УПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕРЫВАМИ ПОДАЧИ ЭНЕРГИИ И СОСТОЯНИЕМ НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
CONTROLLING POWER OUTAGE AND FAULTY STATE OF ELECTRICAL POWER SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к системе и способу управления электроэнергетической системой и, более конкретно, к системе и к способу управления перерывами подачи энергии и состояниями неисправности в электроэнергетической системе.
Уровень техники
Электроэнергетическая система может включать в себя один или все следующие компоненты: генерирование электричества, передача электроэнергии и распределение электроэнергии. Электричество может генерироваться на электростанциях, таких как угольные тепловые электростанции, атомные электростанции и т.д. С целью повышения эффективности напряжение генерируемой электроэнергии повышают до очень высокого уровня (такого как 345 кВ) и передают по линиям электропередачи. Линии электропередачи могут передавать электроэнергию на большие расстояния, например по линиям электропередач штата или через международные границы, до тех пор, пока она не достигнет своего потребителя, занимающегося оптовой продажей, который может представлять собой компанию, которой принадлежит локальная распределительная сеть. Линии электропередачи могут заканчиваться на передающей подстанции, на которой может осуществляться снижение очень высокого уровня напряжения до промежуточного напряжения (такого, как 138 кВ). Из передающей подстанции меньшие линии электропередачи (такие как вспомогательные передающие линии) передают промежуточное напряжение в распределительные подстанции. В распределительных подстанциях промежуточное напряжение снова может быть понижено до "среднего напряжения" (например, от 4 кВ до 23 кВ). Одна или больше подающих цепей могут исходить из распределительных подстанций. Например, от четырех до десяти распределительных цепей могут исходить из распределительной подстанции. Подающая цепь представляет собой 3- фазную цепь, содержащую 4 провода (три провода для каждой из 3 фаз и один провод нейтральный). Подающие цепи могут быть направлены либо над землей (на опорах) или под землей. Напряжение подающих цепей может быть периодически отобрано, используя распределительные трансформаторы, которые понижают напряжение со "среднего напряжения" до напряжения потребителя (например, 120 В). Напряжение потребителя может затем использоваться потребителем.
Одна или больше энергетических компаний могут управлять электроэнергетической системой, включая управление отказами, техническое обслуживание и обновления, относящиеся к электроэнергетической системе. Однако управление электроэнергетической системой часто неэффективно и дорого стоит. Например, энергетическая компания, которая управляет локальной распределительной сетью, может выполнять управление в случае отказов сети, которые могут возникать в цепях подачи электроэнергии или в цепях, называемых боковыми цепями, которые представляют собой ответвления от цепей подачи электроэнергии. Управление локальной распределительной сетью часто основано на телефонных звонках потребителей, когда происходит перерыв в работе, или основано на полевых работниках, которые осуществляют проверку локальной распределительной сети на местах.
Энергетические компании постоянно пытаются модернизировать электроэнергетической системе, используя цифровую технологию, иногда называемую "интеллектуальной сетью". Например, более интеллектуальные счетчики (иногда называемые "интеллектуальными счетчиками") представляют собой определенный тип усовершенствованного счетчика, который более подробно идентифицирует потребление, чем обычный счетчик. Интеллектуальный счетчик может затем передавать свою информацию через некоторую сеть обратно в местную коммунальную службу для мониторинга и с целью начисления счетов (телеметрия). Хотя все эти достигнутые в последнее время усовершенствования и обновления электроэнергетической системе являются полезными, требуются дополнительные усовершенствования. Поступили отчеты о том, что только в Соединенных Штатах половина генерируемой электроэнергии не используется, половина пропускной способности сетей электропередач на большое расстояние не используется, и две трети локального распределения в стране не используются. Поэтому, очевидно, существует потребность в улучшении управления сетями электропередач.
Раскрытие изобретения
В соответствии с одним аспектом раскрытия раскрыта система управления перерывами подачи энергии для электроэнергетической системы. Система управления перерывами в работе может включать в себя интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии, выполняемое на одном или больше процессорах, выполненных с возможностью приема сообщений о событиях из различных устройств и участков электроэнергетической системе. Сообщения о событиях могут обеспечивать возможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии определять, когда состояния перерыва подачи энергии могут присутствовать в определенном устройстве или на участке электроэнергетической системе. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять состояние операции для одного, нескольких или всех устройств и участков электроэнергетической системе, которые передают сообщения о событиях. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать данные, относящиеся к условиям текущих потребностей электроэнергетической системе и физической конфигурации электроэнергетической системе, для подтверждения того, что перерыв подачи энергии, ассоциированный с электроэнергетической системой, присутствует после приема сообщения о событии, обозначающего такое состояние. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может уведомлять центральную администрацию электросети о возникновении перерывов подачи энергии, обеспечивая возможность определения местоположения и коррекции перерыва подачи энергии. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать обработку сообщений, принимаемых из участков электроэнергетической системе, в которых возникают состояния перерыва подачи энергии, на основе приема сообщений о событиях, и может возобновлять такую обработку, когда состояния перерыва подачи энергии больше не присутствуют.
В соответствии с другим аспектом раскрытия интеллектуальное приложение неисправности, выполняемое, по меньшей мере, в одном процессоре, может быть выполнено с возможностью приема данных вектора-фазора (величины и фазового угла вектора на комплексной плоскости) для идентификации типов неисправности при детектировании состояний неисправности во время возникновения неисправности в электроэнергетической системе. Интеллектуальное приложение неисправности может применять набор заданных критериев для данных фазора. Интеллектуальное приложение неисправности может применять различные категории критериев для данных фазора, для систематического устранения любых типов неисправности из рассмотрения на основе применения критериев. По мере того как применяют каждую категорию критериев, типы неисправности, не удовлетворяющие критериям, могут быть устранены из анализа как тип неисправности. Применение каждой категории может привести к уменьшению потенциальных типов неисправности и может в конечном итоге привести к одному типу неисправности, идентифицируемому как тип неисправности. Интеллектуальное приложение неисправности может воплощать последовательное ограничение считывания для определения того, что неисправность является более чем временной по своей сути. В центральную администрацию может быть предоставлена идентификация неисправности для последующего анализа и коррекции.
Другие системы, способы, свойства и преимущества будут или станут понятными для специалиста в данной области техники после исследования следующих чертежей и подробного описания изобретения. При этом предполагается, что все такие дополнительные системы, способы, свойства и преимущества, которые должны быть включены в настоящее описание, находятся в пределах объема изобретения и должны быть защищены следующей формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана блок-схема одного примера общей архитектуры электроэнергетической системы.
На фиг.2 показана блок-схема ядра INDE, представленного на фиг.1.
На фиг.3 показана блок-схема другого примера общей архитектуры электроэнергетической системы.
На фиг.4 показана блок-схема подстанции INDE, показанной на фиг.1 и 3.
На фиг.5 показана блок-схема устройства INDE, представленного на фиг.1 и 3.
На фиг.6 показана блок-схема еще одного примера общей архитектуры электроэнергетической системы.
На фиг.7 показана блок-схема еще одного примера общей архитектуры электроэнергетической системы.
На фиг.8 показана блок-схема, включающая в себя список некоторых примеров процессов, обеспечивающих возможность наблюдения.
На фиг.9 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов измерения и операций состояния сети.
На фиг.10 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов не операционных данных.
На фиг.11 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов управления событиями.
На фиг.12 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов передачи сигналов - ответов на требование (DR).
На фиг.13 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуальных процессов для перерывов подачи энергии.
На. фиг.14 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуальных процессов при неисправности.
На фиг.15 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов управления метаданными.
На фиг.16 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов агента уведомления.
На фиг.17 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов сбора данных измерений (AMI).
На фиг.18 A-D показан пример схемы взаимосвязи объектов, которую можно использовать для представления основной базы данных возможности соединения.
На фиг.19 иллюстрируется пример графика потока обработки во время проектирования.
На фиг.20 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояний перерывов подачи энергии, относящихся к счетчику.
На фиг.21 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояния перерыва подачи энергии, относящегося к датчику линии.
На фиг.22 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояния перерыва подачи энергии, относящегося к индикатору схемы неисправности.
На фиг.23 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояния перерыва подачи энергии, относящегося к батарее конденсаторов.
На фиг.24 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояния перерыва подачи энергии, относящегося к участку электроэнергетической системе.
На фиг.25 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояния перерыва подачи энергии, относящегося к цепи линии передачи.
На фиг.26 иллюстрируется блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения неисправности, выполненного с возможностью идентификации типа неисправности.
Осуществление изобретения
В качестве общего обзора предпочтительные варианты воплощения, описанные ниже, относятся к способу и системе для управления электроэнергетической системой. Как более подробно описано ниже, определенные аспекты относятся к самой сети электроснабжения (включающие аппаратные средства и программные средства, используемые при передаче электроэнергии и/или распределении электричества). Кроме того, определенные аспекты относятся к функциональным возможностям центрального управления электроэнергетической системой. Эти функциональные возможности могут быть сгруппированы по двум категориям, - операции и применения. Услуги операций позволяют коммунальным предприятиям отслеживать и управлять инфраструктурой интеллектуальной электросети (такой как применение, сеть, серверы, датчики и т.д.).
Как более подробно описано ниже, возможности применения могут относиться к измерениям и управлению самой сетью. В частности, услуги приложений обеспечивают возможность выполнения функций, которые могут быть важны для самой интеллектуальной сети, и могут включать в себя: (1) процессы сбора данных; (2) процессы установления категорий для данных и процессы обеспечения постоянства характеристик; и (3) процессы, обеспечивающие возможность наблюдения. Как более подробно описано ниже, используя эти процессы, обеспечивается возможность "наблюдать" за сетью, анализировать данные и получать информацию о сети.
Описание архитектуры высокого уровня INDE
Общая архитектура
Возвращаясь к чертежам, на которых одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые элементы, на фиг.1А-С представлен один пример общей архитектуры INDE. Эта архитектура может использоваться как опорная модель, которая обеспечивает сбор данных из конца в конец, транспортирование, сохранение и управление данными интеллектуальной сети; она может также обеспечивать аналитические данные и аналитическое управление, а также интеграцию предыдущего в процессы и системы коммунальной службы. Следовательно, ее можно рассматривать как архитектуру в масштабах предприятия. Определенные элементы, такие как оперативное управление и аспекты самой сети, более подробно описаны ниже.
Архитектура, представленная на фиг.1А-С, может включать в себя вплоть до четырех шин данных и интегрирования: (1) шина 146 высокоскоростных данных датчика (которые могут включать в себя операционные и не операционные данные); (2) специально выделенная шина 147 обработки события (которая может включать в себя данные события); (3) шина 130 операционной услуги (которая может использоваться для предоставления информации об интеллектуальной сети обратно в приложение операционного отдела предприятия коммунальной службы); и (4) шина услуги предприятия для систем информационных технологий операционного отдела (показаны на фиг.1А-С, как шина 114 среды интегрирования) предприятия, предназначенная для обслуживающего предприятия информационных технологий 115). Отдельные шины для передачи данных могут быть сформированы одним или больше способами. Например, две или больше шины передачи данных, такие как шина 146 высокоскоростной передачи данных датчиков и шина 147 обработки события, могут представлять собой разные сегменты одной шины передачи данных. В частности, шины могут иметь сегментированную структуру или платформу. Как более подробно описано ниже, аппаратные и/или программные средства, такие как один или больше переключателей, можно использовать для направления данных по разным сегментам шины передачи данных.

В качестве другого примера, две или больше шины передачи данных могут быть построены на отдельных шинах, таких как отдельные физические шины с использованием аппаратных средств, необходимых для транспортирования данных по отдельным шинам. В частности, каждая из шин может включать в себя кабели, отдельные друг от друга. Кроме того, некоторые или все из отдельных шин могут быть одного типа. Например, одна или больше шин могут содержать локальную сеть (ЛВС), такую как Ethernet, организованную по неэкранированному кабелю с витой парой и Wi-Fi. Как более подробно описано ниже, аппаратные средства и/или программные средства, такие как маршрутизатор, могут использоваться для направления данных среди данных в одну шину из разных физических шин.
В качестве другого примера, две или больше шины могут быть организованы в разных сегментах в отдельной структуре шины, и одна или больше шин могут быть организованы в виде отдельных физических шин. В частности, шина 146 высокоскоростной передачи данных датчиков и шина 147 обработки события могут представлять собой разные сегменты в одной шине передачи данных, в то время как шина среды 114 интегрирования предприятия может представлять собой физически отдельную шину.
Хотя на фиг.1А-С представлены четыре шины, меньшее или большее количество шин может использоваться для передачи четырех описанных типов данных. Например, отдельная несегментированная шина может использоваться для передачи данных датчика и данных обработки события (сводя общее количество шин к трем), как описано ниже. И система может работать без шины 130 операционных услуг и/или шины 114 среды интегрирования предприятия.
Среда IT может быть SOA-совместимой. Архитектура, ориентированная на услугу (SOA), представляет собой архитектурный стиль компьютерной системы для формирования и использования процессов для бизнеса, упакованных как услуги, в течение их жизненного цикла. SOA также определяет и предусматривает IT инфраструктуру, которая обеспечивает для различных приложений возможность обмена данными и участие в процессах, направленных на бизнес. Хотя использование SOA и шины обслуживания предприятия является необязательным.
На фигуре представлены разные элементы в пределах общей архитектуры, такие как следующие: (1) ядро 120 INDE; (2) подстанция 180 INDE; и (3) устройство 188 INDE. Такое разделение элементов в пределах общей архитектуры представлено с целью иллюстрации. Можно использовать другое разделение элементов. Архитектура INDE может использоваться для поддержки как распределенного, так и централизованного подходов к интеллектуальной сети и для предоставления механизмов, обеспечивающих возможность работы в масштабе крупных воплощений.
Опорная архитектура INDE представляет собой один пример технической архитектуры, которая может быть воплощена. Например, она может представлять собой пример мета-архитектуры, используемой для предоставления исходной точки для развития любого количества конкретных технических архитектур, по одной для каждого из решений коммунальной службы, как описано ниже. Таким образом, конкретное решение для конкретных коммунальных служб также может включать в себя один, некоторые или все из элементов опорной архитектуры INDE. И опорная архитектура INDE может предоставлять стандартизированную исходную точку для развития решения. Ниже описана методология определения конкретной технической архитектуры для определенной электроэнергетической системы.
Опорная архитектура INDE может представлять собой архитектуру для всего предприятия. Ее назначение может состоять в том, чтобы обеспечивать основу для управления из конца в конец данными электросети и также обеспечить анализ и интегрирование их в системы и процессы коммунального обслуживания электросети. Поскольку такие технологии интеллектуальной электросети влияют на каждый аспект бизнес-процессов коммунального обслуживания, следует учитывать, что и эти эффекты существуют не только на уровне сети, операций и на уровне помещения потребителя, но также и на уровне операционного отдела и уровне предприятия. Следовательно, опорная архитектура INDE может обращаться и в действительности обращается к уровню SOA предприятия, например, для поддержки среды SOA с целью формирования интерфейса. Такой подход не следует использовать как требование того, что коммунальные службы должны преобразовывать свою существующую IT среду в SOA прежде, чем интеллектуальная сеть сможет быть построена и сможет использоваться. Шина обслуживания предприятия представляет собой полезный механизм, который способствует интегрированию IT, но она не требуется для воплощения остального решения интеллектуальной сети. Приведенное ниже описание ниже фокусируется на различных компонентах элементов интеллектуальной сети INDE.
Группы компонентов INDE
Как описано выше, разные компоненты в опорной архитектуре INDE могут включать в себя, например: (1) ядро 120 INDE; (2) подстанцию 180 INDE; и (3) устройство 188 INDE. В следующих разделах описаны эти три примера групп элементов опорной архитектуры INDE и предусмотрено описание компонентов каждой группы.
Ядро INDE
На фиг.2 показано ядро 120 INDE, которое представляет собой часть опорной архитектуры INDE, которая может быть размещена в операционном центре управления, как показано на фиг.1А-С. Ядро 120 INDE может содержать унифицированную архитектуру данных для сохранения данных сети и схемы интегрирования, для обеспечения возможности для аналитиков работы с этими данными. Такая архитектура данных может использовать Общую информационную модель (CIM) Международной электротехнической комиссии (IEC, МЭК) как ее схему на самом высоком уровне. CIM IEC представляет собой стандарт, разработанный электроэнергетической промышленностью, который был официально принят IEC, с целью обеспечения возможности обмена информацией о конфигурации и состоянии электрической сети для программного обеспечения приложений.
Кроме того, такая архитектура данных может использовать межплатформенное программное обеспечение 134 федерации для подключения других типов коммунальных данных (таких как, например, данные измерений, операционные данные и данные предыстории, файлы регистрации и файлы событий) и файлы обеспечения подключения, и файлы метаданных в одной архитектуре данных, которая может иметь одну точку входа для доступа к приложениям высокого уровня, включающим в себя приложения предприятия. Системы, работающие в режиме реального времени, могут также обращаться к хранилищам ключевых данных через шину высокоскоростной передачи данных, и несколько хранилищ могут принимать данные в режиме реального времени. Данные различных типов могут транспортироваться по одной или более шин в интеллектуальной сети. Как описано ниже, в блоке 180 подстанции INDE данные подстанции могут быть собраны и могут храниться локально на подстанции. В частности, база данных, которая может быть ассоциирована с и может быть расположена рядом с подстанцией, может содержать данные подстанции. Аналитики, обращающиеся к уровню подстанции, также могут работать на компьютерах подстанции и сохранять результаты в базе данных подстанции, при этом все или часть данных могут быть переданы в центр управления.
