分割が行われ、関連する変電所遮断器に向けて配置されるノードは、「分岐ルート」として記述することができる。
【００１８】
ネットワーク１００は、固定的および地理的分布を含むネットワークの接続の分布ならびにネットワーク１００中のノードのタイプおよび分布を表す関連の「レイアウト」または「トポロジ」を定義する。ネットワーク１００は、さらに、単一のノード、接続されたノードの群、および／または重要なアクティブまたはパッシブネットワークノード間に配置された給電線の部分を指す１つまたは複数の「セグメント」に分割することができる。レイアウトに応じて、セグメントは多数の変電所を横切る多数の給電線から電力を受け取ることができる可能性がある。各セグメントは、セグメントが扱うことができる最大負荷を表す関連構成の「負荷容量」を有することができる。
【００１９】
再度、図１を参照して、本例示的実施形態では、ノード３０１〜３４０はパッシブネットワークノード、常時閉の開閉器、常時開の開閉器、およびセンサを含む。ノードの数への事前構成の制限はない。ノード３０２、３０３、３０７、３０９、３１７、３１９、３２１、３２５、３２６、３２９、３３３、３３４、および３３８は、例えば故障したセグメントを分離するために開にすることができる常時閉の開閉器である。ノード３０５、３１２、３１３、３２３、３３５、および３３７は常時開の開閉器であり、それはクロス送電を防止し、かつネットワーク１００のセクタを規定するように働く。ノード３０４、３０６、３０８、３１０、３１５、３１８、３２０、３２２、３２４、３３０、３３２、３３６、および３３９はパッシブネットワークノードであり、ノード３１４および３３１はセンサである。本実施形態で示したネットワーク１００のレイアウトならびにノードのタイプおよび数の特定の構成は単なる例示である。本明細書で説明するシステムおよび方法は、任意の所望のトポロジ、ならびに任意の数、タイプ、および構成のノードを有する任意の配電ネットワークに適用可能である。
【００２０】
ネットワーク１００は複数のセクタをさらに含み、その各々は個々の給電線によって給電することができ、その各々は関連するレイアウトまたはトポロジを有する。「セクタ」という用語は、遮断器、開閉器、およびリクローザなどの限定された数のアクティブノードに関連する配電サブネットワークに関連する。セクタは「電力エリア」と呼ばれることもある。セクタのトポロジは、コントローラおよび／またはコントローラの電源に接続される、または通信するノードの数、タイプ、および相対的位置を指す。各セクタは個々の給電線または多数の給電線に関連することができる。一実施形態では、各セクタは、単一の給電線に接続された変電所の単一の遮断器とすべての常時開の開閉器との間のセグメントのすべてを含む。セクタの「エッジ」は、変電所内の遮断器および常時開の開閉器を指す。図１に示した本例では、ネットワーク１００は６つのセクタ２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、および２３０を含み、各々は個々の給電線に関連し、変電所遮断器および少なくとも１つの常時開の開閉器によって境界づけられる。セクタのエッジを規定し、隣接セクタを接続する常時開の開閉器などのノードは「エッジノード」と呼ばれることがある。
【００２１】
図１に示した本例では、セグメントはすべて三相であり、すなわち単相回路はない。しかし、本明細書で説明する制御アプリケーションおよび方法は単相処理をすることができ、したがって、単相ネットワークなどの非三相ネットワークに適用することができる。
【００２２】
ネットワーク１００中の様々なノード、変電所、または他の構成要素の位置は互いに関連して説明され、ネットワーク経路上のそれらの位置に関して他のノード、遮断器、給電線、または変電所に関連して説明することができる。例えば、第２のノード「の前に（ｂｅｆｏｒｅ）」もしくはその「以前に（ｐｒｅｖｉｏｕｓ）」ある、第２のノードに「先行（ｐｒｅｃｅｄｉｎｇ）」する、または第２のノードから「上流に」あるとして記述される第１のノードは、遮断器からセクタのエッジの方に回路経路を解析する場合、第１のノードが第２のノードの前に配置される、すなわち、第１のノードが遮断器または変電所と第２のノードとの間に配置されることを示す。同様に、「次のノード」である、第２のノード「の後に」ある、もしくは第２のノード「に続く」、または第２のノードから「下流に」あるとして記述される第１のノードは、遮断器からセクタのエッジの方に回路経路を解析する場合、第１のノードが第２のノードに続き、すなわち、第１のノードが第２のノードとセクタエッジノードとの間に配置されることを示す。
【００２３】
各変電所１０、２０、および３０は、様々なネットワークノードを制御するために、例えば中レベル階層に配置されるそれぞれのコントローラ１０１、１０２、および１０３を含む。図１に示すように、コントローラ１０１は変電所１０に含まれ、コントローラ１０２は変電所２０に含まれ、コントローラ１０３は変電所３０に含まれる。一実施形態では、各コントローラ１０１、１０２、および１０３は配電自動化（ＤＡ）コントローラである。本実施形態では、各変電所は１つのコントローラを含む。しかし、変電所は所望であれば１つを超えるコントローラを含むことができる。各コントローラ１０１、１０２、および１０３は、必要に応じて監視制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）遠隔端末ユニット（ＲＴＵ）として働くこともできる。各コントローラ１０１、１０２、および１０３はそれぞれの変電所からエネルギーを与えられる電力セグメントに配置されたアクティブノードおよびセンサと、事前構成され、一実施形態では動的に変化できないクライアント／サーバ（マスタ−スレーブ）関係で通信する。各コントローラ１０１、１０２、および１０３は、事前構成の設定なしに、他のコントローラを自動的に発見し、特別のデータ交換を設定することができる。一実施形態では、コントローラとノードとの間の通信はＩＰベースサービスによって達成される。
