確定電網(wǎng)故障類型的方法、設(shè)備及電網(wǎng)管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年12月14日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980150251. 5、發(fā)明名稱為"電 網(wǎng)斷電和故障狀況管理"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明總體上涉及一種用于管理電網(wǎng)的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及一種用于管 理電網(wǎng)中的斷電和故障狀況的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 電網(wǎng)可以包括以下各項(xiàng)的一項(xiàng)或所有項(xiàng)：發(fā)電、電力傳輸以及配電?？梢岳冒l(fā) 電站來發(fā)電，比如燃煤發(fā)電廠、核發(fā)電廠等等。出于效率的目的，將所生成的電力抬升到非 常高的電壓（比如345千伏特）并且通過輸電線來傳輸。所述輸電線可以在長(zhǎng)距離上傳輸 電力，比如跨州界或者跨國(guó)際邊界傳輸，直到其達(dá)到批發(fā)顧客為止，所述批發(fā)顧客可以是擁 有本地配電網(wǎng)絡(luò)的公司。所述輸電線可以終止于傳輸變電站，所述傳輸變電站可以把所述 非常高的電壓降低到一個(gè)中間電壓（比如138千伏特）。較小的輸電線（比如子輸電線） 將所述中間電壓從傳輸變電站傳輸?shù)礁髋潆娬?。在所述配電站處，可以將所述中間電壓再 次降低到一個(gè)"中壓"（比如從4千伏特到23千伏特）?？梢詮乃雠潆娬景l(fā)出一條或多 條饋電電路。舉例來說，可以從配電站發(fā)出4條到幾十條饋電電路。所述饋電電路是包括 4條電線的3相電路（分別用于3相當(dāng)中的每一相的3條電線以及用于零線的1條電線）。 饋電電路可以被布線在地上（在電線桿上）或地下。可以利用配電變壓器周期性地分接出 所述饋電電路上的電壓，所述配電變壓器將所述電壓從"中壓"降低到"消費(fèi)者電壓"（比如 120V)。隨后可以由消費(fèi)者使用所述消費(fèi)者電壓。
[0004] 可以由一家或多家電力公司來管理電網(wǎng)，包括管理與電網(wǎng)有關(guān)的故障、維修以及 升級(jí)。然而，對(duì)于電網(wǎng)的管理常常效率低下并且代價(jià)高昂。舉例來說，管理本地配電網(wǎng)的電 力公司可以管理可能發(fā)生在饋電電路中或者發(fā)生在從饋電電路分支出的電路（側(cè)電路）上 的故障。對(duì)于本地配電網(wǎng)的管理常常依賴于斷電發(fā)生時(shí)來自消費(fèi)者的電話呼叫，或者依賴 于對(duì)本地配電網(wǎng)進(jìn)行分析的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查員。
[0005] 電力公司已經(jīng)嘗試?yán)脭?shù)字技術(shù)來升級(jí)電網(wǎng)，其有時(shí)被稱作"智能電網(wǎng)"。舉例來 說，更為智能的儀表（其有時(shí)被稱作"智能儀表"）是一種更加先進(jìn)的儀表，其與傳統(tǒng)儀表相 比更加詳細(xì)地識(shí)別出功耗。所述智能儀表隨后可以將該信息通過某一網(wǎng)絡(luò)傳送回本地公用 事業(yè)以用于監(jiān)測(cè)和計(jì)費(fèi)目的（遙測(cè)）。雖然在升級(jí)電網(wǎng)方面的這些最近的進(jìn)步是有益的，但 是還需要更多的進(jìn)步。據(jù)報(bào)道，單單在美國(guó)，一半的發(fā)電容量未被使用，一半的長(zhǎng)距離輸電 網(wǎng)容量未被使用，并且其三分之二的本地配電未被使用。因此，明顯存在對(duì)于改進(jìn)電網(wǎng)的管 理的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，公開了一種用于電網(wǎng)的斷電管理系統(tǒng)。所述斷電管理 系統(tǒng)可以包括可以在一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行的斷電智能應(yīng)用，其被配置成接收來自電網(wǎng) 的各個(gè)裝置和部分的事件消息。所述事件消息可以允許所述斷電智能應(yīng)用確定對(duì)于電網(wǎng)的 特定裝置或部分何時(shí)可能存在斷電狀況。所述斷電智能應(yīng)用可以確定發(fā)送所述事件消息的 所述電網(wǎng)的一個(gè)、一些或所有裝置和部分的操作狀態(tài)。所述斷電智能應(yīng)用可以接收與電網(wǎng) 的當(dāng)前需求狀況和電網(wǎng)的物理配置有關(guān)的數(shù)據(jù)，以便在接收到表明存在與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的斷 電的事件消息時(shí)證實(shí)存在與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的斷電。所述斷電智能應(yīng)用可以向中央電力局通知 斷電的發(fā)生，從而允許定位及修正所述斷電。所述斷電智能應(yīng)用可以基于接收到事件消息 而暫停處理接收自正在經(jīng)歷斷電狀況的電網(wǎng)部分的消息，并且可以在所述斷電狀況不再存 在時(shí)恢復(fù)所述處理。