Типы передаваемых данных могут включать в себя операционные и не операционные данные, события, данные обеспечения подключения сети и данные о местоположении в сети. Операционные данные могут включать в себя, но не ограничиваются этим, состояние переключения, состояние линии подачи энергии, состояние конденсатора, состояние участка, состояние счетчика, состояние FCI, состояние датчика линии, напряжение, ток, активную мощность, реактивную мощность и т.д. Не операционные данные могут включать в себя, но не ограничиваются этим, качество мощности, надежность мощности, общее состояние ресурса, данные о нагрузке и т.д. Операционные и не операционные данные могут быть транспортированы с использованием шины 146 операционных/не операционных данных. Приложение, занимающееся сбором данных при передаче электроэнергии и/или распределении электроэнергии в электроэнергетической системе, может быть ответственным за передачу некоторых или всех данных в шину 146 операционных/не операционных данных. Таким образом, приложения, которым требуется такая информация, могут быть выполнены с возможностью получения этих данных путем подписки на информацию или осуществление услуг, которые могут сделать эти данные доступными.
События могут включать в себя сообщения и/или сигналы тревоги, поступающие из различных устройств и датчиков, которые составляют часть интеллектуальной сети, как описано ниже. События могут быть непосредственно сгенерированы из устройств и датчиков интеллектуальной сети, а также могут быть сгенерированы различными аналитическими приложениями, на основе данных результатов измерения, полученных из этих датчиков и устройств. Примеры событий могут включать в себя перерыв в работе счетчика, сигнал тревоги счетчика, перерыв в работе трансформатора и т.д. Компоненты сети, такие как устройства сети (интеллектуальные датчики мощности (например, датчик со встроенным процессором, который может быть запрограммирован для обеспечения возможности цифровой обработки), датчики температуры и т.д.), компоненты энергетической системы, которые включают в себя дополнительные встроенные возможности обработки (RTU и т.д.), интеллектуальные сети счетчиков (состояние счетчика, показания счетчика и т.д.), и мобильные, установленные на местах устройства (события простоя в работе, порядок окончания работы и т.д.), могут генерировать данные события, операционные и не операционные данные. Данные события, генерируемые интеллектуальной сетью, могут быть переданы через шину 147 события.
Данные о подключаемости сети могут определять общую компоновку сети коммунального предприятия. Может существовать базовая компоновка, которая определяет физическую компоновку компонентов сети (подстанции, сегменты, питающие линии, трансформаторы, переключатели, устройства автоматического повторного включения, счетчики, датчики, столбы коммунальных служб и т.д.) и возможность их взаимного соединения во время установки. Основываясь на событиях в пределах сети (отказы компонентов, активность по техническому обслуживанию и т.д.), подключаемость сети может постоянно изменяться. Как более подробно описано ниже, структура того, как данные сохраняют, а также комбинация данных обеспечивает историческое воссоздание структуры сети в различные прошедшие моменты времени. Данные о подключаемости сети могут выделяться из системы Географической информации (ГИС) на периодической основе, по мере того, как подготавливают модификации коммунальной сети, и такую информацию обновляют в приложении ГИС.
Данные о местоположении в сети могут включать в себя информацию о компоненте сети для сети передачи данных. Такую информацию можно использовать для передачи сообщений и информации в определенный компонент сети. Данные о местоположении в сети могут быть либо введены вручную в базу данных интеллектуальной сети, по мере того, как новые компоненты интеллектуальной сети устанавливают или удаляют из системы управления ресурсами, если эта информация поддерживается извне.
Как описано более подробно ниже, данные могут быть переданы из различных компонентов сети (таких как подстанция 180 INDE и/или устройство 188 INDE). Эти данные могут быть переданы по проводам в ядро 120 INDE по беспроводным каналам, по проводам или используя комбинацию обоих подходов. Данные могут быть приняты в сетях 160 передачи данных коммунальной службы, которые могут передавать эти данные в устройство 190 направления по маршруту. Устройство 190 направления по маршруту может содержать программное средство и/или аппаратное средство для управления маршрутизацией данных в сегмент шины (когда шина содержит сегментированную структуру шины) или в отдельную шину. Устройство формирования маршрута может содержать один или больше переключателей или маршрутизатор. Устройство 190 направления по маршруту может содержать устройство подключения к сети, программное обеспечение и аппаратные средства которого направляют и/или передают данные по маршруту в одну или больше из шин. Например, устройство 190 направления по маршруту может выполнять маршрутизацию операционных и не операционных данных в шину 146 операционных/не операционных данных. Маршрутизатор также может направлять по маршруту данные события в шину 147 события.
Устройство 190 направления по маршруту может определять, как направлять данные, на основе одного или больше способов. Например, устройство направления 190 направления по маршруту может проверять один или больше заголовков в передаваемых данных для определения, следует ли направлять эти данные в сегмент для шины 146 операционных/не операционных данных или в сегмент для шины 147 события. В частности, один или больше заголовков среди данных могут обозначать, являются ли данные операционными/не операционными данными (таким образом, что устройство 190 направления по маршруту направляет данные в шину 146 операционных/не операционных данных) или являются ли данные данными события (таким образом, что устройство 190 направления по маршруту направляет эти данные в шину 147 события). В качестве альтернативы, устройство 190 направления по маршруту может проверять полезную нагрузку данных для определения типа данных (например, устройство 190 направления по маршруту может проверять формат данных для определения, являются ли эти данные операционными/не операционными данными или данными события).
Один из накопителей, таких как хранилище 137 операционных данных, в котором содержатся операционные данные, может быть воплощен, как действительно распределенная база данных. Другие из накопителей, в которых содержатся данные предыстории (идентифицированные как данные 136 предыстории на фиг.1 и 2), могут быть воплощены как распределенная база данных. Другие "концы" этих двух баз данных могут быть расположены в группе подстанции 180 INDE (описана ниже). Кроме того, события могут быть сохранены непосредственно в любом из нескольких накопителей данных через шину обработки сложных событий. В частности, события могут быть сохранены в журналах 135 регистрации событий, которые могут представлять собой хранилище для всех событий, которые опубликовали в шине 147 событий. Журнал регистрации событий может сохранять один, некоторые или все из следующего: id события; тип события; источник события; приоритет события и время генерирования события. Шина 147 события не обязательно должна содержать долгосрочные события, обеспечивая сохранность для всех событий.
Накопление данных может осуществляться таким образом, что данные могут быть как можно ближе расположены к источнику, или может осуществляться удобным для осуществления на практике путем. В одном варианте осуществления это может включать в себя, например, сохранение данных подстанции в подстанции 180 INDE. Но такие данные также могут потребоваться на уровне 116 центра управления операциями для того, чтобы можно было принимать решения других типов, в которых учитывается уровень сети на значительно более гранулированном уровне. Совместно с подходом распределенных интеллектуальных возможностей может быть принят подход распределенных данных для того, чтобы способствовать доступности к данным на всех уровнях решения, благодаря использованию соединения с базой данных и с применимыми услугами данных. Таким образом, решение для сохранения данных предыстории (которые могут быть доступным на уровне 116 центра управления операциями) может быть аналогично принятому для хранилища операционных данных. Данные могут быть сохранены локально на подстанции и связи с базой данных, сконфигурированных в центре управления для экземпляра хранилища, позволяют обеспечивать доступ к данным в отдельных подстанциях. Аналитические средства подстанции могут работать локально на подстанции, используя локальное хранилище данных. Исторический/совместный анализ может быть выполнен на уровне 116 центра управления операциями путем доступа к данным в локальных подстанциях, используя соединения с базой данных. В качестве альтернативы, данные могут быть сохранены централизованно в ядре 120 INDE. Однако, учитывая объем данных, который может потребоваться передавать из устройств 188 INDE, хранение данных в устройствах 188 INDE может быть предпочтительным. В частности, если существуют тысячи или десятки тысяч подстанций (что может произойти в электроэнергетической системе), объем данных, который может потребоваться передавать в ядро 120 INDE, может создать бутылочное горлышко при передаче данных.
В конечном итоге ядро 120 INDE может программировать или управлять одной, некоторыми или всеми подстанциями 180 INDE или устройством 188 INDE в электроэнергетической системе (описана ниже). Например, ядро 120 INDE может модифицировать программирование (например, загрузку обновленной программы) или может предоставлять команду управления для управления любым аспектом подстанции 180 INDE или устройства 188 INDE (например, управление датчиками или аналитическими средствами). Другие элементы, не представленные на фиг.2, могут включать в себя различные элементы интегрирования для поддержки такой логической архитектуры.
В таблице 1 описаны определенные элементы ядра 120 INDE, как представлено на фиг.2.
Как описано в таблице 1, шина 146 данных в режиме реального времени (которая связывается с операционными и не операционными данными) и шина 147 сложной обработки события в режиме реального времени (которая связывается с данными обработки события) объединены в одну шину 346. Пример этого представлен в блок-схеме 300 на фиг.3А-С.
Как показано на фиг.1А-С, шины могут быть отдельными с целью повышения характеристик. Для обработки СЕР низкая латентность может быть важной для определенных приложений, в которых выполняют обработку очень крупных пульсаций сообщения. Большая часть потоков данных в сети, с другой стороны, является более или менее постоянной, за исключением цифровых файлов записи отказов, но они обычно могут быть получены на управляемой основе, в то время как пакетная передача событий является асинхронной и случайной.
На фиг.1, кроме того, показаны дополнительные элементы в центре 116 управления операциями, отдельном от ядра 120 INDE. В частности, на фиг.1 дополнительно представлен головной узел (узлы) 153 сбора данных измерений, система, которая отвечает за обмен данными со счетчиками (такой, как сбор данных от них, и предоставление собранных данных в коммунальную службу). Система 154 управления ответом по запросу представляет собой систему, которая связывается с оборудованием в одном или больше помещениях потребителя, управление которыми может осуществляться коммунальной службой. Система 155 управления перерывами подачи энергии в работе представляет собой систему, которая помогает коммунальной службе управлять перерывами подачи энергии в работе, путем отслеживания местоположения перерывов подачи энергии в работе, управляя тем, что было выделено, и тем, как должна быть устранена проблема. Система 156 управления производством и потреблением энергии представляет собой систему управления на уровне системы передачи, которая управляет устройствами в подстанциях (например) сети передачи. Система 157 управления распределением представляет собой систему управления на уровне системы распределения, которая управляет устройствами в подстанциях и устройствами подачи (например) распределительной сети. Услуги 158 IP сети представляют собой подборку услуг, работающих на одном или больше серверах, которые поддерживают передачу данных типа IP (такую, как DHCP и FTP). Система 159 отправки мобильных данных представляет собой систему, которая передает/принимает сообщения в терминалы мобильных данных, установленные на месте. Инструменты 152 анализа потоков цепей нагрузки, планирования анализа освещения и имитации сети представляют собой набор инструментов, используемых коммунальными услугами в ходе конструкторских работ, анализа и планирования сети. IVR (интегрированный голосовой отклик) и управление 151 вызовами представляют собой системы, которые управляют вызовами потребителей (автоматизированными или с использованием обслуживающего персонала). Входящие телефонные вызовы, относящиеся к перерывам подачи энергии в работе оборудования, могут быть автоматически или вручную введены и переданы в систему 155 управления перерывами подачи энергии в работе. Система 150 управления работой представляет собой систему, которая отслеживает и управляет порядком работы. Система 149 географической информации представляет собой базу данных, которая содержит информацию о том, где географически расположены ресурсы и как эти ресурсы соединены вместе. Если среда имеет архитектуру, ориентированную на услуги (SOA), поддержка 148 операций SOA представляет собой набор услуг для поддержки среды SOA.
Одна или больше систем в центре 116 управления операциям, который находится за пределами ядра 120 INDE, представляют собой системы - продукт наследия, который может иметь коммунальная служба. Примеры таких систем - продуктов наследия - включают в себя поддержку 148 операции SOA, систему 149 географической информации, систему 150 управления работой, управление 151 вызовами, инструменты 152 анализа цепей и потоков нагрузки, планирования, анализа освещения и имитации сети, головной узел (узлы) 153 сбора измеренных данных, систему 154 управления откликом по запросу, систему 155 управления перерывами подачи энергии в работе, систему 156 управления производством и потреблением энергии, систему 157 управления распределением, систему 158 IP сети и систему 159 отправки мобильных данных. Однако такие системы - продукты наследия - могут не иметь возможности обрабатывать или работать с данными, которые принимают из интеллектуальной сети. Ядро 120 INDE может быть выполнено с возможностью приема данных из интеллектуальной сети, обработки этих данных из интеллектуальной сети и передачи обработанных данных в одну или больше систем - продуктов наследия таким образом, что системы - продукты наследия - могут использовать (например, определенное форматирование, относящееся к системе - продукту наследия). Таким образом, ядро 120 INDE можно рассматривать как межплатформенное программное обеспечение.
Центр 116 управления операциями, включающий в себя ядро 120 INDE, может связываться с предприятием IT 115. Вообще говоря, функции предприятия IT 115 содержат операции операционного отдела. В частности, предприятие IT 115 может использовать шину 114 среды интегрирования предприятия для передачи данных в различные системы в пределах предприятия IT 115, включая в себя хранилище 104 данных бизнеса, интеллектуальное приложение 105 бизнеса, систему 106 планирования ресурсов предприятия, различные финансовые системы 107, систему 108 информации потребителя, систему 109 человеческих ресурсов, систему ПО управления ресурсами, поддержку 111 SOA предприятия, сетевую систему 112 управления и систему 113 передачи сообщений на предприятие. IT 115 предприятия может дополнительно включать в себя портал 103 для связи с Интернет 101 через брандмауэр 102.
Подстанция INDE
На фиг.4 иллюстрируется пример архитектуры высокого уровня для группы подстанции 180 INDE. Эта группа может содержать элементы, которые фактически содержатся на подстанции 170 в помещении существенного управления одной или больше услугами, совместно расположенными с электронными средствами и системами подстанции.
В таблице 2, приведенной ниже, представлен список и описаны определенные элементы группы подстанции 180 INDE. Услуги 171 безопасности сохранения данных могут представлять собой часть события подстанции; в качестве альтернативы, они могут быть интегрированы с группой 180 подстанции INDE.
Как описано выше, разные элементы в пределах интеллектуальной сети могут включать в себя дополнительные функции, включающие в себя дополнительные возможности обработки/аналитические возможности и ресурсы базы данных. Использование таких дополнительных функций с различными элементами в интеллектуальной сети обеспечивает возможность использования распределенных архитектур с централизованным управлением и управлением приложений и работой сети. Для обеспечения возможности выполнения функций рабочих характеристик и причин масштабирования, интеллектуальная сеть, включающая в себя от тысячи до десятков тысяч подстанций 180 INDE и от десятков тысяч до миллионов устройств сети, может включать в себя передачу данных распределенной обработки, управление данными и процессами.
Подстанция 180 INDE может включать в себя один или больше процессоров и одно или больше запоминающих устройств (таких как не операционные данные 181 подстанции и операционные данные 182 подстанции). Не операционные данные 181 подстанции и операционные данные 182 подстанции могут быть ассоциированы с и расположены рядом с подстанцией, например расположены на подстанции 180 INDE. Подстанция 180 INDE может дополнительно включать в себя компоненты интеллектуальной сети, которые отвечают за возможность наблюдения интеллектуальной сети на уровне подстанции. Компоненты подстанции 180 INDE могут обеспечивать три первичные функции: получение и сохранение операционных данных в распределенном хранилище операционных данных; получение не операционных данных и сохранение их среди данных предыстории; и локальная аналитическая обработка в режиме реального времени (такая как на субсекундном уровне). Обработка может включать в себя цифровую обработку сигналов формы напряжений и тока, обработку детектирования и классификации, включающую в себя обработку потока событий; и передачу результатов обработки в локальные системы и устройства, а также в системы центра 116 управления операциями. Передача данных между подстанцией 180 INDE и другими устройствами в сети может осуществляться по проводам, по беспроводным каналам или с использованием комбинации проводных и беспроводных каналов передачи данных. Например, передача данных из подстанции 180 INDE в центр 116 управления операциями может осуществляться по проводам. Подстанция 180 INDE может передавать данные, такие как операционные/не операционные данные или данные события, в центр 116 управления операциями. Устройство 190 направления по маршруту может направлять передаваемые данные в одну из операционной/не операционной шины 146 данных или в шину 147 события.
Оптимизация отклика на запрос для управления потерей распределения также может быть выполнена здесь. Такая архитектура соответствует принципам архитектуры распределенного приложения, описанного выше.
Например, данные подключаемости могут быть дублированы в подстанции 170 и в центре 116 управления операциями, обеспечивая, таким образом, для подстанции 170 возможность независимой работы, даже если сеть передачи данных, обеспечивая связь с центром 116 управления операциями, не выполняет свои функции. С помощью такой информации (подключаемости), сохраненной локально, аналитическое средство подстанции может быть выполнено локально, даже если канал передачи данных с центром управления операциями будет неработоспособным.
Аналогично, данные операции могут быть дублированы в центре 116 управления операциями и в подстанциях 170. Данные от датчиков и устройств, ассоциированных с определенной подстанцией, могут быть собраны, и самое последнее измерение может быть сохранено в этом хранилище данных на подстанции. Структуры данных в хранилище операционных данных могут быть одинаковыми, и, следовательно, связи базы данных можно использовать для обеспечения доступа без перерывов подачи энергии к данным, которые находятся в подстанциях через экземпляр хранилища операционных данных в центре управления. Это обеспечивает ряд преимуществ, включающих в себя устранение дублирования данных и обеспечение средствами аналитического анализа данных на подстанции, которые являются более чувствительными и возникают локально, и не могут быть полагаться на доступность передачи данных за пределами подстанции. Средства анализа данных на уровне центра 116 управления операциями могут в меньшей степени зависеть от времени (поскольку центр 116 управления операциями типично может исследовать данные предыстории для распознавания структур, которые являются более предсказуемыми, чем консервативными), и может быть выполнен с возможностью работы с проблемами сети, если они возникают.
