結(jié)果和/或設(shè)備狀態(tài)中導(dǎo)出或計(jì)算的任何值，并且可以包括例如功率(實(shí)際功率和無(wú)功 功率）、電壓和電流的幅值和角度、頻率、頻率的變化速率、相矢量、同步向量、故障距離、差 動(dòng)、阻抗、電抗、對(duì)稱分量、alpha分量、Clarke分量、警報(bào)等。
[0028]根據(jù)某些實(shí)施例，IED 160-167可以將控制指令下發(fā)至被監(jiān)控設(shè)備以便控制與被 監(jiān)控設(shè)備有關(guān)的各個(gè)方面。動(dòng)作的一些示例包括:打開斷路器，該斷路器以向不穩(wěn)定性移動(dòng) 的轉(zhuǎn)子角度斷開發(fā)電機(jī);打開切斷負(fù)載的斷路器，該負(fù)載正導(dǎo)致電壓向崩潰情況下降；當(dāng)如 電線或變壓器等資產(chǎn)正超過其安全工作極限時(shí)打開斷電器以移除該資產(chǎn);打開切斷負(fù)載的 斷路器，該負(fù)載正導(dǎo)致系統(tǒng)頻率下降從而使得其超出預(yù)定義的工作極限;插入旁路電容，產(chǎn) 生增加電力線上的電壓的效果，從而使得發(fā)電機(jī)上的無(wú)功要求并不過度化并且因此搶先地 防止發(fā)電機(jī)被從無(wú)功功率控制的服務(wù)中去除;激活動(dòng)態(tài)制動(dòng)器，該動(dòng)態(tài)制動(dòng)器對(duì)抗機(jī)器轉(zhuǎn) 子的加速;調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器上的設(shè)置點(diǎn)以限制同步機(jī)的功率輸出，從而使得其不超過安全工作 極限；同時(shí)調(diào)節(jié)其他同步機(jī)的設(shè)置點(diǎn)，從而使得它們拾取新的負(fù)載;調(diào)節(jié)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的 電壓調(diào)節(jié)設(shè)置點(diǎn)，從而使得在電力系統(tǒng)中的更遠(yuǎn)點(diǎn)處的電壓不超過其最大或最小電壓閾 值;等等。
[0029] IED(例如，IED 160)可以與斷路器(例如，斷路器111)進(jìn)行通信，并且可以能夠發(fā) 送指令以打開和/或關(guān)閉斷路器，因此連接或斷開電力系統(tǒng)的一部分。在另一個(gè)示例中，IED 可以與重合器進(jìn)行通信并且能夠控制重合操作。在另一個(gè)示例中，KD可以與電壓調(diào)節(jié)器進(jìn) 行通信并且能夠指示電壓調(diào)節(jié)器向上和/或向下分接。以上例舉的這些類型的信息或者更 一般地指示KD或其他裝置或設(shè)備來(lái)執(zhí)行特定動(dòng)作的信息或指令可以總體上被稱作控制指 令。
[0030] IED 160-167可以使用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)168通信地聯(lián)接在一起，并且可以進(jìn)一步通信 地聯(lián)接至中心監(jiān)控系統(tǒng)，如監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)182和/或廣域控制和態(tài)勢(shì)感 知(WACSA)系統(tǒng)180。分析引擎(AE) 183提供系統(tǒng)的組合了廣域和本地信息的用戶接口部分。 在某些實(shí)施例中，在圖1中展示的發(fā)電和輸送系統(tǒng)100的各個(gè)部件可以被配置成用于生成、 傳輸和/或接收GOOSE消息或者使用任何其他合適的通信協(xié)議進(jìn)行通信。
[0031] 所展示的實(shí)施例與通信網(wǎng)絡(luò)168在其中心相連，然而，同樣設(shè)想了其他拓?fù)?。例如?IED 160-167可以直接通信地耦合于分析引擎183、SCADA系統(tǒng)182和/或WACSA系統(tǒng)180。某些 IED(如IED 163和164)可以彼此直接進(jìn)行通信以便例如產(chǎn)生對(duì)傳輸線120的線路差動(dòng)保護(hù)。 系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以利用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如調(diào)制解調(diào) 器、路由器、防火墻、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。此外，在一些實(shí)施例中，IED 160-167和其他網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備(例如，一個(gè)或多個(gè)通信開關(guān)等)可以通過網(wǎng)絡(luò)通信接口通信地耦合至通信網(wǎng)絡(luò)168。 [0032]與本文所披露的實(shí)施例一致，IED 160-167可以與電力輸送系統(tǒng)100的各點(diǎn)通信地 耦合。例如，IED 163和164可以監(jiān)控傳輸線120上的情況。IED 160可以被配置成用于將控制 指令下發(fā)至相關(guān)聯(lián)的斷路器111 JED 163和167可以監(jiān)控總線122和123上的情況。IED 161 可以監(jiān)控并將控制指令下發(fā)至發(fā)電機(jī)130 JED 162可以監(jiān)控并將控制指令下發(fā)至變壓器 114JED 166可以控制對(duì)斷路器172的操作以連接或斷開SCB 174JED 165可以與負(fù)載中心 141進(jìn)行通信，并且可以被配置成用于計(jì)量負(fù)載中心的電力。IED 165可以被配置成電壓調(diào) 節(jié)器控制，該控制用于使用電壓調(diào)節(jié)器(未單獨(dú)示出）調(diào)節(jié)負(fù)載中心的電壓。