【００２４】
各コントローラ１０１、１０２、および１０３は、給電線または他の電源に接続された少なくとも１つのセクタを制御する。一実施形態では、セクタはそれぞれの給電線および／または遮断器によって規定され、１つまたは複数のそれぞれの開かれた開閉器によってさらに規定することができる。図１に示した例では、ネットワーク１００はセクタ２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、および２３０に分割される。セクタ２１１は、遮断器３０１ならびに常時開の開閉器３０５および３１２によって規定されたエッジを有し、セクタ２１２は、遮断器３１６ならびに常時開の開閉器３１２、３２３、および３３７によって規定されたエッジを有し、セクタ２１３は、遮断器３２８ならびに常時開の開閉器３３５によって規定されたエッジを有する。セクタ２１１、２１２、および２１３はコントローラ１０１によって制御される。セクタ２２１は、遮断器３１１ならびに常時開の開閉器３０５および３１３によって規定されたエッジを有し、セクタ２２２は、遮断器３２７ならびに常時開の開閉器３１３および３２３によって規定されたエッジを有する。セクタ２２１および２２２はコントローラ１０２によって制御される。セクタ２３０は、遮断器３４０ならびに常時開の開閉器３３５および３３７によって規定されたエッジを有し、コントローラ１０３によって制御される。一実施形態では、各セクタのすべてのアクティブノードは、セクタのそれぞれのコントローラだけにデータを送出し、それぞれのコントローラだけから命令を受け取るように事前構成され、そのような通信セッションの動的再構成が可能でないことがある（例えば、無線経路の再設定に起因して）。
【００２５】
一実施形態では、所与の変電所がコントローラを含んでいない場合、他の変電所のコントローラが、所与の変電所によって通常カバーされているセクタのインタフェースとなり、それにより、「論理的」コントローラを構築するように構成することができる。この構成は、制御アプリケーションの完全に別個のインスタンスをもたらすことができる。同じ変電所に関連する多数のセクタは同じ物理的コントローラによって制御することができるが、制御アプリケーションからすると、物理的コントローラは異なる論理的コントローラのように見えることがある。
【００２６】
常時開の開閉器は、常時開の開閉器のどちらの側のコントローラにもデータを送り、どちらの側のコントローラからも命令を受け取ることができる（同じ変電所に多数の給電線がある場合には、これらは複数の「論理的」コントローラを含むことができる）。これが、常時開の開閉器デバイスの通信プロトコルまたは無線経路の制限のために可能でない場合、指定された１つのコントローラは、制御アプリケーション構成にそのアクティブノードをマークすることによってそのアクティブノードを排他的に管理することができる。
【００２７】
コントローラならびに関連する制御アプリケーションおよび方法が本明細書でさらに説明される。一例として、コントローラの特徴がコントローラ１０１に関連して説明される。しかし、この特徴は、コントローラ１０２および１０３ならびに他の変電所および／またはネットワークに適用される任意の他のコントローラに適用可能である。
【００２８】
コントローラ１０１は、セクタ２１１、２１２、および２１３のアクティブノードからデータを受け取り、そこにデータおよび／または命令を送出する。
【００２９】
コントローラ１０１は、自動発見機構を使用して、他のコントローラ、例えばコントローラ１０２および１０３に特別の通信セッションを設定することができる。一実施形態では、コントローラ間のデータ交換に必要とされる事前構成がない。
【００３０】
制御アプリケーションが準備され、それは１つまたは複数のコントローラに駐在し、１つまたは複数のコントローラによって実行され、ネットワーク１００のトポロジを制御するプロセスを開始することができる。制御アプリケーションは、１つまたは複数のコントローラに駐在することができ、コントローラ間の通信に影響を与えることと、トポロジ情報を送ることと、および構成および／または変化したトポロジを反映するようにコントローラを構成することとを含む本明細書で説明する方法の１つまたは複数を行うように実行される。
【００３１】
一実施形態では、各セクタは制御アプリケーションによってコントローラインスタンスとして認識される。さらに、多数の給電線、したがって多数のセクタを有する変電所では、制御アプリケーションはその変電所内のコントローラを多数の「論理的」コントローラインスタンスとして表すことができる。次に、データは必要に応じコントローラインスタンス間で交換される。本明細書で使用する「コントローラインスタンス」は、制御アプリケーションによって認識される物理的または論理的コントローラを含む。多数のコントローラ（またはコントローラインスタンス）は、特別の自動発見セッションを使用して互いの間で通信し、それら自体のネットワークセクタの状態に関するデータを交換することができる。
【００３２】
