СИСТЕМА ФИЛЬТРА КОМАНД МЕСТНОЙ ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
UTILITY GRID COMMAND FILTER SYSTEM

Уровень техники
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к системе и способу для администрирования электрораспределительной сетью и, более конкретно, к системе для фильтрации команд устройств местной электрораспределительной сети на основе заданных критериев.
2. Описание предшествующего уровня техники
Электрораспределительная сеть может включать в себя одно или все из следующих: генерирование электричества, передача электроэнергии и распределение электроэнергии. Электричество может быть сгенерировано с использованием электростанций, 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 через линии 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 в подстанции передачи, на которой может осуществляться снижение очень высокого уровня напряжения до промежуточного напряжения (такого, как 138 кВ). Из подстанции электропередач меньшие линии электропередачи (такие как вспомогательные линии электропередачи) 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 более подающих цепей могут исходить из распределительных подстанций. Например, от четырех до десяти распределительных цепей могут исходить из распределительной подстанции. Подающая цепь представляет собой 3-х 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 более компаний - производителей электроэнергии могут администрировать электрораспределительной сетью, включая в себя администрирование отказами, техническое обслуживание и обновления, относящиеся к электрораспределительной сети. Однако управление электрораспределительной сетью часто неэффективно и дорого стоит. Например, компания - производитель электроэнергии, которая управляет локальной распределительной сетью, может выполнять управление в случае отказов сети, которые могут возникать в цепях подачи электроэнергии или в цепях, называемых поперечными 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.
Компании - производители электроэнергии постоянно пытаются модернизировать электрораспределительной сети, используя цифровую технологию, иногда называемую "интеллектуальной сетью". Например, более интеллектуальные электросчетчики (иногда называемые "интеллектуальными электросчетчиками") представляют собой определенный тип усовершенствованного электросчетчика, который более подробно идентифицирует потребление, чем обычный электросчетчик. Интеллектуальный электросчетчик может затем передавать свою информацию через некоторую электрическую сеть обратно в локальную коммунальную службу для мониторинга и с целью начисления счетов (телеметрия). Другими устройствами в интеллектуальной электросети можно также управлять через удаленные терминалы. Включение устройств в интеллектуальную сеть обеспечивает возможность электронного управления этими устройствами с использованием команд на достаточно низком уровне, например, на уровне основных устройств в доме проживания потребителя или основного промышленного оборудования промышленного потребителя. В то время как отдельные команды такого рода сами по себе не являются опасными для общего состояния интеллектуальной электросети, многие из этих команд, выполняемые за относительно короткий период времени, могут отрицательно влиять на работу интеллектуальной электросети.
Сущность изобретения
Предусмотрена система фильтра команд, для фильтрации команд устройств в местной электрораспределительной сети. Система фильтра команд может быть воплощена в интеллектуальной электросети для улучшения администрирования местной электрораспределительной сетью. Интеллектуальная электросеть, раскрытая в настоящее время, включает в себя использование датчиков в различных участках местной электрораспределительной сети, использование передачи данных и вычислительных технологий для обновления существующей электрораспределительной сети так, чтобы она могла работать более эффективно и надежно и поддерживать дополнительные услуги для потребителей. Интеллектуальная электросеть, раскрытая в настоящее время, позволяет обновлять традиционные сети передачи и распределения электроэнергии, например, используя надежную двустороннюю передачу данных, передовые датчики и распределенные компьютеры (включая в себя дополнительное интеллектуальное средство при передаче электроэнергии и/или распределении электричества). Интеллектуальная электросеть может дополнительно включать в себя дополнительные функции на центральном объекте администрирования для администрирования операциями, детектирования и коррекции неисправностей, администрирования ресурсами и т.д.
Команды, используемые для управления различными устройствами в интеллектуальной электросети, могут быть сгенерированы вручную или автоматически. Система фильтра команд может быть воплощена в интеллектуальной электросети для анализа команд каждого устройства и авторизации команд устройства для выполнения конкретным устройством. Система фильтра команд может принимать каждую команду устройства в интеллектуальной электросети. Система фильтра команд может применять набор правил для команд устройства. На основе применения такого набора правил, система фильтра команд может выполнять авторизацию команды для исполнения с использованием конкретных устройств. Система фильтра команд также может предотвратить исполнение команд определенными устройствами. Сообщение отклонения может быть сгенерировано системой фильтра команд для каждой команды, исполнение которой предотвращается. Каждое сообщение отклонения может быть передано в источник происхождения отклоненной команды или в контролирующий орган для последующего вмешательства.
Система фильтра команд может воплощать различные заданные правила для определения, следует ли выполнить авторизацию для различных команд. Система фильтра команд может анализировать команды, принятые одновременно или в пределах заданных окон времени. Заданные правила могут быть направлены на количество или тип принимаемых команд. Система фильтра команд может выводить данные предыстории, ассоциированные с интеллектуальной электросетью, а также текущими рабочими условиями для использования при анализе. На основе данных предыстории, система фильтра команд может выполнять решение об авторизации определенной команды или группы команд. Используя текущие рабочие условия совместно с данными предыстории, система фильтра команд может прогнозировать эффект воздействия на интеллектуальную электросеть при исполнении одной или более команд, рассматриваемых для авторизации. Заданные правила могут применяться для прогнозируемого эффекта, для определения, должны или нет команды быть авторизованы.
Система фильтра команд может быть воплощена в интеллектуальных электросетях, имеющих различные конфигурации. Фильтр команд может быть воплощен с помощью программных шин интеллектуальных электросетях, таких как шины сетей передачи данных или шины распознавания события в сети. Фильтр команд может передавать авторизованные команды непосредственно в устройства или может передавать команды через сети и подсети передачи данных. Система фильтра команд может представлять собой единую систему, выполненную с возможностью принимать, по существу, команды всех устройств, направляемые через интеллектуальную сеть. В других конфигурациях система фильтра команд может быть распределена в пределах интеллектуальной сети, таким образом, что каждая распределенная система фильтра команд ответственна за анализ команд, ассоциированных с определенными типами устройств.
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 электрораспределительной сети.
На фиг.2 показана блок-схема ядра INDE, представленного на фиг.1.
На фиг.3 показана блок-схема другого примера общей архитектуры электрораспределительной сети.
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 электрораспределительной сети.
На фиг.7 показана блок-схема еще одного примера общей архитектуры электрораспределительной сети.
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 администрирования событиями.
На фиг.12 иллюстрируется блок-схема последовательности операций процессов передачи сигналов - ответов на требование (DR).
На фиг.13 иллюстрируется блок-схема команды в качестве примера модуля фильтра команд.