В конечном итоге данные предыстории могут быть сохранены локально в подстанции, и копия данных может быть сохранена в центре управления. Или могут быть выполнены связи базы данных с экземпляром хранилища в центре 116 управления операциями, обеспечивая доступ центра управления операциями к данным в отдельных подстанциях. Аналитические средства подстанции могут быть выполнены локально в подстанции 170, используя локальный накопитель данных. В частности, используя дополнительное интеллектуальное средство и возможности по сохранению в подстанции, для подстанции обеспечивается возможность самостоятельного анализа и самостоятельной коррекции без воздействия со стороны центрального учреждения. В качестве альтернативы, анализ данных предыстории/коллективных данных также может быть выполнен на уровне центра 116 управления операциями путем доступа к данным в отдельной локальной подстанции, используя связи с базой данных.
Устройство INDE
Группа устройств 188 INDE может содержать любое количество устройств в пределах интеллектуальной сети, включающей в себя различные датчики, находящиеся в пределах интеллектуальной сети, такие как различные устройства 189 сети распределения (например, датчики в линиях на линиях электропередач), счетчики 163 в помещениях потребителя и т.д. Группа устройства 188 INDE может содержать устройство, добавленное к сети с определенными функциями (такое как интеллектуальный модуль удаленного терминала (RTU), который включает в себя специальные программы), или может содержать существующее устройство в пределах сети с добавленными функциями (такое, как существующий RTU, установленный на вершине столба существующей архитектуры, который уже установлен на месте в сети, и который может быть запрограммирован для формирования интеллектуального датчика линии или интеллектуального устройства сети). Устройство 188 INDE может дополнительно включать в себя один или больше процессоров и одно или больше запоминающих устройств.
Существующие устройства в сети могут не быть открытыми с точки зрения программного обеспечения и могут не иметь возможности поддержки современных сетей или программных услуг. Существующие устройства в сети, возможно, были спроектированы для получения и сохранения данных, касающихся случайной неработоспособности некоторых других устройств, такие как переносной компьютер, или передачи командных файлов через линию PSTN в удаленный хост-компьютер по требованию. Такие устройства могут не быть спроектированы для работы в среде цифровой сети, работающей в режиме реального времени. В этих случаях данные устройства в сети могут быть получены на уровне 170 подстанции или на уровне 116 центра управления операциями, в зависимости от того, как существующая сеть была разработана. В случае сетей счетчиков, нормально, когда данные получают из механизма сбора данных счетчиков, поскольку счетчиковые электрические сети обычно являются закрытыми, и в них невозможно осуществлять адресацию непосредственно к счетчикам. По мере развития этих сетей счетчики и другие устройства в сети могут получать возможность индивидуальной адресации, поэтому данные могут быть транспортированы непосредственно в то место, где они требуются, что может не потребоваться в центре 116 управления операциями, но может быть нужным где-либо в другом месте в сети.
Устройства, такие как индикаторы неисправности сети, могут быть объединены с картами интерфейса беспроводной сети, предназначенными для подключения к беспроводной сети с невысоким уровнем скорости (например, 100 кбит/с). Эти устройства могут сообщать о статусе по отклонениям и осуществлять заранее запрограммированные функции. Уровень интеллектуальности многих устройств, подключенных к сети, может быть повышен при использовании локальных интеллектуальных RTU. Вместо установки RTU на вершине столба, которые спроектированы как устройства замкнутой архитектуры с фиксированной функцией, RTU можно использовать как устройства с открытой архитектурой, которые могут быть запрограммированы третьими сторонами и которые можно использовать как устройство 188 INDE в опорной архитектуре INDE. Кроме того, счетчики в помещениях потребителей могут использоваться как датчики. Например, счетчики могут измерять потребление (например, сколько энергии было израсходовано, с целью начисления счетов) и могут измерять напряжение (для использования при оптимизации вольт/VAr).
На фиг.5А-В представлен пример архитектуры группы устройств 188 INDE. В таблице 3 описаны некоторые элементы устройства 188 INDE. Интеллектуальное устройство сети может включать в себя встроенный процессор, таким образом, что элементы обработки выполнены в меньшей степени как услуги SOA и в большей степени как процедуры библиотеки программ, работающие в реальном времени, поскольку группа устройств воплощена на специализированном DSP, работающем в режиме реального времени, или в микропроцессоре.
На фиг.1А дополнительно представлено помещение 179 потребителя, которое может включать в себя один или больше интеллектуальных счетчиков 163, установленный внутри дома дисплей 165, один или больше датчиков 166 и один или больше элементов 167 управления. На практике датчики 166 могут регистрировать данные в одном или больше устройств в помещении 179 потребителя. Например, датчик 166 может регистрировать данные в различных основных устройствах, установленных в помещении 179 потребителя, таких как печь, нагреватель воды, кондиционер воздуха и т.д. Данные от одного или больше датчиков 166 могут быть переданы в интеллектуальный счетчик 163, который может упаковывать эти данные для передачи в центр 116 управления операциями через сеть 160 передачи данных коммунальной службы. Установленный в доме дисплей 165 может предоставлять для потребителя в помещении потребителя выходное устройство для просмотра в режиме реального времени данных, собранных из интеллектуального счетчика 163 и одного или больше датчиков 166. Кроме того, входное устройство (такое как клавиатура) может быть ассоциировано с установленным в доме дисплеем 165 так, что потребитель может связываться с центром 116 управления операциями. В одном варианте осуществления установленный в доме дисплей 165 может содержать компьютер, установленный в помещении потребителя.
Помещение 165 потребителя может дополнительно включать в себя элементы 167 управления, которые могут управлять одним или больше устройствами в помещении 179 потребителя. При этом можно управлять различными устройствами в помещении 179 потребителя, такими как нагреватель, кондиционер воздуха и т.д., в зависимости от команд, поступающих из центра 116 управления операциями.
Как представлено на фиг.1А, помещение 169 потребителя может связываться различными способами, например, через Интернет 168, телефонную коммутируемую сеть общего пользования (PSTN) 169 или через выделенную линию (например, коллектор 164). Через любой из представленных каналов передачи данных можно передавать данные из одного или больше помещений 179 потребителя. Как показано на фиг.1, одно или больше помещений 179 потребителя могут содержать интеллектуальную сеть 178 счетчика (содержащую множество интеллектуальных счетчиков 163), передающих данные в коллектор 164 для передачи в центр 116 управления операциями через сеть 160 управления коммунальной службы. Кроме того, различные источники распределенного устройства 162 генерирования/сохранения энергии (например, солнечные панели и т.д.) могут передавать данные в элемент управления 161 монитором для передачи данных в центр 116 управления операциями через сеть 160 управления коммунальными услугами.
Как описано выше, устройства электроэнергетической системы расположены за пределами центра 116 управления операциями и могут включать в себя возможности обработки и/или сохранения. Эти устройства могут включать в себя подстанцию 180 INDE и устройство 188 INDE. В дополнение к отдельным устройствам в электроэнергетической системе, включающим в себя дополнительные интеллектуальные способности, отдельные устройства могут связываться с другими устройствами в электроэнергетической системы для обмена информацией (включая в себя данные датчиков и/или аналитические данные (такие как данные события)), для анализа состояние электроэнергетической системе (например, для определения отказов) и для изменения состояния электроэнергетической системе (например, для коррекции отказов). В частности, отдельные устройства могут использовать следующее: (1) интеллектуальные способности (например, возможности обработки); (2) сохранение (например, упомянутое выше распределенное сохранение); и (3) передача данных (например, такая как использование одной или больше шин, описанных выше). Таким образом, отдельные устройства в электроэнергетической системе могут связываться и взаимодействовать друг с другом без контроля со стороны центра 116 управления операциями.
Например, архитектура INDE, описанная выше, может включать в себя устройство, которое определяет, по меньшей мере, один параметр по цепи подачи энергии. Это устройство может дополнительно включать в себя процессор, который отслеживает отслеживаемые параметры, в цепи подачи энергии и анализирует определяемый параметр для определения состояния цепи подачи энергии. Например, анализ измеряемого параметра может содержать сравнение измеряемого параметра с заданным пороговым значением и/или может содержать анализ тенденции. Один из таких определяемых параметров может включать в себя определение формы колебаний, и один такой анализ может содержать определение, обозначают ли измеряемые формы колебаний отказ в цепи подачи энергии. Устройство может дополнительно связываться с одной или больше подстанциями. Например, определенная подстанция может передавать энергию в определенную цепь подачи питания. Устройство может определять состояние определенной цепи подачи питания и определять, возникла ли неисправность в определенной цепи подачи питания. Устройство может быть связано с подстанцией. Подстанция может анализировать неисправность, определенную устройством, и может предпринимать корректирующее действие в зависимости от неисправности (например, уменьшения энергии, подаваемой в цепь питания). В примере передачи устройством данных, обозначающих неисправность (на основе анализа формы колебаний), подстанция может изменять энергию, подаваемую в цепь питания, в центр 116 управления операциями. Или подстанция может комбинировать данные, обозначающие неисправность, с информацией от других датчиков с тем, чтобы дополнительно улучшить анализ неисправности. Подстанция может дополнительно передавать в центр 116 управления операциями такую информацию, как перерыв в работе интеллектуального приложения (такого, как описано со ссылкой на фиг.13А-В), и/или информацию о неисправности интеллектуального приложения (такого, как описано со ссылкой на фиг.14А-С). Таким образом, центр 116 управления операциями может определять неисправность и может определять протяженность перерыва подачи энергии в работе (например, количество домов, на которые повлияла неисправность). Таким образом, устройство, определяющее состояние цепи подачи энергии, может работать во взаимодействии с подстанцией для коррекции потенциальной неисправности, с необходимостью вмешательства или без необходимости вмешательства центра 116 управления операциями.
В качестве другого примера, датчик в линии, который включает в себя дополнительные интеллектуальные возможности, используя возможность обработки и/или запоминающего устройства, может производить данные о состоянии сети на участке сети (таком как цепь подачи энергии). Данные о состоянии сети могут совместно использоваться с системой управления 155 откликом на запрос в центре 116 управления операциями. Система 155 управления откликом на запрос может управлять одним или больше устройствами в местах потребителя в цепи подачи энергии в ответ на данные о состоянии сети из датчика линии. В частности, система 155 управления откликом на запрос может передавать команды в автоматизированную систему 156 управления энергией и/или в систему 157 управления распределением для уменьшения нагрузки на цепь подачи энергии, путем отключения устройств в местах потребителей, которые принимают энергию из цепи подачи энергии в ответ на обозначение датчиком в линии перерывов подачи энергии в работе цепи подачи энергии. Таким образом, датчик в линии, в комбинации с системой 155 управления откликом на запрос, может автоматически переключать нагрузку с неисправной цепи подачи энергии и затем изолировать эту нагрузку.
В еще одном другом примере, одно или больше реле в электроэнергетической системе может иметь микропроцессор, который ассоциирован с ними. Такие реле могут связываться с другим устройствами и/или базами данных, резидентно установленными в сети подачи питания, для определения неисправности и/или управления сетью подачи питания.
Концепция и архитектура INDS
Модель интеллектуальных данных и данных интеллектуальной сети/аналитических услуг, предоставляемых на основе аутсорсинга
Одно из применений архитектуры интеллектуальной сети обеспечивает для коммунальной службы возможность подписки на управление данными сети и аналитические услуги, при сохранении собственных традиционных систем управления и соответствующих операционных систем. В этой модели коммунальные службы могут устанавливать собственные датчики и устройства сети (как описано выше) и могут либо владеть или оперировать системой передачи данных для транспортирования данных сети или могут получать эти данные на основе аутсорсинга. Данные сети могут поступать из коммунальных служб в удаленный сайт размещения Сайт, на котором размещены услуги обработки данных интеллектуальной сети (INDS), где данными можно управлять, данные можно сохранять и анализировать. Коммунальная служба может затем подписываться на услуги предоставления данных и анализа в соответствии с соответствующей моделью финансовых услуг. Коммунальная служба может исключить необходимость начальных инвестиций, представляющих капитальные затраты и текущие затраты на управление, поддержку и обновления данных интеллектуальной сети /аналитической инфраструктуры, в обмен на платежи. Опорная архитектура INDE, описанная выше, сама по себе поддерживает описанную здесь компоновку с предоставлением данных из внешнего источника.
Архитектура INDS для услуг интеллектуальной сети
Для воплощения модели услуг INDS опорная архитектура INDE может быть разделена на группы элементов, которые могут быть размещены дистанционно, и на элементы, которые могут оставаться в коммунальной службе. На фиг.6А-С иллюстрируется, как архитектура коммунальной службы может выглядеть после того, как ядро 120 INDE становится удаленным. Сервер может быть включен как часть ядра 120 INDE, который может действовать как интерфейс для удаленных систем. Для систем коммунальных услуг это может выглядеть как виртуальное ядро 602 INDE.
Как представлено на общей блок-схеме 600 на фиг.6А-С, подстанция 180 INDE и группы устройств 188 INDE являются неизменными по сравнению с тем, что представлено на фиг.1А-С. Структура из множества шин также все еще может использоваться в коммунальной службе.
Ядро 120 INDE может быть размещено дистанционно, как показано в блок-схеме 700 на фиг.7. В месте размещения ядро 120 INDE может быть установлено в соответствии с необходимостью для поддержки абонентов INDS с коммунальной службой (представлена, как североамериканский центр 702 размещения INDS). Каждое ядро 120 может представлять собой модульную систему, таким образом, что добавление новых абонентов представляет собой стандартную операцию. Часть, отдельная от коммунальной услуги электрической сети, может управлять и поддерживать программное средство для одного, некоторых или всех ядер 120 INDE, а также приложений, которые загружают из сайта размещения INDS в каждые из подстанций 180 INDE коммунальной службы и в устройства 188 INDE.
Для того чтобы способствовать передаче данных, могут использоваться услуги передачи данных с большой полосой пропускания и низкой задержкой, например, через сеть 704 (например, MPLS или другую WAN), которая может достигать центра операций коммунальных услуг абонента, а также сайта размещения INDS. Как показано на фиг.7, могут обслуживаться различные регионы, такие как Калифорния, Флорида и Огайо. Такая модульность операций не только позволяет обеспечить эффективное управление различными сетями. Она также обеспечивает лучшее управления между сетями. Возникают случаи, когда отказ в одной сети может повлиять на операции в соседней сети. Например, неисправность сети Огайо может иметь каскадный эффект на операции в соседней сети, например, центрально-атлантической сети. Используя модульную структуру, как показано на фиг.7, обеспечивается возможность операций управления между сетями для отдельных сетей. В частности, общая система INDS (которая включает в себя процессор и запоминающее устройство) может управлять взаимодействием между различными ядрами 120 INDE. Это может уменьшить возможность катастрофического отказа, который каскадно передается от одной сети в другую. Например, отказ в сети Огайо может каскадно быть передан в соседнюю сеть, такую как центрально-атлантическая сеть. Ядро 120 INDE, предназначенное для управления сетью Огайо, может сделать попытку коррекции неисправности в сети Огайо. И общая система INDS может делать попытку уменьшения возможности возникновения каскадной неисправности в соседних сетях.
Конкретные примеры функций ядра INDE
Как показано на фиг.1, 6 и 7, различные функции (представленные блоками) включены в ядро 120 INDE, две из которых представлены как услуги 121 управления данными счетчика (MDMS) и средства анализа и услуги 122 счетчиков. Благодаря модульности архитектуры могут быть внедрены различные функции, такие как MDMS 121 и аналитические средства и услуги 122 счетчиков.
Процессы обеспечения возможности наблюдения
Как описано выше, одна функция услуг приложений может включать в себя процессы обеспечения возможности наблюдения. Процессы обеспечения возможности наблюдения могут обеспечивать для коммунальной службы возможность "наблюдать" за сетью. Эти процессы могут быть ответственными за интерпретацию необработанных данных, полученных из всех датчиков и устройств по сети, и преобразования их в действующую информацию. На фиг.8 представлен список некоторых примеров процессов обеспечения возможности наблюдения.
На фиг.9А-В представлена блок-схема последовательности операций 900 процессов управления состоянием и операций сети. Как можно видеть, сканер данных может запрашивать данные счетчиков, как показано в блоке 902. Запрос может быть передан в одно или больше устройств, установленных в сети, в компьютеры подстанций и в датчики RTU на линии. В ответ на запрос устройства могут собирать данные операций, как показано в блоках 904, 908, 912, и могут передавать данные (такие как одни, некоторые или все из операционных данных, такие как данные о напряжении, токе активной мощности и реактивной мощности), как показано в блоках 906, 910, 914. Сканер данных может собирать данные операций, как показано в блоке 926, и может передавать эти данные в накопитель данных операций, как показано в блоке 928. Накопитель данных операций может сохранять данные операций, как показано в блоке 938. Накопитель данных операций может дополнительно передавать краткую характеристику этих данных в накопитель данных предыстории, как показано в блоке 940, и накопитель данных предыстории может сохранять краткую характеристику этих данных, как показано в блоке 942.
Приложение состояния счетчика может передавать запрос на получение данных счетчика в DCE счетчика, как показано в блоке 924, который, в свою очередь, передает этот запрос в один или больше счетчиков для сбора данных счетчиков, как показано в блоке 920. В ответ на этот запрос один или больше счетчиков собирают данные счетчика, как показано в блоке 916, и передают данные напряжения в счетчик DCE, как показано в блоке 918. Счетчик DCE может собирать данные напряжения, как показано в блоке 922, и передавать эти данные в блок запроса данных, как показано в блоке 928. Приложение состояния счетчика может принимать данные счетчика, как показано в блоке 930, и определять, относятся ли они к процессу с одним значением или к состоянию сети с профилем напряжения, как показано в блоке 932. Если они относятся к процессу с одним значением, данные счетчика передают в запрашивающий процесс, как показано в блоке 936. Если данные счетчика предназначены для сохранения и определения состояния сети в будущем, данные счетчика сохраняют в накопителе операционных данных, как показано в блоке 938. Накопитель операционных данных дополнительно передает краткие характеристики данных в накопитель предыстории, как показано в блоке 940, и накопитель предыстории сохраняет краткие характеристики данных, как показано в блоке 942.
