控制电力系统以响应电路异常的方法和装置的制作方法

文档序号:6322195阅读:320来源:国知局
专利名称:控制电力系统以响应电路异常的方法和装置的制作方法
背景技术
发明领域本发明一般涉及电力系统控制的改进,例如电力分配系统,并更特别地涉及利用智能自主节点,用于隔离配电线的故障线段,给终端用户恢复服务,改善电路保护和系统资源的分配。
相关技术描述通常,分配系统包括经分配网络连接到一个或更多个供给点的一个或更多个源(source)。当物品(材料或能量)经网络传送时,也会产生异常(例如故障),能导致物品正常流动的中断,或来自系统的物品损失。为了有助于将这些异常的影响减少到最少,分配系统通常在整个网络的各个位置含有节点,节点运行地监视或控制经过系统的物品流。希望不仅当发生异常时将物品损失减少的最少,而且将经受由于任何异常引起物品传递中断的用户数量减少到最少。为了减少物品的损失,系统中的节点可具有不与其他节点调整单独响应系统异常性的能力。在这样的系统中,节点能防止物品流过存在异常的部分分配系统。然而,这种系统可能中断服务的用户比实际需要中断的用户更多。
本发明最适用的电力分配系统一般是较低的中压分配馈电线(电压范围从约4千伏到69千伏),从电力配电分站起始并引导到电力公用事件终端消费者或经销商的电源。虽然管理这些馈电线运行电法则与管理高电压产生和传输系统运行的法则相同,用于建造,运行和管理低电压系统的方法是不同的。这些方法是由更大量的及地理散布的配电装置,及由每英里线路提供的较少量的电能规定的。这引起对较低成本,模块化,标准化设备的需要,这些设备能用最少的劳动量和人力管理进行安装,运行和管理。
分配馈电线的故障(缺点)是由低落的电力线,地下电缆的挖掘或其他原因引起的,并典型地可通过检测过电流(短路电流/过电流)来检测,并偶而通过检测电压损失来检测。在分配系统中,有时,由用户申诉电压损失的情况是所述实用程序用于采样断电的装置,派一个工作人员去隔离故障并改装分配系统来响应(P)2-12~13)。隔离这些故障的典型装置是主要位于配电分站的电路断路器位于分路线或在用户变压器的保险丝。分站断路器通常配置有再闭合继电器,在断路器已检测到过流情况及跳闸断开后,使该断路器闭合几次。如果在这些“再次接入”中的任何一次期间,故障变得无法检测,恢复服务并不引起大面积断电。特别在架空配电线上,由风,发光等引起的临时电弧可引起许多故障。这样,当断路器断开时清除了大多数故障并且自动重新闭合恢复服务。替代地,企图重新闭合几次后,如果过流情况还继续存在,自动开关进入“锁定”状态,可防止再次企图清除故障。
除了手动操作开关外,大多数馈电线没有隔离分站和保险丝之间故障的其他装置,这样,馈电线的任何故障导致冗长的,昂贵的,不便的和潜在危险的断电。对于这个主要的例外包括使用称作为“线自动开关”,“断路器”和“自动线分段开关”或“分段隔离开关”的装置。这些是自运行装置,技术熟练人员熟知的。并在这文档中分类地称作为“故障隔离装置”。术语“分段隔离开关”涉及一种下面描述的自动故障隔离装置的专用系列,而术语“分段”和“分段隔离”用于描述故障线段的处理,由上述的所有类型的开关执行这种处理。
“线自动开关”典型地是预包装的,带有再闭合继电器的分站断路器的型式。线自动开关通常包括带有集成电流检测的故障断开切换装置,加上一个控制外壳,含有故障检测硬件,控制逻辑,用户接口模块,和后备电池电源。当放置在分站和用户负载之间的配电线上时,通过用故障检测设置来设置线自动开关,调整到在分站断路器跳闸之前运行并相对地防止分站断路器跳闸。这具有能减少受电力线故障末端影响的用户数的效果。在非常长的馈电线上,更灵敏的设置能用于防止馈电线产生幅度太低以致不能由分站断路器可靠检测的故障。多个线自动开关能串联地放置在配电线上,虽然变得越来越难以或不可能调整它们的设置,这样,仅能操作故障源侧的最近的自动开关。
“中断器”典型地是一个预包装的断路器及故障继电器,不具有自动闭合能力。中断器主要用在地下分配系统中。
“自动线分段隔离开关”或“分段隔离开关”典型地是一种预包装组合中,用在与称为“线分段隔离开关控制”的设备相结合中。分段隔离开关检测电流(及随意的电压)这样能监视电路和源侧保护装置的运行情况。分段隔离开关配置成在某些情况下能断开它的开关,这些情况是在简短的时间间隔内已经发生预设定的电压损失后断开电路时的情况。这些情况随各种产品而不同,但总是基于由紧跟在电压损失后的故障引起的状态采样。分段隔离开关设计成能与电路保护装置的运行相协调。典型的分段隔离开关是例如由Cooper工业公司制造的Cooper电源系统分段隔离开关型GV或GW,或由S&C电气公司制造的电力线模块2801-SC开关控制的装置。
已经研制成各种类型的配电自动系统,用于隔离故障并重新配置分配系统以给大多数终端用户提供服务。这些系统类型包括中央控制,配电控制和智能自动控制的组合。在这样的中央控制系统中,每个节点可与中央控制位置通信,中央控制位置从每个节点采集信息,并调整全系统响应。中央控制器典型地维持详细的系统布局图,而无论何时系统重新配置或添加新节点就必需更新这张布局图。这使这样的中央控制系统的实现和维护更不可靠,更难且更昂贵。另外,对于只有几个节点的小系统,包括中央控制器的需求明显地增加了系统的成本。此外,一旦矫正了异常,节点通常必需转变到正常状态或转变到一种指定状态。一旦纠正了异常性,一般希望将节点置于原配置或一种指定的配置中,目前通常只能人工操作来实现。
在美国专利申请号6018449,6111735,6243244和6347027中描述了智能,分布控制的方法。虽然这些系统一般可适用于执行它们设计功能,它的优点是能确定怎样最佳地重新配置一种复杂的配电电路,同时防止电路任何部分的过载;例如系统资源的分配。这在电路分支扩展(分叉)情况中变得特别困难,这样,多负载侧开关企图同时获得附加负载并使电路过载。

发明内容
本发明的一个主要方面是提供使用和调整在通信中传送的信息运用的方法和相关系统,以最有效和灵活地响应异常情况,隔离故障并恢复给终端用户(电路重新配置)服务;例如,增强分配系统的可重新配置能力。
本发明的另一方面中,在系统中提供能响应具有众多节点的分配系统中的敢障的方法,以能最佳地重新配置该分配系统并经每个节点的资源合理地分配该分配系统的系统资源,并将源分配数据或信息传送给其他节点,以请求并建立系统资源的合适分配。
本发明的又一方面中,节点“组”是在分配系统中定义的,具有相关的切换控制,互相之间有各种组通信,最有效和迅速地重新配置该系统,以响应故障条件和其他电路异常性。
那些技术熟练人员从下面的连同附图的详细描述中将变得更明白本发明的这些和其他目的及优点。
附图简述

图1示出一种传统分配系统,在该分配系统中,已经确定了一种说明性分配系统的节点;图2是本发明说明性实施例的一个节点的框图;图3-8是流程图,示出图2实施例应用的各种例程;图9和10示出一种分配系统的替代配置,描述增强的控制功能及改善的故障隔离能力,连同用于支持该配置的流程图;图11示出节点控制器200的一个替代实施例的逻辑框图,在该实施例中,电路重新配置智能包含在一块附加的微处理板内;图12-14示出本发明的另一个替代实施例的总逻辑结构及数据结构;图15-21是图12-14的本发明实施例对说明性分配系统内过流故障事件的系统操作和响应的表示法,描述本发明重新配置和恢复服务的响应;图22,包括图22a-22g,是可以应用的说明性流程图,并是由图12-15在单组成员执行典型操作的表示法;图23-55是由分站损失引起的图12-15和22的本发明的系统操作和响应的表示法,所述分站确定为S1;图56-59是可以应用的说明性逻辑流程图,并是依据源分配布局,在单组成员执行的典型操作的表示法。
发明详述本发明包括对用于控制分配系统(例如电力分配系统)的方法和系统的新颖改进。通过下面的描述,以允许技术熟练人员制作和使用本发明,并且在特殊应用和它们的需求的上下文中提供下列的描述。对较佳实施例的各种修改对那些技术熟练人员是易明白的,并且这里定义的一般原理可应用到其他实施例和应用中,并没有背离本发明的精神和范围。这样,本发明旨在不限制于所示的实施例,但旨在符合于与这里描述的原理和特征相一致的广泛可能的范围。例如,本发明可应用于除电能之外的各种配送的物品,例如液体流动等。此外,虽然说明性电力系统利用在各种节点和位置上的道岔位置。应当认识到在特殊的实施例中,这些说明性道岔位置是各种设备中的任意一个,所述设备包括自动开关,断路器,分段隔离开关或其他操作装置。
图1示出示一部分说明性电力分配系统的简化视图,能由本发明控制。该分配系统包括多个电源102,经过配电线106,例如传统的电力线,连接到多个用户104(例如,工厂,家庭等)。配电线106具有多个节点108,放置在沿配电线106的预定点上。图1中的电源,用户,配电线和节点的数量是随意描述的,并在任意约定的分配系统中存在不同的配置或者这些元件中每种元件的数量是不同的。
虽然在美国专利申请号6018449,6111735,6243244和6347027披露的系统都可很好地适用于依据主干配电线上的本地配置(of?(P)7-16),及采样条件做出决定,本发明允许更有效和更灵活地响应特别在大型分配系统中的异常性,以重新配置并恢复给终端用户服务(电路重新配置),及分配系统资源,例如防止电源的过载;即,增强分配系统的适当的重新配置能力。例如,经每个节点的资源及给其他节点的电源分配数据或信息的通信来提供一种方法,以请求和建立系统资源的适当分配。在较佳排列中及特别地在大型分配系统中有用,节点“组”是在分配系统中定义的,具有相关的切换控制,互相之间有各种组通信,最有效和迅速地重新配置该系统,以响应故障条件和其他电路异常性。以这种方式,能够实现更加智能的本地决策及组内协调。
图2描述节点200的说明性实施例。配电线202通过开关204,开关204能断开和闭合这点上的配电线。在本发明的其他实施例中,开关204可由其他能执行电力检测,控制或调节功能的其他装置代替,所述功能例如为电压调节(稳压器),无功功率控制(切换电容组),故障检测等。
将理解与本发明相一致的,节点200也可以是能用于控制两个(双的),三个或多个开关的的类型,在开关之间带有用户负载或替代源。在这种情况中,配电线202将通过两个或多个开关204,这些开关204能在单节点200的控制下单独地断开和闭合。在这范围内,节点200是来自通信标准点的单节点,但可以是来自本发明的电源系统和控制算法的多节点。在这种环境下,信息流未改变,但通信步骤是简单地旁路。
节点控制器206控制配电开关204。节点控制器206包括控制计算机208,显示器209,及相关的存储器210。存储器210储存能控制节点响应检测条件及来自其他节点的通信信息的程序,并储存有关该系统的信息。
当节点200具有保护(过流保护/故障断路)能力时,本发明还包含组运行的特征。那些技术熟练人员将认出配电开关204可具有不同的运行能力,这运行能力能增强或将它的能力转移到参与电路重新配置中。例如,最低成本的开关不可能中断高强度电流或不配备两种电压和电流传感器。那些技术熟练人员将认出节点200可编程成在高强度断路电流下不能断开开关(分段隔离开关控制),或替代地可编程作为一个“电路保护装置”(自动开关或断路器)。当编程为保护装置时,该开关在过流条件(故障电路)下能断开,以防止火灾或损伤电路或用户设备,也为了安全关系。
本发明的主要方面是在各种实施例中提供具有广义算法和处理的方法和装置(通常见图3-10,14,22和56-59),使用并协调在通信上传送的信息,以适当地并最佳地重新配置该系统来响应电路异常性,并分配系统资源。这样,极大地增强了分配系统的总保护和重新配置能力。
控制计算机208连接到AC波形处理器212。AC波形处理器212经过场接口连接器214连接到配电线202。这允许处理器测量配电线上的各种电力临界参数,例如,电压和电流,对它们进行数字转换,,并将它们传送给控制计算机进行处理,通信,或储存在存储器内。
数字I/O接口216连接到控制计算机208,开关204,及配电线202。数字I/O接口216允许计算机控制器206接收开关位置采样信息和其他输入,并将控制输出输出到开关。
通信装置218连接到控制计算机208,并允许它通过图1的通信信道110与系统上其他节点通信。通信装置能连接到任何通信网络,便利地可使用并具有所希望的特性;例如,Metricom Radio(现在由Schlumberger企业制造,并在Utilinet生产线下出售)已经发现适合于一种实施中。可选地,如果希望,第二台通信装置220可以包含在节点200内,由不是本发明的系统使用。该通信装置220的一个例子是SCADA网关。
电能经电源/备用电池222供给节点。从太阳能,AC变压器或从经电压传感器提供的电源对该电池进行充电。
每个节点连接到通信信道110。能使用任何一种类型的通信信道。例如,通信信道可以是电话,无线电,英特网,或光纤电缆。
依据如图3-8相关描述的本发明第一说明性实施例,图3是流程图,描述由每个节点运行的同步计数器和状态选择处理的操作。在这处理中,节点更新它们的定时器及数据库顺序计数器,这些计数器用于使节点互相同步。然后,节点检测错误条件,并且如果并从它们的数据库发现和确定有错误就设置错误标志,声明它们处于同步,总校验,或重新配置事件。加强同步处理是步骤315附加处理,以提供在重新配置之前能“预先通知”它们保护特性的保护装置,即使这样,如果先前设置适当,在调整保护装置概要调整之前可以开始电路的初始恢复。
图4是流程图,描述依据目前较佳实施例由每个节点运行的同步处理状态的操作。在这种状态中,节点建立有关分配系统的临界控制信号的数据库。所有节点捐献于数据库的建立。每个节点在它的存储器中储存该数据库的复制品。依据目前较佳实施例的建立数据库的步骤如下每个节点从前一个节点接收该数据库,添加它自己的信息记录,并将该数据库传送到下个节点。这处理继续,直到所有节点已从每个其他节点接收到一条记录为止。一旦该处理完成了,然后,每个节点进行到图5所示的总检验状态。
图5是流程图,描述由每个节点运行的总检验状态处理的操作。当一个节点运行这处理时,它检验已经从所有其他节点接收到的记录,以确信这些记录反映了系统状态的适时版本。
图6是流程图,描述转移处理状态的操作。这张流程图描述在系统中发生故障时,跟随着独立的分段隔离后由每个节点使用的处理。当节点接收到另一个节点已经进入这处理的一条信息时,在该节点也启动这处理。为了在故障发生后,尽可能地给更多用户恢复电力服务,每个节点将使用这种处理,以确定它能否闭合它相关的开关。这些特征扩展了转移逻辑的功能性,以确保保护设置匹配于转移的需求(步骤645-654)。
图7描述由每个节点使用的逻辑,以一旦消除了故障,将分配系统返回到正常状态。这扩展了返回到正常逻辑的功能性,以确保保护设置匹配于返回到正常转移的需求,特别当使用“闭合”转移时(步骤722和750-752)。
图8是流程图,描述任务计时器的操作,该任务计时器是在图6的转移处理状态及图7的返回到正常处理状态期间使用的,为了确保该系统不会化太多时间完成这些处理中的任一种处理所需的步骤。这扩展了返回到正常逻辑的功能性,以当返回到正常转移时,并特别当使用“闭合”转移返回到正常时复位该保护设置(步骤830-831)时。
依据这个第一个说明性实施例,存储器210储存能控制该节点的该程序设计并储存系统内每个节点的节点记录数据库(组数据库)。每条记录包括许多区段,字段含有允许节点控制器控制节点开关的信息,以改变配电线特征以响应分配系统命令。在特殊执行中,该记录包括保护特征,便利于在负载转移/恢复期间,调整保护设置。
在说明性实施例中,数据库内节点记录的次序相应于分配系统内节点的物理次序。下面的两种情况不应当偏离本发明在数据库中含有按其他方式排序的节点记录,并包含分配系统内节点实际或相对物理位置的每条节点记录的信息。如果节点控制器是双个或多个开关类型,每个开关的位置是在该数据库中表示的,并可独立地排序。
在本发明的另一实施例中,来自通信的标准点的单个,双个和多个开关节点能用作为该组的唯一成员。当它是物理安装的唯一成员时,(其他成员可以后安装),当组的其他成员已经临时地移出该组时,或当该组中其他节点的错误防止整个组在断电条件下起作用时,双开关节点可起作为该组内的唯一成员。
同样,本发明适合于控制如图1所示的环路分配系统,在该环路分配系统中,在有两个电力源及在两个电力源之间的配电线上的一个常开开关(“结”开关),或适合于控制幅射状分配系统,在该幅射状分配系统中,有一个电力源而没有结开关。它没有背离本发明数据库表示更简单或更复杂的分配系统布局并且本发明在这样的布局上也能工作。
在特殊实施中,依据该开关的哪一侧激励及哪一侧未激励,该结开关能闭合以从任何一侧恢复负载(反馈)。作为惯例,将电路描述为含有“右”侧和“左”侧,在右侧和左侧之间带有该结开关。最低编号节点设计成最接近电路左侧上的电力源,而最高编号节点是最接近右侧电力源。横越两个相邻节点中每一个节点的电路称作为“转移线段”或“线段”。