図１に示した例では、コントローラ１０１は、それぞれセクタ２１１、２１２、および２１３を制御するコントローラインスタンス１１１、１１２、および１１３として表すことができる。コントローラ１０２は、それぞれセクタ２２１および２２２を制御するコントローラインスタンス１２１および１２２として表すことができる。コントローラ１０３は、セクタ３１を制御するコントローラインスタンス１３１として表すことができる。したがって、本明細書で説明するようなコントローラ１０１、１０２、１０３などの「コントローラ」は、実施形態によっては、コントローラインスタンス１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１３１などの任意の数のコントローラインスタンスをさらに含むこともできる。高い可用性が必要である場合、適用可能なコントローラは冗長構成で配備することができる。
【００３３】
一実施形態では、制御アプリケーションは、ネットワークレイアウトまたはトポロジを記述する構成データを生成し、かつ／または含む。一実施形態では、構成データは、ネットワークの構成を単純な個別のセグメントおよびノードとして記述する。本明細書で参照するコントローラ構成は、セクタの、事前構成されたまたは他の形のトポロジを記述する、コントローラに関連する構成データを指すことができる。コントローラの構成は、ノードおよび／またはセグメントを識別し、セクタ内のノードおよび／またはセグメントの相対位置を記述し、かつ／またはそれぞれのセクタ内のノードおよび／またはセグメントの状態を記述するデータを含むことができる。この構成データは、制御アプリケーション（またはその中の構成ツール）によって構成情報を記憶する動的にサイズ調整された多次元アレイに変換することができる。一実施形態では、制御アプリケーションは、ネットワーク中の各ノードおよびセグメントに対応するアレイ要素として構成データを記憶することによってネットワークレイアウトまたはトポロジを記述する。これは、ネットワーク中のセクタごとに順次行うことができる。したがって、各ノードおよびセクタは構成されたアレイデータとしてアレイ中に記述され、各ノードおよびセクタの様々な特性または性質は関連するアレイ要素で記述される。
【００３４】
制御アプリケーションは、さらに、フィールドデバイス（例えばアクティブノード）からの実時間データを記録し、プレースホルダとしてアレイの集合を構築することもできる。このデータは「実行時アレイデータ」と呼ぶことができる。構成されたアレイデータを参照して実行時アレイデータを解析することによって、制御アプリケーションは、グリッドセグメント（単相または多相）への電力を適切に経路設定する方法を決定することができる。グリッド限界に達すると、すなわち、制御アプリケーションがそれぞれのセクタに関連するすべてのノードの構成および実行時データを記述し終わると、制御アプリケーションは他のコントローラで動作している隣接アプリケーションに通知することになり、その結果、ネットワークグリッド全体が拡張可能な形態でアレイに記述される。
【００３５】
一実施形態では、コントローラインスタンス内の構成データアレイは、コントローラインスタンスおよびそれぞれの給電線に関連するネットワークセクタと、給電線が常時開の開閉器に達する（すべての「エッジ」）まで、遮断器（「ルート」）で始まり、セクタのエッジノードで終了する順番の各ノードとを記述するデータ要素を含む。
【００３６】
上述の手法を使用することによって、任意のタイプのネットワークおよび／またはセクタのレイアウトまたはトポロジは、非常に簡単な項で正確に記述することができる。さらに、各セクタのレイアウトはすべてのコントローラインスタンス間で同様のコードで記述することができる。
【００３７】
一実施形態では、制御アプリケーションは構成されたアレイデータを使用して、各ネットワーク構成要素の特性を記述するコントローラの構成の一部としてのデータアレイ（すなわち構成データ）を構築することができる。そのようなアレイは、無制限の数の相互接続連系部、セグメント、給電線、または変電所を可能にする。ネットワークの構成の記述は、各コントローラインスタンスに関連するネットワークセクタトポロジの簡単な記述によって達成することができる。各コントローラインスタンスは他のセクタの構成を知る必要がない。
【００３８】
一実施形態では、常時開の開閉器（すなわちエッジノード）は隣接のコントローラインスタンスと同じ名称で構成することができ、その結果、名称で参照すると、どちらのコントローラインスタンスも各常時開の開閉器を正確にアドレス指定することになる。この共通の命名規則により、各コントローラはコントローラ間の要請で参照された常時開の開閉器を容易に正確に識別することができる。
【００３９】
一実施形態では、コントローラの各々はそれぞれのデータアレイを含む。コントローラのデータアレイ、またはそれぞれのセクタのトポロジの他の記憶された記述は「コントローラ構成」の一部と呼ぶことができる。「構成情報」は、コントローラにより記憶されたデータを指し、コントローラのデータアレイのすべてまたは一部を含むことができる。構成情報は、コントローラのそれぞれのセクタの記憶および／または検出したトポロジを記述するデータを含む。一実施形態では、構成情報は、コントローラによって制御されるセクタの各ノードの固有の識別子を含むデータアレイの形態でコントローラにより記憶される。
【００４０】