На фиг.9А-В дополнительно иллюстрируются действия, относящиеся к ответу на запрос (DR). Ответ на запрос относится к механизму динамического запроса для управления потреблением потребителя электроэнергии в ответ на условия предоставления, например, для того, чтобы потребитель электроэнергии уменьшил потребление в критическое время или в ответ на рыночные цены. Это может включать в себя фактическое сокращение используемой энергии или начало генерирования на месте, которое может быть подключено или может не быть подключено параллельно сети. С точки зрения эффективности энергии, некоторые средства используют меньше энергии для выполнения тех же задач, на постоянной основе или всякий раз при выполнении задачи. В ответ на запрос потребитель, использующий одну или больше систем управления, может избавляться от нагрузок в ответ на запрос из коммунальной службы или в соответствии с условиями цен на рынке. Услуги (освещение, устройства, кондиционирование воздуха) могут быть уменьшены в соответствии с заранее запланированной схемой приоритетов нагрузки во время критических периодов. Альтернатива отключению нагрузки представляет собой генерирование на месте электроэнергии для подачи ее в сеть потребления электроэнергии. При условиях плотной подачи электричества отклик на запрос может существенно уменьшить пиковую цену и, в общем, снижать неустойчивость тарифов на электричество.
Отклик на запрос может обычно использоваться для обозначения механизмов, используемых для поощрения потребителей к снижению потребления, в результате чего уменьшается пиковая потребность в электричестве. Поскольку электрические системы обычно имеют такие размеры, чтобы они соответствовали пиковой потребности (плюс запас на ошибку и непредвиденные события), уменьшение потребности к пиковому потреблению может снизить общие требования к установке и капитальным затратам. В зависимости от конфигурации и возможностей генерирования, однако, ответ на запрос также можно использовать для увеличения запроса (нагрузки) во время крупносерийного производства и при низком спросе. Некоторые системы могут поэтому поощрять накопление энергии для выравнивания между периодами низкого и высокого потребления (или низких и высоких тарифов). По мере того как в системе растет пропорция не постоянных источников электроэнергии, таких как ветряные установки, отклик на запрос может становиться все более важным для эффективного управления электросетью.
Приложения состояния DR могут запрашивать доступные ресурсы DR, как показано в блоке 954. Система управления DR может затем запрашивать доступные ресурсы из одного или больше домашних устройств DR, как показано в блоке 948. Одно или больше домашних устройств может собирать доступные ресурсы DR в ответ на запрос, как показано в блоке 944, и передавать доступные ресурсы DR и данные отклика в систему управления DR, как показано в блоке 946. Система управления DR может собирать ресурсы DR и данные отклика, как показано в блоке 950, и передавать доступные ресурсы DR и данные отклика в приложение состояния DR, как показано в блоке 952. Приложение состояния DR может принимать ресурсы DR и данные отклика, как показано в блоке 956, и передавать данные ресурса и данные отклика в накопительных операционных данных, как показано в блоке 958. Накопитель операционных данных может сохранять доступные ресурсы DR и данные отклика, как показано в блоке 938. Накопитель операционных данных может дополнительно передавать краткие характеристики данных в накопитель данных предыстории, как показано в блоке 940, и накопитель данных предыстории может сохранять краткие характеристики данных, как показано в блоке 942.
Компьютер подстанции может запрашивать данные приложения из приложения подстанции, как показано в блоке 974. В ответ приложения подстанции может запрашивать приложение из устройства подстанции, как показано в блоке 964. Устройство подстанции может собирать данные приложения, как показано в блоке 960, и передавать данные приложения в устройство подстанции (эти данные могут включать в себя одни, некоторые или все из таких данных, как напряжение, ток, активная мощность и реактивная мощность), как показано в блоке 962. Приложение подстанции может собирать данные приложения, как показано в блоке 966, и передавать данные приложения в блок запроса (который может представлять собой компьютер подстанции), как показано в блоке 968. Компьютер подстанции может принимать данные приложения, как показано в блоке 970, и передавать эти данные приложения в накопитель операционных данных, как показано в блоке 972.
Процесс обработки данных измерений и операционных данных состояния сети может содержать передачу состояния сети и топологии сети в определенный момент времени, а также предоставлять эту информацию в другие системы и накопители данных. Подпроцессы могут включать в себя: (1) измерение и захват информации о состоянии сети (это относится к операционным данным, относящимся к сети, которые были описаны выше; (2) передачу информации о состоянии сети в другие аналитические приложения (это обеспечивает для других приложений, таких как аналитические приложения, доступ к данным состоянии сети); (3) сохранение краткой характеристики состояния сети в накопителе данных подключаемости/операционных данных (это обеспечивает возможность обновления информации о состоянии сети в накопителе данных подключаемости/операционных данных в соответствующем формате, а также передачу этой информации в накопитель данных предыстории для сохранения таким образом, что топология сети может быть получена для этой точки времени в более позднее время); (4) предоставление топологии сети в определенные моменты времени на основе принятой по умолчанию подключаемости и текущего состояния сети (это обеспечивает топологию сети в данный момент времени, путем применения кратких характеристик для данной точки времени состояния сети в накопителе данных предыстории для основной подключаемости в накопителе данных подключаемости, как более подробно описано ниже); и (5) предоставление информации о топологии сети в приложения после запроса.
Что касается подпроцесса (4), топология сети может быть выведена для заданного времени, например, в режиме реального времени, 30 секунд назад, 1 месяц назад и т.д. Для воссоздания топологии сети можно использовать множество баз данных и программу для доступа к данным во множестве баз данных для восстановления топологии сети. Одна база данных может содержать реляционную базу данных, которая содержит основные данные подключаемости ("база данных подключаемости"). База данных подключаемости может содержать информацию о топологии сети, встроенную для определения модели подключаемости по основной линии. Информация о ресурсах и топологии может обновляться в этой базе данных на периодической основе, в зависимости от обновлений электроэнергетической системе, таких как добавление или модификация цепей в электроэнергетической системе (например, дополнительные цепи подачи энергии, которые были добавлены в электроэнергетической системе). База данных подключаемости может рассматриваться как "статичная", в том, что она не изменяется. База данных подключаемости может изменяться, если возникают изменения в структуре сетей электропередач. Например, если существуют модификации в цепях подачи электроэнергии, такие как добавление цепи подачи электроэнергии, база данных подключаемости может изменяться.
Один пример структуры 1800 базы данных подключаемости может быть выведен из иерархической модели, представленной на фиг.18A-D. Структура 1800 разделена на четыре секции, при этом фигура 18А представляет собой верхнюю левую секцию, фигура 18В представляет собой верхнюю правую секцию, фигура 18С представляет собой нижнюю левую секцию и фигура 18D представляет собой нижнюю правую секцию. В частности, на фиг.18A-D показан пример диаграммы взаимозависимостей объектов, которые представляют собой абстрактный способ представления базы данных подключаемости к основной линии. Иерархическая модель на фиг.18A-D может содержать метаданные, которые описывают сеть электропередач, и могут описывать различные компоненты сети и взаимосвязи между компонентами.
Вторая база данных может использоваться для сохранения "динамических" данных. Вторая база данных может содержать нереляционную базу данных. Один пример нереляционной базы данных может содержать базу данных предыстории, в которой содержится временная последовательность не операционных данных, а также операционные данные предыстории. База данных предыстории может содержать последовательность "простых" записей, таких как: (1) временной штамп; (2) идентификатор устройства; (3) значение данных и (4) статус устройства. Кроме того, сохраненные данные могут быть сжаты. В связи с этим операционные/не операционные данные в электроэнергетической системе могут быть сохранены просто, и ими можно управлять даже при том, что значительный объем данных может быть доступным. Например, данные объемом порядка 5 терабайт могут быть доступны в режиме онлайн в любой момент времени для использования, для воссоздания топологии сети. Поскольку эта данные сохранены в виде простой записи (например, без организационного подхода), обеспечивается возможность повышения эффективности при сохранении данных. Как более подробно описано ниже, доступ к данным может осуществляться с помощью специфичной метки, такой как временной штамп.
Различным аналитическим средствам сети может понадобиться принимать, в качестве входных данных, топологию сети в определенный момент времени. Например, аналитические средства, относящиеся к качеству энергии, надежности, состоянию ресурсов и т.д., могут использовать топологию сети в качестве входных данных. Для определения топологии сети можно выполнять оценку модели подключаемости в основной линии, как она определена данными в базе данных подключаемости. Например, если требуется топология определенной цепи подачи энергии, модель подключаемости основной линии может определять различные переключатели в определенной цепи подачи энергии в электроэнергетической системе. После чего может произойти обращение к базе данных предыстории (на основе определенного времени) для определения значения переключений в определенной цепи подачи энергии. Затем программа может комбинировать данные из модели подключаемости основной линии и базы данных предыстории для генерирования представления определенной цепи подачи энергии в определенный момент времени.
Более сложный пример для определения топологии сети может включать в себя множество цепей подачи питания (например, цепь А подачи энергии и цепь В подачи энергии), которые имеют переключатели промежуточной горизонтальной связи и переключатели разделения на секции. В зависимости от состояний переключателей для некоторых переключателей (например, переключателя промежуточной горизонтальной связи и/или переключателей разделения на секции), секции цепей подачи электроэнергии могут принадлежать цепи А подачи энергии или цепи В подачи энергии. Программа, которая определяет топологию сети, может обращаться к данным как из модели подключаемости основной линии, так и из базы данных предыстории для определения подключаемости в определенный момент времени (например, какие цепи принадлежат цепи А подачи энергии или цепи В подачи энергии).
На фиг.10 иллюстрируется блок-схема 1000 операций для процессов, не связанных с не операционными данными. Приложения выделения не операционных данных могут запрашивать не операционные данные, как показано в блоке 1002. В ответ на это сканер данных может собирать не операционные данные, как показано в блоке 1004, где с помощью различных устройств в электроэнергетической системе, таких как сетевые устройства, компьютеры подстанций и сенсор RTU в линии, он может собирать не операционные данные, как показано в блоках 1006, 1008, 1110. Как описано выше, не операционные данные могут включать в себя температуру, качество энергии и т.д. Различные устройства в электроэнергетической системе, такие как сетевые устройства, компьютеры подстанции и датчик RTU в линии, могут передавать не операционные данные в сканер данных, как показано в блоках 1012, 1014, 1116. Сканер данных может собирать не операционные данные, как показано в блоке 1018, и передавать эти не операционные данные в приложение выделения не операционных данных, как показано в блоке 1020. Приложение выделения не операционных данных может собирать не операционные данные, как показано в блоке 1022, и передавать собранные не операционные данные в накопитель данных предыстории, как показано в блоке 1024. Накопитель данных предыстории может принимать не операционные данные, как показано в блоке 1026, сохранять не операционные данные, как показано в блоке 1028, и передавать не операционные данные в одно или больше аналитических приложений, как показано в блоке 1030.
На фиг.11 иллюстрируется блок-схема 1100 последовательности операций для процессов управления событием. Данные могут быть сгенерированы из различных устройств на основе различных событий в электроэнергетической системе и могут быть переданы через шину 147 событий. Например, механизм сбора данных измерения может передавать информацию уведомления о перерывах подачи энергии подачи/восстановления энергии в шину события, как показано в блоке 1102. Линейные датчики RTU генерируют сообщение об отказе и могут передавать сообщение об отказе в шину события, как показано в блоке 1104. Аналитическое средство подстанции может генерировать сообщение о неисправности и/или о перерыве в работе и может передавать такое сообщение о неисправности и/или о перерыве в работе в шину событий, как показано в блоке 1106. Накопитель данных предыстории может передавать поведение сигнала в шину события, как показано в блоке 1108. И различные процессы могут передавать данные через шину 147 события. Например, интеллектуальный процесс неисправности, описанный более подробно со ссылкой на фиг.14А-С, может передавать событие анализа неисправности через шину события, как показано в блоке 1110. Интеллектуальный процесс перерыва подачи энергии в работе, описанный более подробно со ссылкой на фиг.13А-В, может передавать событие перерыва подачи энергии в работе через шину события, как показано в блоке 1112. Шина события может собирать различные события, как показано в блоке 1114. И услуги обработки сложного события (СЕР) могут обрабатывать события, переданные через шину события, как показано в блоке 1120. Услуги СЕР могут обрабатывать запросы по множеству конкурирующим высокоскоростным потокам сообщений о событиях в режиме реального времени. После обработки услуги СЕР данные события могут быть переданы через шину события, как показано в блоке 1118. И накопитель данных предыстории может принимать через шину события одну или больше регистрационных записей событий для сохранения, как показано в блоке 1116. Кроме того, данные события могут быть приняты одним или больше приложениями, таким как система (OMS) управления перерывами подачи энергии в работе, интеллектуальное средство перерыва подачи энергии в работе, аналитическое средство неисправности и т.д., как показано в блоке 1122. Таким образом, шина события может передавать данные события в приложение, исключая, таким образом, проблему "бункера", из-за которой данные становятся не доступными для других устройств или других приложений.
На фиг.12А-С иллюстрируется блок-схема 1200 последовательности операций процесса передачи сигналов ответа на запрос (DR). DR может запрашиваться приложением операции распределения, как показано в блоке 1244. В ответ на это состояние/подключаемость сети может собирать данные доступности DR, как показано в блоке 1202, и может передавать эти данные, как показано в блоке 1204. Приложение операции распределения может распределять оптимизацию доступности DR, как показано в блоке 1246, через шину события (блок 1254), в одну или больше систем управления DR. Система управления DR может передавать информацию DR и сигналы в одно или больше помещений потребителя, как показано в блоке 1272. Одно или больше помещений потребителя могут принимать сигналы DR, как показано в блоке 1266, и передавать ответ DR, как показано в блоке 1268. Менеджер DR может принимать ответ DR, как показано в блоке 1274, и передавать ответы DR в одну, некоторые или все через шину 146 операционных данных, базу данных начисления счетов и базу данных маркетинга, как показано в блоке 1276. База данных начисления счетов и база данных маркетинга могут принимать ответы, как показано в блоках 1284, 1288. Шина 146 данных операций также может принимать ответы, как показано в блоке 1226, и передавать ответы DR и доступные ресурсы в подборку данных DR, как показано в блоке 1228. Подборка данных DR может обрабатывать ответы DR и доступные ресурсы, как показано в блоке 1291, и передавать данные в шину данных операций, как показано в блоке 1294. Шина данных операций может принимать доступность и отклик DR, как показано в блоке 1230, и передавать ее в состояние/подключаемость сети. Состояние/подключаемость сети может принимать данные, как показано в блоке 1208. Принятые данные могут использоваться для определения данных о состоянии сети, которые могут быть переданы (блок 1206) через шину данных операций (блок 1220). Приложение операции распределения может принимать данные о состоянии сети (как сообщение о событии для оптимизации DR), как показано в блоке 1248. Используя данные о состоянии сети, и доступность DR, и отклик, приложение операции распределения может запустить оптимизацию распределения для генерирования данных распределения, как показано в блоке 1250. Данные распределения могут быть получены с помощью шины операционных данных, как показано в блоке 1222, и могут быть переданы в приложение выделения подключаемости, как показано в блоке 1240. Шина операционных данных может передавать данные (блок 1224) в приложение операции распределения, которая, в свою очередь, может передавать один или больше сигналов DR в одну или больше систем управления DR (блок 1252). Шина события может собирать сигналы для каждой из одной или больше систем управления DR (блок 1260) и передавать сигналы DR в каждой из систем управления DR (блок 1262). Система управления DR может затем обрабатывать сигналы DR, как описано выше.
Накопитель данных предыстории для операций передачи данных может передавать данные в шину события, как показано в блоке 1214. Накопитель данных предыстории для операций передачи данных также может передавать данные портфеля генерирования, как показано в блоке 1212. Или устройство управления ресурсом, такое как Ventyx, может запрашивать информацию виртуальной электроэнергетической установки (VPP), как показано в блоке 1232. Шина операционных данных может собирать данные VPP, как показано в блоке 1216, и передавать данные в устройство управления ресурсом, как показано в блоке 1218. Устройство управления ресурсом может собирать данные VPP, как показано в блоке 1234, может запускать оптимизацию системы, как показано в блоке 1236, и передавать сигналы VPP в шину события, как показано в блоке 1238. Шина события может принимать сигналы VPP, как показано в блоке 1256, и передавать сигналы VPP в приложение операций распределения, как показано в блоке 1258. Приложение операции распределения может затем принимать и обрабатывать сообщения события, как описано выше.
Приложение выделения соединения может выделять данные нового потребителя, как показано в блоке 1278, которые должны быть переданы в базу данных маркетинга, как показано в блоке 1290. Данные нового потребителя могут быть переданы в базу данных состояния/подключаемости сети, как показано в блоке 1280, таким образом, что базу данных подключаемости и состояния сети может принимать новые данные подключаемости DR, как показано в блоке 1210.
Оператор может передавать один или больше сигналов отмены, когда это применимо, как показано в блоке 1242. Сигналы отмены могут быть переданы в приложение операции распределения. Сигнал отмены может быть передан в систему управления потреблением энергии, как показано в блоке 1264, базу данных начисления счетов, как показано в блоке 1282, и/или в базу данных маркетинга, как показано в блоке 1286.