在本发明的说明性实施例中,每个节点数据库记录包括(1)当前使用标志的记录,(2)由每条单独记录表示的设备类型指示,(3)节点通信地址,(4)它的正常开关状态(断开或闭合),(5)当前开关状态,(6)电压状态(为配电线上存在或不存在的电压)(如适用,用位置表示),(7)故障状态(含有被检测到的故障)(如适用,用位置表示),(8)当时时间印记,(9)数据库顺序号,(10)逻辑处理状态(开关处于什么状态和步骤),(11)错误条件状态标志,(12)自动/手动操作方式状态(如适用,用位置表示),(13)每相上传感负载的平均值(如适用,用位置表示),(14)事件处理启动时的时间印记,(15)返回到正常方法的指示(开放或封闭转移),(16)节点是否在电路受影响部分内的指示,(17)当从左侧给电路馈送时用电流保护设置能充分地保护的最大线段段数,及(18)当从右侧给电路馈送时,同样能保护的线段数。为了这说明性实施例的目的,线段(见上面的项17和18)表示图1的两个相邻组节点之间的配电线。在单个通信节点含有双个或多个开关的情况中,线段数计数主干配电线上任何两个开关位置间的负载,作为附加线段。用下面概述的方法获得“线段的最大数”。将理解在本发明的其他实施中,不同的节点数据可储存在每个节点的数据库记录中,没有背离本发明的范畴。
组本地记录数据库(上面)允许每个节点含有有关分配系统状态的足够信息,以智能地控制它的本地开关。另外,因为数据库是本地储存在节点内,该节点不需要请求其他节点提供信息,或等待从其他节点接收操作指令。
应当理解与本发明的一致性当前在使用标志中的记录能用于从协调系统有效中移去一个节点,或允许一个节点再继续协调系统有效。可以通过,但不限止于外部决策实体,或由该节点本身做出移去节点或继续节点有效的决策。
保护概要和组数据库本发明包括保护装置概要的附加属性的表示法。这些属性增强保护机构将计划操作范围和设置目的传送给组节点的能力。另外,这些属性支持附加的,组相关功能,另外不用单独装置的保护设置表示,如下面将变明白的。这些属性是(1)“概要类型”,表示该概要旨在用途。对于较佳实施,可能的值是(a)“组方式/正常”,当节点处于正常状态时使用,常开开关断开,而所有其他开关闭合。在较佳实施例中,仅有一个组方式/正常概要,虽然含有多个概要也不偏离本发明的范畴,依据运行参数例如全年的季节或负载基标准进行选择。(b)“组方式/转移”,在这个装置必需获得或携带附加线段或负载并且正常概要不适用的环境中使用。可能有多个组方式/转移概要,依据下面讨论的各种选择标准选择地使用。(c)“孤立”,当不允许组操作,或由于永久性错误或问题不允许或临时禁止组操作时(下面将这些称作为“中止转移”条件)。(d)“组方式/返回到正常”,在“返回到正常”组运行期间使用(见下面)。(2)“线段数,左侧分配”,表示在本地开关位置开始的附加线段的最大数,当电能从电路左手侧馈送时,这能由该概要保护。如果该系统包括带有能保护配电线末端的概要的其他保护装置,这数值可假定为大于直接达到该装置的值。在这种情况,如果其他装置是组成员,本发明特征中的一个特征是维持与该概要中的一致性。(3)“线段数,右侧分配”如同上面的,但是从右侧馈送电能。(4)“最大负载”,表示该概要旨在保护的用户负载的最大值。这个值通常由用户预定,并与实时负载相比较,以确保该概要不是用在发生保护装置失灵的环境中。(5)“保护选择键”这是对与概要相关的实际配置设置的索引或内部指针。这索引允许用户指定的条目链接到设备设置的集合,设备设置即可以预装载到设备内或维持为单独的数据库。那些技术熟练人员将能理解能使用于表征保护装置设置配置的其他属性和属性值。
本发明的一个目的是决定其他组成员的保护设置是否需要在通过闭合断开开关能获得附加负载之前需要调整。这样,本地记录中的”线段数”字段必需被本地确定并在组成员中共享。无论何时交换组数据库,这处理在正常运行期时定期地发生(“同步”处理,图3,步骤315)。更复杂的处理涉及在错误处理和/或转移事件期间确定所述区段的值,并将在下面讨论。
计算”线段数”字段---正常运行下面的讨论确定在除转移和返回到正常事件或错误处理外的正常组运行期间,为当前有效概要计算”线段数”字段的方法。这样,除非存在转移或某些错误条件,不用组调用,保护装置操作改变到它们运行概要。如果依据季节性变化,负载或其他采样的或传送信息,整个组做出并协调改变到有效概要,并不偏离本发明的范畴和意图。
存在许多可能的方法,用于依据该装置的类型和能力,在该组数据库的本地记录中获得”线段数”字段。下面描述的方法基于该开关和控制的固有能力分段隔离开关在实始化时,将被保护的线段数设置成一个不确定的大数。当组数据库或本地记录被转移时(在同步期间或转移事件期间),该计数减1地减少到由离相邻节点最近的分段隔离开关源侧保护的线段数,例如,对相应于第二节点的本地记录,当电能从左边(左侧线段计数)配送时,如果第一节点能保护它负载侧上的三段线段,而第二节点是一个分段隔离开关,它将左侧配电线段计数设置为2。如果第三节点本地记录表示当电能是从右边配送时,它能保护它位置外的两段线段,在节点2的分段隔离开关将它右侧的线段计数设置为1。必需为第一节点(左手配送)和最后节点(右手配送)做出特别规定,因为它们没有源侧节点。在说明性实施例中支持三个选项,用于将源侧线段计数传送到终端节点(较佳和替代源)(a)计数可依据对所述电路的最差情况的负载保护研究来预定(配置),如由源侧保护装置所见,(b)能将它确定为一个任意高值(以依据不适当线段计数消除附加电路负载的保护,或(c)它可从源侧保护装置的通信中获得(见下面的边界线组成员功能性)。当终端节点是保护装置,而不是分段隔离开关时,也可应用上面的规定(见下面)。
保护装置(自动开关或断路器)依据该装置的保护设置和该控制的技巧,部分地基于该节点的能力可以配置或动态地计算线段数,如下面描述的。
在说明性实施例中,断路器或自动开关的有效概要属性用于在节点本地记录内的”线段数”字段的出处。该线段数计算为由源侧相邻节点保护的更少的线段数(减1),或基于本地装置的有效概要能保护的线段数(当前使用的概要)。在后一种情况中,储存在组数据库的组本地复制品内的最近的负载数据用于确定相应于由该概要处理的线段数的潜在计算负载是否越过为该概要配置的最大负载。如果超过,减少该概要的“线段数”,直到能处理该负载为止。进行这计算的逻辑必须敏感于本地测量的负载,以及现电流流动的方向(左或右),和常开开关的相反侧上的每个单独线段的现测量负载。例如,对于右手配送的线段数的计算,如果该计数延伸到保护常开开关位置外的一段线段,在到常开开关右边的开关上的测量电路负载可添加到本地测量负载上,用于与该概要进行比较。那些技术熟练人员将理解如果终端用户配置了负载电流的一个任意高值,能消除基于负载的线段减少,能用该特殊概要在整个节点上能携带该负载电流值。
选择负载转移或错误处理期间的概要只要在负载转移,返回到正常,或错误处理或恢复事件期间,重新计算由当前有效概要处理的线段数,就调用这种处理。在这些事件触发概要搜索/选择处理期间,更新到组数据库。尽管基于配电线阻抗,配电线负载,或其他因素的计算使用更精细处理,或基于不同事件触发选择处理,不偏离本发明的范畴,下面确定的处理是用于选择合适概要的简化方法。
在较佳实施例中,触发选择处理的事件是(1)用它们正确的常闭合或常断开位置的所有开关,完成无错误的同步间隔(见下面),及到它“正常”状态的电路配置的转变。这事件引起选择“组方式/正常”概要。(2)到组“中止转移”条件的转变引起“孤立”概要的选择,假定电路的最后已知配置是这样的,以使所有开关处于它们指定的“正常”位置。(注其他错误不能改变当前有效概要的选择。)(3)到“返回到正常”状态的转移引起“组方式/返回到正常”概要的选择。(4)在转移期间(见下面),检测在处理中的转移,并且本地开关必须处理的最大线段数大于由当前有效概要处理的线段数。
在这后一种环境,在说明性实施例中,节点扫描整个“组运行/转移”概要列表,搜索能携带最大线段数和预故障运行负载的第一条目。这允许概要在典型转移期间至多仅发生一次再选择处理。在有关故障位置的通知处理期间,给节点提供附加信息并不偏离本发明的范畴,这样,概要选择应当更紧密地匹配于该需求。此外,对于待执行的选择处理,一次获得一段线段并不偏离本发明的范畴。
如果上面的选择处理导致需要改变保护装置的实际保护设置或运行模式,初始化和检验该改变。仅在肯定确认后,更新组数据库内的本地记录。如果确认失败,产生一个错误条件,并且该逻辑再尝试选择。如果转移在处理中,不确定地重复这处理,直到转移处理超时为止。
自运行计数器图3的步骤310到318包括某一同步例程,该同步例程常由节点运行的其他处理步骤调用,特别当节点等待某一某特殊事件发生。在步骤310,该节点的自运行第10计数器加1。自运行计数器用于为时间印记逻辑建立一个基准。如将不久看到的,这些计数器用于确保节点之间的同步。在步骤312,节点检查自运行计数器,以确定它是否已经达到它的最大值。当达到最大计数时,同步间隔终止。如果同步间隔已经终止,那末执行步骤314,并且由该节点记录的数据库序号加1并将时间印记记录在节点数据库内,有助于确保同步。作为由本发明提供的改进,在步骤315,说明性实施例用上面所述方法同样计算/再计算右手和左手两侧配送的线段数。依靠每次同步间隔,将数据库序号加1,并且每个节点包含它本地记录内的数据库序号。
如果所有节点都是适当地运行和同步,每个节点的数据库序号是相同的。因此,包含在它记录内的每个节点数据库序号允许本发明的节点确定从其他节点接收数据是及时的和可靠的。这样,每个节点能自己确定该系统总体上是否适当地运行。
在步骤314后,或如果同步间隔没有终止,那末该节点检查确定是否允许通信。在某些情况下将阻止通信。当说明性实施例中不允许通信时的一个例子是当最初在配置节点组时,除了的节点之外,所有其他节点必须保持沉默。如果不允许该节点通信,那末节点返回到步骤310,并目前它自己有效。
如果允许通信,那末执行步骤320。节点将检查错误和事件,并且如果检测到错误和事件,设置一个标志或删除事件。然后,每个节点确定它处于三个状态中的哪一个同步,总校验,或重新配置事件。应当基于它自己内部传感器和已经从其他节点收到的数据库记录,每个节点,独立于其他节点,确定它自己的三种状态中的哪一种。典型地,除非该系统正在从一种状态转移到另一种状态,所有节点将处于相同的状态。然而,任何特定节点每次仅处理于一种状态。
同步处理状态如果节点处于同步处理状态,那末它遵循由图4流程图描述的处理。在步骤412,节点必须确定它是否是第一有效节点(与图4的412)。在本发明说明性实施例中,刚在任何一个源后的节点能配置为数据库中的第一有效节点,而其他节点将是数据库中的最后有效节点。数据库内的节点应当排序成能反映在分配系统内它们的物理次序。下列的两种情况并不偏离本发明的范畴使节点在数据库内按不是它们物理次序的一种次序排序;及每条节点记录包含能允许确定节点的绝对或相对物理次序的数据。
第一节点将进行到步骤414,并开始为节点构成记录数据库的处理。第一节点将它的本地记录放入数据库内,并然后将该数据库发送给数据库内列出的下个节点。这数据库称作为“球”,因为它沿从节点到节点的系统传送。由每个节点添加到数据库的记录含有上面列出的当前通过节点的18项信息。
虽然有许多种可能的方法可构成和通信这个数据库,通过将数据库发送给含有添加到该数据库的节点记录的每个连续节点,本发明具体化地构成该数据库。数据库可按其他方法构成,并不偏离本发明。例如,每个节点在通信信道上广播由其他节点接收的它的记录。
然后,第一节点继续到步骤418,并因为节点还未收到该球两次,它继续到步骤420。在步骤420,节点确定是否到执行它链接的时间。节点通过发信号给另一个节点又给它发回信号来建立它的链接。这允许节点确定它的通信系统是否在运行。为了确定是否到执行它链接的时间,节点检查同步间隔计时器,以确定同步处理所化的时间是否已超过于某一预定使用定义的时间周期。这可防止该节点在存在通信故障的这种状态上卡住。
如果未到执行链接时刻,该节点接着进行到步骤422。在该步骤中,节点执行图3的步骤310到318,并检查错误和事件。如果检查到错误或事件,发送一个标志,且如果需要,结束有效的处理。这称作为“同步和错误检查环”。一旦完成这处理,节点返回到同步处理,并进行到步骤424,检查确定是否已经接收到球。当由不是第一节点的节点进行同步处理时,它们从步骤412直接到步骤424。
在步骤424,如果节点还未收到球,将返回到步骤420并继续该循环,直到是执行链接的时刻或已经接收到球为止。如果已经接收到球,那末节点从步骤424进行到步骤426。在步骤426,节点含有带球的它本地记录,并将球传送到下个装置。
(最后列出的节点将球传送给第一列出的节点)。节点进行到步骤418,并检查是否已经接收到球两次。如果没有,那末节点又进行到步骤420并继续那环路。
当第二次接收到球时,节点从步骤424进行到426到418,并然后到步骤428,将链接演习信息调度给另一个节点,以测试通信链路,确保它正常工作。如是正是步骤420执行链路计时器期满的时刻,这是该节点跳到的相同步骤。
在节点在步骤428已经演习它的通信链路后,节点进行到步骤430并检查总检验计数器,确定是否已是键入总检验状态的时刻,如由图5的流程图所描述的。如果还未到节点键入总检验状态的时刻,那末,节点将进行到步骤432,这里它执行同步和错误检验环路。然后,节点循环地返回到步骤430,并将继续这环路,直到是总检验的时刻为止。
在本发明的说明性实施例中,同步处理每预定间隔进行一次。该预定间隔的长度是基于系统中的节点数。这间隔可大也可小,或基于不是系统内节点数的某因素,并不偏离本发明。
这样,由图4的流程图描述的同步处理定期地更新每个节点数据库内的信息。这处理允许每个节点含有等于所有其他节点状态的数据信息。
总校验状态图5示出描述应用于总校验状态处理的流程图。在这状态中,每个节点检查以确保含在它存储器内的数据库记录呈现为待同步;不存在错误条件;及节点处于正常状态。在步骤512,节点检查数据库序号,确保它们全部匹配。这样,节点能确保来自每个节点的数据库内的记录全部来自相同的同步处理。
如果序号不匹配,那末,节点进行步骤514,并为待复位的序号设置一个标志,以再次对它们进行同步。这错误标志将防止任何协调组有效的发生,直到另一个同步间隔已经发生及数据库序号匹配为止。
如果序号匹配,或在步骤514已经设置了标志后,那末,节点继续到步骤516。在这步骤中,节点检查每条数据库记录,以确保它们都彼此在一秒内印记时间。这要求确保数据库内的记录精确及时地反映了在概略一点上系统的形象。如果该记录不是在彼此一秒内印记时间,那末,节点进行到步骤518并为新时间印记设置一个标志。如果时间印记没有彼此同步超过由用户设置的某一预定量,这标志将不允许同步组有效。在一个实施例中,如果时间印记为同步外5秒,那末,设置一个错误标志。将理解时间印记的允许偏差是一个执行相关参数。
在本发明说明性实施例中,这总校验的严格执行可看作为“安全方式”。将理解可存在与本发明一致的其他方式,即使总校验的各种电平都失败,这些方式允许组活动的继续运行。
如果时间印记未标志为没有同步,或在步骤518已经设置了该标志后,那末,节点进行到步骤520。在这步骤中,节点检查中止转移错误,并如果存在错误,试图确定该错误是否能消除。错误的例子是(1)同步错,在该错误中,节点的数据库序号不匹配,及(2)由外部条件例如一个不正常工作的开关,发生进行重新配置处理并且不能全部完成。
如果能消除该错误,那末在步骤522为该待消除的错误设置一个标志。然后,节点继续到步骤524。在这步骤,节点确定是否全部准备好转移。在一个重新配置事件后,该节点必须确信所有节点已同步并且满足其他必需的条件。例如,在一个实施例中,节点检查它的数据库,以确定是否所有节点含有平均3相负载,该负载是某一预定用户定义的限止内。如果节点确定全部准备好转移,然后,进行到步骤526,并设置能表示已全部准备好转移的标志。
接着,节点进行到步骤528,确定它是否处于正确就绪状态。每个节点可以是准备好转移处理或是准备好返回到正常处理,并所有节点应当处于相同的就绪状态。在这步骤中,节点对依据它本地信息它认为它应当处于的就绪状态和依据数据库内的信息其他节点所处的状态对进比较。如果节点不在正确的就绪状态,那末进行到步骤530,并确定正确就绪状态及改变到它。
然后,节点进行到步骤532,这里,它检查确定是否存在返回到正常方式的错配合。在这步骤中,节点检查以确信所有节点都设置到相同的返回到正常方式开放转移,封闭转移,或功能性禁止。如果所有节点未设置到相同的返回到正常方式,那末,存在错配合,并在步骤534设置一个错误标志。接着,节点返回到图3的步骤310。
转移处理状态借助于一个简单例子,描述图6的转移处理状态流程图。参考图1,假定在节点108A和108B之间的配电线106中发生一个错误。如上面描述的,为了安全并为了保护电路,典型的电力分配系统在电力源中含有断路器或自动开关(再闭合断路器。利用美国专利申请号6018449披露的系统,分段隔离开关可放置在图1所示的开关位置108A-F上。这里描述的“分段隔离开关”是基于EnergyLine Model 2801,具有增加在本发明说明性实施例下支持运行的附加特性(P)24-3~5)。如果满足下列情况,标准的分段隔离开关逻辑将断开(跳开)该开关1)允许它的分段隔离逻辑并该装置是可运行的,2)在短暂时间周期(通常为45秒)内已经计数到所有采样相位上的某一预定电压损失量(通常为1-3),3)刚在第一电压损失之前采样到过流条件,及4)该开关当前是闭合的。如果所有三个相位上采样的电压变得很不平衡,并连续地维持不平衡达某一配置的时间周期(通常为30秒),传统软件中的附加选项允许该开关跳开。