１つのコントローラインスタンスに属するセクタのトポロジ（構成）の動的な変化は、他のコントローラインスタンスの構成の更新を要求することになり、その結果、自動化機能が引き続き初期のセクタトポロジ用に構成されたように動作する。
【００４１】
一実施形態では、コントローラは、それぞれのセクタの少なくとも一部のトポロジ、および／またはコントローラのセクタ内の１つまたは複数のノードに関連する構成データなどの構成情報のアレイ要素部分を共有するために、自動発見方法に基づいて互いの特別の通信を設定することになる。
【００４２】
一実施形態では、トリガコントローラは、電力ネットワークトポロジの変化によって影響を受けたコントローラインスタンスである。ネットワークトポロジの変化には、以前にはセグメントまたはノードに関連していなかったネットワークセクタに関連する給電線からそのセグメントまたはノードに電力を流れ込ませているあらゆる状態が含まれる。この例では、この影響を受けたセグメントまたはノードは、新しいネットワークセクタに関連する給電線から電力を受け取っており、したがって、影響を受けたセグメントまたはノードは今では新しいネットワークセクタに関連している。「トリガ」と呼ばれるそのような変化の例には、新しいネットワークのコントローラ、ノード、またはセグメントの追加と、命令された状態変化と、新しい常時開の連系部をもたらすあらゆるノードの状態の変化と、ネットワーク故障に起因するセクション化プロセスおよび再構成プロセスとが含まれる。
【００４３】
一実施形態では、トリガコントローラは他のすべてのコントローラに同報通信メッセージを動的に発行して、それらにトリガコントローラのそれぞれのトポロジの変化を通知する。同報通信は、インターネットプロトコルネットワークで理解されているような同時通信の形態に限定されない。同報通信メッセージにより、事前の相互知識を必要とすることなしに、他のコントローラからの特別の応答を促す自己発見が可能になる。
【００４４】
一実施形態では、同報通信メッセージは、電源との接続が失われているか、さもなければ電圧降下している１つまたは複数のノードを含むトリガネットワークセクタの１つまたは複数の影響を受けたセグメントまたはノードの識別を含む。影響を受けたセクタは、前のトポロジでは常時閉であったが、現在のトポロジでは状態が常時開に変更された連系部などの新しい常時開の連系部を含むこともできる。そのような影響を受けたセグメントは、トポロジ変化の結果としてすべての電源から切断することができるか、またはトポロジ変化により新しいセクタ／電源と接続することができる。
【００４５】
影響を受けたセグメントの識別は、影響を受けたセグメントごとの固有の識別子、例えば、上述のアレイのなどの構成データアレイに関連する識別子を含むことができる。識別子は、電源が失われたかもしくは変更されたノード、および／またはトポロジ変化の結果として状態が常時開の連系部の状態に変更されたノードを一意的に識別することができる。
【００４６】
一実施形態では、同報通信メッセージは、コントローラのセクタ中の１つまたは複数の影響を受けたノードまたはセグメントを記述する、変化したアレイ要素だけを含むトリガコントローラインスタンスの記憶データアレイの少なくとも一部のコピーを含む。一実施形態では、同報通信メッセージは、セクタ変化によって影響を与えられた１つまたは複数のノードを記述するトリガコントローラのセクタおよび／またはデータの変化の指示（固有の識別子など）を含む。
【００４７】
ネットワーク中のすべての他のコントローラ（およびそのインスタンス）は、トリガコントローラインスタンスから同報通信メッセージを受け取り、識別されている影響を受けたセグメント（例えば固有の識別子によって参照される変化したアレイ要素の形態の）が管理下にあり、関連する電源に接続されているかどうかを決定することになる。一実施形態では、同報通信メッセージに応じ、さらに、識別されている影響を受けたセグメントが別のコントローラインスタンス（本明細書では「影響を受けたコントローラ」と呼ばれる）の制御下にあるか、さもなければそれに関連している場合、影響を受けたコントローラおよびトリガコントローラは同報通信メッセージ源のパラメータ（アドレス）に基づいて、それらの間に特別のユニキャストまたは他のポイントツーポイント通信セッションを設定することになる。次に、構成情報は、特別の通信セッションを介して、トリガコントローラと１つまたは複数の影響を受けたコントローラとの間で交換することができる。例えば、トリガコントローラは、影響を受けたセグメントに関連する構成データ（アレイ要素）を影響を受けたコントローラに送る。
【００４８】
一実施形態では、通信セッションは、トポロジ変化前のシステム内の他のコントローラに関する知識なしに各コントローラによって設定される。多数の通信セッションは、トリガコントローラと多数の影響を受けたコントローラとの間の通信を可能にするように設定することができる。
【００４９】
各コントローラはトリガ構成情報を使用して、トポロジ変化の結果としてコントローラのそれぞれのセクタ内に配置されたノードを確認および／または識別することができる。例えば、コントローラは、それ自体の管理下にあるかまたはそれのそれぞれの給電線に接続されているが、それ自体のデータアレイまたは他の構成データに以前には構成されていなかったノードおよびネットワークセグメントを識別することができる。同様に、トリガコントローラは、その管理下にもはやないが、それ自体のデータアレイに以前には構成されていたノードおよびネットワークセグメントを識別することができる。したがって、コントローラは、１つまたは複数のトリガコントローラから送られた構成データに基づいて、それぞれのセクタの現在の１つまたは複数のトポロジを自動的に反映するようにコントローラ自体の構成データを更新することができる。