На фиг.14 иллюстрируется пример модуля фильтра команд по фиг.13, реализованного в местной электрораспределительной сети.
На фиг.15 иллюстрируется пример модуля фильтра команд по фиг.13, реализованного в другой местной электрораспределительной сети.
На фиг.16 иллюстрируется пример модуля фильтра команд по фиг.13, реализованного в другой местной электрораспределительной сети.
На фиг.17 иллюстрируется пример модуля фильтра команд по фиг.13, реализованного в другой местной электрораспределительной сети.
На фиг.18 иллюстрируется пример блок-схемы последовательности операций примерного модуля фильтра команд по фиг.13.
Подробное описание изобретения
В качестве обзора, предпочтительные варианты воплощения, описанные ниже, относятся к системе фильтра команд. Система фильтра команд может принимать команды, предназначенные для управления работой различных устройств в электрораспределительной сети. В фильтре команд может применяться одно или более правил для команд для определения, следует ли авторизовать исполнение этих команд в устройствах, предназначенных для приема.
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 (которое 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 более способами. Например, две или более шин 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 более переключателей, можно использовать для направления данных по разным сегментам шины передачи данных.
В качестве другого примера, две или более 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 более 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 более шины могут быть организованы в разных сегментах в отдельной структуре шины, и одна или более 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 болеее 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 фиг. 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 электрораспределительной сети.
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 приложением 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 электросчетчика, 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. Приложения, занимающиеся сбором данных при передаче электроэнергии и/или распределении электроэнергии в электрораспределительной сети могут быть ответственными 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 осуществления 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 электросчетчика, сигнал тревоги электросчетчика, 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 электросчетчиков (состояние электросчетчика, показания электросчетчика 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, электросчетчики, 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 в электронной форме.
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. Устройства формирования маршрута может содержать один или более 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 более 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 более способов. Например, устройство направления 190 направления по маршруту может проверять один или более 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 более 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 были 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 базовой 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, сконфигурированные 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 электрораспределительной сети), 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 электрораспределительной сети (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.
Элемент ядра INDE
Описание
Службы 144 СЕР
Обеспечивают высокоскоростную потоковую обработку события с низкой латентностью, фильтрацию событий и корреляцию многопотокового события
Аналитические приложения 139 централизованной сети
Могут состоять из любого количества коммерческих или специальных аналитических приложений, которые используются не в режиме реального времени и, в основном, работают с источниками данных в ядре
Услуги 140 визуализации/уведомления
Поддерживают визуализацию данных, состояний и потоков событий, и автоматическое уведомление на основе инициаторов событий
Услуги 141 управления приложением
Услуги (такие как услуги 142 поддержки приложений и услуга 143 распределенных вычислений), которые поддерживают запуск и выполнение приложения, сетевых услуг и поддержку распределенных вычислений и автоматизированной, удаленной загрузки программ (например, OSGi)
Услуги 145 управления сетью
Автоматизированный мониторинг сетей передачи данных, приложений и баз данных; мониторинг состояния системы, анализ корневой причины отказа (не сетевой)
Услуги 126 метаданных сети
Услуги (такие как услуги 127 подключаемости, трансляция 128 названия и услуга 129 TEDS) для сохранения, возврата и обновления метаданных системы, включая в себя подключаемость по электросети и по сети передачи данных/сети датчиков, списков пунктов, содержащих пункты, калибровку датчиков, протоколы, пункты установки устройства и т.д.
Услуги 123 сетевых данных/аналитические услуги
Услуги (такие как услуги 124 данных датчиков и услуги 125 аналитического управления) для поддержания доступа к данным сети и к аналитическим средствам сети; управление
аналитическими средствами
Система 121 управления данными измерений
Функции системы управления данными измерений (например, Lodestar)
Услуги данных измерения AMOS
Смотри описание, приведенное ниже
Шина 147 обработки комплексного события в режиме реального времени
Шина передачи сообщений, специально выделенная для обработки потоков сообщений о событиях, назначение специально выделенной шины состоит в том, чтобы обеспечить широкую полосу пропускания и низкую задержку для в высокой степени пульсирующих потоков сообщений о событиях. Сообщение о событии может быть представлено в форме сообщения XML. Другие типы сообщений можно использовать.Сообщения могут быть отделены от операционных/не операционных данных, и могут быть переданы по отдельной или специализированной шине. Сообщения типично имеют более высокий приоритет, поскольку они обычно требуют некоторого немедленного действия, учитывая операции коммунальной службы (сообщения из дефектных электросчетчиков, трансформаторов и т.д.)Шина обработки сообщения (и ассоциированная услуга обработки корреляции события, представленная на фиг.1) может фильтровать потоки сообщений до интерператаций, по которым можно лучше организовать работу других устройств. Кроме того, шина обработки сообщения может принимать множество потоков сообщений, находить различные структуры, возникающие среди разных потоков сообщений, и обеспечивать интерпретацию по множеству потоков сообщений. Таким образом, обработка сообщений может представлять собой не просто простой анализ данных события из одного устройства вместо просмотра множества устройств (включая в себя множество классов устройств, которые могут быть внешне не связаны друг с другом) для того, чтобы найти корреляцию. Анализ одного или множества потоков сообщений может быть основан на определенном правиле
Шина 146 операционных данных /не операционных данных в режиме реального времени
Операционные данные могут включать в себя данные, отражающие текущее состояние электрической сети, которое можно использовать для управления сетью (например, токи, напряжения, активная мощность реактивная мощность и т.д.), не операционные данные могут включать в себя данные, относящиеся к "состоянию" или условиям работы устройства.Операционные данные ранее передавали непосредственно в определенное устройство (создавая,
таким образом, потенциальную проблему "бункера", состоящую в том, что данные становились не доступными для других устройств или других приложений). Например, операционные данные ранее передавали в систему SCADA (диспетчерское управление и получение данных) для управления сетью (сеть мониторинга и управления). Однако, используя структуру шины, операционные данные также можно использовать для балансирования нагрузки, использования/оптимизации ресурсов, планирования системы и т.д., как описано, например, со ссылкой на фиг.10-19.Не операционные данные ранее получали путем отправки человека на место для сбора операционных данных (вместо автоматической передачи не операционных данных в центральное хранилище).Обычно операционные и не операционные данные генерируют в различных устройствах в сети в заданные моменты времени. Это отличает их от данных события, которые обычно генерируют случайным образом, как описано ниже.Шина передачи сообщений может быть специализирована для обработки потоков операционных и не операционных данных из подстанции и устройств сети.Назначение выделенной шины может состоять в том, чтобы обеспечивать постоянную низкую задержку, благодаря согласованию потоков данных; как описано в другом месте, одиночная шина может использоваться для передачи, как операционных данных, так и не операционных данных и данных обработки события в некоторых обстоятельствах (эффективно комбинируя шину операционных/не операционных данных с шиной обработки события).