[0007] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，可以在至少一個(gè)處理器上執(zhí)行的故障智能應(yīng)用可以 被配置成接收相量數(shù)據(jù)（幅值和相位角），以便在檢測(cè)到電網(wǎng)中的故障的故障狀況時(shí)識(shí)別 故障類型。所述故障智能應(yīng)用可以對(duì)所述相量數(shù)據(jù)應(yīng)用一組預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。所述故障智能應(yīng)用 可以對(duì)所述相量數(shù)據(jù)應(yīng)用各種類別的標(biāo)準(zhǔn)，以便基于對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)性地從考慮當(dāng) 中排除任何故障類型。隨著應(yīng)用每一類別的標(biāo)準(zhǔn)，可以將不滿足所述標(biāo)準(zhǔn)的故障類型作為 所述故障類型從考慮當(dāng)中排除。應(yīng)用每一類別可以導(dǎo)致減少潛在的故障類型，并且可以最 終導(dǎo)致將單一故障類型識(shí)別為所述故障類型。所述故障智能應(yīng)用可以實(shí)施接連讀數(shù)約束以 便確定所述故障實(shí)際上不只是暫時(shí)性的?？梢詫⑺龉收献R(shí)別提供給中央機(jī)構(gòu)以供后續(xù)分 析和修正。
[0008] 隨著查閱下面的附圖和詳細(xì)描述，其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人 員將變得顯而易見。所有此類附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)都意在被包括在本說明書內(nèi)以 及被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且受到所附權(quán)利要求書的保護(hù)。
【附圖說明】
[0009] 圖1是電網(wǎng)的總體架構(gòu)的一個(gè)示例的方框圖。
[0010] 圖2是圖1中所描繪的INDE核心的方框圖。
[0011] 圖3是電網(wǎng)的總體架構(gòu)的另一個(gè)示例的方框圖。
[0012] 圖4是圖1和3中所描繪的INDE子站的方框圖。
[0013] 圖5是圖1和3中所描繪的INDE裝置的方框圖。
[0014] 圖6是電網(wǎng)的總體架構(gòu)的又一個(gè)示例的方框圖。
[0015] 圖7是電網(wǎng)的總體架構(gòu)的又一個(gè)示例的方框圖。
[0016] 圖8是包括可觀測(cè)性處理的一些示例的列表的方框圖。
[0017] 圖9示出了電網(wǎng)狀態(tài)測(cè)量及操作處理的流程圖。
[0018] 圖10示出了非操作數(shù)據(jù)處理的流程圖。
[0019] 圖11示出了事件管理處理的流程圖。
[0020] 圖12示出了需求響應(yīng)（DR)信令處理的流程圖。
[0021] 圖13示出了斷電智能處理的流程圖。
[0022] 圖14示出了故障智能處理的流程圖。
[0023] 圖15示出了元數(shù)據(jù)管理處理的流程圖。
[0024] 圖16示出了通知代理處理的流程圖。
[0025] 圖17示出了收集儀表數(shù)據(jù)（AMI)處理的流程圖。
[0026]圖18A-D是實(shí)體關(guān)系圖的一個(gè)示例，其可以被用來代表基線連接性數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0027] 圖19示出了藍(lán)圖進(jìn)展流向圖的一個(gè)示例。
[0028] 圖20示出了被配置成確定與儀表有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的操作流程 圖。
[0029] 圖21示出了被配置成確定與線路傳感器有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的操作 流程圖。
[0030] 圖22示出了被配置成確定與故障電路指示器有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的 操作流程圖。
[0031] 圖23示出了被配置成確定與電容器組有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的操作流 程圖。
[0032] 圖24示出了被配置成確定與電網(wǎng)段有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的操作流程 圖。
[0033] 圖25示出了被配置成確定與饋電電路有關(guān)的斷電狀況的斷電智能應(yīng)用的操