选择并显示轮询和流式电力系统测量结果的制作方法

文档序号:9816390阅读:592来源:国知局
选择并显示轮询和流式电力系统测量结果的制作方法
【技术领域】
[0001] 本披露涉及选择并显示来自电力系统的轮询和流式信息。更具体而言,本披露涉 及组合并分析在监控和保护电力系统中的广域和本地轮询和流式信息。 附图简要说明
[0002] 描述本披露的非限制性和非详尽实施例,包括参照附图的本披露的各种实施例, 在附图中:
[0003] 图1展示了电力系统和用于监控该电力系统的系统的简化的单线图。
[0004] 图2A展示了分析引擎的功能框图。
[0005] 图2B展示了与本披露的实施例一致的智能电子设备("IED")的功能框图。
[0006] 图3A展示了来自用于组合并分析轮询和流式电力系统信息的系统的显示输出。
[0007] 图3B是类似于在图3A中展示的显示的显示的屏幕截图。
[0008] 图4A展示了来自用于组合并分析轮询和流式电力系统信息的系统的显示输出。
[0009] 图4B是类似于在图4A中展示的显示的显示的屏幕截图。
[0010] 图5A展示了来自用于组合并分析轮询和流式电力系统信息的系统的显示输出。
[0011] 图5B是类似于在图5A中展示的显示的显示的屏幕截图。
[0012] 图6展示了来自电力系统的流式和轮询信息的显示输出。
[0013] 图7展示了一种用于组合并分析轮询和流式电力系统信息的方法。 详细描述
[0014] 电力系统为社会提供关键的基础设施。希望该系统可靠地没有故障地运作。然而, 有时候存在导致隔离中断和设备断开的意料之外的干扰。在这些情况下,重要的是要工程 师来研究该事件并理解发生了什么。经常,这些干扰是极小的并对电力消费者几乎没有影 响。然而,收集来自所有事件(甚至较小事件)的信息帮助工程师学习想法以改进系统并避 免主要的破坏。
[0015] 历史上,事件信息被收集并被存储在本地智能电子设备("IED")(例如,在干扰过 程中起作用的保护继电器)中。为了获得这类电力系统事件数据,工程师将需要在到这些 IH)的拨号连接之上单独地提取每个事件报告或者亲自行进至这些IED以从其中获得数据。 工程师现在可利用更复杂的通信网络访问多个事件文件,这些事件文件在网络之上使用如 例如从华盛顿普尔曼的施韦泽工程实验室有限公司(Schweitzer Engineering Laboratories,Inc ·)可获得的SEL_5040AcSELeratorTEAM_?软件的软件被自动地检索。 然而,即使利用这些更先进的方法,每个事件报告将仍然仅提供特定干扰的本地化视图。 [00 16]除了事件驱动信息,IED还具有能力来不断记录并存储包括例如同步向量的时间 同步化测量结果。时间同步化测量结果通常与流式协议进行通信。应用共享定时信号启用 这些测量结果。工程师可以使用这些测量结果来获取电力系统的广域视图。然而,这些流式 测量结果通常以适度的速率被采样并且被大量过滤。由此,像事件报告一样,它们在所提供 的信息方面具有有限的范围。
[0017]期望有一种方式将本地的、触发的或轮询的高采样速率事件信息与广域的、流式 的较低采样速率同步向量信息进行组合。这种组合可以为工程师和电力系统规划师提供许 多新的益处。例如,工程师可以能够从同步向量信息中获得全面的图片以及从事件信息中 获得电力系统的详细视图。同样,同步向量信息示出了来自KD的在干扰过程中未起作用的 测量结果。与来自参与了的继电器的事件数据相组合的此数据可以帮助工程师理解继电器 有多接近操作区域。通过这样,它们可以细化设置从而使得系统将来更加可靠。同样,该组 合信息帮助验证部件模型。电力系统中的每个干扰导致各种连接的IED根据其内部物理和 算法特性作出响应。来自事件和同步向量的这些组合的测量结果使得能够关联这些响应并 且与预期的响应进行比较。这种比较提供机会来改进用于计算预期响应的这些模型。当流 式和轮询信息被组合到单一分析环境中时,这些以及许多其他应用变得可用。
[0018] 本披露描述了一种用于收集轮询(即,事件)信息和流式(即,同步向量)信息两者 的系统。可以用适合提供以上所述的这些益处以及其他益处的方式对该信息进行存档、校 准、处理以及显示。同样描述了基于此信息提供计算的能力。同样描述了将该信息导出至其 他应用的能力。
[0019] 通过参考附图将最佳地理解本披露的实施例,其中,贯穿全文相同的部件由相同 的数字指示。将容易理解的是,如本文附图中总体上描述和展示的,所披露的实施例的这些 部件可以以广泛的各种不同的配置被安排和设计。因此,以下对本披露的系统和方法的实 施例的详细描述并非旨在限制所声明的本披露的范围,而是仅表示本披露的可能实施例。 此外,除非另外指定,方法的这些步骤不必要求以任何指定的顺序或甚至顺序地执行,也不 要求这些步骤仅执行一次。
[0020] 在一些情况中,众所周知的特征、结构或操作被详细地示出或描述。此外,在一个 或多个实施例中,所描述的特征、结构或操作可以以任何合适的方式进行组合。还将容易理 解的是,如本文附图中总体上描述和展示的,这些实施例的这些部件可以以广泛的各种不 同的配置被安排和设计。