Шина 130 операционной услуги
Шина передачи сообщений, которая поддерживает интеграцию типичных операционных приложений коммунальной службы (EMS (система управления электроэнергией), DMS (система управления распределением), OMS (система управления перерыва подачи энергии в работе), GIS (система географической информации), диспетчеризации) с новыми интеллектуальными функциями сети и системами (DRMS (система управления откликом на запрос), внешний анализ, СЕР, визуализация). Различные шины включают в себя шину 146 операционных/не операционных данных, шину 147 данных события, и шина 130 операционных услуг может получать постоянные сводки о погоде и т.д.
через структуру 117 безопасности.Шина 130 операционных услуг может использоваться как провайдер информации об интеллектуальной сети в приложении операционного отдела коммунальной службы, как показано на фиг.1. Аналитические приложения могут преобразовывать не обработанные данные от датчиков и устройств в сети в информацию, по которой можно предпринимать действия, которая будет доступна для приложений коммунальной службы для выполнения действий по управлению сетью. Хотя большая часть взаимодействия между приложениями операционного отдела коммунальной службы и ядром 120 INDE, как ожидается, возникает через эту шину, приложения коммунальной службы будут иметь доступ к другим двум шинам и также потребляют данные из этих шин (например, считывание показаний электросчетчиков из шины 146 операционных/не операционных данных, шины 147 события в перерывах подачи энергии работы оборудования из шины 147 о событиях)
Хранилище 132 данных CIM
Накопитель данных высокого уровня для организации данных сети; использует схему данных IEC CIM; обеспечивает точку первичного контакта для доступа к данным сети из операционных систем и систем предприятия. Межплатформенная программа обеспечения федерации обеспечивает обмен данными с различными базами данных.
Витрина 131 данных подключаемости
Витрина 131 данных подключаемости может содержать информацию об электрической подключаемости компонентов сети. Эта информация может быть получена из системы географической информации (GIS) коммунальной службы, которая содержит как встроенное географическое местоположение компонентов, которые составляют сеть. Данные в витрине 131 данных подключаемости могут описывать географическую информацию во всех компонентах сети (подстанции, линии подачи питания, участка, сегмента, ответвления, t-образные секции, прерыватели цепи, устройства повторного включения, переключатель и т.д. - в принципе, все ресурсы). Витрина 131 данных подключаемости может иметь информацию о ресурсах и о подключаемости во встроенном виде. Таким образом, витрина 131 данных подключаемости может содержать базу данных о ресурсах, которая включает в себя все устройства и датчики, прикрепленные к компонентам сети.
Репозиторий 133 данных электросчетчиков
Репозиторий 133 данных электросчетчиков может обеспечивать быстрый доступ к данным использования измерений для аналитики. Такой накопитель может содержать всю измеренную и считанную информацию из электросчетчиков в помещениях пользователей.
Данные, собранные из электросчетчика, могут быть сохранены в репозитории 133 данных электросчетчиков и могут быть предоставлены в другие приложения коммунальной службы для начисления счетов (или других операций операционного отдела), а также для другого анализа.
Регистрационные данные 135 о событии
Сбор регистрационных файлов, формирование которых сопровождается операцией различных систем коммунальной службы. Регистрационные данные 135 о событии могут использоваться для последующего анализа событий и для исследования данных
Данные 136 предыстории
Архив телеметрических данных в форме стандартной предыстории данных. Данные 136 предыстории могут содержать временные последовательности не операционных данных, а также операционные данные, составляющие предысторию. Результаты анализа, относящиеся к таким элементам, как качество энергии, надежность, состояние ресурсов и т.д., могут быть получены с использованием данных, содержащихся в данных 136 предыстории. Кроме того, как описано ниже, данные 136 предыстории можно использовать для вывода топологии сети в любой момент времени, используя операционные данные предыстории в этом хранилище совместно со встроенной топологией сети, сохраненной в киоске данных подключаемости. Кроме того, данные могут быть сохранены как простая запись, как описано ниже.
Операционные данные 137
Операционные данные 137 могут содержать операционную базу данных сети в режиме реального времени. Операционные данные 137 могут быть построены в истинно распределенной форме с элементами в подстанциях (со связями с операционными данными 137), а также как операционный центр. В частности, операционные данные 137 могут содержать результаты измерений данных, полученные из датчиков и устройств, закрепленных на компонентах сети. Данные измерений предыстории не содержатся в этом накопителе данных, вместо их содержания в данных 136 предыстории. Таблицы базы данных в операционных данных 137 могут обновляться с использованием последних измерений, полученных от датчиков и устройств.
Файлы 138 DFR/SER
Цифровой блок записи ошибки и файлы последовательной записи событий; используемые для анализа события, а также для разбора данных; файлы обычно создают в подстанциях системами коммунальных служб и оборудованием.
Таблица 1. Элементы ядра INDE
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 с электросчетчиками (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 более помещениях потребителя, управление которыми может осуществляться коммунальной службой. Система 155 управления перерыва подачи энергии в работе, представляет собой систему, которая помогает коммунальной службе управлять перерыва 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 более серверах, которые поддерживают передачу данных типа IP (такую, как TCP/IP, SNMP, 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 перерыва 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 более 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 перерыва 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 более 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 110 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 более 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.
Элементы подстанции INDE
Описание
Накопитель 181 не операционных данных
Данные о рабочих характеристиках и состоянии; они представляют собой компонент предыстории распределенных данных
Накопитель 182 операционных данных
Данные состояния электрической сети, полученные в режиме реального времени; они представляют собой часть истинно распределенной базы данных
Стек 187 интерфейса/передачи данных
Поддержка передачи данных, включая в себя TCP/IP, SNMP, DHCP, SFTP, IGMP, ICMP, DNP3, IEC 61850 и т.д.
Поддержка 186 распределенных/удаленных вычислений
Поддержка распределения дистанционно выполняемых программ, передача данных между процессами и т.д. (например, DCE, JINI, OSGi)
Обработка 185 сигнала/формы колебаний
Поддержка компонентов обработки цифрового сигнала в режиме реального времени для нормализации преобразования модулей инженерной обработки
Обработка 184 детектирования/классификации
Поддержка обработки потока события в режиме реального времени, детекторы и классификаторы события/формы колебаний (ESP, ANN, SVM и т.д.)