【００５０】
他の影響を受けたコントローラの構成を更新するのに使用される構成情報は、アレイ要素の形態の同報通信メッセージおよび／または設定された特別の通信セッションで送られた構成データとすることができる。例えば、他のコントローラが、影響を受けたセグメントのうちのどれがそれのセクタ内にあるかを決定できるように、固有の識別子の形態の識別情報が同報通信メッセージで送られ、さらに影響を受けたコントローラがその構成データ（アレイ要素）を更新することができるように、追加のトリガコントローラの構成データが特別のユニキャストまたは他の通信セッションを介して送られる。追加の構成データの例には、ノードタイプ、他のノードに関連する相対位置、ならびにトリガコントローラの構成データ中に見いだされるセグメントおよび他の情報が含まれる。
【００５１】
一例では、ネットワークのトポロジの変化に応じて、影響を受けたコントローラまたはトリガコントローラは、影響を受けたセグメントの識別を含む同報通信メッセージをネットワーク中の他のコントローラに送る。例えば、新たに追加されたコントローラは変電所に配備され、ネットワークのセグメントを制御するように構成され、「新たに追加されたセクタ」を制御するように構成される。新たに追加されたセクタは、新しいネットワークセグメントおよび／または以前に１つまたは複数の他のコントローラの管理下にあったネットワークセグメントを含むことができる。新たに追加されたコントローラは、その常時開の連系部のアドレスなどの構成情報を含む同報通信メッセージを送ることができる。他の以前からあるコントローラはメッセージを受け取り、それぞれの構成を新たに追加された構成と比較し、それぞれのセクタの構成が変化したかどうかを決定する。このようにして、すべてのコントローラ（およびそれらのインスタンス）は、いかなる事前構成手順またはユーザの介在を必要とすることなしにそれら自体を自動的に構成することができる。
【００５２】
本明細書で説明するシステムおよび方法には単一の主幹コントローラはない。多数のセクタに影響を与える同時故障または他の状態の場合には、「トリガコントローラ」として働く多数のコントローラがあり得る。
【００５３】
コントローラ間の情報の交換は、特別の（その場で（ｏｎ  ｔｈｅ  ｆｌｙ））、および互いに関する事前知識なしに行われる。コントローラは、それ自体のセクタの当初の知識だけを有する必要があり、全体的な知識、すなわち他のネットワークセクタの知識を有する必要はない。
【００５４】
図２は、電力ネットワークトポロジが変化している一例を示す。図２に示した例は、故障検出および回復動作に起因するネットワークトポロジの変化を示す。しかし、トポロジ変化は、オペレータ制御の変化、あるいは１つまたは複数のネットワークデバイス、コントローラ、またはセクタの追加または削減などのいくつもの理由に起因することがある。
【００５５】
所与のセグメントの故障の場合には、トリガコントローラは、故障したセクタ、すなわち故障したセグメントを含むセクタの少なくとも一部を制御する少なくとも１つのコントローラインスタンスである。トリガコントローラは故障を分離し、次に、残りのコントローラインスタンスの電力使用可能性および回路容量制限について照会することによって、自己発見した通信セッションの同報通信および特別の組合せを介して同じ変電所または他の変電所から電力を回復させる可能性を探すことができる。他のコントローラはトリガコントローラからの要請を受け取った後、制御アプリケーションプロセスのアクティブ部分になる。
【００５６】
図２を参照すると、故障がセクタ２１１で、例えばノード３１８と３２１との間で生じた場合、得られる電力ネットワークトポロジは図２に示されるトポロジとすることができ、以前はセクタ２１２の一部であったが、今では拡大したセクタ２３０’の一部であるエッジセグメントに電力を供給するために、連系部３１７、３１９、および３２１は開かれ（故障を分離するため）、連系部３３７は閉じられ、連系部３２３は開いたままである。連系部３１２は、今では拡大したセクタ２１１’に電力を供給するために閉じられる。
【００５７】
図３は、電力ネットワーク中のコントローラインスタンスを構成および／または再構成することによって多重給電配電ネットワークを制御する方法４００を示す。方法４００は１つまたは複数の段階４０１〜４０７を含む。方法４００はシステム１００に関連して説明されるが、方法４００は、本明細書で説明するようなネットワークセクタ間の通信を可能にする任意のシステムで使用することができる。一実施形態では、方法４００は、説明する順序で段階４０１〜４０７のすべてを実行することを含む。しかし、いくつかの段階を省略することができ、または段階を追加することができ、または段階の順序を変えることができる。
【００５８】
第１段階４０１では、第１のコントローラはそれぞれの第１のネットワークセクタのトポロジの変化を検出する。この例では、第１のコントローラは、図２に示したノード３１７、３１９、および３２１間の故障を検出し分離するトリガコントローラインスタンス１１２である。故障に起因する新たなネットワークトポロジは図２に示されている。トリガコントローラは、トポロジ変化（例えば常時開の連系部の変化）を経験する任意のコントローラを指すことができ、本明細書で説明したものに限定されない。さらに、トポロジの変化は、故障に限定されない任意の理由により生じることがある。