На фиг.13А-В иллюстрируется блок-схема 1300 последовательности операций интеллектуальных процессов перерывов подачи энергии в работе. Различные устройства и приложения могут передавать уведомления о перерыве подачи энергии, как показано в блоках 1302, 1306, 1310, 1314, 1318. События перерывов подачи энергии могут быть собраны с помощью шины события, как показано в блоке 1324, которая может передавать события о прекращении подачи энергии в комплексную обработку события (СЕР), как показано в блоке 1326. Кроме того, различные устройства и приложения могут передавать состояние подачи энергии, как показано в блоке 1304, 1308, 1312, 1316, 1320. СЕР может принимать сообщения о прекращении и установлении подачи энергии (блок 1330), обрабатывать эти события (блок 1332) и передавать данные события (блок 1334). Интеллектуальное приложение о прекращении работы может принимать данные события (блок 1335) и запрашивать состояние сети и данные подключения сети (блок 1338). Шина операционных данных может принимать запрос о состоянии сети и данные подключаемости (блок 1344) и передавать их в один или в оба накопителя операционных данных и накопитель данных предыстории. В ответ на это накопитель операционных данных и накопитель предыстории данных могут передавать состояние сети и данные подключаемости (блоки 1352, 1354) через шину операционных данных (блок 1346) в интеллектуальное приложение прекращения подачи энергии (блок 1340). Определяют, обозначают ли данные состояния сети и данные подключаемости, было ли такое отключение мгновенным, как показано в блоке 1342. Если это так, такие мгновенные отключения передают через шину операционных данных (блок 1348) в базу мгновенных отключений для сохранения (блок 1350). В противном случае формируют случай прекращения подачи энергии (блок 1328), и данные случая прекращения подачи энергии сохраняют и обрабатывают с помощью системы управления прекращением подачи энергии (блок 1322).
Интеллектуальные процессы прекращения подачи энергии могут: детектировать прекращение подачи энергии; классифицировать и регистрировать мгновенные прекращения подачи энергии; определять протяженность прекращения подачи энергии; определять первопричину (первопричины) прекращения подачи энергии; отслеживать восстановление подачи энергии; поднимать событие прекращения подачи энергии и обновлять показатели рабочих характеристик системы.
На фиг.14А-С показана блок-схема 1400 последовательности операций интеллектуального процесса неисправности. Комплексная обработка события может запрашивать данные из одного или больше устройств, как показано в блоке 1416. Например, состояние сети и подключаемость в ответ на запрос могут передавать данные состояния сети и подключаемости в сложную обработку события, как показано в блоке 1404. Аналогично, накопитель данных предыстории в ответ на запрос может передавать состояние переключателя в режиме реального времени, в комплексную обработку события, как показано в блоке 1410. И комплексная обработка события может принимать состояние сети, данные подключаемости и состояние переключателя, как показано в блоке 1418. Аналитические средства подстанции могут запрашивать данные о неисправности, как показано в блоке 1428. Данные неисправности могут быть переданы во множество устройств, таких как датчики RTU линии, и компьютеры подстанции, как показано в блоках 1422, 1424. Различные данные неисправности, состояние сети, данные подключаемости и состояние переключателей могут быть переданы в аналитическое средство подстанции для детектирования события и определения его характеристик, как показано в блоке 1430. Шина события также может принимать сообщения о событии (блок 1434) и передавать сообщения о событии в аналитические средства подстанции (блок 1436). Аналитические средства подстанции могут определить тип события, как показано в блоке 1432. Для событий модификации защиты и управления компьютеры подстанции могут принимать сообщение события неисправности, как показано в блоке 1426. Для всех других типов событий события могут быть приняты шиной события (блок 1438) и могут быть переданы в комплексную обработку события (блок 1440). Комплексная обработка события может принимать данные события (блок 1420) для последующей обработки. Аналогично, состояние сети и подключаемость могут передавать данные о состоянии сети в комплексную обработку события, как показано в блоке 1406. И хранилище общей информационной модели (CIM) могут передавать метаданные в приложение комплексной обработки события, как показано в блоке 1414.
Приложение комплексной обработки события может передавать сообщение о событии неисправности, как показано в блоке 1420. Шина события может принимать сообщение (блок 1442) и передавать сообщение о событии в интеллектуальное приложение неисправности (блок 1444). Интеллектуальное приложение неисправности может принимать данные события (блок 1432) и запрашивать состояние сети, данные подключаемости и состояние переключения, как показано в блоке 1456. В ответ на запрос состояния сети и подключаемость передают данные о состоянии сети и подключаемости (блок 1408), и накопитель данных предыстории передает данные о состоянии переключателя (блок 1412). Интеллектуальное средство неисправности принимает данные (блок 1458), анализирует эти данные и передает данные события (блок 1460). Данные события могут быть приняты с помощью шины события (блок 1446) и переданы в файл регистрации неисправности (блок 1448). Файл регистрации неисправности может регистрировать данные события (блок 1402). Данные события также могут быть приняты шиной операционных данных (блок 1462) и переданы в одно или больше приложений (блок 1464). Например, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии работы может принимать данные события (блок 1466), описанные выше со ссылкой на фиг.13А-В. Система управления работой может также принимать данные события в форме заказа на работу, как показано в блоке 1468. И другие запрашивающие приложения могут принимать данные события, как показано в блоке 1470.
Интеллектуальная обработка неисправности может отвечать за интерпретацию данных сети для получения информации о текущих и потенциальных неисправностях в сети. В частности, неисправности могут быть детектированы с использованием интеллектуальной обработки неисправности. Неисправность обычно представляет собой короткое замыкание цепи, вызванное неисправностями в оборудовании коммунальной службы или в формировании альтернативного пути для протекания тока, например в случае обрыва проводов линии электропередач. Такая обработка может использоваться для детектирования типичных неисправностей (типично обрабатываемых с помощью обычного оборудования детектирования и защиты от неисправностей: реле, плавкие предохранители и т.д.), а также неисправностей, связанных с высоким импедансом в сети, которые не так просто детектировать, используя цепи неисправностей.
Интеллектуальный процесс устранения неисправности также может классифицировать и разделять неисправности по категориям. Это позволяет классифицировать и разделять неисправности на категории. В настоящее время не существует стандарт для систематической организации и классификации неисправностей. Стандарт де-факто может быть установлен для них и может быть воплощен. Интеллектуальный процесс устранения неисправности может дополнительно характеризовать неисправности.
Интеллектуальный процесс устранения неисправности может также определять местоположение неисправности. Определение местоположения неисправности в распределительной системе может представлять собой трудную задачу из-за большой сложности и трудностей, связанных с уникальными характеристиками распределительной системы, такими как несбалансированная нагрузка, ответвление трех, двух и одной фазы, отсутствие датчиков/средств измерения, разные типы неисправностей, разные случаи коротких замыканий, изменяющиеся условия нагрузки, длинные линии подачи энергии с множеством ответвлений и сетевых конфигураций, которые не документированы. Этот процесс обеспечивает возможность использования разных технологий для изоляции местоположения неисправности с большей точностью, чем позволяет технология.
Интеллектуальные средства неисправности, кроме того, позволяют находить события неисправности. В частности, такой процесс может формировать и может публиковать события неисправностей в шине событий, как только неисправность была детектирована, классифицирована, разделена на категории, охарактеризована и изолирована. Этот процесс также может отвечать за сбор, фильтрацию, сортировку и устранения дубликации неисправностей таким образом, чтобы было представлено событие индивидуальной неисправности, вместо множества сообщений, основанных на необработанных событиях, которые типично возникают во время неисправности. В конечном итоге интеллектуальные средства неисправности могут регистрировать события неисправности в базе данных регистрации событий.
На фиг.15А-В иллюстрируется блок-схема 1500 последовательности операций процессов управления метаданными. Процессы управления метаданными могут включать в себя: управление списком пунктов; и управление подключаемостью при передаче данных и управление протоколом; и наименование/трансляция элемента; управление фактором калибровки датчика; и управление данными топологии сети в режиме реального времени. Приложение выделения основной подключаемости может запрашивать данные основной подключаемости, как показано в блоке 1502. Система географической информации (GIS) может принимать запрос (блок 1510) и передавать данные в приложение выделения основной подключаемости (блок 1512). Приложение выделения основной подключаемости может принимать данные (блок 1504), выделять, преобразовывать и загружать данные (блок 1506) и передавать данные основной подключаемости в хранилище данных подключаемости (блок 1508). Хранилище данных подключаемости может после этого принимать данные, как показано в блоке 1514.
Хранилище данных подключаемости может содержать специальный накопитель данных, который содержит информацию о подключаемости компонентов сети для подачи электроэнергии. Как показано на фиг.15А-В, эта информация может быть получена типично из системы географической информации (GIS) для коммунальных услуг, которые содержат встроенную информацию географического местоположения компонентов, которые составляют сеть. Данные в этом хранилище данных описывают иерархическую информацию обо всех компонентах сети (подстанция, линии подачи энергии, секции, сегменты, ответвления, Т-секции, прерыватели цепи, устройство автоматического повторного включения, переключатель и т.д. - в основном все ресурсы). Хранилище данных может иметь информацию о ресурсах и подключаемости как встроенную информацию.
Приложение выделения метаданных может запрашивать метаданные для ресурсов сети, как показано в блоке 1516. База данных метаданных может принимать запрос (блок 1524) и передавать метаданные (блок 1526), приложение выделения метаданных может получать метаданные (блок 1518), выделять, преобразовывать и загружать метаданные (блок 1520) и передавать метаданные в хранилище данных CIM (блок 1522).
Хранилище данных CIM (общая информационная модель) может затем сохранять данные, как показано в блоке 1528. CIM может устанавливать форматы стандарта коммунальной службы для представления данных коммунальной службы. Интеллектуальная сеть INDE может способствовать доступности информации из интеллектуальной сети в формате стандарта коммунальной службы. И хранилище данных CIM может способствовать преобразованию конкретных данных INDE в один или больше форматов, таких как предписанный стандартный формат коммунальной службы.
Приложение выделения ресурса может запрашивать информацию о новом ресурсе, как показано в блоке 1530. Регистр ресурса может принимать запрос (блок 1538) и может передавать информацию о новом ресурсе (блок 1540). Приложение выделения ресурса может принимать информацию о новом ресурсе (блок 1532), преобразовывать и загружать данные (блок 1534) и передавать информацию о новом ресурсе в хранилище данных СГМ (блок 1536).
Приложение выделения подключаемости DR может запрашивать данные подключаемости DR, как показано в блоке 1542. Шина операционных данных может передавать запрос на данные подключаемости DR в базу данных маркетинга, как показано в блоке 1548. База данных маркетинга может принимать запрос (блок 1554), преобразовывать с выделением, загружать данные подключаемости DR (блок 1556) и передавать данные подключаемости DR (блок 1558). Шина операционных данных может передавать данные подключаемости DR в приложение выделения подключаемости DR (блок 1550). Приложение выделения подключаемости DR может принимать данные подключаемости DR (блок 1544) и передавать данные подключаемости DR (блок 1546) через шину операционных данных (блок 1552) в базу данных состояния сети и подключаемости DM, которая содержит данные подключаемости DR (блок 1560).
На фиг.16 показана блок-схема 1600 последовательности операций процесса агента уведомления. Абонент уведомления может регистрироваться на веб-странице, как показано в блоке 1602. Абонент уведомления может формировать/модифицировать/удалять параметры списка просмотра сценария, как показано в блоке 1604. Веб-страница может содержать список просмотров сформированного/модифицированного/удаленного сценария, как показано в блоке 1608, и хранилище данных CIM может формировать список тегов данных, как показано в блоке 1612. Услуга трансляции названия может транслировать теги данных для накопителя данных предыстории (блок 1614) и передавать эти теги данных (блок 1616). Веб-страница может передавать список тегов данных (блок 1610) через шину операционных данных, которая принимает список тегов данных (блок 1622) и передает его в агент уведомления (блок 1624). Агент уведомления получает список (блок 1626), удостоверяет и объединяет списки (блок 1628), и проверяет в накопителе данных предыстории сценарии уведомления (блок 1630). Если будут найдены исключения, соответствующие сценариям (блок 1632), будет передано уведомление (блок 1634). Шина события принимает уведомление (блок 1618) и передает его подписчику уведомления (блок 1620). Подписчик уведомления может принимать уведомление через предпочтительную среду, такую как текстовое сообщение, электронную почту, вызов по телефону и т.д., как показано в блоке 1606.
На фиг.17 показана блок-схема 1700 последовательности операций процесса сбора данных счетчика (AMI). Современное устройство сбора может запрашивать данные электросчетчика, находящегося в помещениях, как показано в блоке 1706. Один или больше электросчетчиков, находящихся в помещении, могут собирать данные электросчетчика, находящегося в помещении, в ответ на запрос (блок 1702) и передавать данные электросчетчика, находящегося в помещении (блок 1704). Современный блок сбора может принимать данные электросчетчика, находящегося в помещении (блок 1708), и передавать их в шину операционных данных (блок 1710). Механизм сбора данных счетчика может запрашивать коммерческие и промышленные данные счетчиков, как показано в блоке 1722. Один или больше коммерческих и промышленных данных счетчиков могут собирать коммерческие и промышленные данные счетчиков в ответ на запрос (блок 1728) и передавать коммерческие и промышленные данные счетчиков (блок 1730). Механизм сбора данных счетчика может принимать коммерческие и промышленные данные счетчиков (блок 1724) и передавать их в шину операционных данных (блок 1726).
Шина операционных данных может принимать данные счетчика, находящегося в помещении, коммерческие и промышленные данные счетчика (блок 1712) и передавать эти данные (блок 1714). Эти данные могут быть приняты базой данных хранилища данных счетчика (блок 1716) или могут быть приняты процессором начисления счетов (блок 1718), которые могут быть, в свою очередь, переданы в одну или больше систем, таких как система CRM (управления взаимосвязями с потребителями) (блок 1720).
Процессы наблюдаемости могут дополнительно включать в себя процессы мониторинга удаленными ресурсами. Мониторинг ресурсами в пределах электроэнергетической системы может оказаться трудноосуществимым. Могут существовать разные участки электроэнергетической системе, некоторые из которых являются весьма дорогостоящими. Например, подстанции могут включать в себя силовые трансформаторы (стоимостью вплоть до 1 миллиона $) и прерыватели цепей. Часто коммунальные службы могут мало что сделать, если вообще могут сделать что-нибудь, для анализа ресурсов и обеспечения максимального использования этих ресурсов. Вместо этого фокус коммунальной службы обычно направлен на обеспечение поддержания подачи электроэнергии потребителю. В частности, коммунальные службы фокусируют свою работу на планируемых инспекциях (которые обычно происходят через заданные интервалы) или на техническом обслуживании "на основе события" (которое может возникать, когда на участке сети возникает неисправность).
Вместо типичных планируемых инспекций или технического обслуживания "на основе события" процесс мониторинга удаленным ресурсом может фокусироваться на техническом обслуживании на основе условия. В частности, если один участок (или вся) сеть электропередач может быть оценен (например, на периодической или постоянной основе), может быть улучшено состояние электроэнергетической системе.
Как описано выше, данные могут быть сгенерированы в различных участках электроэнергетической системы и переданы в (или к ним может быть открыт доступ) центральное учреждение. Данные могут затем использоваться центральным учреждением для определения состояния сети. В отличие от анализа состояния сети центральное учреждение может выполнять мониторинг степени использования. Как правило, оборудование в электроэнергетической системе работает с использованием заметных запасов для обеспечения безопасности. Одна из причин этого состоит в том, что компании коммунального обслуживания консервативны по своей природе и стремятся поддерживать подачу электроэнергии потребителю в пределах широкого участка ошибок. Другая причина этого состоит в том, что компании коммунального обслуживания, осуществляющие мониторинг сети, могут не знать о размерах части используемого оборудования в электроэнергетической системе. Например, если энергетическая компания передает электроэнергию через определенную цепь подачи энергии, энергетическая компания может не иметь средств, с помощью которых она могла бы узнать, находится ли передаваемый уровень электроэнергии рядом с пределом возможностей цепи подачи электроэнергии (например, цепь подачи электроэнергии может быть чрезмерно нагрета). В связи с этим компании коммунальных служб могут недостаточно использовать один или больше участков электроэнергетической системе.
Коммунальные службы также обычно тратят существенную сумму денег для добавления возможностей к электроэнергетической системе по мере повышения нагрузки в электроэнергетической системе (то есть по мере увеличения потребляемой электроэнергии). В связи с неосведомленностью коммунальных служб коммунальные службы выполняют ненужное обновление сетей электропередач. Например, сети подачи электроэнергии, которые не работают рядом с пределом их возможности, тем не менее, могут быть модернизированы путем замены проводников (то есть провода большего размера укладывают в сети подачи электроэнергии), или могут быть проложены дополнительные сети подачи электроэнергии. Стоимость только такой операции является существенной.
Процессы удаленного мониторинга ресурсов позволяют отслеживать различные аспекты сетей электропередач, например: (1) анализ существующего состояния ресурса для одного или больше участков сети; (2) анализ будущего состояния ресурса одного или больше участков сети; и (3) анализ использования одного или больше участков сети. Вначале один или больше датчиков могут измерять и передавать в процесс удаленного мониторинга ресурса данные для определения текущего состояния определенного участка сети. Например, датчик на силовом трансформаторе может обеспечивать индикатор состояния путем измерения рассеиваемых газов трансформатором. Процесс удаленного мониторинга ресурса может затем использовать аналитические инструменты для определения, находится ли определенный участок сети (такой, как силовой трансформатор в хорошем состоянии или в плохом состоянии). Если определенный участок сети находится в плохом состоянии, может быть произведен ремонт этого конкретного участка сети.
Кроме того, процесс удаленного мониторинга ресурсами может анализировать данные, генерируемые из участков сети, для прогнозирования будущего состояния ресурса участков сети. Существуют причины, которые вызывают нагрузку на электрические компоненты. Факторы нагрузки не обязательно могут быть постоянными и могут быть переменными. Датчики могут обеспечить индикатор нагрузки на определенный участок электроэнергетической системы. Процесс удаленного мониторинга ресурсом может регистрировать результаты измерения нагрузок, как обозначено данными датчиков, и может анализировать результат измерения нагрузок для прогнозирования будущего состояния участка электроэнергетической системе. Например, процесс удаленного мониторинга ресурсом может использовать анализ на основе тенденции для прогнозирования, когда может произойти отказ на определенном участке сети, и может заранее запланировать техническое обслуживание ко времени (или одновременно с), когда может произойти отказ на определенном участке сети. Таким образом, процесс удаленного мониторинга ресурсом может прогнозировать срок службы определенного участка сети и, таким образом, определять, не является ли срок службы участка сети слишком коротким (то есть не израсходован ли ресурс этого участка сети слишком быстро).