将理解与本发明相一致的,这里描述的“分段隔离开关”可以许多类型中的一种,包括但不限止于多开关操作,故障中断开关,及空气断路开关(空气开关),并不偏离本发明意图。对于这个例子的目的,将使用这里描述的单切换分段隔离开关。
本发明说明性实施例提供的一个任选特性是即使刚在电压损失之前未采样到错误,该开关在电压损失的某一配置计数时使该开关断开。这允许不经与其他装置进行通信,立刻执行使故障线段两侧隔开的第一步骤。另一任选特性是依据相对于当前设计的断开结开关的开关位置,使电压损失上的配置计数器动态地局部地进行计算。配置参数允许这动态计算的计数范围进一步地由用户拘束,以总是落在最小和最大数值之间。另一选项允许该开关在单个扩展电压损失之后断开。最后,跟在电压损失后的故障计数能配置成将每个事件计数成下面中的任何一个故障1)如果故障领先于第一电压损失,或2)故障领先于所有电压损失。
本发明说明性实施例的另一独特特性是它修改具有单触发锁定能力。如果开关闭合作为任何自动操作的一部分(或由操作员手动闭合),某些分段隔离开关,包括EnergyLine Model2801-SC,能配置成如果跟随运行后一段短暂间隔(通常为5秒)期间检测到电压损失,自动地再断开该开关。本发明的说明性实施例具有能避免断开该开关直到已经检测到两个电压损失计数为止的附加能力。当电路的断路器再闭合模型包括由于跟随故障引起的跳闸操作后的初始瞬间闭合操作时,这变得有益。
那些技术熟练人员将认识到与在每个开关位置使用自动线段分段隔离开关相一致,自动开关也可以被替代,这样,该开关在负载下断开/运行一次或多次,以消除故障。虽然这要求对该预包装的,商用自动开关产品进行修改,以支持组协调功能,能够实现由分段隔离开关提供的比较功能。也应当注意在分段隔离开关实施中执行的多种单触发锁定能力在许多自动开关中是可利用的,作为“块再闭合”选项。如引言中提及的,用自动开关替代分段隔离开关的方法的挑战,将是调整这些自动开关的保护设置,以防止错误装置的过多切换或跳闸/锁定。本发明的一个目的是提供能使这种可能性减少到最少或消除这种可能性的装置。如果图1的电力分配系统含有自动分段隔离装置,那末,在配电线106A上的节点108A和108B之间产生故障后,依据怎样进行配置,该装置将节点108A,108B和108C中的任何一个或所有节点上内的开关断开,使位于一个断开开关下游的所有用户104A,104B,和104C失去服务。
在本发明的一个实施例中,分段隔离逻辑将设置成使故障和常开结开关108G间的所有开关断开。这允许本发明的现实施例每次再闭合一个开关,以逐渐地增加由分配系统可见的负载,有助于该系统向用户恢复服务。一旦任何一个节点已经完成分段隔离,该节点进行如图6流程图中描述的转移处理状态,在该处理状态中,一个节点将尝试闭合它的开关。同样当一个节点接收到另一节点或节点组已经进入转移处理的一条通信时,该节点将进入转移处理。
并不背离本发明,由不是完成分段隔离的一个事件可开始该转移处理。依据分配系统的类型和它的需要及特征,可以认为有其他事件触发该系统进入动作。例如,可以认为通过检测一系列过低的或过高的电压条件使该系统触发进入动作。
每个节点连续地更新有关它自己状态信息的它数据库内的记录。这样,当有关所有其他节点,球的数据库内的记录仅在同步处理状态发送给每个节点时,每个节点一条更新记录的维持它自己状态上。
为了这个例子的目的,假定分段隔离已经引起节点108A,108B,和108C内的开关断开,导致用户104A,104B,和104C的所有用户失去服务。一旦分段隔离已结束,这三个节点108A,108B,和108C中的每个节点独立地开始转移处理状态,因为它们每个已经经受孤立分段隔离。
当一个节点进入图6流程图描述的转移处理状态时,该节点执行步骤612,并启动结束处理计时器任务。这个计时器确保该节点不能化太长的时间以试图完成该任务。要是某些事件妨碍该节点在分配时间内完成该任务,该计时器将结束该转移处理状态。作为首次启动转移处理的节点,每个节点将为它的计时器使用相同起始时间。这样,转移处理中的所有节点将在同时“超时”。它调用的这个计时器和任务的操作在图8中示出并将在下面进行描述。
计时器的计时长度可由系统操作员设置,以满足控制特殊系统的需要。例如,为了在发生故障后,确保修理工在配电线上工作时的安全,该计时器可设置成在故障发生后的一段已知时间内,将节点从转移处理中移去。这样,即满足转移处理中的条件已经允许开关闭合及激励配电线,已经开始进行系统维修的修理工不会有危险,因为转移处理已经超时而该开关不会闭合。
在本发明一个说明性实施例中,这些三个节点中的任何一个通过它自己逻辑触发,在它自己储存的数据和传感器读数上进入转移处理。本发明目前说明性实施例不需要中央控制,通信或赞成任何节点进入这种状态。
一旦该计时器已经启动,节点进行到步骤616并确定在配电网络正常运行期间,正在控制的开关是否能闭合。参考图1,在分配系统正常运行期间,开关108A,108B,108C,108D,108E,及108F都闭合,而开关108G,结开关,是断开的。因为通常在该系统运行期间开关108A,108B,和108C每个是闭合的,这些节点继续到步骤618。在步骤618,已进入转移处理状态的每个节点将它的更新记录发送给数据库中列出的下个有效节点及数据库中列出的前一个有效节点。这两个节点称作为“最近邻居”节点。节点108A将发送给节点108B,节点108B将发送给节点108A和108C,而节点108C将发送给节点108B和108G。这样,已进入转移处理状态的每个开关将通知它处理的最近邻居。将理解虽然该说明性实施例应用“最近”邻居之间的通信,替代的实施例可应用与本发明一致的不同的节点到节点通信模式。这样,依据本发明说明性实施例,每个节点能将它的状态通知给其他节点,不管分配系统的物理布局或节点的物理应用。
将理解如果节点是多开关节点,仅为本发明的目的,“最近邻居”可以是节点本身内开关位置中的一个。在本发明说明性实施例中,最近邻居数据库是由含在内部组数据库内的信息集合而成。然后,用最近邻居数据库内的信息执行转移逻辑。如果节点是多开关节点,将为每个开关位置建立独立的最近邻居数据库。在本例子中,最近邻居数据库包括来自本地节点和物理位置与它相邻的两个节点的信息。
当节点108G从节点108C接收到通信时,节点108G将启动转移处理状态。一般,当一个节点从另一个节点接收到其他节点已经进入转移处理状态的一条通信时,接收该通信的节点本身将进入转移处理状态。这过程允许系统自己组织,最后使该系统的每个节点进入到转移处理状态,并不需要来自中心站的任何通信或与人们的任何交互。
这样,在该说明性实施例中,不需要任何中央控制或逻辑中心来决定在处理中的一个约定点,什么样的动作适合于每个节点承担。本发明的每个节点能仅依据它的传感器和通信信息来运行。由于这简单的运行结构,通过简单地将节点记录在数据库内,不需要改变本发明的编程和逻辑,能轻易地扩展或重新配置本发明。例如,为了在图1的节点108B和108C之间添加一个新节点,系统操作员在适合的位置将新节点插入到该系统,并将它编程进节点108B和108C之间的数据库内。通过将在节点108B后的数据库内的所有节点的记录向下移动某一空间,并将新节点的记录插入数据库内这个新建立的空间,来完成将新节点加入到系统内。
节点108G执行步骤612,启动结束转移处理计时器,在与启动转移处理的节点的相同时刻将它设置到末端,并然后进行步骤616。因为节点108G控制常开的一个开关,它将进行到步骤638。在步骤638,节点108G将观察它的传感器,它数据库内的信息,及由节点108C发送给它的信息,以确定它是否能闭合。在本发明说明性实施例中,为了确定它是否能闭合,由该节点检测表1中列出的条件。用在表1的步骤4的条件在表2中示出。可使用其他条件设置,并不背离本发明。
表1为了闭合与节点相关的常开开关,一个有效闭合开关和一个有效断开开关必须检测为与常开开关任一侧上相邻节点有关的相邻开关。下列规则定义必须满足常开开关的条件,以确认相邻开关的状态。
如果是下列情况,为了恢复负载的目的,可以闭合故障配电线段的负载侧上的常开开关1、没有错误条件存在;2、相邻故障侧开关是断开的;3、相邻故障侧开关末检测到故障,但观察到电压损失;4、在断电之前由相邻故障侧观察到的电流电平在本地开关的边界设置之内(用在这步骤中的条件在表2中示出);5、相邻无故障侧开关表示它观察到电压损失和/或故障,但现在已经闭合,或相邻无故障侧开关是常开开关,或相邻无故障侧开关是断路器,并电压已经恢复(如果本地开关是常开开关,在替代馈电线上不存在组自动开关,并禁止电压检查,就绕过这步骤);6、能够获得的“线段数”大于零。为了这测试,使用来自组数据库的本记录的数量,所述组数据库本地记录相应于电源无故障方向(左或右);7、在它的电压传感器上检测到正常电压(这测试是用户可配置选项);8、相邻开关是在合适的逻辑操作步骤中。
表2
(这张表详细描述表1和3中的步骤4)为了确定在转移处理期间是否可以恢复负载,该处理对待转移的总负载与替代电路的能力进行比较。由工程师使用三个基本设置点,以限止转移负载。它们是转移能力(总馈电线负载N/A);转移的最大能力;最大额定馈电线能力;所有这三个设置点含有左馈电线和右馈电线的设置。所有三个设置点还具有夏季和非夏季设置。
如果可用,转移处理利用相关馈电线上的实时总负载。这实时总负载可来自从例如分站RTU的任何源的通信。
能与这处理一起工作的两设置点是“最大转移能力”和“最大额定馈电线能力”。“最大转移能力”是当馈电线轻松装载时可转移到替代馈电线的负载配置量。“最大额定馈电线能力”用在与实际实时负载的组合中。这两者之间的不同之处在于替代馈电线能处理的实时能力。为了产生转移,在由下个断开开关开始配置事件之前报告存在的负载必须小于实时能力和“最大转移能力”两者。
实时负载必须发送给能每20分钟至少能控制一次的开关。在最后接收实时负载过去20分钟后,该值变为未定义。一个未定义值使后退处理受到影响。当这数据源未能报告它时,这使旧负载数据不允许发生转移。
该后退处理使用“转移能力(总馈电线负载N/A)”。这个值意指是一个守恒值。当配置这个值时,工程师应当考虑替代馈电线上的平均负载,峰值负载,及事故负载能力。工程师应当觉得舒适这负载量的转移可发生在任何时刻并仍由替代馈电线供应。
注意,两条馈电线的处理是独立的。可为一条馈电线提供实时负载数据,同时其他馈电线使用保守的转移处理。
假定所有条件都满足,允许节点108G上的开关能闭合。虽然使用表1和2中列出的条件,节点能它自己确定它是否能闭合它相关的开关。另外,仅一条信息必须发送,以允许节点108G起作用恢复服务---来自108C的信息。在本发明说明性实施例中,并在该组包含例如断路器或自动开关的保护装置的情况中,这样用附加保险使常开开关闭合,这些附加保险已经选择了所有源侧组成员的保护设置,以处理附加负载。如果条件不满足允许开关能闭合,那末,节点108G应当进行到步骤640,并执行同步和错误检查例程。如果在这时检测到一个错误,那末在步骤642,记录它并中止转移。否则,在步骤652,进行检查以观看这是否是该环路的第一缩略字。如果是第一个缩略字,在步骤653,本地记录转移到最近邻居。如果不是第一缩略字,那末处理进行到步骤638,以确定常开开关是否能闭合。
如果常开开关在步骤640不能闭合(如上面的)并将它本地记录转移到它最近邻居,在步骤610,节点108D将接收该通知并进入转移处理状态。节点108D将继续经过转移处理(步骤612,616,618,如在别处陈述的),并因为它位于电路的未受影响部分,它将经过步骤644并进入步骤645。
在说明性实施例中,步骤645-651提供通知并允许未受转移事件影响的节点调整它们的保护设置,以在转移处理期间获得附加负载。含有有关切换的电容器组,稳压器或其他装置的其他设置或运行的调整,应当不偏离本发明范畴。
如果节点108D是组中最后的成员(仅存在一个邻居),将计算在步骤647允许的线段计数,并在步骤649,将含有新线段计数的它本地记录转移到它邻居。然后,节点108D将进入步骤632,等待该转移处理结束,连同在步骤634检测错误。
如果节点108D不是组中最后一个成员(它含有两个邻居),它将进入步骤646,将它本地记录转送到它最近邻居。在它能继续通过转移处理之前,它必须接收从节点108E返回的一个通知,用节点108E表示它已前进到步骤632(节点108E已进入转移处理并遵循如节点108D的相同处理)。直到接收到个指示为止,节点108D循环经过错误检测步骤650。一旦接收到该数据,节点108D能继续到步骤647,计算一个新线段数;步骤649,将它本地记录转移到它邻居;步骤63 1和步骤634,环形循环直到完成该转移处理为止。
当节点108D已通过步骤649,并进到步骤632时,节点108G将从节点108D接收更新的本地记录。现在节点108G使用这个更新的记录,以确定在步骤638它是否能闭合。如果节点108G还不允许闭合,它将继续该错误检测环路,该错误检测环路包括步骤640。如果节点108G允许闭合,它将继续到步骤626,以闭合它的开关。
否则,节点将继续在步骤638,640和650之间循环,直到该开关能闭合,检测到错误,或末端转移处理终止为止。应当注意在仅含有分段隔离开关,没有保护能力的组的情况中,线段标准数将是永远满足的,并没有附加通信,并且能迟延开关闭合的最合适的典型条件将等待其他受影响节点达到正确转移处理状态。这特性允许按一种兼容方式将保护装置内的概要修改的支持添加到先前配置产品中。
一旦节点108G确定它能闭合,它相关开关将进行到步骤626并试图将它闭合。典型地,这样的开关将具有称作为锁住逻辑的安全装置,如上面在分段隔离讨论期间详述的,如果该开关闭合时检测到例如电压损失的异常情况,那将迫使该开关返回到断开并让它保持断开。在步骤628,该开关确定该闭合操作是否成功。如果不成功,那末在步骤624,设置一个错误标志并中止该转移处理。如果闭合操作成功,那末,给用户104C恢复供电,并且节点108G继续到步骤630。在步骤630,节点108G将它的更新记录发送给它的最近邻居,节点108C和108D。节点108D现在进入转移处理状态,并如同节点108A,108B,及108D所做的,节点108D将沿流程向下进行到步骤618,并将它的更新记录发送给节点108G和108E。这将使节点108E进行转移处理状态,并发信号给节点108D和108F,使108F进行转移处理状态,并与它更新记录一起发信号给节点108E。
如同能从本例子中可见的,本发明的特征是从数据库内的节点次序和流程图的规则中,每个节点能确定独立于由其他节点采取的动作,采取适合的动作。节点不命令其他节点采取任何约定动作,也不是中央控制或人工干涉必须调整整个系统的响应。由每个节点作出的决定是单独地基于它已储存在它数据库的信息和附加到它上的传感器。
所有的节点108A,108B,108C,108D,108E,及108F将进行到步骤644。因为在节点108D,108E,108F的开关是常闭开关且它们不受故障的影响,在步骤644,它们将发送到步骤632,并等待该处理中断,同时它们执行同步用步骤634和636的错误检查环。
因为在节点108A,108B,和108C的开关受事件影响,它们每个进行到步骤620。在本发明说明性实施例中,由节点检测表3中列出的条件,以确定它是否能闭合。用在表3步骤4的条件在表2中示出。可以使用其他条件设置,并不背离本发明。
如果这些开关不能再闭合,那末,节点将进行到步骤622并执行同步和错误检测。在说明性实施例中,如果检测到错误,那末在步骤624将设置一个标志,并将中止该转移处理状态。将理解在本发明其他执行中,错误标志可引起不同的结果。在一个例子中,可把错误标志区分优先次序,以使较低优先级的错误不会中止该转移处理。
如果在步骤622未检测到错误,在步骤654,可以使用在转移事件期间计算线段区段数的规则来重新计算能获得的线段数。如这重新计算的结果不允许常闭开关重新闭合,在步骤620,该逻辑从环路中退出,并在步骤626再将闭合该开关。否则,每个节点将循环经过步骤620,622和654,直到该开关能重新闭合或处理计时器终止为止。
表3为了重新闭合与节点有关的常闭开关,一个有效的闭合开关和一个有效的断开开关必检测为相邻开关,这两个相邻开关相联于常闭开关任意侧上的相邻节点。下列的规则定义必须满足常闭开关的条件,以确认相邻开关状态。
如果在下列情况中,为了恢复负载的目的,可闭合故障配电线负载侧上的当前断开的开关1、不存在错误条件2、相邻故障侧的开关断开;3、相邻故障侧开关未检测到错误,但观察到电压损失;4、在断电前由相邻故障侧开关观察到的电流电平是在本地开关的边界设置之内(表2中示出这步骤中用的条件);5、相邻无故障侧开关表示它观察到电压损失和/或故障,但现在它已闭合,或相邻无故障侧开关是常开开关,或相邻无故障侧开关是断路器并且电压已经恢复;6、能够获得的“线段数”大于零。对于这测试,使用相应于电源无故障方向的来自组数据库本地记录的线段数;7、相邻开关处于合适的逻辑操作步骤;
