選擇并顯示輪詢和流式電力系統(tǒng)測量結(jié)果的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本披露涉及選擇并顯示來自電力系統(tǒng)的輪詢和流式信息。更具體而言，本披露涉 及組合并分析在監(jiān)控和保護(hù)電力系統(tǒng)中的廣域和本地輪詢和流式信息。 附圖簡要說明
[0002] 描述本披露的非限制性和非詳盡實(shí)施例，包括參照附圖的本披露的各種實(shí)施例， 在附圖中：
[0003] 圖1展示了電力系統(tǒng)和用于監(jiān)控該電力系統(tǒng)的系統(tǒng)的簡化的單線圖。
[0004] 圖2A展示了分析引擎的功能框圖。
[0005] 圖2B展示了與本披露的實(shí)施例一致的智能電子設(shè)備（"IED")的功能框圖。
[0006] 圖3A展示了來自用于組合并分析輪詢和流式電力系統(tǒng)信息的系統(tǒng)的顯示輸出。
[0007] 圖3B是類似于在圖3A中展示的顯示的顯示的屏幕截圖。
[0008] 圖4A展示了來自用于組合并分析輪詢和流式電力系統(tǒng)信息的系統(tǒng)的顯示輸出。
[0009] 圖4B是類似于在圖4A中展示的顯示的顯示的屏幕截圖。
[0010] 圖5A展示了來自用于組合并分析輪詢和流式電力系統(tǒng)信息的系統(tǒng)的顯示輸出。
[0011] 圖5B是類似于在圖5A中展示的顯示的顯示的屏幕截圖。
[0012] 圖6展示了來自電力系統(tǒng)的流式和輪詢信息的顯示輸出。
[0013] 圖7展示了一種用于組合并分析輪詢和流式電力系統(tǒng)信息的方法。 詳細(xì)描述
[0014] 電力系統(tǒng)為社會(huì)提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施。希望該系統(tǒng)可靠地沒有故障地運(yùn)作。然而， 有時(shí)候存在導(dǎo)致隔離中斷和設(shè)備斷開的意料之外的干擾。在這些情況下，重要的是要工程 師來研究該事件并理解發(fā)生了什么。經(jīng)常，這些干擾是極小的并對電力消費(fèi)者幾乎沒有影 響。然而，收集來自所有事件(甚至較小事件）的信息幫助工程師學(xué)習(xí)想法以改進(jìn)系統(tǒng)并避 免主要的破壞。
[0015] 歷史上，事件信息被收集并被存儲(chǔ)在本地智能電子設(shè)備（"IED"）（例如，在干擾過 程中起作用的保護(hù)繼電器）中。為了獲得這類電力系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)，工程師將需要在到這些 IH)的撥號(hào)連接之上單獨(dú)地提取每個(gè)事件報(bào)告或者親自行進(jìn)至這些IED以從其中獲得數(shù)據(jù)。 工程師現(xiàn)在可利用更復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)訪問多個(gè)事件文件，這些事件文件在網(wǎng)絡(luò)之上使用如 例如從華盛頓普爾曼的施韋澤工程實(shí)驗(yàn)室有限公司（Schweitzer Engineering Laboratories，Inc ·)可獲得的SEL_5040AcSELeratorTEAM_?軟件的軟件被自動(dòng)地檢索。 然而，即使利用這些更先進(jìn)的方法，每個(gè)事件報(bào)告將仍然僅提供特定干擾的本地化視圖。 [00 16]除了事件驅(qū)動(dòng)信息，IED還具有能力來不斷記錄并存儲(chǔ)包括例如同步向量的時(shí)間 同步化測量結(jié)果。時(shí)間同步化測量結(jié)果通常與流式協(xié)議進(jìn)行通信。應(yīng)用共享定時(shí)信號(hào)啟用 這些測量結(jié)果。工程師可以使用這些測量結(jié)果來獲取電力系統(tǒng)的廣域視圖。然而，這些流式 測量結(jié)果通常以適度的速率被采樣并且被大量過濾。由此，像事件報(bào)告一樣，它們在所提供 的信息方面具有有限的范圍。
[0017]期望有一種方式將本地的、觸發(fā)的或輪詢的高采樣速率事件信息與廣域的、流式 的較低采樣速率同步向量信息進(jìn)行組合。這種組合可以為工程師和電力系統(tǒng)規(guī)劃師提供許 多新的益處。例如，工程師可以能夠從同步向量信息中獲得全面的圖片以及從事件信息中 獲得電力系統(tǒng)的詳細(xì)視圖。同樣，同步向量信息示出了來自KD的在干擾過程中未起作用的 測量結(jié)果。與來自參與了的繼電器的事件數(shù)據(jù)相組合的此數(shù)據(jù)可以幫助工程師理解繼電器 有多接近操作區(qū)域。通過這樣，它們可以細(xì)化設(shè)置從而使得系統(tǒng)將來更加可靠。同樣，該組 合信息幫助驗(yàn)證部件模型。電力系統(tǒng)中的每個(gè)干擾導(dǎo)致各種連接的IED根據(jù)其內(nèi)部物理和 算法特性作出響應(yīng)。來自事件和同步向量的這些組合的測量結(jié)果使得能夠關(guān)聯(lián)這些響應(yīng)并 且與預(yù)期的響應(yīng)進(jìn)行比較。這種比較提供機(jī)會(huì)來改進(jìn)用于計(jì)算預(yù)期響應(yīng)的這些模型。當(dāng)流 式和輪詢信息被組合到單一分析環(huán)境中時(shí)，這些以及許多其他應(yīng)用變得可用。