Кроме того, процессы удаленного мониторинга ресурсами могут анализировать степень использования участка электроэнергетической системы для лучшего управления электроэнергетической системой. Например, процессы удаленного мониторинга ресурсами могут анализировать цепь подачи энергии для определения ее операционных возможностей. В этом примере цепи подачи электроэнергии процессы удаленного мониторинга ресурсами могут определять, что цепь подачи электроэнергии в настоящее время работает с нагрузкой 70%. Процессы удаленного мониторинга ресурсами могут дополнительно рекомендовать, чтобы определенная цепь подачи электроэнергии работала с более высоким процентом использования (например, 90%), поддерживая все еще при этом приемлемый запас для обеспечения безопасности. Процесс удаленного мониторинга ресурсами может, таким образом, обеспечивать возможность эффективного увеличения способностей работы просто путем анализа степени использования.
Методика определения конкретной технической архитектуры
Существуют разные методики определения конкретной технической архитектуры, которые может использовать один, некоторые или все из элементов опорной архитектуры INDE. Методика может включать в себя множество этапов. Во-первых, этап основной линии может быть выполнен при генерировании документации для существующего состояния коммунальной службы и может быть выполнена оценка готовности для перехода к интеллектуальной сети. Во-вторых, этап определения требований может быть выполнен при генерировании определения требуемого состояния и детальных требований для перехода в это состояние.
В-третьих, может быть предусмотрен этап разработки решения, состоящий в генерировании определения архитектурных компонентов решения, которые обеспечивают возможность работы интеллектуальной сети, включающей в себя измерение, мониторинг и управление. Для архитектуры INDE это может включать в себя счетчиковые устройства, сеть передачи данных для передачи данных из устройств в приложение ядра 120 INDE, приложение ядра 120 INDE при этом должно продолжать работу и реагировать на эти данные, аналитические приложения интерпретировать данные, архитектура данных моделирует измеренные и интерпретированные данные, архитектура интегрирования выполняет обмен данными и информацией между INDE и системами коммунальной службы, технологическая инфраструктура обеспечивает работу различных приложений, и баз данных, и стандартов, следование которым может быть обеспечено для обеспечения возможности компактного и эффективного решения в соответствии с отраслевым стандартом.
В-четвертых, моделирование значения может быть выполнено при генерировании определения ключевых показателей эффективности и факторов успеха для интеллектуальной сети и воплощения возможности измерения и определения характеристик системы в отношении требуемых факторов рабочих характеристик. Приведенное выше раскрытие относится к аспекту разработки архитектуры в соответствии с этапом 3.
На фиг.19А-В представлен пример графика потока разработки детального плана. В частности, на фиг.19А-В иллюстрируется поток обработки этапов, которые могут быть предприняты для определения требований к интеллектуальной сети и этапов, которые могут быть выполнены для воплощения интеллектуальной сети. Процесс разработки интеллектуальной сети может начаться с разработки видения интеллектуальной сети, которое позволяет получить основные очертания общих целей проекта, которые могут привести к процессу общего плана действий при разработке интеллектуальной сети. Процесс общего плана действий может привести к подробной разработке деталей и моделирования значений.
Подробная разработка деталей может обеспечить методологический подход к определению интеллектуальной сети в контексте всего предприятия коммунальной службы. Разработка деталей может включать в себя общий план действий, который может привести к разработке основной линии и оценке систем (BASE) и к определению требований и выбору аналитических средств (RDAS). Процесс RDAS может формировать подробное определение конкретной интеллектуальной сети коммунальной службы.
Процесс BASE может устанавливать исходную точку для коммунальной службы в отношении систем, электрических сетей, устройств и приложений, для поддержки возможностей интеллектуальной сети. Первая часть процесса состоит в определении материально-производственных средств сети, которые могут включать в себя: структуру сети (например, генерирующие мощности, линии электропередач, подстанции электропередач, вспомогательные линии электропередач, распределительные подстанции, распределительные цепи подачи электроэнергии, классы напряжения); устройства сети (такие как переключатели, устройства автоматического повторного включения, конденсаторы, регуляторы, компенсаторы падения напряжения, взаимные соединения в линиях подачи электроэнергии); автоматика подстанции (например, IED, ЛВС подстанции, инструменты, RTU/компьютеры станции); распределительная автоматика (такая как конденсатор и управление переключением; средства локализации неисправности и элементы управления преобразованием нагрузки; системы координации LTC; DMS; система управления откликом на запрос); и датчики сети (такие как датчика, величины, варианты использования и подсчет в распределительных сетях, по линиям электропередач и в подстанциям); и т.д. После окончания разработки материально-производственных средств может быть сформирована оценка коммунальной службы в отношении модели готовности к развертыванию интеллектуальной сети высокого уровня. Модель потока данных, в том виде, как они существуют, и схемы систем также могут быть сформированы.
Процесс конфигурации архитектуры (ARC) может разработать предварительную техническую архитектуру интеллектуальной сети для коммунальных служб, путем комбинирования информации из процесса BASE, требований и ограничений из процесса RDAS и опорной архитектуры INDE, для получения технической архитектуры, которая удовлетворяет определенным потребностям коммунальной службы и которая использует преимущество соответствующих унаследованных систем, и соответствует ограничениям, которые существуют в данной коммунальной службе. Использование опорной архитектуры INDE позволяет исключить необходимость изобретения специальной архитектуры и обеспечивает то, что накопленный опыт и лучшие практики будут применены для разработки решения. Это также позволяет гарантировать то, что решение сможет максимально использовать повторно используемые ресурсы интеллектуальной сети.
Процесс конфигурации архитектуры сети датчика (SNARC) может обеспечивать основу для получения последовательности решений, которые определяют архитектуру сети распределенных датчиков для поддержки интеллектуальной сети. Такая структура может иметь структуру в виде последовательности деревьев решений, каждое из которых ориентировано на определенный аспект архитектуры сети датчиков. После принятия таких решений может быть сформирована схема структуры сети датчиков.
Выделение датчиков через процесс рекурсии Т-участка (SATSECTR), который может обеспечить основу для определения количества датчиков, которые должны быть размещены в распределительной сети, для получения заданного уровня наблюдаемости с учетом ограничений по затратам. Этот процесс также позволяет определять типы датчиков и их места расположения.
Процесс разработки шаблона оценки и компонентов элементов решения (SELECT) может обеспечить основу для оценки типов компонентов решения и обеспечивает конструктивный шаблон для каждого класса. Шаблон может содержать опорную модель для спецификаций для каждого из элементов решения. Такие шаблоны можно затем использовать для запроса расценок поставщика и поддержки оценок поставщика/продукта.
Процесс планирования обновления для приложений и сетей (UPLAN) может обеспечить развитие плана по обновлению существующих систем коммунальных служб, приложений и сетей так, чтобы они были готовы к интегрированию в решение интеллектуальной сети. Процесс оценки риска и планирования управления (RAMP) может обеспечить оценку риска, ассоциированную с определенными элементами решения интеллектуальной сети, созданными в процессе ARC. Процесс UPLAN может выполнять оценку уровня риска для идентифицированных элементов риска и обеспечивает план действия для уменьшения риска прежде, чем коммунальная служба примет решение на строительство. Процесс анализа изменений и планирования управления (CHAMP) может анализировать процесс и организационные изменения, которые могут потребоваться для коммунальной службы, для освоения сумм инвестиций в интеллектуальную сеть и может обеспечить высокий уровень плана управления для осуществления этих изменений синхронно с развертыванием интеллектуальной сети. Процесс CHAMP может привести к генерированию детального плана.
Общий план и процесс моделирования значений могут привести к спецификации метрических значений, которые могут привести к оценке стоимости и преимуществ. Оценка может привести к построению одного или больше положений, таких как положение о тарифе и положение о бизнесе, которые, в свою очередь, могут привести к закрытию положения. Выход разработки детального плана и моделирования значений может быть передан в коммунальную службу для утверждения, в результате чего могут быть выполнены обновления системы коммунальной службы и развертывание интеллектуальной сети, и действия по уменьшению риска. После чего сеть может быть спроектирована, построена и тестирована, и затем введена в работу.
Как описано со ссылкой на фиг.13, ядро 120 INDE может быть выполнено с возможностью определения возникновения перерывов подачи энергии на различных участках электроэнергетической системы и также может определять местоположение перерыва подачи энергии. На фиг.20-25 представлены примеры интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью управления и доступа к относящемуся к перерыву состояния, ассоциированного с различными участками и устройствами электроэнергетической системы. Каждый из примеров на фиг.20-25 может взаимодействовать друг с другом, используя одно интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии, или может быть распределен среди множества интеллектуальных приложений перерыва подачи энергии. Каждое интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть основано на аппаратных средствах, может быть построено на основе программных средств или с использованием любой их комбинации. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии, описанное со ссылкой на фиг.13, может быть выполнено как с использованием механизма СЕР, такого, в котором установлены службы 144 СЕР, так и с использованием любого другого сервера, включающего в себя одну из работающих служб 144 СЕР. Кроме того, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может собирать данные сети и данные возможности соединения, так как это описано со ссылкой на фиг.13, при выполнении оценки перерывов подачи энергии и управления различными участками электроэнергетической системы, как описано со ссылкой на фиг.20-25.
На фиг.20 показан пример схемы последовательности операций для определения перерыва подачи энергии и других состояний, ассоциированных со счетчиками, такими как интеллектуальные счетчики 163. В одном примере сообщения о событиях могут быть сгенерированы в каждом интеллектуальном счетчике 163, подключенном к электроэнергетической системе. Как описано выше, сообщения о событиях могут описывать текущие события, обнаружившиеся в отношении определенного интеллектуального счетчика 163. Сообщения о событиях могут быть направлены в ядро 120 INDE через коллектор 164 в сети 160 передачи данных. Из сетей 160 передачи данных сообщения о событиях могут быть переданы через структуру 117 безопасности и устройство 190 маршрутизации. Устройство 190 маршрутизации может направлять сообщения о событиях в шину 147 обработки события. Шина 147 обработки события может связываться с интеллектуальным приложением для перерыва подачи энергии, который обеспечивает для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии возможность обработки сообщения о событиях и определения состояния интеллектуальных счетчиков 163 на основе сообщения о событиях.
В одном примере каждое сообщение о событии, принятое интеллектуальным приложением для перерыва подачи энергии, может обозначать, что ассоциированный интеллектуальный счетчик 163 работает в соответствии с нормальным обслуживанием. В блоке 2000, на основе сообщения о событиях, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять состояние определенного интеллектуального счетчика 163, как "нормальное обслуживание". Состояние нормального обслуживания может обозначать, что определенный интеллектуальный счетчик 163 успешно работает и не детектируется как перерыв или другие аномальные состояния этим конкретным интеллектуальным счетчиком 163. Когда состояние конкретного интеллектуального счетчика 163 определяют как нормальное обслуживание, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может обычно обрабатывать сообщения о событиях, которые могут относиться к интеллектуальному приложению для перерыва подачи энергии, интерпретирующему сообщения о событиях, ассоциированные с конкретным интеллектуальным счетчиком 163, независимо от любого неправильного, выполненного в последнее время действия. При возникновении состояния 2002 "считывание неисправности" из определенного интеллектуального счетчика 163, в блоке 2004, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять состояние определенного интеллектуального счетчика 163 как "возможная неисправность счетчика". Событие считывания неисправности может представлять собой случай, вызывающий невозможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии фильтрации сообщения о событии из определенного интеллектуального счетчика 163. Событие считывания неисправности может возникнуть, когда интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии ожидает получения сообщения о событии из устройства, такого как определенный интеллектуальный счетчик 163, и не получает такое сообщение о событии. Состояние 2002 события считывания неисправности может возникнуть для определенного интеллектуального счетчика 163 в результате неисправности счетчика, состояния перерыва подачи энергии или потери связи между определенным интеллектуальным счетчиком 163 и интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии.
В одном примере возможное состояние неисправности счетчика может означать, что в определенном интеллектуальном счетчике 163 возникла неисправность из-за возникновения состояние 2002 события считывания неисправности. При возможном состоянии неисправности счетчика интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может выработать запрос на немедленную дистанционную проверку напряжения счетчиком для определенного интеллектуального счетчика 163. Дистанционная проверка напряжения счетчиком может включать в себя передачу запроса на получение сообщения из определенного интеллектуального счетчика 163, обозначающего текущее напряжение интеллектуального счетчика 163. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает "сообщение 2006" проверки напряжения "ОК", переданное определенным счетчиком 163, обозначающее, что определенный счетчик 163 функционирует правильно, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может вернуться к состоянию нормального обслуживания в блоке 2000.
Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определить, что проверка напряжения произошла с ошибкой, в результате чего возникает состояние 2008 "неудачная проверка напряжения". Состояние "неудачная проверка напряжения" может быть определено на основе невозможности получения сообщения 2006 проверка напряжения "ОК" из определенного интеллектуального счетчика 163. На основе состояния 2008 невозможности проверки напряжения интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что перерыв, ассоциированный с определенным интеллектуальным счетчиком 163, возник, и интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный интеллектуальный счетчик находится в состоянии "перерыв подтвержден" в блоке 2010. Состояние "перерыв подтвержден" может обозначать, что произошел длительный перерыв подачи энергии. При переходе к определению состояния подтвержденного перерыва подачи энергии в блоке 2010 сообщение 2012 "событие длительного перерыва подачи энергии" может быть сгенерировано интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии. Сообщение 2012 события длительного перерыва подачи энергии может быть передано в систему 155 управления перерыва подачи энергии, которое может обеспечить возможность определения местоположения события длительного перерыва подачи энергии. В других примерах сообщение 2012 события длительного перерыва подачи энергии может быть передано в интеллектуальное приложение неисправности (см. фиг.14) и в журнал регистрации. В альтернативных примерах сообщение 2012 может быть направлено в другие системы и процессы, выполняемые для обработки сообщения 2012.
При определении состояния подтвержденного перерыва подачи энергии, в блоке 2010, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может вырабатывать периодические запросы на проверку напряжения определенным интеллектуальным счетчиком 163. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2006 проверка напряжения "ОК" из определенного интеллектуального счетчика 163, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять нормальное состояние обслуживания в блоке 2000.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2013 "уведомление о восстановлении энергии (PRN)" во время состояния подтвержденного перерыва подачи энергии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный интеллектуальный счетчик 163 находится в нормальном состоянии обслуживания в блоке 2000. Сообщение 2013 PRN может обозначать, что перерыв подачи энергии больше не существует. Сообщение 2011 PRN может происходить из определенного счетчика 163. Сообщения 2015 "возобновить" могут возникнуть в состоянии подтвержденного перерыва подачи энергии. Сообщения 2015 "возобновить" могут происходить из объектов более высокого уровня, таких как секции, подающие цепи, системы управления данными (DMS) и т.д.
В блоке 2000 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может запрашивать проверку напряжения определенного интеллектуального счетчика 163 без возникновения события считывания неисправности. Проверки напряжения могут выполняться периодически или могут быть выполнены на основе определенных состояний электроэнергетической системы, таких как в случае, когда потребность в энергии ниже определенного порогового значения в пределах всей электроэнергетической системы или находится в пределах заранее выбранного участка электроэнергетической системы. Если присутствует состояние 2008 неудачной проверки напряжения, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определить, что определенный счетчик 163 находится в состоянии 2010 подтвержденного перерыва подачи энергии. При переходе от определения состояния нормального обслуживания в блоке 2000 к состоянию подтвержденного перерыва подачи энергии в блоке 2010 может быть сгенерировано и может быть передано сообщение 2012 "событие длительного перерыва подачи энергии".
При определении состояния нормального обслуживания в блоке 2000 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2014 "уведомление о перерыве подачи энергии (PON)", обозначающее, что перерыв, возможно, произошел в связи с определенным интеллектуальным счетчиком 163. Сообщение может быть принято из определенного интеллектуального счетчика 163 или других устройств, находящихся перед определенным интеллектуальным счетчиком 163. После приема сообщения 2014 PON интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный интеллектуальный счетчик 163 находится в состоянии "определенного перерыва подачи энергии" в блоке 2016. В состоянии определенного перерыва подачи энергии интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостановить дальнейшее действие на заданный период времени. Если заданный период времени прошел, может возникнуть состояние 2018 "время ожидания истекло", в результате чего интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет, что определенный счетчик находится в состоянии подтвержденного перерыва подачи энергии в блоке 2010. Во время перехода в состояние подтвержденного перерыва подачи энергии интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2012 события длительного перерыва подачи энергии.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2013, содержащее уведомление о возобновлении подачи питания (PRN), из механизма сбора данных счетчика до того, как истечет заданный период времени, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2020 "событие моментального перерыва подачи энергии", обозначающее, что измеренный перерыв был только кратковременным и что определенный интеллектуальный счетчик 163 в настоящее время функционирует правильно, без обозначения состояния перерыва подачи энергии определенным интеллектуальным счетчиком 163. Сообщение 2020 события моментального перерыва подачи энергии может быть передано в файл регистрации событий для последующего анализа. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может также определять, что определенный счетчик находится в состоянии нормального обслуживания в блоке 2000.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2006 проверки напряжения "ОК" перед состоянием 2018 истечения времени, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что интеллектуальный счетчик 163 находится в нормальном состоянии обслуживания в блоке 2000, а также генерирует сообщение 2020 события моментального перерыва подачи энергии. В каждом из состояний в блоках 2000, 2004, 2010 и 2018 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение о приостановлении из объекта более высокого уровня, такого как секции, подающие цепи, DMS и т.д., для приостановления обработки сообщения счетчика для конкретного счетчика 163. Приостановление может быть основано на распознавании того, что присутствуют постороннее вмешательство, отказ устройства или некоторые другие нежелательные состояния, которые могут повлиять на определенный интеллектуальный счетчик 163. Если сообщение 2022 приостановления присутствует, в то время как интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии находится в любом из состояний в блоках 2000, 2004, 2010 и 2018, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может немедленно определять, что определенный интеллектуальный счетчик 163 находится в состоянии фильтра приостановления в блоке 2024. В состоянии фильтра приостановления интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать сообщения фильтрации, которые поступают из определенного счетчика 163. Сообщение 2015 возобновления, принятое интеллектуальным приложением для перерыва подачи энергии, может обеспечить возможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии возврата к состоянию нормального обслуживания в блоке 2000. Сообщение 2015 возобновления может быть сгенерировано секциями, подающими цепями, DMS и т.д. В то время как на фиг.20 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенного интеллектуального счетчика 163, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено так, чтобы аналогично управлять сообщения о событиях из любого требуемого количества счетчиков 163 в соответствующей электроэнергетической системе.