【００５９】
この例では、トポロジ変化の結果として、トリガコントローラ１１２は、今では、変更済みまたは影響を受けたネットワークセクタ２１２’に関連する。この例での影響を受けたノードはノード３１７〜３２３および３３７である。コントローラ１１２は、トポロジ変化の結果として、今では常時開の連系部であるノード３１７によって制限されており、もはやノード３１８〜３２３および３３７に対する制御を有していない。他のコントローラインスタンスは、今では、３１９、３２０、３１２、および３２１、３２２、３２３、３３７によって境界を定められた残りのノードをカバーしなければならない。
【００６０】
第２段階４０２では、ネットワークセクタ２１２’が変化したことを示し、今では到達範囲から外れている常時開の連系部の固有の識別子を明示する同報通信メッセージをトリガコントローラインスタンス１１２はすべての他のコントローラインスタンスに送る。一実施形態では、トリガコントローラ１１２は、常時開の連系部３１２、３３７、および３２３の固有の識別子を含む同報通信メッセージを送る。同報通信メッセージは、アドレス、数、および設定を有するデータアレイ要素などの様々なタイプの構成データを含むことができる。
【００６１】
各コントローラインスタンス１１１、１１３、１２１、１２２、および１３１は同報通信メッセージを受け取り、受け取った常時開の連系部の固有の識別子構成データを、それぞれのセクタの常時開の連系部識別子（エッジ）と比較し、それ自体のそれぞれのセクタが、伝達された常時開の連系部ノードの１つまたは複数を含み、コントローラインスタンスが「影響を受けた」コントローラインスタンスになる必要があるかどうかを決定する。本例では、コントローラインスタンス１１１は、ノード３１２が今では閉じられ、ノード３１２を越えて配置されているデバイスに連結されていることを検出し、コントローラインスタンス１１１は影響を受けたコントローラインスタンスになる。コントローラインスタンス１３１は、ノード３３７が今では閉じられ、ノード３３７を越えて配置されているデバイスに連結されていることを検出し、１３１は影響を受けたコントローラインスタンスになる。この例でのセクタ２１１のトポロジは変化しており、影響を受けたセクタ２１１’と呼ばれ、それは適用範囲が増加している。この例でのセクタ２３０のトポロジは変化しており、影響を受けたセクタ２３０’と呼ばれ、それは適用範囲が増加している。この例でのセクタ２１２のトポロジは変化しており、影響を受けたセクタ２１２’と呼ばれ、それは適用範囲が減少している。
【００６２】
第３段階４０３では、ユニキャストセッションまたは他の通信交換機構が、トリガコントローラと、１１１および１３１などの１つまたは複数の影響を受けたコントローラインスタンスとの間に設定される。一実施形態では、多数のユニキャストセッションが、多数の電源を提供するために必要に応じて様々なコントローラインスタンスで並列に設定され得る。本例では、コントローラインスタンス１１１は、同報通信している（トリガ）コントローラインスタンス１１２と特別のユニキャストセッションを要請および設定し、それ自体の構成の一部であるとしてノード３１２を識別するコントローラインスタンス１１２に受け取った旨の通知または他の返答を送り、新しいトポロジを規定するデータを要請し、さらにコントローラインスタンス１３１は、同報通信している（トリガ）コントローラインスタンス１１２と特別のユニキャストセッションを要請および設定し、それ自体の構成の一部であるとしてノード３３７を識別するコントローラインスタンス１１２に受け取った旨の通知または他の返答を送り、新しいトポロジを規定するデータを要請する。
【００６３】
第４段階４０４では、４０３において設定した特別のユニキャストセッションを使用し、さらに他のコントローラインスタンスから受け取った備えつきのデータ識別子に基づいて、トリガコントローラインスタンスは、もはや適用範囲もしくは制御の一部ではない、またはさもなければもはやトリガコントローラのセクタに関連していないネットワークセグメントに関連する構成データを、要請中の影響を受けたコントローラインスタンスに押し込むかまたは送る。この例では、トリガコントローラインスタンス１１２は、１１１に、ノード３１９、３２０、およびその間のセグメントに関連する構成情報データを送るが、それは、ノード３１２の識別子はコントローラインスタンス１１１から受け取っていたからである。トリガコントローラインスタンス１１２は、１３１に、ノード３２１、３２２、３２３およびその間のセグメントに関連する構成情報データを送るが、それは、ノード３３７の識別子はコントローラインスタンス１３１から受け取っていたからである。
【００６４】
構成情報データを受け取った後、影響を受けたコントローラはそれ自体を動的に（その場で）再構成し、その結果、その制御範囲は、今では異なる場所の常時開の連系部により拡大されることになる。この例では、コントローラインスタンス１１１は新しい常時開の連系部３１９を有し、コントローラインスタンス１３１は２つの新しい常時開の連系部３２１、３２３を有する。この例では、影響を受けたコントローラ１１１は、開閉器３１２が閉じられ、ノード３１２、３２０、３１９、および中間のセグメントが制御下にあることを検出する。影響を受けたコントローラ１３１は、開閉器３３７が閉じられ、ノード３２１、３２２、３２３、３３７、および中間のセグメントが制御下にあることを検出する。コントローラ１１１は、そのデータアレイを、トリガコントローラ１１２から送られた構成データ（例えばアレイ要素）を含むように更新する。