[0018] 本披露描述了一種用于收集輪詢（即，事件)信息和流式（即，同步向量)信息兩者 的系統(tǒng)?？梢杂眠m合提供以上所述的這些益處以及其他益處的方式對該信息進(jìn)行存檔、校 準(zhǔn)、處理以及顯示。同樣描述了基于此信息提供計(jì)算的能力。同樣描述了將該信息導(dǎo)出至其 他應(yīng)用的能力。
[0019] 通過參考附圖將最佳地理解本披露的實(shí)施例，其中，貫穿全文相同的部件由相同 的數(shù)字指示。將容易理解的是，如本文附圖中總體上描述和展示的，所披露的實(shí)施例的這些 部件可以以廣泛的各種不同的配置被安排和設(shè)計(jì)。因此，以下對本披露的系統(tǒng)和方法的實(shí) 施例的詳細(xì)描述并非旨在限制所聲明的本披露的范圍，而是僅表示本披露的可能實(shí)施例。 此外，除非另外指定，方法的這些步驟不必要求以任何指定的順序或甚至順序地執(zhí)行，也不 要求這些步驟僅執(zhí)行一次。
[0020] 在一些情況中，眾所周知的特征、結(jié)構(gòu)或操作被詳細(xì)地示出或描述。此外，在一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例中，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或操作可以以任何合適的方式進(jìn)行組合。還將容易理 解的是，如本文附圖中總體上描述和展示的，這些實(shí)施例的這些部件可以以廣泛的各種不 同的配置被安排和設(shè)計(jì)。
[0021] 所描述的這些實(shí)施例的若干方面將被展示為軟件模塊或部件。如本文所使用的， 軟件模塊或部件可以包括位于存儲(chǔ)器設(shè)備和/或在系統(tǒng)總線或有線或無線網(wǎng)絡(luò)之上作為電 子信號(hào)傳輸?shù)娜魏晤愋偷挠?jì)算機(jī)指令或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼。例如，軟件模塊或部件可以包 括計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或邏輯塊，其可以被組織為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特 定的抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
[0022] 在某些實(shí)施例中，特定的軟件模塊或部件可以包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備的不同位置 中的多條不相干指令，這些不相干指令一起實(shí)現(xiàn)所描述的該模塊的功能性。實(shí)際上，模塊或 部件可以包括單條指令或許多指令，并且可以分布在若干不同代碼段上、在不同程序中、以 及跨若干存儲(chǔ)器設(shè)備。一些實(shí)施例可以在分布式計(jì)算環(huán)境中被實(shí)踐，其中，由通過通信網(wǎng)絡(luò) 聯(lián)接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，軟件模塊或部件可以位于本地 和/或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器儲(chǔ)存設(shè)備中。此外，在數(shù)據(jù)庫記錄中一起連結(jié)或渲染的數(shù)據(jù)可以在同一存 儲(chǔ)器設(shè)備中或者跨若干存儲(chǔ)器設(shè)備駐存，并且可以跨網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)庫中的記錄的字段中被聯(lián) 接在一起。
[0023] 實(shí)施例可以被提供為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有存儲(chǔ)在其上的 多條指令的機(jī)器可讀介質(zhì)，這些指令可以用來對計(jì)算機(jī)(或其他電子設(shè)備)進(jìn)行編程以執(zhí)行 本文所述的處理。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括但不限于硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟磁盤、光盤、CD-R0M、DVD_ ROM、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)備或適用于存儲(chǔ)電子指令的其他 類型的介質(zhì)/機(jī)器可讀介質(zhì)。