На фиг.21 показана блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения состояний перерыва подачи энергии, ассоциированных с датчиками в линии в электроэнергетической системе. В одном примере датчики линии также могут включать в себя счетчики линии электропередач, которые электрически соединены с датчиками линии для предоставления информации, относящейся к действиям датчика линии.
Аналогично фиг.20, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять различные состояния, относящиеся к одному, нескольким или всем датчикам линии, и выполнять различные задачи при определении каждого состояния. Датчики линии могут включать в себя устройства, такие как RTU, выполненные с возможностью генерирования сообщения о событиях, принимаемых интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, для определения состояния определенного датчика линии. В блоке 2100 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный датчик линии находится в состоянии нормального обслуживания. Когда определяют состояние в блоке 2100, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может передать сообщение об обслуживании, например, в случае, когда для ассоциированного счетчика запланирован ремонт или замена. Такое состояние может привести к отсоединению счетчика, что не позволяет ему генерировать PON. Однако при этом фактически отсутствует какой-либо перерыв подачи энергии или другое неправильное состояние, таким образом, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может передавать сообщение о событиях в этих обстоятельствах. Если возникает событие 2102 считанной неисправности, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять возможные состояния неисправности датчика в блоке 2104 для определенного датчика линии. В одном примере состояние 2102 события считанной неисправности может обозначать, что определенный датчик линии не может генерировать сообщение о событии, когда оно ожидается.
В то время как интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет, что определенный датчик линии находится в состоянии неисправного датчика в блоке 2104, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может вырабатывать проверку состояния датчика. При приеме "сообщения 2106" проверка состояния "ОК" из определенного датчика линии, обозначающего, что датчик линии не имеет неисправности, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что датчик линии находится в нормальном состоянии обслуживания, в блоке 2100. Если сообщение проверка состояния "ОК" не будет принято, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии продолжает определять, не произошла ли, возможно, неисправность определенного датчика линии в блоке 2104.
В то время как интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет, находится ли определенный датчик линии в состоянии нормального обслуживания в блоке 2100, может возникнуть состояние 2108 "потеря напряжения", которое приводит к тому, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет состояние определенного перерыва подачи энергии, обозначающее, что определенный датчик линии участвует в определенном перерыве подачи энергии. Состояние 2108 потери напряжения может возникнуть, когда интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии не может принять ожидаемое сообщение о событии, обозначающее, что напряжение определенного датчика линии находится на требуемом уровне. Состояние 2108 потери напряжения может привести к определению интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный датчик линии находится в состоянии определенного перерыва подачи энергии в блоке 2110, обозначающем, что в определенном датчике в линии произошел перерыв подачи энергии. При определении, что определенный датчик линии находится в состоянии определяемого перерыва подачи энергии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, обозначает ли состояние 2108 недостаточного напряжения мгновенный или длительный перерыв. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать дальнейшие действия на определенный период времени. После того как этот определенный период времени пройдет, может возникнуть состояние 2112 "время истекло", в результате чего интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет, что произошло состояние длительного перерыва подачи энергии, и интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный датчик линии находится в состоянии подтвержденного перерыва подачи энергии в блоке 2114. Во время перехода к определению состояния подтвержденного перерыва подачи энергии интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2116 "событие длительного перерыва подачи энергии ", которое может быть передано в систему 155 управления перерыва подачи энергии для последующего анализа перерыва подачи энергии в отношении местоположения и протяженности. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2118 "напряжение восстановлено" при определении, что определенный датчик линии находится в состоянии определенного перерыва подачи энергии, но до истечения заданной длительности времени, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что перерыв является мгновенным, и может определять, что определенный датчик линии находится в нормальном состоянии обслуживания, в блоке 2100. При переходе к определению состояния в блоке 2100 сообщение 2120 моментального события перерыва подачи энергии может быть сгенерировано с помощью интеллектуального приложения перерыва подачи энергии и передано в систему 155 управления перерывом. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2118 напряжение восстановлено при определении, что определенный датчик линии находится в состоянии подтвержденного перерыва подачи энергии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный датчик линии находится в нормальном состоянии обслуживания, в блоке 2100.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2122 "детектирован ток неисправности", интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный датчик линии находится в состоянии определенной неисправности в блоке 2124. Если сообщение 2122 детектированного тока неисправности будет принято, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2125 неисправности, которое должно быть принято различными приложениями, такими как интеллектуальное приложение неисправности (см. фиг.14). При определении, что определенный датчик линии находится в состоянии определенной неисправности, в блоке 2124, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что неисправность возникла в определенном местоположении в электроэнергетической системе, отличающегося от этого конкретного датчика линии, таком как последнее местоположение определенного датчика линии. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может запрашивать периодические проверки напряжения из определенного датчика линии при определении, что этот определенный датчик линии находится в состоянии определенной неисправности, в блоке 2124. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2118 о восстановленном напряжении, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный датчик линии находится в состоянии нормального обслуживания в блоке 2100. В то время как на фиг.21 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенного датчика линии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть сконфигурировано для того, чтобы аналогично управлять сообщения о событиях из любого требуемого количества датчиков линии в соответствующей электроэнергетической системе.
Аналогично тому, что было описано со ссылкой на фиг.20, в каждом из состояний в блоках 2100, 2106, 2110, 2114 и 2124, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение приостановления от объекта более высокого уровня, такого как секции, подающие цепи, DMS и т.д., для приостановления обработки сообщения датчика линии. Приостановление может быть основано на распознавании того, что при вмешательстве присутствует отказ устройства или некоторое другое нежелательное состояние, которое может повлиять на определенный датчик линии. Если сообщение 2126 приостановления присутствует, в то время как интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии находится в любом из состояний, показанных в блоках 2100, 2106, 2110, 2114 и 2124, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может немедленно определять, что определенный датчик линии находится в состоянии приостановления работы фильтра в блоке 2128. В состоянии приостановления работы фильтра интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостановить обработку сообщений, происходящих из определенного датчика линии. Сообщение 2130 возобновления, принятое интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, может обеспечить возможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии возврата к нормальному состоянию обслуживания в блоке 2100. Сообщение 2130 возобновления может быть сгенерировано в секциях, цепях электропередач, DMS и т.д. В то время как на фиг.21 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенного датчика линии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено с возможностью аналогичного управления сообщениями о событиях от любого желательного количества датчиков линии в соответствующей электроэнергетической системе.
На фиг.22 показана блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения неисправностей, распознанных одним или больше индикаторами (FCI) неисправной цепи. Определенный FCI может быть расположен в электроэнергетической системе. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщения о событиях из устройства отслеживания, включенного в FCI для определения, что FCI находится в нормальном состоянии, в блоке 2200. При определении, что определенный FCI находится в нормальном состоянии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может обрабатывать сообщения о событиях из определенного FCI. При приеме сообщения 2202 "отказ обработки сообщения FCI", будет приостановлена  обработка сообщения FCI, пока не будет принято сообщение 2206 "сброс следующего FCI". После приема сообщения 2206 о неисправности следующего FCI интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определить, что FCI находится в нормальном состоянии, в блоке 2200.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2208 "отказ локального FCI", интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что возникла неисправность в определенном FCI. После приема сообщения 2208 о неисправности определенного FCI интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный FCI находится в состоянии детектирования тока неисправности, в блоке 2210. При переходе к определению, что определенный FCI находится в состоянии детектирования тока неисправности, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать и передавать сообщение 2211 о неисправности в различные приложения, такие как интеллектуальное приложение неисправности, и в находящиеся перед ними FCI. После приема сообщения 2212 сброса из определенного FCI интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2213 сброса для FCI, находящихся перед определенным FCI, и может определять, что определенный FCI находится в нормальном состоянии, в блоке 2200.
Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2214 о неисправности следующего за ним FCI из следующего за ним FCI, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, находится ли определенный FCI в состоянии 2216 неисправности следующих далее цепей. При определении, существует ли расположенная далее неисправность, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать обработку сообщения из конкретного FCI. После приема сообщения 2218 сброса FCI из находящегося далее FCI интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенный FCI находится в нормальном состоянии, в блоке 2100. В то время как фигура 22 иллюстрирует интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенного FCI, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено с возможностью аналогичного управления сообщениями о событиях из любого требуемого количества FCI в соответствующей электроэнергетической системе.
На фиг.23 показана блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью выполнения операций с батареей конденсаторов во время состояний перерыва подачи энергии, связанного с взаимно соединенной электроэнергетической системой. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять различные состояния, ассоциированные с определенной батареей конденсаторов, и выполнять определенные действия, ассоциированные с каждым определенным состоянием. В блоке 2300 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии отключения от линии, например отключена от электроэнергетической системы. Отключенное состояние определенной батареи конденсаторов может быть обозначено для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии через сообщения о событиях, переданные одним или больше устройствами, выполненными с возможностью генерировать сообщения в отношении активности батареи конденсаторов.
Если батарея конденсаторов является неработоспособной из-за запланированного технического обслуживания или из-за неисправностей во время работы, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2302 "не работает". После приема сообщения 2302 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная батарея конденсаторов находится в "не рабочем" состоянии, в блоке 2304. В то время как интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии определяет, что определенная батарея конденсаторов является не рабочей, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать обработку сообщений о событиях, относящихся к определенной батарее конденсаторов. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2306 "вернуться к обслуживанию" из определенной батареи конденсаторов, обозначающее, что определенная батарея конденсаторов является доступной для обслуживания, обеспечивая возможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии определять, что определенная батарея конденсаторов находится в выключенном состоянии, в блоке 2300.
Определенная батарея конденсаторов может быть включена в определенный момент времени с помощью соответствующей команды "включить" из любого устройства в пределах электроэнергетической системы, обладающего полномочиями для выполнения этого. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть уведомлено о том, что определенная батарея конденсаторов была включена через сообщение 2308 "команда включить". Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии "ожидания включения" в блоке 2310, на основе сообщения 2308. При определении состояния ожидания интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2312 недостатка эффективности операций (ОЕ), обозначающее, что батарея конденсаторов не была включена, обеспечивая определение оперативным интеллектуальным приложением, что батарея конденсаторов находится в выключенном состоянии, в блоке 2300. Эффективность операций может относиться к обозначению того, что определенное устройство, такое как батарея конденсаторов, выполняет определенную команду, такую как команда "включить". Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2314 подтвердить включение "ОЕ", интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определить, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии 2316 "банк конденсаторов включен", обозначающем, что определенная батарея конденсаторов подключена к определенной подающей цепи в электроэнергетической системе. При переходе к определению состояния 2316 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2318 "банк конденсаторов включен", которое может быть принято различными устройствами, такими как взаимно соединенная подающая цепь, используя напряжение, генерируемое определенной батареей конденсаторов.
При определении, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания, в блоке 2310, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2320 команды "выключить" из любого устройства, авторизованного для выключения определенной батареи конденсаторов, обеспечивая определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии "ожидания выключения" в блоке 2322. При определении, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания выключения в блоке 2318, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2408 команды, обеспечивающее определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания включения, в блоке 2310. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2320 команды выключения при определении, что определенная батарея конденсаторов представляет собой батарею конденсаторов в состоянии включено, в блоке 2316, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания выключения, в блоке 2322.
При определении, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания выключения, в блоке 2318, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может вырабатывать запрос для подтверждения ОЕ. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2312 ошибки ОЕ, в ответ, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания включения в блоке 2322.
При определении, что определенная батарея представляет собой батарею конденсаторов в состоянии выключено, в блоке 2300, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать подтверждение ОЕ сообщения 2324, обеспечивающее определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенная батарея конденсаторов находится в состоянии ожидания выключения, в блоке 2322. Во время перехода интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2326 выключения батареи конденсаторов, которое должно быть принято любыми устройствами, которым может потребоваться информация, относящаяся к определенной батарее конденсаторов. Хотя на фиг.23 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенной батареи конденсаторов, такое интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено с возможностью аналогично управлять сообщениями о событиях из любого требуемого количества батарей конденсаторов в соответствующей электроэнергетической системе.
На фиг.24 показана блок-схема последовательности операций интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, выполненного с возможностью определения существования условий перерыва подачи энергии, относящихся к подающей цепи в электроэнергетической системе. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено с возможностью определения текущего состояния определенной подающей цепи, на основе сообщения о событиях, принимаемых из устройств, включенных в подающую цепь, выполненную с возможностью отслеживания состояния подающей цепи. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять, что определенная подающая цепь работает в нормальном состоянии, в блоке 2400, обозначающем, что отсутствует условие перерыва подачи энергии. Если интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии принимает сообщение 2402 "ожидание переключения" из подающей цепи, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять состояние "переключения" подающей цепи в блоке 2404, обозначающее, что в цепи может происходить неправильное поведение, из-за того, что текущее переключение выполняют в ассоциации с определенной подающей цепью. При определении, что определенная подающая цепь находится в состоянии коммутации, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может игнорировать сообщения о перерыве подачи энергии на участке, принимаемые из подающей цепи или из других устройств, включающих в себя данные. При переходе к определению, что подающие цепи находятся в состоянии переключения, в блоке 2404, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать одно или больше уведомлений 2408 "приостановить сообщение" по подающей цепи, которое может быть принято различными устройствами, на которые влияет переключение определенной подающей цепи, такими как второстепенные блоки и интеллектуальные счетчики 163.
Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2410 "переключение выполнено" из определенной подающей цепи при определении, что определенная подающая цепь находится в состоянии переключения в блоке 2406. Прием сообщения 2410 "переключение выполнено" может обеспечивать для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии переход обратно к определению, находится ли определенная подающая цепь в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2400. При переходе к определению, что определенная подающая цепь находится в состоянии переключения, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать одно или большее сообщений 2412 "возобновить подачу" сообщений, которые могут быть переданы в различные устройства, которые ранее приняли уведомление 2408 приостановить сообщения подающей цепи.
Состояния перерыва подачи энергии может приводить к блокированию подающей цепи на основе выключения взаимно соединенного прерывателя. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2414 "выключение и блокировка прерывателя" при определении, что определенная подающая цепь находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2400. Выключение прерывателя и сообщение 2414 прекращения работы могут обозначать, что переключатель, взаимно соединенный с определенной подающей цепью, был остановлен, влияя на определенную схему подающей цепи. Прием сообщения 2414 может привести к тому, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии будет определять, что определенная подающая цепь находится в состоянии "отключения передачи подающей цепи", в блоке 2416. При переходе к определению, что определенная подающая цепь находится в состояние блокирования подающей цепи, интеллектуальное приложение перерыва подачи может генерировать уведомление 2408 в сообщениях приостановления подающей цепи.
При определении, что определенная подающая цепь находится в блокированном состоянии, в блоке 2416, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2418 сброса, обозначающее, что сработавший прерыватель был сброшен, что позволяет определять для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, что определенная подающая цепь находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2400.
Также может возникать принудительный перерыв подачи энергии, который влияет на определенную схему электропередач, например, в результате вручную прерывателя размыкания. В одном примере, при определении, что определенная подающая цепь находится в нормальном состоянии в блоке 2400, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2420 "прерыватель разомкнут вручную" из устройств, включенных в прерыватель таким образом, чтобы они могли отслеживать состояния прерывателя. На основании получения сообщения 2420 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может перейти, после определения, что определенная подающая цепь находится в состоянии нормальной работы, в блоке 2400, к определению, что конкретная подающая цепь находится в состоянии принудительного перерыва подачи энергии, в блоке 2422. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать одно или больше уведомлений 2408 приостановления работы подающих цепей при переходе к определению состояния определенной линии электропередач, в блоке 2422. При определении, что определенная подающая цепь находится в состоянии вынужденного перерыва подачи энергии, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может запрашивать непосредственную альтернативную проверку напряжения, которая обеспечивает проверку напряжении подающей цепи, используя другой источник данных, такой как датчик линии или интеллектуальный счетчик 163, которые могут обозначать такие состояния, как "обратная связь".
Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2418 сброса при определении, что определенная подающая цепь находится в состоянии вынужденного перерыва подачи энергии. Сообщение 2418 сброса может обозначать, что прерыватель был замкнут, обеспечивая возможность определения для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии, что определенная подающая цепь находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2400. При переходе к определению состояния в блоке 2400 из блока 2422 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать одно или больше уведомлений 2412 в сообщениях о возобновлении работы подающей цепи.
В то время как на фиг.24 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенной подающей цепи, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть выполнено с возможностью аналогичного управления сообщениями о событиях из любого требуемого количества подающих цепей в соответствующей электроэнергетической системе.