如下在下列情况中,故障配电线段电源侧上的常闭开关可以再闭合a、不存在错误条件;b、相邻故障侧开关断开;c、相邻故障侧开关检测到错误;d、相邻无故障侧开关表示它观察到电压损失和/或故障,但它现在已闭合,或无故障侧开关是断路器并且电压已经恢复;e、相邻开关处于合适逻辑操作步骤。
虽然使用了表2和3中的算法,节点自己能确定它是否能闭合它相关的开关。假定满足所有条件,以允许在节点108C的开关能再闭合它的开关。然后在步骤626,开关能再闭合。
在步骤628,节点108C将确定开关是否成功地再闭合。如果没有闭合,那末,在步骤624设置一个错误标志并中止转移处理。如果开关成功地再闭合,那末,节点进行到步骤630,并通过发送它记录的更新版本通知处理中中它最近邻居,节点108B和108G。然后,节点108C进入步骤632和634之间的环路,在该环路中,它执行同步及错误检测例程,同时等待末端转移处理计时器终止。如果检测到错误,执行步骤636且设置一个标志并中断转移处理。错误的一个例子是锁住逻辑引起一个开关再断开。
如上面讨论的,规则表示,本发明的益处是通过系统地一次仅闭合一个开关进行操作的能力,以使系统负载逐渐地加到配电线,一次一段线段。这有助于确保电力源不会由于按需求增加得太快引起的过载。
当节点108B从节点108C接收到通信时,假定节点108B含有知道相应于表3中列出条件的足够信息,因为节点108A检测到故障而节点108B未检测到,它不应当闭合。这必须是指故障在节点108A和108B之间。因此,节点108B将在状态620和622之间循环,直到检测到错误或末端转移处理计时器终止为止。因为节点108A检测到故障,它同样不允许闭合并经步骤620和622循环,直到检测到故障或处理计时器终止为止。
当末端转移处理任务计时器超时时,节点将返回到图3的步骤310并再继续同步,错误和总检验,直到原始故障修复为止。如果故障修复了,系统将进入下面描述的图7的返回到正常处理。如果在已经校正先前错误之前发生了另一个错误,系统再进入转移处理状态并又重新闭合开关以给尽可能多的用户恢复服务,这并不偏离本发明。
返回到正常处理状态在已经产生故障后或如果因为任何其他原因,配电网络开关已经处于不是它们正常运行状态的状态,例如在完成转移处理后,返回到正常处理状态能使系统返回到它正常运行配置。这处理也能用于将分配系统重新配置到断开和闭合开关中的任何一种希望系统设置,并不偏离本发明。在上面使用的例子中,一旦配电线106内的故障已经修复或消除,并且开关108A已经手动地再闭合,电能将恢复供给用户104A。在这一点,在节点108A在某一预定时间已经检测到该通道上稳定的3相电压并不存在错误及常开开关没有检测到故障后,节点108A将检测对节点108A和108B之间的配电线已经恢复正常的电压,并已经将它触发,进入到返回正常处理状态。一旦系统中的任何开关已经进入返回到正常状态,它将发信号给所有其他开关,以进入到返回到正常状态。
在本发明说明性实施例中,在该开关正常源侧上的不带电压传感器的节点可以使用来自最近源侧邻居的信息,以确定电压是否已经恢复。为了进行这处理,节点假定如果最近源侧最近邻居节点含有一个闭合开关并检测到一个正常电压,电压就已经恢复。本地节点必须观察这条件继续某一段预定时间,以确认电压已经恢复。
在本发明另一个实施例中,返回到正常处理能由外部装置或人的请求触发。将理解这依据返回到正常的请求动作可以使用于,但不限止于,在已过去预定时间之前启动返回到正常处理,或作为没有手动闭合任何组开关就返回到正常的一个步骤方法。
返回到正常处理能按两种方法,开放转移或封闭转移,中的一种方法发生。如同那些技术熟练人员已知的,开放转移是供给用户的电力源是在替代电力源之间的切换处理中中断的。例如,在这个例子中,如果结开关108G是在开关108B闭合之间断开的,那末用户104B和104C将即刻断电。这将是开放转移。在封闭转移中,开关108B是在开关108G断开之前闭合的,那末用户104B和104C不会断电。系统操作员能配置该系统,以按开放或封闭转移方式运行。
在封闭转移期间,无论它是否见到正常闭合但现断开的装置,在允许的转移时间后,常开装置必须再断开。这样做可防止配电线并行达一段延长时间周期。同样,如果带有常开开关的节点检测到在已经开始返回到正常处理之前存在平行条件,节点将开始返回到正常处理并断开它的开关,以中止平行。
那些技术熟练人员将知道如果在刚在执行封闭转移之前及之后,自动逻辑能调整电路上保护装置的设置,极大地有利于封闭转移返回到正常序列的可靠性。这些调整包括,但不限止于,阻碍和不阻碍起作保护作用的节点上的接地故障检测。这样,本发明的一个目的是提供能用封闭的,返回到正常转移来协调这些调整的装置,如下面简述的。
在步骤712中,节点启动末端转移处理任务计时器。每个节点对它的末端转移处理计时器将使用相同的启动时间。这计时器确保该系统不会化太多时间来企图执行返回到正常处理。这计时器能设置成运行由系统操作员设置的某段预定时间。在一个实施例中,这计时器设置到能运行一分钟。节点接着执行步骤716。因为节点108A-F是常闭开关,这些节点中的每个继续进行到步骤718。
开关108D-F是不断开的常闭开关,因此,它们每个将进行到步骤750,这里,如果转移方法是封闭的,节点将继续进行到步骤751,以执行能为它们准备封闭转移的动作。然后,节点继续进行到步骤730,并执行同步和错误检测环路,同时它们等待该处理结束。如果转移方法是开放的,节点将简单地从步骤750处理到步骤730,以执行同步和错误检测环路。
开关108A和108C是能由转移处理再闭合的常闭开关,因此,这些节点中的每个同样进行到步骤750,这里,如果转移方法是封闭的,节点都继续进行到步骤751,以执行能为它们准备封闭转移的动作(如先前描述的)。然后,节点继续进行到步骤730,并执行同步和错误检测环路,同时它们等待处理结束。如果转移方法是开放的,节点将简单地从步骤750处理到步骤730,以执行同步和错误检测环路。
节点108B是断开的常闭开关,因此它移动到步骤720,以确定它是不是开放转移。
假定系统操作员将系统设置成经受封闭转移。那末,节点108B从步骤720进行到步骤752,以执行能为它准备封闭转移的动作(如先前陈述的),然后到步骤722。如果常开开关,108G,提供再次断开(见下面),开关108B的电源侧上的开关,开关108A,闭合,并且初始启动返回到正常处理信息对组中所有成员的通信是成功的,那末节点108B将继续进行到步骤724,并闭合它的开关。对初始启动返回到正常处理信息的回答的请求确保组内所有节点已经为它们自己准备了封闭转移状态。提供常开开关以当它已经进入返回到正常处理时能再断开,所用的方法将是封闭转移,并且它已经通知它状态的组中所有其他节点,如同下面更详细描述中见到的。
如果不提供常开开关,或电源侧开关不闭合,或最初启动返回到正常处理信息还未成功地发送给所有组成员,那末节点108B将执行同步和错误检测环路,并返回到步骤722。这环路继续进行,直到所有条件满足或末端转移处理计时器终止为止。
如果在步骤724该开关是闭合的,那末在步骤726,节点检测以观察该开关是否闭合。已由能迫使它断开的该开关上的锁住逻辑或其他安全功能部件)再次断开该开关。如果该开关是闭合,那末在步骤728,该节点通过将它记录的更新片本发送给它最近邻居和常开开关,108G,来通知它们。然后,节点进行到步骤730,在这里,它执行同步及错误检测环路,并等待末端转移处理计时器终止。如果在步骤726,该开关没有闭合,那末在步骤732设置一个错误标志并在步骤734,该节点通知所有其他节点错误已经发生,并然后,该节点进行到步骤730。
如果系统设置成经受开放转移,那末在步骤720,该节点进行到步骤746。如果常开开关是断开的并且电源侧开关,开关108A,是闭合的,那末该节点继续进行到步骤724。如果这些条件中的任一个不能满足,那末该节点将执行同步和步骤744和746之间的错误检测环路。
开关108G是常开开关,因此在步骤716,它进行到步骤736。如果该系统正在经受封闭转移,该节点进行到步骤753,以执行能为它准备封闭转移的动作(如先前描述的),然后到步骤754,为它自己提供断开并将它本地数据库记录送给所有其他组成员,并且然后到步骤738,在该步骤,如果所有其他开关都闭合,在步骤740,节点108G将断开常开开关。然后在步骤742,该节点将检测该开关是否实际上断开。如果该开关是断开的,在步骤734,它将它的更新记录发送给所有节点,并然后在步骤730进入环路,并等待该处理计时器终止。如果在步骤742,该开关不是断开的,那末在步骤732记录错误标志,并且该节点进行到步骤734。
在步骤738,如果所有其他开关不是闭合的,那末该节点将循环到步骤744并执行同步和错误检测且循环返回到步骤738。这个环路继续进行直到所有开关都闭合,记录错误或计时器终止为止。如果系统编程成经受开放转移,那末在步骤736,节点108G将注意观察其他开关是否闭合且它将跳到步骤740,断开该开关并从那步骤继续该流程图。
末端处理计时器任务无论何时节点进入转移处理或进入返回到正常处理,节点启动末端处理计时器任务。图8中示出这个任务的流程图。在步骤812中,节点循环直到计时器终止为止。当节点进入该任务并从由其他节点发送给该节点的信息中启动该定时器,每个节点知道进入讨论中的该任务第一节点启动该任务的时刻。这样,所有节点都能设置它们的末端处理计时器,以在相同时刻终止。使末端处理计时器具有转移处理和返回到正常处理的不同周期,并不偏离本发明。
一旦计时器终止,该节点将中止在步骤814中的该处理。在步骤830,如果中止的处理是封闭转移返回到正常事件,该节点将继续进行到步骤831,返回改变的设置,以准备封闭转移(例如,如可用,不阻塞接地继电器)。那些技术熟练人员应理解应当在步骤734后或在已经确认常开开关成功地再闭合的任何时刻完成封闭转移设置的复位。从步骤830和831两步,节点将继续进行到步骤816并注意观察该开关是否处在已中止的处理末端的适合位置上。例如,该开关是在返回到正常状态末端的它的正常位置上?如果该开关不在正确位置上,然后执行步骤818并设置一个错误标志,且在步骤820,该节点返回到同步处理。
如果该节点是在正确位置上,然后在步骤816,该节点进行到步骤822并检测观察该电路是否处于正常配置。如果是,然后该节点进行到步骤820。如果它不处于正常配置,然后该节点进行到步骤824,并检测是否允许返回到正常。如果系统不允许返回到正常,它将进行到步骤826,并将它的运行状态改变到不工作,并在它能重新进入转移就绪状态之前等待进一步的指令。该系统从步骤826进行到820。
如果允许返回到正常,然后在步骤828,该节点改变它的运行状态,以准备返回到正常,并然后进行到步骤820。
边界线组节点那些技术熟练人员将变得更明白使用依据本发明的边界线组节点能扩展所述方法和装置能运行更复杂电路布局和更多不同数据源的能力。
边界线组节点可区别于先前按两种方式提及的有效组节点1)边界线组节点在同步和总检验处理内是无效的,2)边界线组节点它自己不能直接执行与先前描述的重新配置处理有关的处理。替代地,边界组节点是由有效组节点使用,以获得有关该组环境的附加数据。然后这数据能用于改变该组内的处理。通过使用下面的两个例子这将变得更清楚。
那些技术熟练人员将认识用于获取附加数据的方法通常包括数据通信。这可同用点到点通信的各种通信技术来实现,或可通过共享由组通信信道110使用的相同通信下部构造来实现。另外,在双个或多个开关节点的情况下,可完全跳过该通信步骤。
在本发明说明性实施例中,每个有效组节点可以负责一个边界组节点。边界组节点的编址是含在类似于节点记录数据库的表内。边界组节点的编址数据含在记录内,该记录带有与有效组节点的节点记录数据库内记录相同的设备号,这有效组节点负责该边界节点。也可能有用于储存边界组节点编址的其他装置,并没有偏离本发明的意图。例如,它应当也与本发明相一致,储存边界节点信息的表格包括标识符,该标识符应特别地使边界组节点与一个有效组节点相联系,由此,这允许每个有效组节点的边界组成员数多于一个。
现在参考图9和10,下列的是使用边界组节点的两个例子。那些技术熟练人员将认识S1-3(901,902,904,1001,1002)都是电路的电力源。节点903A,903C,1003A,1003C,1003D和1003E都是常闭开关。节点903B,903D和1008B都是常开开关。对那些技术熟练人员是显而易见的选择这些例子是为了描述可能使用边界组节点的目的,并且可能有更复杂的应用。例如,应当与本发明相一致,利用边界组节点通信,允许多组进行交互,以将电路配置成具有多于两个可能电源。
从边界组成员可得到的数据也可更复杂。这数据应当包括保护数据,例如当前负载读数,最大可用负载电流等,以防止获得不许可的负载量;电品质数据,例如电压,谐波分量,如果所述电品质数据对替代电源上的用户是负影响,同样也会用于阻碍转移;或其他设备说明数据,例如边界节点控制器内的异常条件。
第一个例子涉及图9中的边界节点903C和组节点903A及903B。组节点903B负责从边界节点903C中收集数据,并使用那数据作出有关组运行的决定。在这个例子中,含有组节点903A和903B的电路是从电源901馈送的,并将从电源902馈送的电路中间点用作为它的替代电源,这样如果903A由重配置事件断开,而903B闭合,节点903A和903B之间的负载将从替代电源902馈送。
重要的是注意这个例子的目的如果节点903D闭合而903C断开,电源904不能处理903A和903B之间的附加负载,并会发生重配置事件。因为这原因,903B从903C接收的数据用于确定当前可用于的替代电源。如果903B发现903C闭合,电源902必须是当前替代电源,因此,如需要,903A和903B之间的负载应当转移到替代电源。如果903B发现903C断开,电源904应当是当前替代电源,因此不会允许重新配置事件。
这个逻辑是在图9的流程图中描述的。这流程图中的步骤的执行是平行于,但不限止于,在节点903B运行的同步和总检验处理。依据节点逻辑执行的启动假定边界节点已经配置到节点903B的边界表内。在步骤921中,节点903B开始轮询边界节点。在步骤922中,用节点903B取回的数据检测边界节点是否闭合。如果边界节点没有闭合,或因某原因不能断然地确定903C的闭合状态,逻辑处理进行到步骤923,设置一个标志以防止发生自动电路重新配置。那些技术熟练人员将理解轮询环,921-926,可由获取903C状态的例外安排或其他装置自然产生的报告来替代,经受这些数据必须在某时间周期内获得和有效的限制,可与涉及到步骤926的可配置轮询延迟相比较(P)41-27~30)。
如在步骤922发现边界节点是闭合的,节点903B继续进行到步骤924,这里,如果设置了防止重配置的标志,能在步骤925清除该标志,否则不请求进一步动作。在所有情况中,节点903B进行到步骤926,在返回到步骤921之前等待一段预配置的时间,以又开始轮询循环。
那些技术熟练人员理解如果节点903C和903D它们本身是一个开关组,节点903B应当用作节点903C或903D的一个边界节点(P)42-7...off?)。这样,如果任何一组已经处于重配置状态,两组中的每一组能防止其他组自动地重配置它的电路。也同样理解因为组在节点内成长,更多的交互能力增加,每个与本发明相一致。
第二例子涉及含有节点1003A,1003B,1003C和1003D的图10,图10包括从电源1001和1002馈送的开关组。另外,节点1003E是边界节点(简单的SCADA可操作开关,带故障检测器),安装在馈送到终端的分路线。边界节点1003E含在节点1003D的边界表内,这样节点1003D负责从节点1003E中取回数据,并用该数据提高组运行能力。
在本例子中,将电源1002的断路器的设置配置成以使该断路器在第三次操作时锁住。也可希望防止任何开关在断路器第一次操作时断开,以允许消除临时故障。这意味节点1003C和1003D在第二操作后必须断开它们的开关,以能消除该故障,开始重新配置,并尽可能地获取更多的负载。
如果在1003E和配电线末端之间配电线上发生固定故障,电源断路器1002应当运行二次,在那后,节点1003C和1003D应断开,以开始重新配置处理。如早期描述的,节点1003B应闭合进断开节点1003C,断路器应闭合进断开节点1003D,剩下显然在节点1003C和1003D间隔离的故障。
在这个例子中,在已经转移事件完成后,实现与边界节点有关的逻辑的执行。在转移事件后,节点1003轮询(poll)边界节点1003E的数据。这数据包括通过边界节点1003E的故障指示。由于已知电路的标准配置,及故障的更特定位置,通过给边界节点1003E发一个命令,以断开它的开关,节点1003D能进一步隔离故障。在确认该边界节点开关断开时,节点1003D能自动地启动返回到正常处理,给由三个节点1003C,1003D和现在断开的节点1003E接壤的用户恢复负载。