[0033]在某些實(shí)施例中，各IED 160-167和/或較高層次系統(tǒng)(例如，分析引擎183或SCADA 系統(tǒng)182或WACSA 180)之間的通信和/或操作可由通信網(wǎng)絡(luò)168促進(jìn)。通信網(wǎng)絡(luò)168還可以包 括進(jìn)一步的IED，如自動(dòng)化控制器、中心IED、通信處理器、接入控制器，并且可以包括以太 網(wǎng)、光纖網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等。
[0034] IED 160-167可以將各種類型的信息傳達(dá)至并通過通信網(wǎng)絡(luò)168,這些信息包括但 不限于:關(guān)于單個(gè)IED 160-167的操作情況、狀態(tài)和控制信息，事件(例如，故障)報(bào)告，通信 網(wǎng)絡(luò)信息，網(wǎng)絡(luò)安全性事件等。在一些實(shí)施例中，通信網(wǎng)絡(luò)168可以直接連接至一個(gè)或多個(gè) 被監(jiān)控設(shè)備(例如，發(fā)電機(jī)130或斷路器111或172)。
[0035]通信網(wǎng)絡(luò)168還可以通信地耦合至公共時(shí)間源(例如，時(shí)鐘）188。在某些實(shí)施例中， 通信網(wǎng)絡(luò)168可以基于公共時(shí)間源188接收時(shí)間信號(hào)，該時(shí)間信號(hào)可被分配至通信地耦合的 IED 160-167。替代地，IED可以單獨(dú)地連接至公共時(shí)間源?；跁r(shí)間信號(hào)，各個(gè)IED 160-167 可以被配置成用于收集和/或計(jì)算包括例如同步向量的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)操作條件，并且用于以時(shí) 間坐標(biāo)的方式實(shí)現(xiàn)控制指令。IH)可以使用時(shí)間信息以將時(shí)間戳應(yīng)用于操作條件和/或通信 中。在一些實(shí)施例中，WACSA系統(tǒng)180可以接收并處理時(shí)間對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且可以在發(fā)電和輸送 系統(tǒng)100的最高層次處協(xié)調(diào)時(shí)間同步化控制動(dòng)作。在其他實(shí)施例中，通信網(wǎng)絡(luò)168可以不接 收時(shí)間信號(hào)，但是公共時(shí)間信號(hào)可被分配至IED 160-167。
[0036] 公共時(shí)間源188還可以由IED 160-167用于對(duì)信息和數(shù)據(jù)加時(shí)間戳。時(shí)間同步化可 以針對(duì)數(shù)據(jù)組織、實(shí)時(shí)決策、以及事后分析是有幫助的。時(shí)間同步化可以進(jìn)一步應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò) 通信。公共時(shí)間源188可以是時(shí)間同步化的可接受形式的任何時(shí)間源，包括但不限于電壓制 控的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器、具有或沒有數(shù)字鎖相環(huán)的銣銫振蕩器、將諧振電路從電子域轉(zhuǎn) 移到機(jī)械域的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)、或者具有時(shí)間解碼的如全球定位系統(tǒng)(GPS)的全球 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收器。在缺乏離散公共時(shí)間源188的情況下，通信網(wǎng)絡(luò)168可以通過 分配時(shí)間同步信號(hào)充當(dāng)公共時(shí)間源188。替代地，每個(gè)IED 160-167可以基于本地時(shí)間保持 機(jī)制而保持本地時(shí)間。無(wú)論在所有設(shè)備之間共享還是本地地保持，時(shí)間源的準(zhǔn)確度可以影 響分析引擎183對(duì)信息進(jìn)行顯示和分析的準(zhǔn)確度。
[0037] 每個(gè)IED 160-167通過通信網(wǎng)絡(luò)168傳達(dá)流式和輪詢數(shù)據(jù)二者并且傳達(dá)至分析引 擎183。對(duì)數(shù)據(jù)的輪詢是由分析引擎183或者由通信網(wǎng)絡(luò)168的通信處理器部分發(fā)起的。如果 輪詢是由通信處理器發(fā)起的，那么分析引擎183從通信處理器輪詢事件數(shù)據(jù)。在這種情況 下，針對(duì)分析引擎183的輪詢方法與從IED 160-167輪詢完全相同，除了針對(duì)多個(gè)IED的數(shù)據(jù) 在由分析引擎183發(fā)起的單個(gè)輪詢過程中可以從通信處理器獲得。數(shù)據(jù)的流式傳輸是由IED 160-167或者由分析引擎183發(fā)起的，但是一旦被發(fā)起那么該流式數(shù)據(jù)不再需要提示來(lái)進(jìn)行 轉(zhuǎn)移。流式傳輸協(xié)議的示例是IEEE C37.118-2005。輪詢系統(tǒng)協(xié)議的示例是由從華盛頓普爾 曼的施韋澤工程實(shí)驗(yàn)室有限公司可獲得的SEL-5045TEAM事件收集系統(tǒng)所使用的協(xié)議。 [0038]如以上詳細(xì)所述，在圖1中展示的電力輸送系統(tǒng)100包括使用IED 160-167的本地 控制和保護(hù)、使用通信網(wǎng)絡(luò)168的廣域控制和/或WACSA 180和/或SCADA 182。來(lái)自IED 160-167的輪詢和流式信息可用于分析引擎183。