[0021] 所描述的这些实施例的若干方面将被展示为软件模块或部件。如本文所使用的, 软件模块或部件可以包括位于存储器设备和/或在系统总线或有线或无线网络之上作为电 子信号传输的任何类型的计算机指令或计算机可执行代码。例如,软件模块或部件可以包 括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块,其可以被组织为执行一个或多个任务或实现特 定的抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。
[0022] 在某些实施例中,特定的软件模块或部件可以包括存储在存储器设备的不同位置 中的多条不相干指令,这些不相干指令一起实现所描述的该模块的功能性。实际上,模块或 部件可以包括单条指令或许多指令,并且可以分布在若干不同代码段上、在不同程序中、以 及跨若干存储器设备。一些实施例可以在分布式计算环境中被实践,其中,由通过通信网络 联接的远程处理设备执行多项任务。在分布式计算环境中,软件模块或部件可以位于本地 和/或远程存储器储存设备中。此外,在数据库记录中一起连结或渲染的数据可以在同一存 储器设备中或者跨若干存储器设备驻存,并且可以跨网络在数据库中的记录的字段中被联 接在一起。
[0023] 实施例可以被提供为计算机程序产品,该计算机程序产品包括具有存储在其上的 多条指令的机器可读介质,这些指令可以用来对计算机(或其他电子设备)进行编程以执行 本文所述的处理。机器可读介质可以包括但不限于硬盘驱动器、软磁盘、光盘、CD-R0M、DVD_ ROM、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、固态存储器设备或适用于存储电子指令的其他 类型的介质/机器可读介质。
[0024] 图1展示了与本文所披露的实施例一致的电力输送系统100的示例的简化图。可以 在图1中所展示的系统电力输送系统1〇〇中应用和/或实现本文所描述的这些系统和方法。 尽管为了简易目的被展示位单线图,电力输送系统100还可以被配置为三相电力系统。除其 他项外,电力输送系统100可以包括被配置成用于生成电力输出的发电机130和131,该电力 输出在一些实施例中可以是正弦波形。
[0025] 发电机130和131可以分别使用开关或断路器111和171选择性地连接到电力输送 系统。升压变压器114和115可以被配置成用于将发电机130和131的输出增加至更高的电压 正弦波形。总线122和123可以将更高的电压正弦波形分配到总线122与123之间的传输线 120上。降压变压器146可以将来自总线123的正弦波形的电压降低至适用于线142上的电力 分配的较低电压。配电线142经由断路器或开关144进一步选择性地可连接到总线123,并且 可以将电力分配至配电总线140。负载141(如工厂、住宅负载、电机等)可以使用开关或断路 器170选择性地连接至配电总线140。应注意的是,附加变压器或其他设备可用于进一步将 电压从配电总线140上降压至负载141。
[0026] 电力输送系统中可以包括各种其他设备。还展示了使用断路器或开关172选择性 地可连接至传输总线123的切换电容组("SCB")174。可以包括在电力输送系统中的其他设 备可以包括例如静态VAR补偿器、反应器、负载抽头变换器、电压调节器、自耦变压器等。这 些设备中的一些设备被认为包括在电力系统100中,如,例如,负载抽头变换器可以被认为 是负载141的一部分。发电机130和131可以是能够为电力输送系统提供电力的任何发电机, 并且可以包括例如同步发电机、涡轮机(如水电涡轮机、风力涡轮机、燃气涡轮机、燃煤涡轮 机等)、光伏发电机、潮汐能发电机、波力发电机等。这类发电机可以包括如电力电子耦合接 口的部件,例如,双馈感应机、直接耦合AC-DC/DC-AC转换设备等。应注意的是,这些不是详 尽的清单,并且在本披露下可以考虑其他设备、机器及连接设备。
[0027] 如以上提及的,现代电力输送系统(其可以包括发电系统、传输系统、配电系统和 消费系统)是使用IED控制的。图1展示了若干IED160-167,这些IED可以被配置成用于监控 和/或控制电力输送系统的一个或多个元件。IED可以是任何基于处理器的设备,该设备监 控和/或控制在电力输送系统(例如,系统100)中的被监控设备。在一些实施例中,IED 160-167可以收集来自一个或多个被监控设备(例如,发电机130)的设备状态。设备状态可以涉 及被监控设备的状态,并且可以包括例如断路器或开关打开或关闭、阀门位置、抽头位置、 设备故障、转子角度、转子电流、输入功率、自动电压调节器状态、电机转差率、无功功率控 制设置点、发电机励磁机设置等。此外,IED 160-167可以使用传感器、换能器、传动器等接 收与被监控机器或设备有关的测量结果。测量结果可以涉及机器或设备的测量状态,并且 可以包括例如电压、电流、温度、压力、密度、红外线吸收、黏度、速度、角速度、质量等。利用 设备状态和/或测量结果,IED可以被配置成用于导出或计算导出值。这类导出值可以是从 测量
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