这个逻辑是在图10的流程图中描述的。如先前描述的,该逻辑仅在重新配置事件末端后,及在返回到正常事件之前执行。在重新配置事件后,在步骤1021,该节点进入该逻辑,并轮询边界节点。如果取回的数据表示在步骤1022边界节点未检测到故障,或检测到任何其异常条件,这样,不能确认故障的位置是在1003E的负载侧,节点进行到步骤1023,结束该逻辑。如果在步骤1022检测到故障,那末在步骤1024,节点确定该边界节点现在是否断开。如果边界节点现在未断开,节点继续进行到步骤1025,它给边界节点发送一个断开命令。然后,在步骤1026,节点又检测边界节点是否断开,如果未断开,在步骤1027中止该逻辑,或选择地重发断开命令。如果在步骤1026,边界节点现在断开,它将继续进行到步骤1028,这里,它发信号给返回到正常逻辑,以启动该处理。如果在步骤1024,节点发现该边界节点1003E最初断开,它将立刻继续进行到步骤1028,发信号给返回到正常逻辑。在两种情况中,在已经发信号给返回到正常逻辑后,在步骤1029中止该逻辑。
那些技术熟练人员能观察到众多其他可能的电路配置可应用这种边界节点逻辑的格式,同时维持与本发明的一致性。组中节点的数量或电路的复杂性都不会影响到这个逻辑的使用。例如,应理解节点1003E能与自动分段隔离开关相关联,该自动分段隔离开关含在另一个组内,或由一个替代源支持,并不偏离本发明。
附加板的保护装置在本发明说明性实施例中,上面描述的方法合并进操作说明书中,或储存在组节点控制器200的程序中。微处理器基附加板格式的替代实施例支持依据现存的,预包装配电线自动开关控制器和分站断路器重新配置的产品更新。
图11中示出附加板的自动开关版本的框图。该板包括一块小型电子微处理器基电路板,提供该电路板,用于安装在现存的自动开关控制机壳内,或安装在一个附近的辅助机壳内。该板的电源由自动开关电源/后备电源系统1104提供。组重新配置逻辑全部含在存储器1105和附加板的CPU1106内,而电路保护逻辑和有效切换功能留在自动开关控制器内。这样,不需修改自动开关的逻辑或功能性,就能执行这里披露的组重新配置逻辑的附加部分。附加板和自动开关之间的接口完全基于数字通信。那些技术熟练人员都已知许多模块,微处理器基的自动开关控制器(包含在背景部分提及的那些部件)支持定义明确的数字通信协议,例如DNP3.0和Pacific Gas和电气协议,在这样一种方式,以允许选择自动开关功能,控制并监视通信口。提供这个通信口作为自动控制器的一部分。能在通信中交换的特定数据值,状态点,及控制输出典型地提供作为由该自动开关的设计者或提供者预定义为“点列表”。
依据由自动开关和它的通信接口提供的功能性,在附加板和更新的自动开关控制器之间能将图2节点控制器的功能区分如下组通信功能110,218,220是由附加板上通信信道1101和1102的一个或两个通道提供的。第三通信信道,1103用于与自动开关进行通信。由含有组数据库210维护的208和210执行的组协调逻辑是由附加板的处理器1106和存储器1105执行的。组功能209的节点用户接口属于附加板1107,而自动开关用户接口还能用于访问它的标准函数。用能从通信上接收所有这些功能的状态的附加板,可利用所有自动开关保护功能,包括过流故障检测212,开关监视和控制216。经通信协议给该附加板提供以自动开关的相关开关(断路器)的管理控制。电源管理和后备电源1104独立地配备给另外的附加板/通信装置,虽然这在某些环境中,可与自动电源222共享。
在组逻辑请求与储存在自动开关或在自动开关内处理的数据进行交互作用的环境中,利用所述自动开关点列表。过流故障的存在,线电压和其他传感的或取回的参数都可轻易地按这种方式获得。例如,在步骤620和638中获得的请求支持负载的负载数据能由该自动开关定期地采样,用点列表转移到该附加板上,并在该附加板上进行平均。
该附加板的一个附加益处是它能扩展该自动开关基本功能的能力。例如,Cooper Form 4C自动开关仅支持两个保护概要。由于该附加板的附加存储器和处理能力,当需要时,附加概要能储存在该附加板内,并装载到自动开关内。另外,在本发明中表示的保护概要表示法的扩展能非正式地应用到所有更新自动开关,而不管单个装置的能力。
通过包含可选模拟和数字I/O模块1108,可提供附加板又另一个实施例。这个实施例可利用于连接到缺乏适当数字通信能力的分站断路器,以支持组功能。那末,该模拟I/O连接到断路器状态并超越控制点(override control point)。该模拟I/O应当连接到电流和电压传感装置,以允许该节点提供组成员的负载和电压监视功能。断路器的保护概要应当由断路器单个设置表示并配置进该附加板的存储器1105内。那些技术熟练人员将认识到在遗赠或更新装置中存在用于支持组功能性的许多可能性。
多组系统考虑到本发明新的附加方面和特征,图12-14描述总逻辑结构和数据结构,其中,提供对异常性能更有效地及灵活地的响应,以重新配置并恢复对末端用户的服务(电路重新配置);即增强分配系统,特别在大型分配系统的重新配置能力。例如,在本发明一种配置中,节点“组”或组成员是在含有相关开关控制的分配系统中定义的,互相之间具有各种通信,以超过并最有效地解决并加速该系统的重新配置,以响应故障条件和其他电路的异常性。
图12描述单个组成员的总逻辑的一种表示法。在说明性例子中,在开关和分段隔离开关盒内的分段隔离逻辑块是与早期连同图1-8和美国专利申请号6018449及基于EnergyLine Model2801或2801-SC的描述相同。图13描述总系统的数据结构。图14描绘总逻辑流程的说明性表示法,用于基于获得的所述系统数据,在图12所示的单个组成员位置上实现本发明的基本功能,如将在下文中更详细解释的。另外参考图15,分配系统是由区段构成或定义的,所述区段例如为区段B,包含组成员开关6,7,8及9;及区段C,包含开关8和23,这样,组成员开关8是区段B和C的成员。
在说明性实施例中,为每个区段配置有资源,该资源在所述区段内可移动,或访问每个组成员并协作和协调操作及组成员的系统响应(P)46-19~21)。例如,资源可称作为每个区段的“教练”或“代理”,下文中为了简化利用术语教练,但不按任何限制感觉来解释。此外,组成员也可称作为组上的“播放者”。
在一种特殊排列中,经组和组成员之间商议计划完成怎样响应特殊系统条件的决定,即,组的教练之间的协定。在一个较佳实施例中,通信信息不仅包括相邻组成员的数据和来自其他外部组的表示系统信息的数据,而且包括任务识别符及怎样响应特别系统条件的功能表示法,所述特别系统条件如同所采样的并与响应组内每次“商议”的一个计划相一致的(P)46-27~31)。
任务识别符和功能表示法也可表征为指令,响应和实施规则。这样,本发明提供协调性,灵活性和效率,以恢复向该系统的最大百分比恢复服务。
有利于解释本这些说明性例子的定义如下*区段---分配系统的一部分,由自动开关位置定界;*组---自动开关的位置,与区段相关;*教练---资源,类似于软件代理,负责通过使用在它安排下的组成员维持对一个区段的服务;*环路组---具有两个电力源的任何组,每个直接来自分站;*径向组---不具有多于一个源的任何组;*浮动组---没有源的组,直接来自分站,替代地,源来自中间电路结点;*悬挂环路组---含有一个分站源及一个中间电路源的组;*悬挂径向组---一个径向组,在这径向组中,一个源是中间电路源。
教练的“主要任务”(功能)是给它的各自区段保持服务(此后为了简化,使用它的),并将如此使用来自它区段及来自相邻区段上的教练的信息。教练的第二任务是将区段恢复到它正常状态,并如存在那选项立刻如此地做。如果正常源不可用,教练将替代源看作为临时装置,以给它的区段恢复服务。另外,教练不能本身起作用。为了确保协调和构成,一个教练必须与来自相邻区段的教练协商,并且它们必须同意动作的过程。为了理解和描述性目的,能按各种方式表征教练,例如,1)资源,能进行通信或周围移动并访问组成员,以控制和协调任务;2)令牌,能授予开关控制器做决定的权力,倘若开关控制器含有所有必须令牌。
考虑到本发明新的附加方面和功能,为了最佳地描述和理解说明性例子并不按任何限制性感觉解释,应当建立能适合于控制系统并实现本发明的一般规则,属性及数据的列表,如下
区段链接到组成员位置的其他区段。任何单个组成员将是一个或多个区段中的一部分,并因此将由一个或多个教练访问。区段必须含有至少两个组成员。倘若该断路器上存在的接口模块,分站断路器可是那些组成员中的一个。将组成员用作为信号装置,信息将通过能区段之间。这样,任何单区段的状态能传播到分配系统的整个相关部分。
用于恢复服务的规则非常类似于在先前智能组产品中存在的规则,如上文中描述的。在相邻配电线段上的电压和故障电流的存在或不存在将保存作为恢复服务的关键。逻辑协调的先前规则(处理步骤计数器)将由有关教练处理的类似规则替代。教练将携带必须的状态机器信息,并连同来自相邻教练的状态机器信息,将保证协调。
宽区域内的时间同步将由单个有效计时器替代。需要来自相邻区段的附加信息的教练将允许相邻教练一段有限时间,以取回那信息。如果计时器终止,第一教练有选择权以在另一组成员中发现另一个解决方案。通过保持在每个组成员的恢复性能的统计,教练能动态地区分区段恢复策略的优先次序。
将请求教练在某一预定时间间隔内访问每个组成员。在静止期间,这意指教练在某定期间隔(可以为3分钟)在组成员之间进行旅行。如果组成员在这时间周期内未见到教练,组成员将标记一个错误条件。每个组成员将含有与它相关的单独的计时器,以任何访问更新该计时器。由于缺公共时钟,教练将试图按一半的配置时间访问每一个组成员。这应当处理潜在的通信传播延迟(将该延迟假定为0)。
当产生影响到该区段的本地事件时,每个组成员也能唤起教练,以及该区段上的所有其他组成员。例如,按禁止自动模式人工地放置开关控制器,将对其他组成员启动一条信息。这将使教练见到状态上的这种变化,并当其他事件发生时,使用这新的信息。这样,分类为危急的所有事件立刻传播。
区段属性开关数;负载优先权;
当前源开关;企图替代的源开关列表(任选配置);能添加到电路的附加区段的最大数;能作出区段添加公断的约定方法的允许/禁止;允许/禁止自动操作;返回到正常时间设置值,以分为单位;指示器---区段是可操作的;这区段的当前平均3相负载;可用本地容量=最大组容量-扩展负载;配电线段的容量及它的下游负载;更小的最大额定组容量及组可用容量;由本地组成员使用的访问计时器;区段配置误码;表示区段的OC/VL状态的标志;区段的扩展负载(这个区段和下游区段);具有有效激活RTN计时器的开关记录;旅行教练返回跳闸的开关记录转移或RTN状态;教练ID;教练访问计数器;教练存在(是/否);
由其他处理设置的标志,以表示教练在这里;这个区段的设置数据;组成员组成员属性1、正常开关状态;2、正常区段相关性(闭合源,结等);3、返回到正常模式(断开,闭合,无);4、正常源侧传感器位置;5、DNP RTU地址;6、开关位置号(0...7);7、这个开关在季节1能处理的最大电流;8、这个开关在季节2能处理的最大电流;9、当前开关状态(例如,0=未知;1=闭合;2=断开);10、事件状态位屏蔽;11、反电流指示;12、模式位屏蔽(例如,0=未知;1=手动;2=自动;4=lov?)13、总平均负载;14、递减计时器,用于由教练下次请求访问;15、这个开关的最后保存的事件序号;16、源自这个开关的配电线段号。
教练---含有执行该任务必需的和希望的数据。教练携带一组任务识别符连同其数据。当教练到达时这些任务识别符将使特定逻辑通路在开关控制器内运行,如同连同图22进一步讨论的。当教练从组成员到组成员旅行时,任务识别符和数据都将改变。
教练含有教练ID号和一个递增访问计数器。一般,教练任意地漫游区段。它必须在某一指定时间周期内访问每个组成员。如果它到达已经接收到那个ID和访问计数器的组成员(如果ID相同,该计数器必须大于最后一个),教练假定它是复制品并死亡。如果教练到达,发现具有更高ID的另一个教练已经访问,这个教练又死亡。如果一个组成员在指定周期内(2X访问时间)未见到教练,那个组成员用一个比它见过的最后一个教练更高的ID号和一个新访问计数器产生一个新教练。该新教练必须确定区段状态并且如果需要,就开始采取行动。
教练将携带任务管理器将执行的任务识别符(号)。在每个组成员中需要执行的任务将随区段上条件变化而变化。每个组成员内有教练缓冲区的链表。每个教练包括它工作的有效任务列表。在个组成员,它将评估任务列表,执行任何可能的动作,并按需要添加或移去任务。在较佳实施例中,用于教练功能的软件设施,例如教练逻辑可执行码,将驻留在每个组成员内。
任务列表将含有由任务号,拥有它的教练,及任务优先权等构成的记录。
任务具有属性,属性包括教练ID号,任务具有者(组织任务的组成员),任务序号(唯一ID#),及运行时间(Time-to-Run)属性。作为与图1-9实施例的比较,该实施例可陈述开关控制器执行特定逻辑,直到给它足够的数据以继续运行,在说明性实施例中,发送给组成员的数据将使特定逻辑在教练出现在监管时运行。
组可用性规则组准备就绪的评估可分成下面四种类别。
用户可允许或禁止每个组基的功能性。在每个组设置上,每个组只能一次地将该设置参数用作为组配置的一种设置(SETUP)功能。该参数必须是全局参数,以使它在所有组成员中设置成相同。这里使用术语全局意指全部控制的系统。教练将负责检验区段上所有组成员含有相同状态,如果它们不含有,将发布一个错误。
为了任何一个开关用在转移处理中,必须允许相邻区段内的两个组。然而如果一个组允许而另一组被禁止,在允许组内仅一个公共开关受影响。如果它们的条件允许,在允许组内的其他组成员将也允许运行。
区段的允许/禁止当由于永久的电路修改改变组配置时,中止组通信是有益的。这包括中止教练访问组成员,并中止事件信息的产生。为了进行这处理,区段允许/禁止参数在SETUP时可用组配置屏,在8个组屏中的每一个上,每个区段/组只能一次。为了禁止整个区段/组,在每个组成员上,用户需要手动地将这个参数设置成禁止。
组成员可操作性如果下列情况是真,将可运行组成员1、开关具有自动分段隔离允许;2、人工干涉没有改变该开关的状态;3、TEAM处理已由用户允许;4、区段是可操作的;5、不存在重大错误。
组准备转移指示准备转移指示主要是用户接口发行(issue)。当所有组成员是可操作时,该组准备就绪。在任何一组成员显示的准备转移指示实际上不跟着该组的真正的准备就绪状态。它将在接通和断开之间的转移中延迟一段教练返回到组成员所化的时间量。
组成员的可操作状态将由自动运行字节中TEAM模式比特位的状态表示,该字节是教练为每个开关携带的。
注意准备转移指示是组基的。例如,与两个区段相联的Scada-Mate组成员将显示每个区段/组的准备转移指示。
源选择规则当由于电路事件以使一个区段断电时。教练有责任找到最佳组成员用于给该区段恢复服务。这个源可以是该区段周围的任何一个断开开关,包括最初跳开的源开关。教练必须访问尽可能多的组成员,以收集作出这决定需要的信息。选择替代源的规则如下。
过流检测如果由现存的源开关(现在再跳开)检测到过流,教练必须首先假定它的区段有故障并设置故障指示标志。然后它必须搜索它区段上本地开关,检测过流。如果它发现另一个组成员指示过流,教练能假定故障是在相邻区段的下游,并消除它区段的故障指示标志。
这可简述为“如果那区段上的一个和仅一个组开关表示过流故障,该区段被认为含有故障条件”。
注意显然,已经检测到过流的负载侧组成员必须使相关的开关断开,以在教练能给该区段恢复服务之前隔离该故障。
如果没有发现一个负载开关带有过流指示,该故障必定在本区段,而教练不必给这区段恢复服务。在这点,只能由人工干涉恢复服务。
如果在一个负载开关上发现过流指示,恢复给该区段服务的第一选择应当是正常源开关。教练必须先检验这区段上所有必需的负载开关都断开,然后,它应当返回到正常源开关,以从播放者请求一次闭合操作。如果播放者能闭合该开关,教练的主要责任完成了。
非过流检测如果现存源开关未检测到过流,教练将立刻搜索第一替代源组成员,以给该区段恢复服务。使用开关可用规则(下面),教练将确定第一替代开关是否可用,并如不能用,继续搜索经过替代源序列表。如果替代源序列表上没有一个开关可用或该列表是空的,教练将使用开关可用规则搜索组内的所有开关。
当发现一个可用开关时,将漫游到那个开关,并请求播放者闭合该开关。如果成功,教练的主要责任完成了。如果不成功,教练将再次搜索组内能闭合的另一个开关。
如果未发现可用开关,如需要,教练将继续执行其他任务,但也继续搜索一种给这区段恢复服务的方法。
基本开关可用规则如果满足下列条件,该开关能用作为良好的替代源开关现在断开;开关的正常工作是源,结,或负载/结开关;开关处于处理允许模式;开关是有效的(由非零RTU地址指示)。
注意如果正常源开关检测到过流,且该区段没有故障(is NOT faulted)。要闭合的最高优先权开关将是该正常源开关。然后,优先权将到替代序列表,跟着正常结开关,并最后到负载/结开关。