Анализ 183 подстанции
Поддержка программируемого аналитического приложения, работающего в режиме реального времени; мастер сканирования DNP3;Аналитические средства подстанции могут обеспечивать возможность анализа операционных и не операционных данных в режиме реального времени для определения, произошло ли "событие". Определение "события" может быть основано на правиле, при этом правило определяет, возникло ли одно из множества возможных событий на основе
данных. Аналитические средства подстанции также могут обеспечивать возможность автоматической модификации работы подстанции на основе определенного события. Таким образом, сеть (включающая в себя различные участки сети) может быть "самовосстанавливающейся". Такой аспект "самостоятельного восстановления" исключает требование, чтобы данные были переданы в центральное ведомство, и команда должна быть передана из центрального ведомства в сеть перед тем, как проблема, возникшая в сети, будет скорректирована.В дополнение к определению "события", аналитические средства подстанции также могут генерировать заказ на работы для передачи в центральное управление. Порядок работы может использоваться, например, для планирования ремонта устройства, такого как подстанция.
LAN 172 подстанции
Локальная сеть внутри подстанции для различных участков подстанции, таких как микропроцессорные реле 173, инструменты 174 подстанции, блоки 175 записи файлов события и RTU 176 станции.
Услуги 171 обеспечения безопасности
Подстанция может передавать результаты наружу в различные сети передачи данных коммунальной службы через уровень услуг безопасности.
Таблица 2. Элементы 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 администрированием 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 более процессоров и одно или более 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 шины 146 операционных/не операционных 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 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), электросчетчики 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 более процессоров и одно или более 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 электросчетчиков, нормально, когда данные получают из механизма сбора данных электросчетчиков, поскольку сети электросчетчиков обычно являются закрытыми, и в них невозможно осуществлять адресацию непосредственно к электросчетчикам. По мере развития этих сетей, электросчетчики 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, электросчетчики в помещениях потребителей могут использоваться как датчики. Например, электросчетчики 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
выбросов), датчик в линии с возможностью анализа события может проверять, что "событие" возникло и также может обеспечивать рекомендации в отношении причины события. Аналитические обработки события могут быть основаны на правиле, с использованием разных правил, используемых для разных устройств INDE и разных приложений.
Накопитель файлов захват/форматирование/передача 520
Захват данных из кольцевых буферов, на основе триггеров событий
Услуга 522 потоковой передачи формы колебаний
Поддержка потоковой передачи форм колебаний в удаленный клиент дисплея
Стек передачи данных
Поддержка передачи данных в сети и удаленная загрузка программ
Синхронизация 524 GPS
Обеспечивает синхронизацию с высокой разрешающей способностью для приложений, связанных с координатами, и синхронизации сбора данных в большой географической области. Генерируемые данные могут включать в себя временной штамп 526 фрейма данных GPS.
Аналитическое средство 528 состояния
Захват данных для сообщений о состоянии
Таблица 3. Элементы устройства INDE
На фиг.1А дополнительно представлено помещение 179 потребителя, которое может включать в себя один или более интеллектуальных электросчетчиков 163, установленных внутри дома дисплей 165, один или более датчиков 166 и один или более элементов 167 управления. На практике датчики 166 могут регистрировать данные в одном или более 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 более датчиков 166 могут быть переданы в интеллектуальный электросчетчик 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 электросчетчика 163 и одного или более 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 более 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 более помещений 179 потребителя. Как показано на фиг.1, одно или более помещений 179 потребителя могут содержать интеллектуальную сеть 178 электросчетчика (содержащую множество интеллектуальных электросчетчиков 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 электрораспределительной сети 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 электрораспределительной сети, включающим в себя дополнительные интеллектуальные способности, отдельные устройства могут связываться с другими устройствами в электрораспределительной сети для обмена информацией (включая в себя данные датчиков и/или аналитические данные (такие как данные события)), для анализа состояние электрораспределительной сети (например, для определения отказов) и для изменения состояния электрораспределительной сети (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 более шин, описанных выше). Таким образом, отдельные устройства в электрораспределительной сети 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 более 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, и/или информацию о неисправности интеллектуального приложения. 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 более 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 более реле в электрораспределительной сети 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 или 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, центральноатлантической 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 центральноатлантическая 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 электросчетчика (MDMS) и средства анализа и услуги 122 электросчетчиков. Благодаря модульности архитектуры, могут быть внедрены различные функции, такие как MDMS 121 и аналитические средства и услуги 122 электросчетчиков.
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 электросчетчиков, как показано в блоке 902. Запрос может быть передан в одно или более 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 операционных данных может сохранять операционные данные, как показано в блоке 938. Накопитель операционных данных может дополнительно передавать копию данных в накопитель данных предыстории, как показано в блоке 940, и накопитель данных предыстории может сохранять копии этих данных, как представлено в блоке 942.
Приложение состояния электросчетчика может передавать запрос на получение данных электросчетчика в DCE электросчетчика, как показано в блоке 924, который в свою очередь передает этот запрос в один или более электросчетчиков для сбора данных электросчетчиков, как показано в блоке 920. В ответ на этот запрос один или более электросчетчиков собирают данные электросчетчика, как показано в блоке 916, и передают данные напряжения в электросчетчик DCE, как показано в блоке 918. Электросчетчик 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 электросчетчика может принимать данные электросчетчика, 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 электросчетчика передают в запрашивающий процесс, как показано в блоке 936. Если данные электросчетчика предназначены для сохранения и определения состояния сети в будущем, данные электросчетчика 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 сокращения 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 более 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), уменьшения 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 более домашних устройств DR, как показано в блоке 948. Одно или более 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 приложение 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 электрораспределительной сети, таких как добавление или модификация цепей в электрораспределительной сети (например, дополнительные цепи подачи энергии, которые были добавлены в электрораспределительной сети). 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.
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 электрораспределительной сети 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 эти 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 идентификаторы элемента данных.
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 электрораспределительной сети. 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 электрораспределительной сети, 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 электрораспределительной сети, 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 более 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 электрораспределительной сети, 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, может передавать событие анализа неисправности через шину события, как показано в блоке 1110. 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 более регистрационных записей событий для сохранения, как показано в блоке 1116. Кроме того, данные события могут быть приняты одним или более 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 более систем управления DR. Система управления DR может передавать информацию DR и сигналы в одно или более помещений потребителя, как показано в блоке 1272. Одно или более 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 шины 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 операционных данных 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 более сигналов DR в одну или более систем управления DR (блок 1252). Шина события может собирать сигналы для каждой из одной или более 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 приложение, 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 приложение, как показано в блоке 1218. Приложение 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 более 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.