[0039]圖2A展示了分析引擎183的功能框圖。數(shù)據(jù)被接收器201收集。接收器將流式數(shù)據(jù) (例如，時(shí)間同步化或同步向量數(shù)據(jù))放入流存儲(chǔ)202中。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器201的流式 接口部分遵循IEEE C37.118-2005協(xié)議。接收器將輪詢數(shù)據(jù)(例如，所觸發(fā)的事件數(shù)據(jù))放入 輪詢存儲(chǔ)203中。因?yàn)槊總€(gè)事件由數(shù)據(jù)的文件組成，所以接收器201通過文件傳輸與輪詢?cè)O(shè) 備進(jìn)行通信。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器201的輪詢接口部分是施韋澤工程實(shí)驗(yàn)室有限公司的 SEL-5045AcSELeratorTEAM?軟件。在另一個(gè)實(shí)施例中，接收器201的輪詢接口部分是手 動(dòng)文件輸入進(jìn)程。一組顯示器205-207模塊通過服務(wù)器模塊204連接至雙數(shù)據(jù)庫(kù)202和203。 服務(wù)器模塊204與數(shù)據(jù)庫(kù)202和203兩者接口連接并且將多組輪詢和/或流式數(shù)據(jù)發(fā)送至 205-207中的正請(qǐng)求數(shù)據(jù)的一個(gè)分析模塊。服務(wù)器模塊204還可以不斷地將數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示 模塊205-207中的正請(qǐng)求實(shí)時(shí)顯示、不斷更新數(shù)據(jù)的任何模塊。如本文更詳細(xì)所述的，分析 模塊205-207可由用戶進(jìn)行配置以請(qǐng)求、格式化并提供輪詢和流式數(shù)據(jù)的表示。
[0040]針對(duì)流式類型數(shù)據(jù)優(yōu)化流存儲(chǔ)202數(shù)據(jù)庫(kù)。在一個(gè)實(shí)施例中，流存儲(chǔ)202由多個(gè)單 獨(dú)文件組成，其中，每個(gè)文件由組合的時(shí)間戳和數(shù)據(jù)集填充。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，其根據(jù)與數(shù)據(jù) 相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳被存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)奈募?。在這個(gè)示例中，每個(gè)文件包含與IED 160-167中的 每個(gè)IED相關(guān)聯(lián)的一天的數(shù)據(jù)。例如，如果八個(gè)IED正將流式數(shù)據(jù)傳達(dá)至分析引擎183,那么 每天有八個(gè)文件被創(chuàng)建。如果數(shù)據(jù)以每秒60條消息的速率被流式傳輸，那么在每個(gè)文件中 存在5，184,000行數(shù)據(jù)。這是因?yàn)橐惶煊?6,400秒而每秒有60條消息被接收。文件中的每一 行以數(shù)據(jù)開始被采樣時(shí)的時(shí)間戳開始。在一個(gè)實(shí)施例中，此時(shí)間戳根據(jù)IEEE C37.118-2005 標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)一起被發(fā)送。該行的其余部分包含與那個(gè)時(shí)間戳相關(guān)聯(lián)的所有測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0041 ]例如，IED 163可以發(fā)送32位浮點(diǎn)值的正序電壓、32位浮點(diǎn)值的正序電流、32位浮 點(diǎn)值的測(cè)量頻率、32位浮點(diǎn)值的測(cè)量頻率變化率、信息的狀態(tài)字節(jié)、32位浮點(diǎn)值的模擬壓力 值以及數(shù)字?jǐn)嗦菲鳡顟B(tài)信息的字節(jié)。在這種情況下，根據(jù)IEEE C37.118-2005標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)測(cè) 量數(shù)據(jù)集可以與在其時(shí)間處被采樣的時(shí)間戳一起被存儲(chǔ)在文件的一行中。如果數(shù)據(jù)是亂序 接收的，根據(jù)其時(shí)間戳那么數(shù)據(jù)可以根據(jù)其時(shí)間戳以所有其他時(shí)間戳的順序被存儲(chǔ)在適當(dāng) 的行中。由此，新的一天的第一秒(在那一秒的首先的第60瞬間采樣的）可以被首先存儲(chǔ)在 文件中并且那一天的最后一秒(在那一秒的最后的第60瞬間采樣的）可以被最后存儲(chǔ)