返回到正常的启动规则决定是否启动返回到正常(RTN)处理取决于组内的条件。引起RTN启动的条件包括故障条件校准由稳定3相电压的返回将故障条件校准发送给直接在故障配电线段下游的开关正常源侧,。
外部请求启动RTN的外部请求可在各种通信信道上或其他装置上接收,在这些装置上,人们能不管电路状态迫使该启动。
故障条件校正如果确定一个区段有故障,这样,该区段应死亡,并且转移事件已经发生,以恢复相邻区段,由外力(人,scada等)能启动一种检测这区段恢复的处理。当这处理检测到一种稳定恢复时,能产生一个教练接收的事件。
该处理将包括监视电压返回,及确定电压稳定性的计时器。
转移和返回到正常处理的规则单个开关的运行规则类似于连同图1-9先前实施例所讨论的。下面是现存规则的列表,仅稍作修改。有单开关操作,双开关操作,和自动开关操作的规则。
单开关转移规则“结”开关是任何一个断开开关,闭合时,将一段配电线段连接到其他断开开关。即使结开关不采样任何电压,它可闭合(如同电压传感器在开关的断电侧的情况)。
为了闭合一个本地当前断开开关,在相邻配电线段上必须检测到至少一个有效闭合开关和一个有效断开开关。下列规则定义必须满足本地开关的条件,以确认相邻开关和配电线段的状态。
如果存在下列情况,为了恢复负载的目的,故障配电线段的负载侧上的当前断开的开关可以闭合a、不存在错误条件;b、相邻故障侧开关是断开的;c、相邻故障侧开关未检测到故障,但观察到电压损失;d、在断电之前由相邻故障侧开关观察到的电流电平是在配置的和/或计算的限制内。(或该电路预配电线段的允许最大数值在阀值内);e、相邻非故障侧开关表示它观察到电压损失和/或故障,但它现在是闭合的,或相邻非故障侧开关是一个常开开关,或相邻非故障侧开关是断路器并且电压已经恢复(如果本地开关是一个常开开关,及禁止电压检测,可跳过该步骤)f、本地开关是一个常开开关,如果替代馈电线侧上的它的压电传感器检测到良好的电压,它仅可配置成闭合;g、如果存在相邻配电线段,本地开关具有来自两侧相邻配电线段的令牌(token)(教练)控制;h、替代源侧的相邻配电线段直接与替代源相关联,或相邻替代源侧配电线段具有依据可用容量和当前状态的约定允许权。
如果存在下列情况,可以重新闭合故障配电线段源侧上的常闭开关a、不存在错误条件;b、至少一个相邻故障侧开关检测到错误;c、检测故障的相邻故障侧开关是断开的;d、相邻非故障侧源开关表示它观察到电压损失和/或故障,但它现在是闭合的,或非故障侧是断路器并且电压已经恢复;e、如果存在相邻配电线段,本地开关具有来自两侧相邻配电线段(区段)的令牌(教练)控制。
单开关返回到正常的规则为了合格地返回到正常,除了无错误条件及正确操作方式外,设备必须配置为“封闭返回”或“开放返回”。
所有设备必须表示在可能发生任何动作之前,它们处于返回到正常就绪状态。这通过共享配电线段之间的数据来确定。
在正常闭位置的所有电压传感器必须安装在开关的源侧,或源侧设备必须通知本地设备可以启动返回到正常,或如果这是组内第一台设备时,馈电线监视设置必须安装在源侧,以通知该本地设备可以开始返回到正常。
正常3相电压必须恢复到常闭设备的源侧,在开始任何动作之前,该设备目前断开一段最小的阀值时间。经过通信可以表示3相电压的存在(见上面的3)。
当维持在自动模式时,隔离故障的源侧的一个断开开关必须闭合。
在返回到正常之前按手动方式放置的任何设备将中止返回到正常处理。所有位置需要手动地设置回它们正常状态。
一个断开设备必须具有来两侧自相邻配电线段的令牌控制,而与那些令牌相关的数据必须允许闭合操作的产生。
为了再次断开,一个常开设备不需要两个令牌控制。这仅是“令牌控制”规则的例外。
通过下面陈述的规则,通过与组内其他设备的协调,不在它正常状态的任何设备可返回到它正常状态。
不存在错误条件;常开开关没有指示故障;在封闭转移期间,一个常闭不会重新闭合,直到它从准备再次断开的常开开关已收到一个确认为止;在封闭转移期间,不能使电路平行,直到该组内任何自动开关已经指示每个自动开关内的设置已经调整到能处理平行(即,禁止接地继电器)为止;在开放转移期间,常闭设备不能重新闭合,直到它从目前断开的常开设备已收到一个确认为止;在封闭转移期间,一个常开设备不能再次断开,直到所有常闭位置已报告它们目前已闭合为止;如果所有采样相位上存在电压,或如果源侧设备目前已闭合,或如果馈电线监视设备报告3相电压已恢复,仅一个常闭可重新闭合。
如果存在相邻配电线段,本地开关具有来自两侧相邻配电线段的令牌控制。
注意在封闭转移期间,不管它是否见到常闭的但现在断开的设备,跟着的一段允许转移时间,该常开设备必须再次断开。这样做是防止配电线平行达一段延长的时间周期。
双开关的转移/重新配置操作规则1、带有或带有过流检测的所有常位置都配置成在电压损失时断开。这操作在断路器运行指定计数后发生;2、所有常闭位置可配置成在相位平衡时断开。如果一个或两个相位连续地维持断电达到等于配置阀值时间的一段时间时,会发生这操作。
(标准相位损失保护逻辑)3、“结”位置是任何断开位置,当闭合时,将一段配电线段连接到其他断开的开关/位置。
4、双开关设备能同时操作它有效位置的一个或两个(TEAM允许的)。
5、为了恢复负载的目的,故障配电线段负载侧上带有结位置的双开关设备将使用下列的外部条件,以确定如可用,它是否可以闭合它的结位置,及它的第二断开位置。
a、不存在错误条件;b、相邻故障侧开关是断开的;c、相邻故障侧开关未检测到错误,但观察到电压损失;d、在断电之前由相邻故障侧开关观察到的电流电平是在配置的和/或计算的限制内。
e、相邻非故障侧开关表示它观察到电压损失和/或故障,但它现在是闭合的,或相邻非故障侧开关是一个常开开关,或相邻非故障侧开关是断路器并且电压已经恢复(如果本地开关是一个常开开关,且禁止电压检测,可跳过该步骤)f、本地开关是一个常开开关,如果替代馈电线侧上它的压电传感器检测到良好的电压,它仅可配置成闭合;g、如果存在相邻配电线段,本地开关具有来自两侧相邻配电线段的令牌(教练)控制;h、替代源侧的相邻配电线段直接与替代源相关联,或相邻替代源侧配电线段具有依据可用容量和目前状态的约定允许权。
6、为了恢复负载的目的,故障配电线段负载侧上的带有结位置的双开关设备将使用下面的内部条件,以确定如可用,它是否可闭合它的结位置,及它的第二断开位置。
a、不存在错误条件;b、任何有效位置都断开;c、本地未检测到故障d、在断电前由相邻故障侧开关观察到的电流电平是在配置的和/或计算的限制内。
8、尽管未采样到任何电压,结位置可以闭合,如同是如果电压传感器位于该位置的断电侧的情况。这规则不包含断路器外的第一开关。
9、在闭合该有效位置后,如果双开关设备在等于配置阀值时间的时间内检测到电压损失(或电压从未返回),离替代源最远的位置将再次断开触发锁定逻辑。同样,如果离替代源最近的位置检测到故障,那位置也将断开。
10、在本地设备能通知其他设备之前,最近闭合的双开关设备的有效位置必须维持闭合达一段触发锁定时间阀值,所通知的信息是它已成功地完成它的操作。
11、如果下列外部条件存在,故障配电线段源侧正常闭合有效位置可以重新闭合。
a、不存在错误条件;b、至少一个相邻故障侧设备检测到故障;c、检测到故障的相邻故障侧资源设备是断开的;d、相邻无故障侧源设备指示它观察到电压损失和/或故障,但它现在是闭合的,或无故障侧是断路器及电压已经恢复,或无故障侧设备是馈电线状态监视器并已通知本地设备馈电线断电。
e、如果相邻配电线段存在,本地开关具有来自两侧相邻配电线段(区段)的令牌控制。
12、如果下列内部条件存在,故障配电线段源侧上的常闭设备可以重新闭合。
a、不存在错误条件;b、由所有有效位置内部检测到故障;13、在闭合该有效位置后,如果在等于配置阀值时间的一段时间内,双开关设备检测到电压损失,离资源最远的位置将再次断开触发锁定逻辑。同样,如果离源最近的位置检测到故障,那位置也将断开。
14、在本地设备能通知其他设备之前,最近闭合的双开关设备的有效位置必须维持闭合达一段触发锁定时间阀值,所通知的信息是它已成功地完成它的操作。
15、在隔离/转移事件已经发生后,用相位损失保护逻辑,用标准分段隔离,所有闭合位置将运行。(当然,它跟着必需的任何shot-to-lockout逻辑)。
附加注释如果箱式(pad-mount)的齿轮组合件含有常开开关,且也含有有效常闭开关,它可以不管组的状态,允许转移负载。这跟着假定大多临界负载最接近于替代电路。这临界负载是从箱式的负载位置馈入。这垫片安装将运行作为简单源转移器,以给临界负载供电。
在组内实际上仅有一个成员时,或当已经发生中止转移及N.O.开关是在垫片安装,那也是有效N.C.开关时,允许SMM-模式。在SMM内必须有本地记录,但在数据库内必须不存在其他组记录。如果存在其他记录,它们将不顾它们在一段SMM有效的时间。
在这样一种SMM模式中,电压恢复上的RTN仅能在电压传感器组是在垫片安装源侧上时工作。
双开关返回到正常规则1、为了合格地返回到正常,除无错误条件和正确运行模式外,设备必须配置成“封闭返回”或“开放返回”;2、所有设备必须指示在任何动作发生之前,它们处于返回到正常就绪状态。这经过共享配电线段内的数据来确定;3、常闭位置上的所有电压传感器必须安装在该开关源侧,或源侧设备必须通知本地设备可启动返回到正常,或如果这是组内第一设备,馈电线监视设备必须安装在源侧,以通知本地设备可开始返回到正常。
4、正常3相电压必须恢复到常闭设备的源侧,该设备在任何有效开始之前断开达一段最小阀值时间。3相电压的存在可通过通信来指示(见上面的3)。
5、在自动模式时用触发锁定必须闭隔离故障源侧上的一个断开设备。
6、在返回到正常之前按手动方式放置的任何设备将中止返回到正常处理。所有位置将需要手动地设置回到它们正常状态。
7、一个断开开关必须具有来自两侧相邻配电线段的令牌(coach)控制,并与那些令牌相关的数据必须允许闭合操作发生。
8、为了再次断开,常开设备不需要令牌控制。这对“令牌控制”规则仅是例外。
9、由下列陈述的规则,通过与组内其他设备的协调,不在它正常状态的任何设备可返回到它正常状态。
a、不存在错误条件;b、任何设备内无故障指示;c、在封闭转移期间,常闭设备不可以重新闭合,直到它已从准备再次断开的常开设备接收到一个确认为止;d、在开放转移期间,常闭不可以重新闭合,直到它已从当前断开的常开设备中接收到一个确认为止;e、在封闭转移期间,常开设备不可以再次断开,直到所有常闭位置已报告它们目前闭合为止;f、仅如果所有采样相位上存在电压,或如果源侧设备目前是闭合的,或如果馈电线监视设备报告3相电压已经恢复时,常闭设备可以再闭合;g、如果相邻配电线段存在,本地开关具有来自两侧相邻配电线段(区段)的令牌(coach)控制。
注意在封闭转移期间,不管它是否已见到常闭的但当前断开的设备,常开设备必须再次断开,跟着一段允许转移时间。这样做以防止配电线平行达一段延长的时间周期。
在箱式控制中,确定是否能启动RTN的处理必须是一比特不同。这是由于电压传感器可能的排列引起。如果在两条馈电线上有电压传感器,传感器将位于源侧。虽然这使得有可能等待稳定电压,那组电压传感用于监视还是个问题,如果仅有一组电压传感器,它们将位于总线上。这将使得不可能观察返回的稳定电压,因此必须有个外部指示。这个外部指示可以是源侧上的开关控制器,或者它可以完全是单独设备,将信息馈送给组。单独设备也可采用人的形式,经过SCADA或其他装置,告诉组以启动RTN。
自动开关特定操作规则标准电路配置如果存在下面的情况,具有一个或多个自动开关的组将准备好转移*组的所有成员都处于它们正常状态;*所有成员允许自动操作;*不存在错误(内部,通信,同步等);*所有自动开关成员都正在使用预配置设置组。
每块附加板将监视与它本地自动开关相关的设置组。该设置组包括*接地跳闸模块;*再闭合模块;*冷负载获取模块;*电压跳闸模块;*快速跳闸模块;*标准概要;*替代概要1;*替代概要2;*替代概要3(开关模式)。
重新配置电路当电路处于重配置状态(后转移,预RTN)。由附加板监视的设置组的改变将仅延迟返回到正常操作。不像在Ready-to RTN状态时的禁止及然后再允许自动操作(迫使组手动地返回),临时修改设置组仅引起临时中止转移条件。一旦设置组返回到期待值,该组将返回到Ready-to RTN模式。
这样,改变到设置组类似于Block Supervisory或HotLine Tag命令,即,类似于开关控制器上的视觉断开,例如ScadaMate开关。在所有这些情况中,当设置/状态返回到它正常位置时,允许返回到正常继续。
这样的一个例子可以是当从替代电路反馈的一个闭合自动开关放置在非重新闭合模式时,同时在配电线上执行相同的工作。非重新闭合不是重新配置设置组的正常状态。虽然这个自动开关处于非重新闭合模式,返回到正常将不允许在该组内的任意点上开始,不管电压是否已经从较佳电路返回。一旦在该自动开关上又允许重新闭合,返回到正常能继续进行。如果在那点电压已经返回,返回到正常延迟计时器将开始递减计时,或该组只是继续等待电压返回。
另一个例子是在自动开关,该自动开关当前是断开的,隔离故障。当纠正了故障时,用户将希望用非重新闭合接通该自动开关。它首先设置非重新闭合,然后闭合该自动开关。假定自动开关逗留在闭合,在下个隔离开关下游的返回到正常延迟计时器将开始递减计时之前,期待用户重新允许闭合。如果它许可非重新闭合有效,该组决不会返回到正常。如果员工决定将该组手动地返回正常,但它们在自动开关上许可非重新闭合有效,该组决不会变成准备转移,即使该组处于它的正常状态。在那个自动开关又允许重新闭合后,该组仅变成准备好转移。
改变自动开关概要重要的是,当改变自动开关的保护概要时,该电路是稳定的。当不存在安排的自动组有效,并该负载不在最小跳闸设置上时,仅应改变该概要。DNP二元输入“超过最小跳闸”可用作为一个确认该概要可以改变。虽然这点不是故障的一个可靠指示,它能用作这个目的。
仅当从替代电路激励该自动开关时,从它的正常值改变自动开关的概要。刚好在闭合该自动开关之前改变这个概要,以返回给一段配电线段。在替代电路的自动开关上,或故障正常源侧的自动开关上,概要是不能改变。因为概要改变时自动开关是断开的,并因为转移处理是状态驱动,改变概要的时间是容易确定的,并容易控制。
当将电路返回到它正常配置时,操作是不易预言的。当前闭合的,反馈一段配电线段,并在一个替代保护概要内的自动开关,不含有定义成返回到它正常概要的特殊状态。另外,处理是依据开放或封闭转移而改变。因此,能在返回到正常处理期间提供最稳定和恒定时间以改变概要的点是在该处理的末端。
因为返回到正常处理的末端可以是在所有开关在它们正常位置实际稳定后的几秒到几分钟(取决于转移处理时间限制),重要的是基于将概要返回到所有组成员状态的时间。因为常开开关是组内最合适的开关,能通知返回处理期间所有组有效,当该组返回到正常和稳定时,也将请求常开开关通知所有组成员。为了做到这,一个附加步骤将添加到返回到正常处理。在这时,这步骤将仅与常开开关和组内任何自动开关相关联。
在常开关成功地再次断开后,该开关将进入这步骤,并维持这步骤,直到它知道所有组成员都返回到正常为止。在那点,该常开开关将一条信息广播给所有其他组成员,通知它们该组已稳定。
如果自动开关已经处于它正常状态,或在它已经成功地返回到它正常状态,任何自动开关将立刻进入这一步骤。当接收到该组现在已返回到正常和稳定的信息时,附加板将给自动开关发信号,以改变它的保护概要。在“末端转移”任务将检验返回到正常概要的转移,跟着转移处理计时器的超时。
依据本发明重要方面并现在另外参考图15-21,这里描述的是系统操作表示法及对图15-21中描述的说明性分配系统中两个开关5和6之间发生的过流故障事件的响应。下面描述本发明对重新配置和恢复服务的响应图16过流故障发生在区段A的开关5和6之间,使馈电线22上的断路器动作。区段A,B和D都受影响,但仅开关6和7检测到过流条件。
图17在过流的电压损失2个计数时,两个开关6和7都断开。馈电线22上的断路器闭合,返回到断开开关7,并保持良好。在这点,区段A真正含有故障配电线条件,但区段B仅考虑它含有故障配电线条件。
图18将开关9配置到无故障电压损失3个计数,因此这是当前等待一个扩大的电压损失,以使跳闸断开。同时,区段A,B和D上的组教练都企图给它们区段内的负载恢复服务。
图19区段A上教练的工作是容易的。它能确定该故障在它的区段内,并简单地防止开关5或6的闭合。同样地,区段D的教练不做什么,直到已经发生分段隔离事件,因此它等待开关9的延长电压损失计时器终止为止。
图20另一方面,区段B的教练能使用它的组成员以节省时间。教练B知道过流是由两个开关6和7检测到的,因此它知道该故障不在区段B内。恢复给该区段服务的第一选择是正常源,因此它访问开关7以观察是否已从该源恢复服务。
图21教练B发现开关7被激励并准备闭合。没有其他教练可以协商,并在它区段内无问题,教练B闭合开关7。这立刻从正常源中恢复所有区段B的负载,并给区段D恢复服务,因此开关9不再需要分段隔离。区段A留待修理并手动返回到它正常状态。