Как описано выше, различными устройствами местной электрораспределительной сети можно управлять через команды, генерируемые INDE CORE 120, через или некоторый другой сайт передачи команд. Команды могут быть сгенерированы путем ввода вручную или могут возникать в результате автоматического генерирования. Одно, некоторые или все устройства в местной электрораспределительной сети могут принимать одну или более отдельных команд для работы определенным образом. Например, интеллектуальные электросчетчики 163, выполняющие мониторинг помещений 179 клиентов, могут принимать соответствующие команды на отключение, подключение или регулирования электроэнергии, подаваемой в соответствующие помещения клиентов. Устройства в помещениях клиентов, такие как датчики 166 и элементы 167 управления, могут принимать команды для уменьшения подачи электроэнергии в определенное устройство, такое как основное устройство. Потребители электроэнергии могут согласиться на уменьшение подачи электроэнергии для определенных основных устройств или других потребляющих электроэнергию устройств по различным причинам, таким как, например, финансовые причины или как часть стратегии управления нагрузкой, дружественной для окружающей среды. Как правило, регулирование каждого устройства с его отключением, циклической или управляемой работой приводит к большему или меньшему индивидуальному потреблению электроэнергии, но не оказывает значительное влияние на работу местной электрораспределительной сети. Однако если достаточным количеством устройств управляют таким образом в пределах достаточно малого окна времени, комбинированный эффект от всех устройств, работающих одновременно или относительно близко по времени, может оказывать нежелательное влияние на местную электрораспределительную сеть, вызывая или добавляя нестабильность электросети. Например, если достаточное количество устройств в помещениях клиента получит команду на отключение в ряде помещений 179 клиента в течение относительно малого временного окна, уменьшение электроэнергии может привести к отключению в значительной области. Проблемы такого рода могут возникать в результате неосторожного или одновременного ввода команд или, как результат злоумышленной активности.
На фиг.13 показан пример системы фильтра команд, включающий в себя модуль 1300 фильтра команд, выполненный с возможностью фильтрации команд, генерируемых для управления различными устройствами в местной электрораспределительной сети. Модуль 1300 фильтра команд может принимать некоторые или все команды для приема устройствами в пределах местной электрораспределительной сети и определять, перед приемом в устройствах, приведет ли выполнение этих команд к нежелательному эффекту в местной электрораспределительной сети. Модуль 1300 фильтра команд может авторизовать некоторые или все команды для исполнения и передавать авторизованные команды для приема соответствующими устройствами для исполнения, или может предотвращать прием неавторизованных команд соответствующими устройствами для исполнения.
В одном примере модуль 1300 фильтра команд может быть выполнен в одном или более вычислительных устройств 1301, имеющих процессор 1302, сообщающийся с передачей данных с запоминающим устройством 1304. Термин "модуль" может быть определен, как включающий в себя один или более исполнительных модулей. Как описано здесь, модули определены так, что включают в себя программное средство, аппаратное средство или некоторую их комбинацию, исполняемую процессором 1302. Программные модули могут включать в себя инструкции, сохраняемые в запоминающим устройстве 1304, или другом запоминающем устройство, которые могут быть выполнены процессором 1302 или другим процессором. Аппаратные модули могут включать в себя различные устройства, компоненты, схемы, шлюзы, цепи, платы и т.п., которые могут исполняться, могут быть направлены, и/или характеристики, которыми можно управлять с помощью процессора 1302. Запоминающее устройство 1304 может включать в себя одно или более запоминающих устройств и может представлять собой считываемые компьютером носители информации или носители информации, такие как кэш, буфер, RAM, съемные носители информации, привод жесткого диска или другие считываемые компьютером носители информации. Считываемые компьютером носители информации могут включать в себя различные типы энергозависимых и энергонезависимых носителей информации. Различные технологии обработки могут быть воплощены с помощью процессора 1302, такие как, например, мультипроцессорная обработка, многозадачная обработка, параллельная обработка и т.п.Процессор 1302 может включать в себя один или более процессоров.
В одном примере модуль 1300 фильтра команд может представлять собой один или более программных модулей, сохраняемых в запоминающем устройстве 1304, и исполняемых процессором 1302. Модуль 1300 фильтра команд может включать в себя различные подмодули, исполняемые процессором 1302. Процессор 1302 может быть размещен в пределах INDE CORE 120 или некотором другом месте в местной электрораспределительной сети. В одном примере модуль 1300 фильтра команд может быть выполнен с возможностью обеспечения работы шины 147 событий.
Модуль 1300 фильтра команд может принимать команды 1306, предназначенные для управления работой устройств в местной электрораспределительной сети. Команды 1306 могут представлять команды, предназначенные для исполнения соответствующими устройствами одновременно или в пределах некоторого заданного временного окна. Например, команды 1306 могут быть предназначены для приема устройствами в помещении 179 клиента, соединенными с датчиками 166, элементами 167 управления, или установленным внутри дома дисплеем 165.
Рассмотрим теперь фиг.14, на которой представлен пример модуля 1300 фильтра команд, выполненный с возможностью его исполнения в шине 147 обработки комплексного события в режиме реального времени. Пример фиг.14 может быть воплощен в архитектуре INDE, описанной со ссылкой на фиг.1-6. Как показано на фиг.14, различные устройства в местной электрораспределительной сети могут быть воплощены через ручное управление. Например, графический интерфейс 1402 пользователя (GUI) может использоваться оператором для передачи команд 1404 электросчетчика ("МС"), таких как команды подключения/отключения электросчетчика, принимаемые различными интеллектуальными электросчетчиками 163 в интеллектуальной сети 178 электросчетчиков. Команды 1404 электросчетчика могут быть переданы через устройства, выполненные с возможностью передачи данных 1405 электросчетчика, принимаемых от интеллектуальных электросчетчиков 163. GUI 1402 может передавать команды 1404 электросчетчиков в систему 121 администрирования данными электросчетчиков. Команды 1404 электросчетчиков могут быть затем приняты механизмом 1406 сбора данных электросчетчиков, который может представлять собой программные модули, аппаратные модули или их комбинацию, выполненные с возможностью сбора данных, команд, событий и любых других данных, относящихся к интеллектуальным электросчетчикам 163 в электрораспределительной сети. В одном примере механизм 1406 сбора данных электросчетчиков может находиться в головном узле (узлах) 153 сбора данных электросчетчиков. В альтернативном примере механизм 1406 сбора данных электросчетчиков может быть распределен таким образом, что множество механизмов 1406 сбора данных электросчетчиков присутствует в местной электрораспределительной сети. Данные, собранные механизмом 1406 сбора данных электросчетчиков, могут быть переданы в и могут быть сохранены в одном или более репозиториях 133 данных электросчетчиков, которые связываются друг с другом через шину 146 операционных/не операционных данных.