На фиг.25 показана блок-схема последовательности операций при управлении состояниями перерыва подачи энергии, связанными с участком электроэнергетической системы. В одном примере интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может определять нормальное рабочее состояние определенного участка, в блоке 2500. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2502 "приостановить работу подающей цепи", обозначающее, что подающая цепь, ассоциированная с определенным участком, возможно не работает или работает неправильно, приводя к определению интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в состоянии "возможного отключения подающей цепи", в блоке 2504. При определении, что определенный участок находится в состоянии возможного отключения подающей цепи, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может запрашивать альтернативную проверку напряжения, которая обеспечивает проверку напряжения на участке, используя другой источник данных, такой как датчик линии или интеллектуальный счетчик 163.
Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии также может принимать сообщение 2506 "приостановление предыдущего участка", обозначающее, что работа предыдущего участка была приостановлена. Сообщение 2506 может быть принято из предшествующей подающей цепи. Прием сообщения 2506 может обеспечить определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в возможном состоянии отключения подающей цепи, в блоке 2504. Состояние 2508 "Неудачная проверка переменного напряжения" может привести к тому, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии будет определять, что определенный участок находится в состоянии отключения участка в блоке 2510, обозначающем, что определенный участок потерял питание. При переходе к определению, что определенный участок находится в состоянии отключения участка, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать сообщение 2512 отключения участка, которое может быть принято с помощью следующего участка и может приостанавливать фильтрацию сообщений из других устройств, ассоциированных с этим участком, таких как интеллектуальные счетчики 163, датчики линии и т.д.
Сообщение 2514 "Проверка переменного напряжения "ОК"" может быть принято интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, которое обеспечивает определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в состоянии обратной связи, в блоке 2516, обозначающем, что в определенный участок может быть подан сигнал обратной связи из других рабочих участков в электроэнергетической системе. При определении состояния обратной связи интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2518 "возобновление предыдущего участка" из предыдущего участка, что обеспечивает возможность для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии определять, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии в блоке 2500.
При определении, что определенное состояние представляет собой нормальное рабочее состояние, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2520 "события потери напряжения датчика", сообщение 2522 "разрыв предыдущего секционного разъединителя" и/или сообщение 2524 "счетчик отключен", прием каждого из которых может привести к определению интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в состоянии "возможного отключения участка", в блоке 2526, обозначающем, что определенный участок может быть не работоспособным. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может запрашивать проверку переменного напряжения при определении, что определенный участок находится в состоянии "возможного отключения участка", в блоке 2526. При определении состояния 2526 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2514 проверка переменного напряжения "ОК", обеспечивая определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2500. Прием сообщения 2508 о неудачной проверке переменного напряжения может привести к тому, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии будет определять, что определенный участок работает в состоянии отключенного участка, в блоке 2510, и может генерировать сообщение 2512 отключенного участка.
При определении состояния отключенного участка, в блоке 2510, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2528 "проверка напряжения "ОК"", обозначающее, что участок нормально работает, обеспечивая определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок работает в нормальном состоянии в блоке 2500. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может также генерировать сообщение 2530 "участок "ОК"" в следующие участки и может возобновлять фильтрацию сообщений устройства участка.
При определении, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2500, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2532 "приостановить", обеспечивающее переход интеллектуального приложения перерыва подачи энергии к определению, что определенный участок находится в состоянии приостановленной работы, в блоке 2534. При определении, что интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии находится в состоянии приостановленной работы, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может приостанавливать обработку сообщения перерыва подачи энергии из определенного участка. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии также может генерировать одно или больше сообщений 2536 "устройство с приостановленной работой", которое должно быть обработано устройствами, связанными с определенным участком, и приостанавливать генерирование дополнительных сообщении.
При определении, что определенный участок находится в состоянии приостановленной работы, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2537 "возобновить" из определенного участка, обозначающее, что определенный участок работает нормально, обеспечивая, таким образом, определение интеллектуальным приложением перерыва подачи энергии, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2500. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии также может генерировать одно или больше "сообщений 2538" возобновить устройство, которые могут быть приняты и обработаны устройствами, связанными с определенным участком, и может возобновить генерирование сообщений.
При определении, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2500, генерирование дополнительное сообщений "обработанный устройствами, связанными с определенным участком" и "работа приостановлена", можно получить сообщение 2540 "ожидание переключения" из определенного участка, обозначающего участок, который требуется переключить и может обеспечить поведение участка, отличающееся от нормальной работы. После приема сообщения 2540 интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может генерировать одно или больше сообщений 2336 приостановления работы устройства и определять, что определенный участок находится в состоянии переключателя, в блоке 2542. При определении, что определенный участок находится в состоянии переключения, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может игнорировать сообщения перерыва подачи энергии участка, генерируемые определенным участком. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может принимать сообщение 2544 "переключение выполнено", обозначающее, что переключение в отношении определенного участка было выполнено, обеспечивая для интеллектуального приложения перерыва подачи энергии возможность определять, что определенный участок находится в нормальном рабочем состоянии, в блоке 2500. Интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии также может генерировать одно или больше сообщений 2538 устройства возобновления. В то время как на фиг.25 иллюстрируется интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии в отношении определенной секции, интеллектуальное приложение перерыва подачи энергии может быть сконфигурировано для аналогичного управления сообщениями о событиях из любого требуемого количества участков в соответствующей электроэнергетической системе.
Неисправности в электроэнергетической системе могут быть определены как физические состояния, которые приводят к отказу элемента цепи определенным образом, таким как физическая короткозамкнутая цепь, разомкнутые цепи, неисправные устройства и перегрузки. С практической точки зрения, большинство неисправностей связаны с определенным типом короткого замыкания цепи, и термин "неисправность" часто является синонимом короткого замыкания. Короткое замыкание цепи может представлять собой некоторую форму неправильного соединения, которое приводит к протеканию тока в некоторой части, которая не является частью, предназначенной для правильной работы цепи. Неисправности типа короткого замыкания могут иметь очень низкий импеданс (также известно как "глухое металлическое короткое замыкание") или могут иметь некоторую существенную величину неисправности при импедансе. В большинстве случаев глухое металлическое короткое замыкание приводит к срабатыванию защитного устройства, что приводит к перерыву подачи электроэнергии некоторым потребителям электростанции. Неисправности, которые имеют достаточный импеданс для предотвращения срабатывания защитного устройства, известны как неисправности с высоким импедансом (высоким Z). Такие неисправности с высоким импедансом могут не привести к перерыву подачи электроэнергии, но могут вызвать существенные проблемы с качеством электропитания, и могут привести к серьезным повреждениям оборудования электросети. В случае неисправных, но все еще передающих электроэнергию линий питания, неисправности с высоким импедансом также могут создавать угрозу безопасности.
Существуют другие типы неисправностей, такие как неисправности с разомкнутой фазой, когда проводник становится разъединенным, но не формирует короткозамкнутую цепь. Неисправности с разомкнутой фазой могут представлять собой результат неисправности проводника, в результате чего происходит его разъединение, или могут представлять собой побочный эффект неисправности глухого металлического короткого замыкания фазы, когда плавкий предохранитель боковой фазы перегорел, оставляя эту фазу, по существу, отключенной. Такие неисправности с разомкнутой фазой могут привести к потере обслуживания потребителей, но также могут создавать угрозу безопасности, поскольку, по-видимому, отсоединенная линия фазы все еще может получать энергию через процесс, называемый обратной связью. Неисправности с разомкнутой фазой часто представляют собой результат неправильного соединения проводников в переключателе, расположенном на столбе подающей цепи.
Любая неисправность может измениться на неисправность другого типа из-за физической нестабильности или в результате эффекта возникновения дуги, перегорания проводов, электромагнитных сил и т.д. Такие неисправности можно назвать развивающимися неисправностями, и детектирование процессов развития и этапов этого типа неисправности представляет интерес для инженеров коммунальных электросетей.
о время работы электроэнергетической системы желательно детектировать неисправности, а также классифицировать неисправности и определять места неисправности настолько точно, насколько это позволяют инструменты интеллектуальной сети. Неисправности типа глухого металлического короткого замыкания могут быть классифицированы либо как моментальные самоустраняющиеся цепи или как долговременные (требующие прерывания подачи электропитания защитным устройством до тех пор, пока ремонтная бригада не устранит эту неисправность). Для неисправностей с высоким импедансом можно сделать различие между прерывистой (возникающей на периодически повторяющейся основе, но не часто) и устойчивой (возникающей случайно, но более или менее постоянно). Неисправности также можно распознавать как статические или развивающиеся (также известные как многоэтапные неисправности). Как описано выше, развивающиеся неисправности могут начаться как неисправности одного типа, или затрагивающие одну фазу или пару фаз, затем с течением времени изменяться на неисправности другого типа или затрагивать больше фаз. Пример развивающейся неисправности представляет собой неисправность "между одной линией заземления" ("SLG"), которая вызывает перегорание плавкого предохранителя в линии. Если происходит дрейф плазмы вверх в настроенной линии, неисправность между двумя фазами может затем возникнуть из исходной неисправности SLG.
Традиционное детектирование неисправностей, такое как основное детектирование и анализ чрезмерного тока, выполняют по измерениям, в основном выполненным на подстанции и в некоторых системах, с устройствами, устанавливаемыми на вершине столба, такими как интеллектуальные переключатели и замыкатели с устройством повторного включения. Однако множество неисправностей, таких как неисправности высокого импеданса, не детектируются или могут быть классифицированы таким способом, поскольку их характерные формы колебаний, также являются слишком слабыми, особенно на подстанции. В контексте интеллектуальной энергосистемы может быть доступен распределенный набор источников данных, включающий в себя датчики линии с RTU, счетчиками и реле микропроцессоров подстанции (и связанными с ними трансформаторами напряжения и трансформаторами тока). Таким образом, существует возможность комбинирования данных из датчиков в различных точках подающей цепи с данными из других цепей электропередач и других подстанций, если необходимо, для выполнения усовершенствованного анализа неисправности сети.
В таблице 4 описаны различные типы неисправностей, затрагиваемые фазы и поведение состояния энергосистемы для интеллектуальной электроэнергетической системы.
Установление ясного разграничения типов неисправности и соответствующего поведения состояния сети может позволить выполнять определение неисправности для RTU, аналитических средств подстанции, обеспечить получение и обработку аналитических данных центра управления. В одном примере, в многофазной электроэнергетической системе, такой как трехфазная система, данные синхрофазоров можно использовать для анализа неисправности. В частности, интрафазоры могут быть проанализированы для идентификации определенных типов неисправностей, возникающих на уровне подстанции.
Таблица 5 включает в себя различные неисправности, которые могут быть идентифицированы в пределах трехфазной электроэнергетической системы, которая может обеспечить идентификацию события в подстанции 180 INDE. Подстанция 180 INDE или ядро 120 INDE 120 могут быть выполнены с возможностью классификации каждого типа неисправности с кодом события. Каждый код события может представлять тип события, распознанный на уровне подстанции, такой как подстанция 180 INDE. Каждый тип неисправности может быть идентифицирован на основе множества заданных качеств в отношении величины фазора и углов фазора для каждой фазы, таких как А, В и С. В одном примере отдельные фазоры (величина и угол) могут быть проанализированы, так же как интерфазоры, которые могут относиться к относительным значениям фазора между такими фазорами, как А-В, В-С и А-С. Как обозначено в приведенной ниже таблице 5, значения фазора в режиме реального времени и номинальные значения фазора каждой фазы можно использовать для определения возникновения неисправностей и типа неисправности.
где:
На фиг.26 показан пример блок-схемы последовательности операций для оценки неисправности в электроэнергетической системе. В одном примере оценка неисправности может включать в себя идентификацию присутствия неисправности и идентификацию типа неисправности. Блок-схема потока последовательности операций на фиг.26 может быть выполнена с помощью интеллектуального приложения неисправности (см. фиг.14). В одном примере типы неисправности могут быть определены с помощью интеллектуального приложения неисправности на основе категории критериев идентификации неисправности по таблице 5. Данные синхрофазора для каждой фазы в пределах электроэнергетической системы могут быть получены из головной части подборки данных модуля измерения фазора (PMU), расположенной в группе подстанции 180 INDE, или могут быть расположены в центральном месте в центральной администрации для электроэнергетической системы. PMU измеряет и может предоставлять информацию о фазе, включающую в себя данные синхрофазора, такие как величина фазора и данные угла фазора, для каждой фазы, А, В и С, могут быть сгенерированы и проанализированы для определения, присутствует ли неисправность и определять тип неисправности. Информация фазы может быть получена интеллектуальным приложением неисправности в блоке 2600. Определение, что возможная неисправность может присутствовать, может быть выполнено в блоке 2602. В одном примере интеллектуальное приложение неисправности может выполнять определение в блоке 2602 на основе пороговых значений, ассоциированных с данными величины фазора и угла фазора для каждой анализируемой фазы.
После определения, что присутствуют одно или более возможных состояний неисправности, критерии угла фазора каждой фазы могут применяться в блоке 2604. В блоке 2606, один, некоторые или все типы неисправностей, которые не удовлетворяют заданным критериям угла фазора, на основе информации фазы могут быть устранены из дальнейшего анализа возможного типа неисправностей. Однако, если критерии угла фазора не применимы для определенного типа неисправности (обозначены как "N/A" в таблице 5), тип неисправности может быть оставлен для анализа, как возможный тип неисправности. Если не все типы неисправности должны быть рассмотрены, тогда эти типы неисправности могут быть удалены из анализа в блоке 2608.
В блоке 2610 заданные критерии относительного изменения величины фазора для каждой фазы могут быть применены к информации фазы. В блоке 2612, один, некоторые или все типы неисправности, не удовлетворяющие заданной информации относительной величины фазора, удаляют. Однако типы неисправности, все еще остающиеся для анализа, такие как неприменимые в отношении относительного изменения величины фазора, могут не быть удалены. В блоке 2614 могут быть удалены идентифицированные типы неисправности. В блоке 2616 заданные критерии угла между фазорами могут применяться к информации фазы. На основе применения заданных критериев угла между фазорами, определение любых остающихся возможных типов неисправностей, для устранения на основе заданных критериев угла между фазорами может быть выполнено в блоке 2618. Любые такие типы неисправности могут быть удалены из рассмотрения в блоке 2620. Любые возможные типы неисправности, все еще остающиеся для анализа, в которых угол между фазорами неприменим, могут быть неразрешенными для удаления.
В блоке 2622, заданные критерии изменения относительного угла между фазорами могут применяться для остальных возможных типов неисправности, подвергаемых анализу. Любые оставшиеся возможные типы неисправности, все еще подвергаемые анализу, могут быть идентифицированы для удаления в блоке 2624 на основе заданных критериев относительного изменения угла между фазорами. Применение различных критериев может генерировать один возможный тип неисправности в блоке 2624 как удовлетворяющий всем применяемым заданным критериям.
В блоке 2626, количество последовательных считываний возможных состояний неисправности можно сравнивать с заданными последующими критериями считывания. Как показано в таблице 5, возможные идентифицированные состояния неисправности могут оказаться обязательными для присутствия для ряда последовательных считываний перед определением, что присутствует определенный тип неисправности. Если количество последовательных считываний удовлетворяется, в блоке 2626, сообщение неисправности может быть сгенерировано интеллектуальным приложением неисправности в блоке 2628, которое может быть передано в другие устройства в электроэнергетической системе, на которую может оказывать влияние неисправность, или может использоваться для предупреждения заинтересованных сторон в определенном типе неисправности. Если количество последовательных считываний не удовлетворяется, блок-схема последовательности операций может вернуться к блоку 2600.
На фиг.26 приложение различных критериев в соответствии с таблицей 5 в блоках 2604, 2610, 2616 и 2622 может быть выполнено в другом порядке, кроме описанного со ссылкой на фиг.26. В альтернативных примерах блок-схема последовательности операций на фиг.26 может включать в себя меньшее количество или дополнительные блоки, чем описаны со ссылкой на фиг.26. Например, критерии таблицы 5 используются для применения информации фазора параллельно для каждой фазы, включая в себя величину фазора и угол фазора для каждой фазы. Например, приложения, описанные в блоках 2604, 2610, 2616 и 2622 на фиг.26, могут быть выполнены параллельно, обеспечивая возможность идентификации типа неисправности, если она присутствует. Определение последовательных считываний в блоке 2626 может быть выполнено последовательно или параллельно с применением других критериев по таблице 5.
Хотя настоящее изобретение было представлено и описано в связи с предпочтительными вариантами осуществления, очевидно, что определенные изменения и модификации в дополнение к упомянутым выше могут быть выполнены на основе основных свойств настоящего изобретения. Кроме того, существует множество разных типов компьютерного программного обеспечения и аппаратных средств, которое можно использовать при выполнении на практике настоящего изобретения, и изобретение не ограничено описанными выше примерами. Изобретение было описано со ссылкой на действия и символические представления операций, которые выполняют одним или больше электронными устройствами. Также следует понимать, что такие действия и операции включают в себя манипуляции, выполняемые модулем обработки электронного устройства данных, представляющих электрические сигналы, в структурированной форме. Такая манипуляция трансформирует данные или поддерживает их в определенных местах в системе памяти электронного устройства, которая изменяет конфигурацию или другим образом изменяет работу электронного устройства хорошо понятным способом для специалистов в данной области техники. Структуры данных, где содержат эти данные, представляют собой физические места расположения в запоминающем устройстве, которые имеют определенные свойства, определенные форматом данных. В то время как изобретение было описано в приведенном выше контексте, оно не должно быть ограничительным, поскольку для специалистов в данной области техники будет понятно, что описанные действия и операции также могут быть воплощены в аппаратных средствах. В соответствии с этим заявитель стремится защитить все варианты и модификации, находящиеся в пределах действительного объема настоящего изобретения. При этом предполагается, что изобретение будет определено следующей формулой изобретения, включая все его эквиваленты.