コントローラ１１１は今では新しいセクタ２１１’を制御するように構成される。コントローラ１３１は、そのデータアレイを、トリガコントローラ１１２から送られた構成データ（例えばアレイ要素）を含むように更新する。コントローラ１３１は今では新しいセクタ２３０’を制御するように構成される。次に、新たに得られた構成は等価な事前構築の構成と同様に扱うことができ、すべては実時間データに基づいた動的計算およびデータ交換から得られたものである。一実施形態では、コントローラインスタンス１１１、１３１、およびトリガコントローラ１１２は、今後の使用のために、以前のそれぞれの構成、例えば以前に構成されたデータアレイを保存して、トポロジ変化の前に存在したトポロジ、例えば基盤トポロジなどにネットワークセクタが回復される場合に以前の構成を反映するようにそれぞれのセクタトポロジを回復することができる。
【００６５】
一実施形態では、影響を受けたノードまたはセグメントは今では新しいコントローラ、すなわち影響を受けたコントローラを有する。例えば、ノード３１９および３２０は今では新しいコントローラ１１１を有し、ノード３２１、３２２、および３２３は今では新しいコントローラ１３１を有する。しかし、一実施形態では、ノード３１９、３２０、３２１、３２２、および３２３は、トポロジ変化の前、すなわちコントローラインスタンス１１２に対して存在していた事前構成された通信プロトコルを介して動作し続けることになる。
【００６６】
第５段階４０５では、トリガコントローラは、影響を受けたノードに関連するすべての実時間データトラヒックを、段階４０３で設定された特別のユニキャスト通信セッションを介して、双方向に、影響を受けたコントローラインスタンスに送るようにトリガコントローラ自体を構成し、すべての新たに構成された（影響を受けた）コントローラインスタンスは、それ自体を、段階４０３で設定された特別のユニキャスト通信セッションを使用してトリガコントローラに由来する送られた実時間データトラヒックを受け取るように構成する。その結果、影響を受けたコントローラインスタンスのすべての実時間データベースは、トリガコントローラを介して間接的に、影響を受けたノードデータにより最新となり、次に、等価な事前構築の構成と同様になる。一実施形態では、コントローラインスタンス１１１は、トリガコントローラ１１２を介して新しいノード３１２および３１９（３２０はパッシブ）と間接的に通信し、次に、事前構成された通信プロトコルを介してノード３１２および３１９と通信し、さらにコントローラインスタンス１３１は、トリガコントローラ１１２を介して新しいノード３２１および３２３（３２２はパッシブ）と間接的に通信し、次に、事前構成された通信プロトコルを介してノード３２１および３２３と通信する。このように、ネットワーク中のコントローラとノードとの間の既存の通信プロトコルは、構成変化を反映するように変更する必要はない。
【００６７】
例えば、各コントローラインスタンス１１１、１３１、および１１２は、それぞれのセクタ２１１’、２３０’、および２１２’の新しい構成を反映する動的データアレイを含む。トリガコントローラ１１２は、依然として、事前構成されたプロトコルに基づいてノード３１９、３２１、３２３からの通信および／または信号を受け取り、それ自体のデータアレイに基づいて、影響を受けたコントローラインスタンス１１１、１３１に信号を中継する。同様に、影響を受けたコントローラインスタンス１１１から新しいノード３１９への通信はトリガコントローラ１１２を通して中継され、影響を受けたコントローラインスタンス１３１から新しいノード３２１、３２３への通信はトリガコントローラ１１２を通して中継される。この構成により、影響を受けたコントローラインスタンスがオリジナルのトリガセクタの個々のデバイスに関する知識を有する必要がなくなり、影響を受けたコントローラは、オリジナルのセクタの影響を受けたノード部分に実時間データアクセスするのに、新たに学んだトリガコントローラ１１２を動的に設定されたプロキシとして使用することしか必要でない。
【００６８】
第６段階４０６では、システム全体は、セクタ２１１’、２３０’、および２１２’で事前構成されていたかのように働く新しい自己生成コントローラインスタンスおよびトリガコントローラで動作し、今後のトリガを受け入れることができることになる（図３の動作４０１から４０６を参照）。いかなるユーザ（例えば人間）も新しい構成の配備を要求することが全くなしに、さらにコントローラが互いに関する事前知識を有する必要なしに、方法４００は今後のトリガで繰り返され、追加の変更セクタの自動生成をもたらすことができる。一実施形態では、方法４００は、所定の数（閾値）の動作に達するまで、または利用可能な電力流れ経路が使い尽くされるまで繰り返すことができる。
【００６９】
第７段階４０７では、例えばオペレータの起動動作のため、電力ネットワークトポロジが以前の構成に戻る（例えば、２１１’が２１１に戻り、２３０’が２３０に戻り、かつ／または２１２’が２１２に戻る）場合に、コントローラ１１１、１３１、および１１２は、いかなるユーザ介入も必要とすることなしに、以前の構成または基盤構成に自動的に戻ることができる。一実施形態では、ネットワークの端から端までの単一の起動命令の際に、電力ネットワークトポロジを通常のものに回復させることになる事前プログラム自動シーケンスをコントローラは備えることができる。例えば、ネットワークセクタ２１１’、２３０’、お