依据本发明重要方面并现在另外参考图22,这里描述的是可以应用的说明性流程图,及在单组成员或播放者上由图12-15的本发明执行的典型操作表示法。仅当教练存在时执行这里调用的各种任务。这样,教练能监督该处理,并能在一段合适的访问时间后,带着含有更新事件列表的更新全局数据离开。一些适用的并由这流程图的转移任务执行的基本功能请求包括1-如果自动模式开关断开,该开关仅闭合。每个区段仅负责搜索它的源。区段内所有开关必须断开,以与每次将一个区段负载分配给一个源的“转移”方法相一致。然而,由于用户动作,该区段内非自动模式开关可以闭合。在这种情况,该区段将这个开关的“其他区段”负载添加到该区段负载需求中。如果任何源开关因分段隔离或源损失(扩大的电压损失)而跳闸断开,那末,那区段内的所有开关将跳闸断开,因为分段隔离逻辑将跳闸断开故障开关下游的所有开关。因此,如果该区段内或区段下游内发生过流故障,这个故障上的源开关将跳闸断开。因为所有其他区段节点在这个故障的下游,它们将通过分段隔离逻辑跳闸断开。扩大的能量损失计时器条件(LOE)通过称作为加速跳闸的处理使开关断开。因此,如果区段丢失了源,那末,为了源转移,所有开关定位于断开,除了手动地闭合(非DAT自动模式)开关外。
2-开关将仅闭合它的处理协商源开关。原因在协商处理后由它们区段教练闭合该负载开关。
3-如果下列条件是真,开关将闭合
a、不存在错误条件并请求区段不出错。教练将检测后来的条件;这是双重检测。显然,如果是出错,该逻辑将搜索源;b、该区段内所有开关都断开(忽略非自动节点);c、在该区段内,由于过流分段隔离条件,准许源的该区段不断开;这是通过确定该开关是否含有能量(电压)来检测的。
d、准许这个源的区段教练存在,并且该请求区段的教练也存在。这确保同步地访问这区段的安培量分配。因为这个任务具有处理器控制,那教练不能移动到另一个,直到这个任务完成为止。
e、准许源的区段在那区段的本地和全局限制内具有足够容量,并且准许的区段能分配来自电路备用库的配电线段。
考虑到返回到正常处理任务,如图22流程图所示的,适用于并由这个流程图的转移任务实现的一些基本功能请求(即规则设置)包括引起返回到正常处理的两个事件1)在检测到电压存在后,教练企图将断开开关状态恢复到它先前闭合状态,接着,能量损失计时器终止;2)线路员工或SCADA操作员闭合两个断开开关中的一个,这两个开关包括了故障配电线段---这使其他断开开关搜索返回到正常,因为它应当闭合,然而它被激励,不存在故障。
在两种情况中,软件必须闭合该开关,并断开必须位于该开关和它当前源之间的常开开关。这要求将常开开关行进到断开它(开放转移)或设置断开它的计时器(封闭转移),并然后,行退到该开关请求将它闭合的一次闭合。并然后使常开开关行退到断开它并取消计时器。当旅行到常开开关时,旅行方向总是朝向当前源,而当旅行到期望闭合的开关时,朝向RTN源。因此,通过选择不含有这个开关的这个开关区段作为它源开关,按当前源方向第一次旅行到该常开开关;这必须是该开关的“源开关”区段的源区段。
依据本发明重要方向并现在另外参考图23-55,描述的是系统操作的表示法及本系统对识别为S1的分站损失的响应,例如,由于传送故障引起的。下面的注释用于解释该系统响应一般注释教练管理注释教练含有教练ID号及递增访问计数器。通常教练随意地漫游区段。它必须按规定时间周期访问每个组成员。如果它到达已经接收那个ID和访问计数器的一个组成员(如果ID是相同的,计数器必须大于最后一个),教练假定它是个复制品并死亡。如果教练到达发现具有更高ID的另一个教练已经访问,这个教练再次死亡。如果组成员在规定周期内(2X访问时间)未见教练,该组成员能产生一个带有一个较高ID号和一个新访问计数器的新教练,该ID号高于它见过的最后一个教练的ID号。这个新教练必须确定该区段的状态并且如需要就开始采取行动。
事件初始化注释当事件开始时,已目击该事件的任何组成员可呼叫那区段内的教练和其他组成员。这呼叫包括序号,事件性质,及作出该呼叫的那个组成员。每个组成员含有继续监视这些呼叫的处理。如果该呼叫是给本地区段恢复服务,该教练必须首先访问其他常闭组成员,以确认它们是断开的。然后,它移动到能用于恢复服务的常开开关,如要配置,进行到第一替代。如果该呼叫是允许恢复给相邻区段的服务,教练将立刻移动到该呼叫的组成员。
装载限制注释没有对那些资源的先前约定,仅依据负载将做出恢复区段(电路段))的决定。标准将是馈电线可用的容量,及由于线径号或其他限制因素,放置在区段内的任何限制,所述馈电线容量更新为重新配置进程。将使用两者中较小的。注意装载信息假定为数据和精度。这方法不能防止当脱节区段(例如在分为两部分电路上)假定负将信息是正确时电路的过流,并两者都闭合以在在相同时间,或接近于相同时间,恢复单独负载。
线段限制注释对恢复已经配置了线段限制的区段的决定需要对该资源的先前约定。如果相邻区段是带有线段限制的区段,这包括设置一个简单时钟。如果带有线段限制的区段进一步朝向该源,教练可能需要菊花链,可能穿过多于一个区段,向下到带的限制的区段,以检验该资源还存在。然后,它可以保护对该资源的约定。这可将时间添加到限制处理中,但必须防止馈电线的过载。
返回到正常的注释*返回到正常的开放或封闭转移的配置是单独组成员的一个属性;*未带有常开开关的区段根本不要配置为开放或封闭转移。它们必须遵循相邻区段的需要。
*在返回到正常序列期间,区段内的常闭开关将保持闭合,这里,将需要一个开放转移。它将转播该RTN请求,变为断电,并在从正常源最后变成再通电之前转播回该前进的信息。
*在返回到正常序列期间,配置成使用封闭转移的一个常开开关将立刻再次断开,但所述常开开关当前受另一个需要开放转移的开关的限制。这是适当的动作,因为当开放转移开关断开时,无论如何源侧区段将断电。这也允许源侧区段更快地完成它的RTN操作。
图24-55的特别注释图24每条馈电线限制于600安培的应急容量(emergency capacity)。这是每条馈电线上的第一区段的限制因素。为了简单,每个区段具有100安培的峰值负载,但在事件时间内,每个区段仅可负载50安培。后面的图中包含容量和电路线段的某些限制。
图25传输馈电分站S1的损失已经留给没有服务的馈电线F11,F12,和F13。没有重新闭合计数,每个分段隔离开关仅能等待它们的扩展电路损失逻辑超时,并使开关断开。一旦事件开始,负载平均中止,以在重新配置处理期间,使用在事件之前的负载。
图26因为在该系统每个区段上目前有50安培(为了简单的缘故),并且除了馈电线上原来的600安培的限制外,没有由用户配置的其他限制,每条替代馈电线可用容量可轻易地确定。下面指出替代电路上每个区段的可用容量。
图27为了描述目的,假定用户已经某些区段上放置了安培容量限制。该系统的每个区段还有50安培,但区段K和T每个配置有300安培的容量限制。
图28也为描述目的,假定用户在区段1已放置了附加电路线段限制。由这“远程”限制限制了区段下游,因此它们必须确认分添加的区段的可用性,并在那资源上放置约定。
图29基于前述的,该扩展电压损失计时器已经终止,使馈电线F11,F12和F13上的所有常闭开关断开。
图30这里,在一个区段仅存在一个常开开关,那开关由故障变成“第一替代”。这里,一个区段含有不至一个常开开关(区段Q),如希望,“第一替代”能由用户配置。未带有常开开关的区段从它曾能得到它的地方获得服务。箭头表示基于教练规则,当事件发生时教练可能的移动。
图31当教练到达似乎要闭合的开关时,如果来自相邻区段的教练没有到达那里,它能做出呼唤教练以警告它。教练将从做出呼叫的地方漫游到该组成员。在那个开关有两个教练,能做出是否闭合该开关的决定。
图32在开关2,5,8和29,恢复区段具有大量的容量并没有其他限制,因此那些开关可立刻闭合。虽然负载可用,区段K的教练知道区段32仅可获得一段线段(如区段I中配置的)。因此,K教练必须确认该线段还可用,并保护那段线段与区段I的约定。
图33教练K移动到开关16并呼叫教练I,在开关16有两个教练,该开关被确定一段配电线段不存在约定。同时,区段O和P的教练寻找从替代区段恢复服务。区段P首先获得教练Q的注意,以使两个教练现在在开关39。因为区段Q也具有50安培,区段Q的可用容量现在为450安培,没有其他限制。因此开关39能闭合。
图34对一段配电线段具有保护的约定,教练K能移回到开关20,这里现在能做出闭合该开关的决定。注意教练O回到开关24的移动,试图发现一个良好源以恢复给它区段的服务。
图35教练L现在移到开关22,这里教练N正尝试得到恢复的服务。基于线段限制,这请求被教练L拒绝。相同的事件发生在开关24。
教练P也移到开关27,这里,因为没有相邻的区段,它能确定恢复它自己上的服务。
图36教练O又移回到开关28,区段Q上具有大量的容量并没有其他限制,教练O和Q能做出闭合开关28的快速决定。
教练P,也知道相同的现在可用的容量,决定闭合开关27。注意到在区段间缺乏允许同时获得负载的先前协调,馈电线上可能过载。
图37注意到不能恢复的最好负载是区段N。也注意到用于恢复服务的馈电线上可用容量的更新。
图38没有如此多的恢复负载,许多开关觉得它们应当启动返回到正常处理。开关4,23和24属于这类型。虽然RTN计时器能倒计时,由于两个教练的规则,RTN不允许开始。知道它区段不从它正常源馈电的教练将不允许来自相邻区段的教练启动RTN。
图39现在恢复传输系统,给分站S1和馈电线F11,F12和F13提供服务。开关1,25和26现在能开始使它们的RTN计时器倒计时。
图40RTN计时器终止,允许教练开始使每个区段返回到正常的处理。区段Q配置为开放转移,而含有常开开关的所有其他区段配置为封闭转移。RTN处理必须在离正常源最近的区段首先发生,然后,表面地工作。封闭转移RTN在它可继续(M-分站)之前请求常开开关的通知。
图41虽然RTN处理可在三段馈电线上同时地发生,通过它自己首先谈论馈电线11。教练B在开关1找出RTN处理能启动。因为它是封闭转移,它必须通知常开开关2。这通知启动开关2内的一个计时器,该计时器将在规定断开时间迫使它断开。这确保电路并行不能无期地留在适当的位置,但期望开关2在RTN处理终止之前断开。
图42具有从开关2返回的应答,开关1现在能闭合。
图43教练B现在移回到开关2,迫使断开操作。这断开操作不需要“两个教练”规则。
图44然后,教练B移到任何常闭的但现在断开的负载侧开关。因为由区段B激励开关4的源侧,区段C已经准备好RTN。两个教练B和C到达开关4。因为RTN计时器已经先前终止,仅需要通知处理。
图45教练C移到开关5,以通知将发生的RTN处理。开关5启动“M-情况计时器”。
图46然后,教练C移回开关4,这里能做出闭合的决定。区段B现在回到正常。
图47教练C又快速移回到开关5,这里它能立刻断开该开关。区段C现在也回到正常。
注意区段A,D,E和F上可用容量在这些操作不久后都更新。
图48在与馈电线11返回到正常的相同时间,馈电线12和13在执行类似动作。在这种情况,尽管区段Q需要开放转移回到正常。为了适应这要求,教练O和P必须得到所有它们当前闭合的组成员的批准,所述组成员在闭合它们的正常源开关之前连接到其他区段。开关28拒绝该请求,因为开关29需要一次开放转移。
图49因为开关39是常开的,并它知道请求开放转移的一个常开开关在区段Q是闭合的,它将立刻断开,以有利于区段P上的RTN处理。在接收到RTN的这个请求后,区段Q上的教练移动到开关29,以在那里执行断开操作。最后在所有三个区段O,P和Q上的负载都下降。
图50教练P能快速地移回到开关26执行闭合操作,立刻使区段P返回到正常。然后,教练Q可移回到开关28,批准RTN请求。
图51现在教练O能移动到开关25,闭合该开关,给区段O和Q恢复服务。区段Q现在也返回到它正常状态。
注意馈电线41的可用容量得到更新。
图52现在教练O移动到开关24。由教练L完成“M-情况计时器”处理,并且也允许开关24闭合。区段O现在返回到正常。
图53教练L移动到开关20,断开常开开关,然后移动到开关22。
在开关22,教练L和N能作出立刻闭合的决定,因为在区段N负载侧不存在区段。
图54现在产生三块有效区域。1)教练N能移动到开关21并立刻闭合,使区段N返回到正常。2)教练K移动到开关16,为一段配电线段消除与区段I的约定。3)而教练L移动到开关23,允许开始RTN处理。在教练M在开关8上设置“M-情况”计时器后,开关23能闭合。
图55最后,教练M移回到开关8,断开该开关。现在该系统返回到正常。
系统资源分配方法现在考虑到本发明的附加方面和功能,提供系统资源分配方法,例如,为了防止电力电源的过载,在每个节点上提供资源,并进行通信将资源分配数据或信息传送给其他节点,以请求和建立系统资源的适当分配。为了描述目的,这方法将连同组成员或播放者一起进行描述,尽管应当明白该方法也可在多节点和单节点控制器206的系统内执行,并没有多个组的定义。同样为了简化解释的描述目的,但不按任何限制性感觉(sense)解释,资源和方法将称作为“约定”和“约定代理“。“约定代理”(或此后的CA)有利于使用约定方法。CA,实现为异步处理任务,即,不依赖于能管理本地开关的教练功能性和播放者功能性,应用于管理负载转移期间负载的增加,及返回到正常的负载减少。这样,CA可表征为处理过程,它是激活的或在每个开关控制中允许的,并仅管理“约定相关动作”,如此后描述的。经CA特定信息,CA功能本地地与播放任务进行通信,并远程地与其他CA进行通信。应当明白虽然将讨论与单开关配置有关的CA,CA也可适用于例如双开关,自动开关等的所有设置。
如果系统用户具有基于负载限制依据分段计数获取的特定负载,CA将被激活,以控制配电线段限制的管理。如果从该源中已经宣布(向下广播)一个有效配电线段限制,CA也被激活。因为教练从组播放者旅行到组播放者,配电绫段限制从该源(区段)连续地传播出去,作为独立处理。因为配电线段限制向外传播(从源区段),配电线段陶的较低设置计数取得优先并然后再传播。如果已经依据最大安培数设置负载限制,那末,CA激活响应这设置。下文中功能性讨论是基于这些设置或说明,例如已经允许的CA功能性,中的一个。应当注意即使允许CA功能性,播放者不请求约定,除非直接地或间接地从替代源馈入非激励的电路段。例如,源/子开关(最接近于电路源的组开关)的闭合决不需要一个约定,但结开关(在源之间)的闭合总是需要一个约定。超出这些,两种绝对情况使一般规则(如下文中更详细解释的)是如果本源区段,或准许区段,指示它是从替代源馈入的,应需要一个约定。
替代源的指示是由教练最初设置的,闭合一个常开结开关。从那点传播出替代源指示,每次恢复一段附加电路段。这样,所有组将知道它们是在替代源上,即使闭合以恢复服务的开关是那个区段的正常源开关(例如切换的径向分路线)。
在播放者(组成员)电平的逻辑需要如果准许区段已经由替代源馈入,或本地开关是在“仅最后装载”位置并且请求的区段是从替代源馈入的,或本地开关是请求区段的结开关,教练将如此地通知他/她能不顾转移限制采取适当动作。这样,如需要,“替代源”标志(条件/指示)将传播给从相同替代源激励的随后的区段。
当设置了替代源标志时,教练也执行一个任务(按周期基运行),以启动检查能消除替代源标志(条件)的能力。因为这个任务需要来自相邻组的信息,教练将请求播放者执行检测并报告返回。播放者将查看是否该请求区段上的这个开关不是结开关,并且其他区段还具有它的替代源标志设置,或,是否这个开关是仅最后负载开关及这个区段还含有它替代源标志,或,是否这是该请求区段上的结开关并且电流开关状态还是闭合的。如果这些条件中的任何一个是真的,播放者报告返回教练必须继续检测。否则,该报告是可以清除该替代源标志。
为了启动清除处理,必须在常开开关首先清除该标志。在返回到正常处理期间,当常开关能再次断开时,毫无疑问能清除替代源标志。
当试图闭合一个开关以从一个替代源获取负载时,CA功能性与播放者(组成员)功能性(逻辑流)互相作用,评介转移规则(例如,在逻辑已处理穿过图22a到图22b后,在“开关是断开...?”决定模块的YES输出流)。如果允许CA功能性,并已经满足所有转移规则,播放者任务从CA请求一个约定,悬浮负载获取,直到约定验收的CA已经注意到它为止。一旦接收到请求约定,然后,播放者任务再继续并闭合该开关(例如,播放者逻辑流在图22b中,穿过连接器C进行到“邮寄事件=准备好闭合(Post Event=‘OK to close)”处理模块)。也应当注意到作为约定协商处理的一部分,各种错误(包括请求拒绝或超时,如下文中将更详细描述的)可发生,阻止该约定被批准。在本发明较佳实施例中,播放者通知故障状态的教练,而该教练自由地决定是否再次请求或采取一些其他动作。
为了更好地理解如由约定代理表征的本发明的资源分配功能的方法,下面的方法/定义对说明性目的是有用的约定方法约定---数据结构,含有对配电负载限制可用资源容量的分配记录(或请求分配或维护)。该数据结构含有资源的表征,这些资源的分配有待控制,加上需要建立和维护那分配记录的相关信息。该数据结构还含有路由选择表,允许约定在约定请求器和约定授与器之间来回传送。下文中将描述这数据结构。
约定请求器(CR)--组成员,已经决定约定是需要的,并然后启动该请求建立该约定。
约定授与器(CG)--CA,驻留在到该资源的最近区段内的最近播放器上(典型地为当前馈电给电路的源或替代源).