Команды 1404 электросчетчика могут быть приняты шиной 147 событий и модулем 1300 фильтра команд. Модуль 1300 фильтра команд может анализировать команды 1404 электросчетчика для определения, могут ли команды при выполнении привести к нежелательному эффекту в пределах местной электрораспределительной сети. Модуль 1300 фильтра команд может передавать авторизованные команды электросчетчика 1407 ("АМС") для приема и выполнения соответствующими интеллектуальными электросчетчиками 163. Авторизованные команды 1407 электросчетчика могут быть переданы в процессор 1408 команды электросчетчика. Процессор 1408 команды электросчетчика может определять содержание и предполагаемого получателя авторизованных команд 1407 электросчетчика. Процессор 1408 команд электросчетчика может передавать команды в сеть 1410 передачи данных электросчетчика. Сеть 1410 передачи данных электросчетчика может быть выполнена с возможностью передачи данных электросчетчика, событий электросчетчика и команд электросчетчика во все или некоторые из интеллектуальных электросчетчиков 163, соединенные с интеллектуальной сетью 178 электросчетчика в пределах местной электрораспределительной сети. Авторизованные команды 1407 электросчетчика могут, в конечном итоге, быть приняты интеллектуальными электросчетчиками 163 в помещениях 179 клиентов для соединения с или отсоединения от местной электрораспределительной сети. GUI 1411 может принимать команды 1404 электросчетчика, которые предназначены для непосредственной передачи в механизм 1406 сбора данных электросчетчика.
Различные устройства в помещении клиента могут принимать команды 1412 DR ("DRC"), которые авторизованы модулем 1300 фильтра команд. Например, GUI 1414 может использоваться оператором для ввода вручную команд 1412 DR. Команды 1412 DR могут быть приняты из GUI 1414 с помощью диспетчерской системы 1416 VPP. Команды 1412 DR могут быть основаны на различных факторах, таких как начисление стоимости, факторы окружающей среды и управление нагрузкой. Диспетчерская система 1416 VPP может быть выполнена с возможностью приема команд 1412 DR и определения устройств в помещениях клиентов, для управления на основе команд 1412 DR. Команды 1412 DR могут быть приняты шиной 146 операционных /не операционных данных. В других примерах команды 1412 DR могут быть переданы из диспетчерской системы 1416 VPP в шину 147 событий.
Команды 1412 DR могут быть приняты из шины 146 операционных /не операционных данных с помощью системы 1418 распределения сигнала DR и ответов CDR и механизма сбора данных (DCE). Механизм 1418 сбора данных распределения сигнала DR и ответа DR может быть выполнен с возможностью работы в пределах INDE CORE 120, например, в системе 154 администрирования DR, или в некотором другом месте в пределах или дистанционно от местной электрораспределительной сети. Команды 1412 DR могут быть проанализированы системой 1418 распределения сигнала DR и ответа DR и DCE, для определения, как желательный ответ-требование должен быть выполнен, например, для определения определенных устройств для приема команд. Система 1418 распределения сигнала DR и ответа DR и DCE может разделять команды DR 1412 для отдельных устройств или зависимых групп устройств.
Команды 1412 DR могут затем быть приняты шиной 147 событий и модулем 1300 фильтра команд, для определения, авторизованы ли команды 1412 DR для выполнения устройствами в помещениях 179 клиентов. Если команды 1412 DR должны быть выполнены устройствами в помещениях 179 клиента, авторизованные команды 1417 DR ("ADRC") могут быть переданы модулем 1300 фильтра команд в процессор 1420 команд DR. процессор 1420 команд DR может определять содержание авторизованных команд 1417 DR и идентифицировать конкретное помещение 179 клиента и устройства в этом конкретном помещении 179 клиента для приема авторизованных команд 1417 DR. Авторизованные команды 1417 DR могут быть переданы процессором 1420 команд DR в сеть 1422 передачи данных DR, которая может быть взаимно соединена со всеми или некоторыми помещениями 179 клиентов в местной электрораспределительной сети. Авторизованные команды 1417 DR могут быть приняты соответствующими устройствами в пределах каждого из помещения 179 клиентов и могут быть распределены домашним шлюзом 1421 DR.
Другие типы команд могут быть введены вручную в местную электрораспределительную сеть, такие как команды переключения. Например, команды 1424 переключения ("SC") могут быть введены оператором через GUI 1425. В одном примере команды 1424 переключения могут быть предназначены для подключения или отключения переключающих устройств 1436 в местной электрораспределительной сети, таких как, например, анализаторы секции, автоматы повторного включения и линии электропередач между электросистемами. Команды 1424 переключения могут быть приняты элементами 1426 управления секционных разъединителей, которые могут быть выполнены с возможностью обработки команд 1424 переключения и определения конкретных устройств в местной электрораспределительной сети, которые могут работать для выполнения команд переключения. Команды 1424 переключения могут быть приняты шиной 147 событий и обработаны модулем 1300 фильтра команд. Авторизованные команды 1430 переключения ("ASC") могут быть переданы в один или более процессоров 1434 команд управления. Процессоры 1434 команд управления могут передавать авторизованные команды 1430 переключения в соответствующие переключающие устройства 1436, предназначенные для приема конкретной, авторизованной команды 1430 переключения.
Команды 1427 компенсатора ("СС") могут быть введены оператором через GUI 1429. Команды 1427 компенсатора могут быть предназначены для приема устройствами, используемыми для компенсации состояний местной электрораспределительной сети, такими как, например, конденсаторы, компенсаторы падения напряжения в линии, заменители выводов нагрузки (LTC) и регуляторы напряжения. Команды 1427 компенсатора могут быть приняты элементами 1431 управления компенсатором, выполненными с возможностью определения содержания команд 1427 компенсатора и формата команд 1427 компенсатора для приема конкретными устройствами компенсатора, предназначенными для приема команд 1427 компенсатора. Команды 1427 компенсатора могут быть переданы элементами 1431 управления компенсатором в шину 147 событий для обработки модулем 1300 фильтра команд. Авторизованные команды 1432 компенсатора ("АСС") могут быть переданы в процессоры 1434 команд управления. Процессоры 1434 команд управления могут подавать авторизованные команды 1432 компенсатора в соответствующие устройства 1438 компенсатора.
Возвращаясь к фиг.13, подробные операции модуля 1300 фильтра команды могут поясняться дополнительно. Команды 1306 могут включать в себя команды устройства, такие как команды 1404 электросчетчика, команды 1416 DR, команды 1424 переключения и команды 1427 компенсатора. После приема модулем 1300 фильтра команд, команды 1306 могут быть приняты модулем 1308 приема команд. Модуль 1308 приема команд может обрабатывать команды 1306 для определения содержания требуемого получателя каждой из команд 1306. Модуль 1308 приема команд может предоставлять обработанные команды 1310 в модуль 1312 применения правил. Обработанные команды 1310 могут включать в себя дополнительные данные, относящиеся к обработке, выполняемой модулем 1308 приема команд, повторного форматирования команд 1306, или к ним обоим.