[0024] 圖1展示了與本文所披露的實(shí)施例一致的電力輸送系統(tǒng)100的示例的簡化圖?？梢?在圖1中所展示的系統(tǒng)電力輸送系統(tǒng)1〇〇中應(yīng)用和/或?qū)崿F(xiàn)本文所描述的這些系統(tǒng)和方法。 盡管為了簡易目的被展示位單線圖，電力輸送系統(tǒng)100還可以被配置為三相電力系統(tǒng)。除其 他項(xiàng)外，電力輸送系統(tǒng)100可以包括被配置成用于生成電力輸出的發(fā)電機(jī)130和131，該電力 輸出在一些實(shí)施例中可以是正弦波形。
[0025] 發(fā)電機(jī)130和131可以分別使用開關(guān)或斷路器111和171選擇性地連接到電力輸送 系統(tǒng)。升壓變壓器114和115可以被配置成用于將發(fā)電機(jī)130和131的輸出增加至更高的電壓 正弦波形。總線122和123可以將更高的電壓正弦波形分配到總線122與123之間的傳輸線 120上。降壓變壓器146可以將來自總線123的正弦波形的電壓降低至適用于線142上的電力 分配的較低電壓。配電線142經(jīng)由斷路器或開關(guān)144進(jìn)一步選擇性地可連接到總線123,并且 可以將電力分配至配電總線140。負(fù)載141(如工廠、住宅負(fù)載、電機(jī)等)可以使用開關(guān)或斷路 器170選擇性地連接至配電總線140。應(yīng)注意的是，附加變壓器或其他設(shè)備可用于進(jìn)一步將 電壓從配電總線140上降壓至負(fù)載141。
[0026] 電力輸送系統(tǒng)中可以包括各種其他設(shè)備。還展示了使用斷路器或開關(guān)172選擇性 地可連接至傳輸總線123的切換電容組（"SCB"）174?？梢园ㄔ陔娏斔拖到y(tǒng)中的其他設(shè) 備可以包括例如靜態(tài)VAR補(bǔ)償器、反應(yīng)器、負(fù)載抽頭變換器、電壓調(diào)節(jié)器、自耦變壓器等。這 些設(shè)備中的一些設(shè)備被認(rèn)為包括在電力系統(tǒng)100中，如，例如，負(fù)載抽頭變換器可以被認(rèn)為 是負(fù)載141的一部分。發(fā)電機(jī)130和131可以是能夠?yàn)殡娏斔拖到y(tǒng)提供電力的任何發(fā)電機(jī)， 并且可以包括例如同步發(fā)電機(jī)、渦輪機(jī)(如水電渦輪機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)、燃?xì)鉁u輪機(jī)、燃煤渦輪 機(jī)等）、光伏發(fā)電機(jī)、潮汐能發(fā)電機(jī)、波力發(fā)電機(jī)等。這類發(fā)電機(jī)可以包括如電力電子耦合接 口的部件，例如，雙饋感應(yīng)機(jī)、直接耦合AC-DC/DC-AC轉(zhuǎn)換設(shè)備等。應(yīng)注意的是，這些不是詳 盡的清單，并且在本披露下可以考慮其他設(shè)備、機(jī)器及連接設(shè)備。
[0027] 如以上提及的，現(xiàn)代電力輸送系統(tǒng)（其可以包括發(fā)電系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和 消費(fèi)系統(tǒng))是使用IED控制的。圖1展示了若干IED160-167,這些IED可以被配置成用于監(jiān)控 和/或控制電力輸送系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)元件。IED可以是任何基于處理器的設(shè)備，該設(shè)備監(jiān) 控和/或控制在電力輸送系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100)中的被監(jiān)控設(shè)備。在一些實(shí)施例中，IED 160-167可以收集來自一個(gè)或多個(gè)被監(jiān)控設(shè)備(例如，發(fā)電機(jī)130)的設(shè)備狀態(tài)。設(shè)備狀態(tài)可以涉 及被監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，并且可以包括例如斷路器或開關(guān)打開或關(guān)閉、閥門位置、抽頭位置、 設(shè)備故障、轉(zhuǎn)子角度、轉(zhuǎn)子電流、輸入功率、自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器狀態(tài)、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、無功功率控 制設(shè)置點(diǎn)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)設(shè)置等。此外，IED 160-167可以使用傳感器、換能器、傳動(dòng)器等接 收與被監(jiān)控機(jī)器或設(shè)備有關(guān)的測量結(jié)果。測量結(jié)果可以涉及機(jī)器或設(shè)備的測量狀態(tài)，并且 可以包括例如電壓、電流、溫度、壓力、密度、紅外線吸收、黏度、速度、角速度、質(zhì)量等。利用 設(shè)備狀態(tài)和/或測量結(jié)果，IED可以被配置成用于導(dǎo)出或計(jì)算導(dǎo)出值。這類導(dǎo)出值可以是從 測量