确定电网故障类型的方法、设备及电网管理系统的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2009年12月14日、申请号为200980150251. 5、发明名称为"电 网断电和故障状况管理"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总体上涉及一种用于管理电网的系统和方法，更具体地，涉及一种用于管 理电网中的断电和故障状况的系统和方法。
【背景技术】
[0003] 电网可以包括以下各项的一项或所有项：发电、电力传输以及配电。可以利用发 电站来发电，比如燃煤发电厂、核发电厂等等。出于效率的目的，将所生成的电力抬升到非 常高的电压（比如345千伏特）并且通过输电线来传输。所述输电线可以在长距离上传输 电力，比如跨州界或者跨国际边界传输，直到其达到批发顾客为止，所述批发顾客可以是拥 有本地配电网络的公司。所述输电线可以终止于传输变电站，所述传输变电站可以把所述 非常高的电压降低到一个中间电压（比如138千伏特）。较小的输电线（比如子输电线） 将所述中间电压从传输变电站传输到各配电站。在所述配电站处，可以将所述中间电压再 次降低到一个"中压"（比如从4千伏特到23千伏特）。可以从所述配电站发出一条或多 条馈电电路。举例来说，可以从配电站发出4条到几十条馈电电路。所述馈电电路是包括 4条电线的3相电路（分别用于3相当中的每一相的3条电线以及用于零线的1条电线）。 馈电电路可以被布线在地上（在电线杆上）或地下。可以利用配电变压器周期性地分接出 所述馈电电路上的电压，所述配电变压器将所述电压从"中压"降低到"消费者电压"（比如 120V)。随后可以由消费者使用所述消费者电压。
[0004] 可以由一家或多家电力公司来管理电网，包括管理与电网有关的故障、维修以及 升级。然而，对于电网的管理常常效率低下并且代价高昂。举例来说，管理本地配电网的电 力公司可以管理可能发生在馈电电路中或者发生在从馈电电路分支出的电路（侧电路）上 的故障。对于本地配电网的管理常常依赖于断电发生时来自消费者的电话呼叫，或者依赖 于对本地配电网进行分析的现场调查员。
[0005] 电力公司已经尝试利用数字技术来升级电网，其有时被称作"智能电网"。举例来 说，更为智能的仪表（其有时被称作"智能仪表"）是一种更加先进的仪表，其与传统仪表相 比更加详细地识别出功耗。所述智能仪表随后可以将该信息通过某一网络传送回本地公用 事业以用于监测和计费目的（遥测）。虽然在升级电网方面的这些最近的进步是有益的，但 是还需要更多的进步。据报道，单单在美国，一半的发电容量未被使用，一半的长距离输电 网容量未被使用，并且其三分之二的本地配电未被使用。因此，明显存在对于改进电网的管 理的需要。
【发明内容】
[0006] 根据本公开内容的一方面，公开了一种用于电网的断电管理系统。所述断电管理 系统可以包括可以在一个或多个处理器上执行的断电智能应用，其被配置成接收来自电网 的各个装置和部分的事件消息。所述事件消息可以允许所述断电智能应用确定对于电网的 特定装置或部分何时可能存在断电状况。所述断电智能应用可以确定发送所述事件消息的 所述电网的一个、一些或所有装置和部分的操作状态。所述断电智能应用可以接收与电网 的当前需求状况和电网的物理配置有关的数据，以便在接收到表明存在与电网相关联的断 电的事件消息时证实存在与电网相关联的断电。所述断电智能应用可以向中央电力局通知 断电的发生，从而允许定位及修正所述断电。所述断电智能应用可以基于接收到事件消息 而暂停处理接收自正在经历断电状况的电网部分的消息，并且可以在所述断电状况不再存 在时恢复所述处理。
[0007] 根据本公开内容的另一方面，可以在至少一个处理器上执行的故障智能应用可以 被配置成接收相量数据（幅值和相位角），以便在检测到电网中的故障的故障状况时识别 故障类型。所述故障智能应用可以对所述相量数据应用一组预定标准。所述故障智能应用 可以对所述相量数据应用各种类别的标准，以便基于对所述标准的应用系统性地从考虑当 中排除任何故障类型。随着应用每一类别的标准，可以将不满足所述标准的故障类型作为 所述故障类型从考虑当中排除。应用每一类别可以导致减少潜在的故障类型，并且可以最 终导致将单一故障类型识别为所述故障类型。所述故障智能应用可以实施接连读数约束以 便确定所述故障实际上不只是暂时性的。可以将所述故障识别提供给中央机构以供后续分 析和修正。
[0008] 随着查阅下面的附图和详细描述，其它系统、方法、特征和优点对于本领域技术人 员将变得显而易见。所有此类附加的系统、方法、特征和优点都意在被包括在本说明书内以 及被包括在本发明的范围内，并且受到所附权利要求书的保护。
【附图说明】
[0009] 图1是电网的总体架构的一个示例的方框图。
[0010] 图2是图1中所描绘的INDE核心的方框图。
[0011] 图3是电网的总体架构的另一个示例的方框图。
[0012] 图4是图1和3中所描绘的INDE子站的方框图。
[0013] 图5是图1和3中所描绘的INDE装置的方框图。
[0014] 图6是电网的总体架构的又一个示例的方框图。
[0015] 图7是电网的总体架构的又一个示例的方框图。
[0016] 图8是包括可观测性处理的一些示例的列表的方框图。
[0017] 图9示出了电网状态测量及操作处理的流程图。
[0018] 图10示出了非操作数据处理的流程图。
[0019] 图11示出了事件管理处理的流程图。
[0020] 图12示出了需求响应（DR)信令处理的流程图。
[0021] 图13示出了断电智能处理的流程图。
[0022] 图14示出了故障智能处理的流程图。
[0023] 图15示出了元数据管理处理的流程图。
[0024] 图16示出了通知代理处理的流程图。
[0025] 图17示出了收集仪表数据（AMI)处理的流程图。
[0026]图18A-D是实体关系图的一个示例，其可以被用来代表基线连接性数据库。
[0027] 图19示出了蓝图进展流向图的一个示例。
[0028] 图20示出了被配置成确定与仪表有关的断电状况的断电智能应用的操作流程 图。
[0029] 图21示出了被配置成确定与线路传感器有关的断电状况的断电智能应用的操作 流程图。
[0030] 图22示出了被配置成确定与故障电路指示器有关的断电状况的断电智能应用的 操作流程图。
[0031] 图23示出了被配置成确定与电容器组有关的断电状况的断电智能应用的操作流 程图。
[0032] 图24示出了被配置成确定与电网段有关的断电状况的断电智能应用的操作流程 图。
[0033] 图25示出了被配置成确定与馈电电路有关的断电状况的断电智能应用的操