После приема обработанных команд 1310 модуль 1312 применения правил может применять набор заданных правил к обработанным командам 1310 для авторизации, если таковые имеются вообще, команд 1306 для исполнения. Модуль 1312 применения правил может выводить набор 1314 данных правил, содержащий одно или более правил для применения к обрабатываемым командам 1310. На основе применения правил модуль 1312 применения правил может определять, какие команды 1306 из обрабатываемых команд 1310 являются авторизованными для исполнения. Модуль 1312 применения правил может выполнять авторизацию некоторых из обрабатываемых команд 1310 для исполнения или может выполнять авторизацию обработанных команд 1310 в общей массе, таким образом, что все команды, анализируемые модулем 1312 применения правил, будут либо вместе авторизованы или будут вместе отклонены.
После авторизации модуль 1312 применения правил может генерировать массив 1316 данных авторизации, содержащий команды 1306, вместе с решениями об авторизации модуля 1312 применения правил. Набор 1316 данных авторизации может быть принят модулем 1318 передачи команды. Модуль 1318 передачи команды может идентифицировать одну, некоторые или все команды, авторизованные для исполнения соответствующим устройством. После идентификация, модуль 1318 передачи команды может передавать авторизованные команды 1320, которые, в конечном итоге, будут приняты соответствующим устройством. Для команд, не авторизованных для исполнения, модуль 1318 передачи команд может генерировать сообщение 1321 об отклонении для каждой неавторизованной команды, которая будет передана обратно туда, откуда произошла неавторизованная команда, для уведомления, например, в один из GUI 1402, 1411, 1414 и 1425. В одном примере модуль 1300 фильтра команд может быть выполнен на основе шине 147 событий, что обеспечивает возможность для модуля 1300 фильтра команд передавать авторизованные команды 1320 или обеспечивает возможность для шины 147 событий выполнять передачу.
Правила, содержащиеся в наборе 1314 данных правил, могут быть статичными по своей природе или могут быть динамичными на основе условий реального времени в местной электрораспределительной сети. Статические правила могут быть неизменными, независимо от примера текущей местной электрораспределительной сети. Например, может существовать статическое правило, ограничивающее количество устройств, которые могут быть соединены или отключены в пределах заданного окна времени, таких как интеллектуальные электросчетчики 163, устройства в помещениях 179 клиентов, переключающие устройства 1436 или устройства 1438 компенсатора, или любая их комбинация. В одном примере правило может быть направлено на ограничение количества случаев запуска устройств в помещении клиента (например, промышленных насосов), например шесть запусков в час.В другом примере правило может быть направлено на ограничение количества интеллектуальных электросчетчиков 163, которые могут быть включены или выключены в пределах заданного периода времени. Другие правила могут применяться в отношении длительности, в течение которой устройства могут получать команды на подключение или отключение.
Модуль 1312 применения правил также может быть выполнен с возможностью применять правила из набора 1314 данных правил, учитывая динамическую природу местной электрораспределительной сети. Модуль 1312 применения правил может быть выполнен с возможностью просмотра операционных данных предыстории местной электрораспределительной сети. В одном примере модуль 1312 применения правил может быть выполнен с возможностью получать информацию из данных 136 предыстории. Модуль 1312 применения правил может применять правило из набора 1314 данных правил для обрабатываемых команд 1310, со ссылкой на данные 136 предыстории. Например, набор 1314 данных правил может включать в себя правило на основе количества отключений/подключений устройств, независимо от конкретного устройства. Например, только заданное количество устройств может быть разрешено отключать или подключать в пределах определенного периода времени, независимо от вовлеченных устройств. Если команды 1306 направлены на отключение или подключение большего количества устройств, чем пороговое значение количества устройств, модуль 1300 фильтра команды может анализировать данные 136 предыстории для определения, привела ли предыдущая структура "команд", такая как команды 1306, к нежелательным эффектам в местной электрораспределительной сети. Если на основе данных предыстории, подключение или отключение определенных устройств, которым соответствуют команды, не привело ранее к каким-либо отрицательным проблемам в местной электрораспределительной сети, команды могут быть авторизованы для исполнения.
В конфигурации применения правил, использующей динамические условия, модуль 1312 применения правил также может выдавать данные 1313 подключаемости из витрины 131 данных подключаемости во время применения правил. На основе данных 136 предыстории, данных 131 подключаемости и набора 1314 данных правил модуль 1312 применения правил может определять, повлияют ли они отрицательно на условия в местной электрораспределительной сети в той степени, что команды 1306 не следует авторизовать для выполнения. В одном примере модуль 1312 применения правил может включать в себя модуль 1322 прогнозирования для определения авторизации команд на основе данных 136 предыстории, данных 1313 подключаемости и набора 1314 данных правил. Модуль 1322 прогнозирования может прогнозировать влияние на местную электрораспределительную сеть авторизации некоторых или всех команд. Модуль 1322 прогнозирования может генерировать прогнозируемые эффекты в отношении поведения местной электрораспределительной сети на основе различных замен местами и комбинаций команд 1306. В одном примере модуль 1322 прогнозирования может выбирать комбинацию из команд 1306 для авторизации, идентифицированную, как наибольшее количество команд 1306 для исполнения. В других примерах модуль 1306 прогнозирования может идентифицировать команды 1306 на основе других характеристик, таких как ближайшие к и меньшие, чем пороговое значение нарушения работы сети. Пороговое значение нарушения сети может представлять минимальное нарушение, разрешенное в местной электрораспределительной сети, при выполнении команд устройства, таких как команды 1306. В альтернативных конфигурациях различные условия, статические или динамические могут отслеживаться при выполнении решения об авторизации в отношении команд 1306. Например, условия напряжения, условия тока или оба могут отслеживаться на стратегических участках местной электрораспределительной сети. Условия окружающей среды могут отслеживаться так же, как окружающая температура.