よび２１２’が前のトポロジに戻る（すなわち、セクタ２１１、２３０、および２１２として構成される）場合に、各コントローラ１１１、１３１、および１１２は、トポロジ変化を反映するようにデータアレイを変更する前にメモリに保存された構成に基づいてそれぞれのデータアレイを再構成する。一実施形態では、実際の電力ネットワークトポロジを連続的にモニタすることによって、コントローラは、自動的に、トポロジの変化を識別し、かつ／または前のトポロジが回復されたときを識別し、前の構成設定に自動的に戻ることができる。すべての特別のユニキャスト通信セッションは、初期状態に戻った後閉じることができる。
【００７０】
ネットワーク１００は、１つまたは複数の遠隔制御センタと通信することができる。そのような一実施形態では、各コントローラは行われていることを遠隔制御センタにいつでも知らせることができる。例えば、各コントローラインスタンスは、行われていることを遠隔制御センタに知らせるために適切な数のアナログ符号化値（「擬点」）を使用することができる。制御アプリケーションの各状態および段階は、これらのアナログ擬点で実時間で更新された固有の関連値を有することができる。さらに、各コントローラインスタンスは、「再設定」、「禁止」、「適用される安全タグ」、「保守点検中」などの制御センタからの命令を受け入れることができる。一実施形態では、各コントローラインスタンスは、ユーザおよび／または制御センタに中継することができる重要な状態の事象を生成することができる。
【００７１】
いくつかの利点および技術的貢献が上述で開示した実施形態から得られ、それらのうちのいくつかが以下で説明される。例えば、技術的効果は、手動または外から構成する必要なしに、かつ同じ系統（ｆａｍｉｌｙ）から供給されるべき、または共通の機能の集合を有するのに必要とされるフィールドのノードコントローラ（電力ネットワーク中の低レベル階層）を必要とすることなしに、またはいかなる命令制限もなしに、電力ネットワーク中の中レベル階層コントローラの動的な実時間構成を可能にすることを含む。上述で開示した実施形態では、フィールドノードコントローラは、制限を強いることなく任意のタイプ、機能、系統、供給業者、通信プロトコルとすることができる。この方法およびシステムにより、外部からの介在を必要とすることなしに、ネットワークが多数の故障または他のトポロジ変化に応答することができるようになるので、動作制限が低減される。
【００７２】
さらに、このシステムおよび方法は、既存の通信プロトコルの変更を必要とすることなしに、変化したセクタのレベル階層コントローラを再構成および動作できるようにするという技術的効果を提供する。このシステムは、学習したリアルタイム構成に基づいて、データを送る方法を自動的に学習するように構成されるので、データチャネルまたは経路の多数の組合せを事前構成する必要がない。さらに、電力ネットワークトポロジを通常のものに戻す回復を行うか、またはその回復を確認するための複雑な手動の手順が必要でない。本明細書で説明したシステムおよび方法は、集中型配電管理システム（ＤＭＳ）、または関連する特定の熟練要員を必要としない。このシステムおよび方法は、フィールドデバイス（低レベル階層）および通信手段がトランスペアレントであり、それにより、多数の供給業者のフィールド機器が共に共存できるようになる。
【００７３】
追加の利点および技術的効果には、追加のノード、セクタ、および制御ユニットのモジュール配備を可能にすること、既に構成されているかまたは使用開始されているものを気遣うことなしにシステム統合者が現在および今後の要求に焦点を合わせるのを可能にすること、および迅速な経路設定の自己学習および標準ＩＴ（ＶＬＡＮ）技術の使用を可能にすることが含まれる。他の利点には、現場作業員の作業（例えば、試験、使用開始、メンテナンス）の必要性を低減することに関連する節減と、通信プロトコルおよび媒体がフィールドデバイスおよびそれらのタイプに依存しないこととが含まれる。
【００７４】
上述のおよび／または本明細書で請求する方法およびシステムを例示的実施形態を参照しながら上述で説明したが、上述のおよび／または本明細書で請求する方法およびシステムの範囲から逸脱することなく、様々な改変を行うことができ、均等物を本方法およびシステムの要素と置き換えることができることを当業者なら理解されるであろう。さらに、上述の教示の範囲から逸脱することなく、特定の状況に適合するように上述の教示に多くの変更を行うことができる。したがって、上述のおよび／または本明細書で請求する方法およびシステムは、本発明を実行するために開示した実施形態に限定されず、本発明は意図した特許請求の範囲にあるすべての実施形態を含むものである。さらに、用語の第１の、第２のなどの使用は重要性の順序を表すものではなく、むしろ、用語の第１の、第２のなどはある要素と別の要素とを区別するために使用される。
【符号の説明】
【００７５】
１００  配電ネットワーク／システム
１０、２０、３０  変電所
１１、１２、１３、２１、２２、３１  給電線／電源
３０１〜３４０  ノード／開閉器／連系部／変電所回路遮断器／ルート
２１１、２１２、２１３、２２１、２２２、２３０  ネットワークセクタ
１０１、１０２、１０３  コントローラ
１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１３１  コントローラインスタンス
４００  方法
４０１〜４０７  段階
【図１】
0005749982.tif 000002
【図２】
0005749982.tif 000003
【図３】
0005749982.tif 000004