Предварительно сконфигурированные местные электрораспределительные сети могут иметь разные точки доступа для передачи данных при их модернизации с установкой интеллектуальных устройств. Предварительно сконфигурированные местные электрораспределительные сети могут также включать в себя установленные сети передачи данных, отличающиеся от описанных со ссылкой на фиг.14. На фиг.15-17 иллюстрируются примерные местные электрораспределительные сети, имеющие альтернативные конфигурации сети передачи данных. На фиг.15-17 модуль 1300 фильтра команд может быть выполнен, например, на других участках в местной электрораспределительной сети относительно устройств, выполненных с возможностью приема команд подключения/отключения. На фиг.15, местная электрораспределительная сеть 1500, аналогичная конфигурации на фиг.1, может быть выполнена с одной шиной 1502 сети передачи данных, вместо распределенных сетей передачи данных, таких как сеть передачи данных DR и сеть передачи данных электросчетчика. На фиг.15, модуль 1300 фильтра команд может быть выполнен с возможностью работы по шине 1502 сети передачи данных. Конфигурация фиг.15 аналогична фиг.13 в том, что исходные команды могут быть обработаны аналогично перед тем, как они достигнут модуля 1300 фильтра команд. Однако при обеспечении определения авторизации, модуль 1300 команды может передавать авторизованные команды 1407 электросчетчика непосредственно в конкретный интеллектуальный электросчетчик 163, авторизованные команды 1417 DR в устройства, находящиеся в помещениях 179 клиентов, авторизованные команды 1430 переключения в переключающие устройства 1436 и авторизованные команды 1432 компенсатора в устройства 1438 компенсатора. Шина 1502 передачи данных сети может быть выполнена с возможностью взаимодействовать с модулем 1300 фильтра команд не только для выполнения модуля 1300 фильтра команд, но также и для направления авторизованных команд в соответствующее устройство для выполнения.
На фиг.16 схематично показана местная электрораспределительная сеть 1600. В местной электрораспределительной сети 1600 может быть воплощена одна шина 1602 сетевой передачи данных. Шина 1602 сетевой передачи данных может быть воплощена поставщиком третьей стороны или может быть включена в состав местной электрораспределительной сети 1600. Шина 147 событий может связываться с шиной 1602 сетевой передачи данных. Шина 147 событий может выполнять модуль 1300 фильтра команд и принимать команды 1404, 1412, 1424 и 1427. Авторизованные команды 1407, 1417, 1430 и 1432 могут распределяться шиной 1602 сетевой передачи данных, в различные устройства, предназначенные для приема различных команд устройства. Шина 1602 сетевой передачи данных может распознавать предполагаемого получателя авторизованных команд и передавать авторизованные команды соответствующим образом.
На фиг.17 схематично показана местная электрораспределительная сеть 1700. В местной электрораспределительной сети 1700 используется распределенная шина события. Распределенная шина события может включать в себя шины 1702, 1704 и 1706 событий, каждая из которых может работать аналогично описанному со ссылкой на шину 147 событий. Одно отличие состоит в том, что распределенные шины 1702, 1704 и 1706 событий не связываются друг с другом. На фиг.17 шина 1702 событий выполнена с возможностью исполнения модуля 1300 фильтра команд для команды 1404 электросчетчика и команды 1412 DR. Команды 1404 электросчетчика могут обрабатываться модулем 1300 фильтра команд, таким образом, как описано со ссылкой на фиг.13. Авторизованные команды 1407 электросчетчика могут быть переданы в механизм 1406 сбора данных электросчетчика, который может передавать команды с сеть 1410 передачи данных электросчетчика. Авторизованные команды 1407 электросчетчика могут быть переданы сетью 1410 передачи данных электросчетчика в специально предназначенный интеллектуальный электросчетчик 163. Аналогично, шина 1704 событий также может принимать команды 1404 электросчетчика из GUI 1411. Модуль 1300 фильтра команды шины 1704 событий может выполнять авторизацию команды 1404 электросчетчика и передавать авторизованные команды 1407 электросчетчика в механизм 1406 сбора данных электросчетчика.
Авторизованные команды 1417 DR могут быть переданы в DCE 1418 распределения сигнала DR и ответа DR. DCE 1418 распределения сигнала DR и ответа DR может передавать авторизованные команды 1417 DR с сеть 1422 передачи данных DR для последующей передачи в соответствующее устройство, находящееся в помещении клиента, через домашний шлюз 1421 DR. Команды 1424 переключения и команды 1427 компенсатора могут быть приняты шиной 1706 событий и могут быть отфильтрованы модулем 1300 фильтра команд. Авторизованные команды 1430 переключения и авторизованные команды 1432 компенсатора могут быть переданы в процессоры 1427 команд управления и впоследствии могут быть направлены в соответствующие устройства.
На фиг.18 показана примерная блок-схема последовательности операций модуля 1300 фильтра команд. Модуль 1300 фильтра команд может принимать команды устройства (блок 1800), такие как команды 1306. Модуль 1300 фильтра команд может определять, являются ли принятые команды недействительными (блок 1802). Если одна или более из команд 1306 является недействительной, модуль 1300 фильтра команд может отслеживать прием последующих команд устройства. В альтернативных примерах модуль 1300 фильтра команд может генерировать сообщение о недействительности для каждой команды среди команд 1306, рассматриваемых, как недействительные. Сообщение недействительности может быть передано модулем 1300 фильтра команд в источник команды, такой как GUI, используемый для ввода команд. Подмодуль модуля 1300 фильтра команд может генерировать сообщение о недействительности, такой как модуль 1308 приема команд.
Модуль 1300 фильтра команд может определять содержание каждой действительной команды 1306 (блок 1804). Определение может быть выполнено модулем 1308 приема команд. После определения содержания действительных команд 1306, модуль 1300 фильтра команд может получать соответствующие данные предыстории из данных 136 предыстории (блок 1806). Модуль 1300 фильтра команд также может принимать соответствующие данные 1313 подключаемости из витрины 131 данных подключаемости (блок 1808). После приема данных 1313 подключаемости модуль 1312 применения правил может воплотить модуль 1322 прогнозирования (блок 1810) для определения возможного влияния на выполнение команд 1306.
Модуль 1312 применения правил может применять соответствующие правила из набора 1314 данных правил (блок 1812), для определения, нарушают ли результаты прогнозирования какое-либо из правил. Решение об авторизации всех команд 1306 (блок 1814) может быть принято модулем 1312 применения правил. Если все команды 1306 будут авторизованы, команды 1306 могут быть переданы модулем 1318 передачи команд, для приема соответствующими устройствами (блок 1816). Если все команды 1306 не будут авторизованы, может быть принято решение определить, являются ли некоторые из команд авторизованными (блок 1818). Если ни одна из команд 1306 не авторизована, могут быть сгенерированы сообщения 1321 на отклонение модулем 1320 передачи команд (блок 1820) и переданы в источник происхождения соответствующих команд 1306. Если некоторые из команд 1306 должны быть авторизованы, сообщения 1321 об отклонении могут быть переданы для неавторизованных команд 1306 модуль 1318 передачи команд (блок 1822) и авторизованные команды могут быть переданы для их приема соответствующим устройством.
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 более 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.