约定调解器(CI)--一个CA,它不是CR,也不是CG,但它在CR和CG之间。
约定转移(CT)--一条信息,包含约定的一份复制品,那是在处理的某种状态(请求,等待接收等)。从该约定状态区段(见下文中的约定数据元素的“8.约定状态”)的内容中,暗示该转移的目的和处理。
约定代理功能概观在分配处理环境中,CA影响到*横过某一分配电路,该分配电路是从需要临界源分配(约定请求器或CR)的一点,到唯一定义的供应点(约定授与器或CG)的分配电路,在这情况中为可用容量;*检查在跟踪从CR到CG路径的沿路上所有中间点上的可用容量(约定调解器或CI);*检查沿从CR到CG整条路径上的可用容量,并一旦已经确定该容量能适用于整条路径,仅分配该容量;*可靠地分配,维护并重新分配资源;*在沿有效约定路径的中间点上确定该约定不再需要,并如果需要,传播该需求,以在一个或两个方向上同时解除(dissolve)该约定;*通过使CR定期地将一条保持活跃信息发送给CI和CG,使有效约定保持活跃,该信号含有通过无误差通信环境的一条最小信息。
*经过使用平行有效计时器和恢复逻辑,共享所有参加AC之间的最终响应(维护约定),更可靠地恢复丢失信息。
*为了恢复丢失的约定,而不是仅移去它,允许在任何参加的CA中触发该恢复。
*经过适当识别及将某一个建立的时间/日期印记传遍全程旅行的约定区,减少随机约定的可能性。
约定数据元素构成约定内容的数据元素是1、维护计时器。倒数计数器,初始化到某一预定维护间隔。该计时器的周期基于约定的状态和正在执行的动作。由CA为每个有效约定独立地对该计时器减1,并当它倒计到零时,启动一条约定维护请求信息。
2、请求代理ID。组织约定请求的CA的识别符(通信地址)。
3、准许代理ID。准许约定请求的CA的识别符(通信地址)。请求者和准许代理中的任一个或两个可驻留在中间CA外部的区段和它相关的约定数据库。即,可存在许多区段分离请求和准许CA,而约定的修改复制品将驻留在每个中间CA。
4、请求区段号。最初引起约定请求的区段的区段ID。
5、临时区段号。一个区段号,通常是约定刚通过,有助建立约定路径,但可用于某些情况的其他目的区段号。
6、约定数量。约定的资源(配电线段)数量。
7、约定容量。分配的或与该约定相关的容量,以10安培为单位。
8、约定状态。约定的当前状态。约定状态可表示该约定是新的并还处于协商阶段,它已经被准许CA拒绝,是一个激活的和有效的约定,或正在解除。这些状态的完整列表如下a、约定激活。约定请求已经准许,并储存在CG,任何CI和CR的状态内,直到需要进一步的动作(即,维护,解除);b、约定请求等待(pending)。约定请求已经发出且请求CA现在等待准许CA的回答;c、约定请求未发送。约定请求已由播放者做出,已由CA接受,并且现在等待发送给CG;d、约定请求旅行。约定已经被请求,并且现在CA已将这个请求正在发送给潜在的CG;e、约定请求接受。准许者已经接受请求资源的约定。现在该资源保留可使用。这状态通过从准许者到请求者途径的所有CA,然后该约定储存在每个CA,作为约定激活。当由CR收到时,这状态通信给播放者,允许该开关闭合;f、约定请求拒绝。这状态将出现在从某一CA发送的约定中,所述CA能确定必须拒绝该约定请求;
g、约定请求拒绝。这状态将出现在从某一CA发送的约定中,所述CA能确定必须拒绝该约定请求;h、约定请求拒绝继续。这状态是一个占位符,该占位符准许某个CA记住稍后再发送该信息,所述CA正在试图将一条拒绝信息发送给请求CA;I、约定解除开始。这个状态存在于某个CA的约定中,该CA在确定应当消除该约定;J、约定解除继续。这状态存在于通过CR到CG的约定中;K、约定维护开始。这状态存在于某个CA中,该CA是一个激活约定的组织者,它的维护计时器已超时,或已经诱发(tickled?),这样,触发维护序列的开始;I、约定维护诱发。如果激活约定的一个中间CA确定需要进行维护,它能请求(诱发)最初请求该约定的CA启动维护序列;M、约定维护旅行。这状态存在于某一约定中,为了满足约定维护计时器的目的,该约定正在从它的组织源发送给其他约定代理(含有约定的复制品);N、约定维护旅行未发现。一个CR已经将约定维护请求发送给CI或CG,它们没有该约定记录并将这条信息返回给该CR;O、约定维护旅行返回未发现。这状态存在于已经从某个CA发出的约定中,响应约定维护旅行信息,该CA已不能发现该约定。一旦约定请求者CA接收到该信息,将再发送该约定请求;P、约定维护诱发未发现。这状态存在于某一个约定中,当接收该诱发的另一个CA未得到该相关约定时,该约定发回给诱发的组织者。
Q、约定维护诱发返回未发现。这状态存在于某一约定中,当未发现目标CA上的约定时,该约定发送回诱发请求的组织者。这将使中间CA内的约定解除。
R、约定维护复活。这状态是在从某一CA发送的约定中发现的,该CA已接收到表示一个存在的,被接受的约定不再存在的一条信息。该状态将使所有接收CA复活该约定,并通过复活请求到先前的CG。该复活请求将使资源再分配,以满足约定需求。
S、约定维护复活继续。这状态将呈现为某一约定中的占位符,该约定因为CA忙不能被复活,并将在稍后再进行该复活。当约定是在未丢失该约定的约定代理时,也可使用这状态,这样,它必须不能复活该约定,但仅继续将该约定向前传给CG。
9、约定时间印记。该时间印记可应用于约定识别,和约定计时目的。(在较佳实施例中,请求相应于原约定的时间的UNIX格式的4字节时间印记)。
10、约定途径计数。约定代理数量,从组织者必须横穿到达准许代理者。沿这途径的每个CA身份(通信地址)从请求者必须被横穿过到达准许CA,每个CA身份储存在约定途径表(见下文)。
11、约定途径方向。在每份约定复制品中,这是约定途径表中的方向(见下面),必须沿它的途径使约定完成横穿移动(P)86-3~5)。最初,约定向上从请求移到准许者,并当准许时,约定向下移到请求者。
12、约定途径表。CA标识符(通信地址)列表,必须使CA标识符横穿过从请求者CA到准许者CA。
13、约定途径区段号。与区段号列表,与约定途径表中列出的每个约定代理者相关。
约定数据元素的附加注释在本实施例说明性例子中,上面的CA ID只是CA驻留的组成员通信地址。因为组成员可以参加两个或多个区段,并在每个组成员中只有单个CA,必须包含区段号,以进一步证明该CA标识符合格。
在CR最初请求约定的时刻用作两个目的。它用于唯一地识别该约定(连同CA ID和区段号)。在该约定的维护期间使用该约定的唯一标识符,以确认在假设会存在的位置上还存在该约定。在对本实施的修改中,约定时刻也可用于确定维护间隔和约定的死亡率。
包含在该约定中的途径表是开关控制RTN地址的简单列表,当组合时,它将形成CR和CG之间的一条通路。这建立一条简单,点连接式的途径。最初,已知的最好途径数据是开始组成员和每个区段的现存源。第一遍到最终端现存源区段期间的约定途径是沿当前源组成员的通路。每个区段上的每个当前源组成员的通信地址附加到约定途径表上,约定通过所述通信地址。当约定到达最终端源区段(CG)时,不管系统的目前状态,它将含有双向发送所需的所有信息。
在较佳实施例的说明性执行中,途径表含有有限资源,并不能储存无限量的途径信息。在返回到当前源的途径过程期间,如果CA发现途径表已经溢出时,CA必须拒绝该约定,并将它发送到起源处。经过播放者最终通知请求区段上的教练,并然后,该教练搜索另一个替代源。
类似地,能储存的约定数目也受限制。如果没有地方可储存任何CA内的新约定,那CA必须拒绝该约定并将“拒绝”CT“返回给它的起源处。当然,应当认识到给所有相关可能性提供足够空间。
与每个约定途径相关的区段保存在约定记录中,作为数据发送处理内的一个必需值,并允许该CA更新教练记录内的配电线段计数。
约定处理概观CA的主要目的是管理它本地的约定数据库。这管理包括接受一个播放者请求新约定的工作;通过经GI到潜在CG的通信获得该约定源的控制;一旦发送,维持约定的完整性; 并一旦不再需要,就解除约定。完成这些的资源包括含有约定记录的约定数据库;允许CA将约定信息发送给其他CA的CT;及区段数据库。
当需要一个约定时,播放者请求该CA以获取该约定。该CA建立一个含有该约定的草稿版本的复制品的CT,带有填入其间的所有可用信息,并将它发送给当前源,通常最终给目前资源区段。因为带有所有其他CT,该约定状态区段用于当约定到达该接受CA时影响该约定的处理。
应当注意;在对本说明性实施的修改中,如果下个源侧区段不含有有效配电线段限制,约定可在中间CA中止。这样,CT处理可以更有效,允许CI变为CG。另外,在到目前资源的途径上,CT必须通过每个区段内的CI。在每个区段的CA指示并朝向CT,表示约定的目前处理状态,从CR到CG并然后返回到CR。应当注意简化了独立的教练处理和约定处理,或消除了有关为教练恢复同步故障的恢复约定状态的问题。
CR具有维护,和可能的解除,接受约定的主要责任。当约定不再需要时,通常由教练经播放者通知CR。然后,CR可通过删除它本地复制品并将含有“解除”状态的CR发送给CI和CG,横过约定途径,解除该约定。
一般,在CG和所有CI的帮助下,CR维护现存约定的完整性。这是通过监视约定有效计时器,约定计时器,及定期通知约定存在的所有其他CA来完成的,为了减少进行这处理必需的通信处理的数量,将CR内的约定超时设置得短于CI和CG的超时。这样CR能通知继续需要该约定的CI和CG,并防止它们必须作出不必要的询问。然而,如果因某些原因,CR未能作出通知,其他CA能启动通信处理序列,以能检测该约定或从它们的数据库中删除它。
通过将CT(约定维护旅行)发送给准许CA,CR启动正常维护计时器。在中间CA接受这个处理的效果是重新启动该约定本地计时器,并使约定维护旅行CR朝向约定准许者。在约定准许者,重新启动约定本地计时器并完成维护序列。
在含有该约定本地复制品的CI和/或CG未接收到约定维护旅行CT的事件中,计时器将最后终止。如这发生了,CA将CT发送给CR,促使CR启动它的维护序列。在这序列期间可发生各种错误条件,并且这些是在图56-59的逻辑流程图和参考信息及信息序列内解决,如下文中更详细描述的。
虽然CR有责任维护接受的约定,CG和CI通过监视它们的维护计时器帮助这处理。如果CG或CI的维护计时器终止,CA通过CI(如存在)“诱发”CR,这样,试图由CR启动计时器维护序列。
有其他方法CI和CG帮助决定约定继续有效。这样的一个例子可以是在促使维护请求的处理中,Ci是否(P)89-12...if?...)确定电路的资源已经改变了。如果沿替代电路通路的常开开关已经再次断开,这有很大可能发生。那末,该CI将约定状态设置为“约定解除开始”,这样表示该约定不再有效,并应当解除。那末,将产生CT,以解除该约定。
在另一个例子中,可能由于已经添加到电路其他分支上的线段,也能确定已经满足配电线段限制的一个中间CA。在这种情况中,中间CA能拒绝该约定并将它发送加回CR。
一旦接受一个约定,所有约定代理将通知与沿需要电路资源的增加或减少的约定途径的区段相关的教练。CA能基于CA通向该区段的可见度,CA能做这处理。为确保教练按最及时方式接收这信息,CA将事件信息发送给该区段。事件信息传递给组的每个成员,允许教练在它当前位置接收该数据,即,组内任何播放者/组成员。
约定代理方法-逻辑流描述依据本发明重要方面并现在参考图56-59,这里描述的是可以应用的说明性流程图及在每个播放者例如单个组成员,由本发明执行的典型操作的表示法。那些技术熟练人员将理解CA的实施可包括许多例程任务和功能,如下文中一般讨论的。例如,动态地导致需要通信上发送CT的任何CA可需要一段嵌固延迟或转播时间,以允许繁忙通道变得可用。任何时候更新数据库或路由选择表,有可能超越数据库或路由选择表的可用尺寸。在图56-59的流程图中,典型地按这样描述,逻辑流程一般从顶部到底部(除非另外指明)并从处理盒中没有显示出口,这意指CA已经完成输入信息直接处理。也注意流程图中逻辑分支数是用设计的约定状态注释的。这意指无论哪个各自状态在进行处理,分支在指示状态和在CT约定状态区发现的状态或约定数据库条目的状态区之间的匹配上是有条件的。即,对于显示输入CT处理的流程图,该状态是输入CT的状态,而不是约定数据库内一个约定的状态。
现在特别参考图56,CA进入处理盒1400的它的处理环路,寻找有待执行的更多处理。特别地,通过首先处理经通信接收的任何输入CT,定期地开始一个处理循环(Yes流通路到图57)。并然后在处理盒1402,依着约定数据库的本地复制品,从播放者任务请求新的约定(Yes流通路到图58),并最后在处理模块1404,约定数据库经到图59的流通路进入(依据状态的内容和计时器数据元素)。这三种处理类型的结果包括更新本地约定数据库,报告给播放者和教练任务,以及当需要时将CT传递到其他CA,以保护,维护,释放或拒绝该约定,如同下文中将列详细解释的。
现在考虑到有关通信上接收的输入CT处理的详细逻辑流,并参考图57,这里描述的是应用于单个输入CT的处理,该单个处理模块说明这些处理步骤。CA对每个输入CT进行重复处理。在某些情况中,这可导致对本地约定数据库,并特别对约定状态区段的修改。然后,CA稍后依据修订的约定状态,可对该请求采取附加动作。这种技术应用于整个各种约定处理流程中以控制约定处理。
图58显示应用于输入约定处理的处理请求发源于本地播放者任务的新约定。如果请求是建立一个新约定,用说明的数据元素将该约定数据结构始化为零,并然后插入该数据库。特别地,在处理模块1406,经约定请求附加容量的播放者区段号键入数据库内。在处理模块1408,用源区段填入临时区段数据元素,在源区段内寻找容量。如果存在,这将是相邻区段中的一个。这条目中的一个非零(或有效)值提供附加信息,有利于CA能够确定在何处发送CT。也应当注意约定分配机械不是从几个替代源中一个替代源中的选择的,更正确的是试图从某一激励源中分配有限源(分配容量),该激励源是当发出约定请求时,由播放者指定的。因为CT请求将容量移向一个潜在准许源,每个CA将修改临时区段,以将该请求直接指向电路的当前激励源。零或无效条目表示该CT已到达离电路源的最近的播放者或最近的区段。在处理模块1410,如果正在请求基于线段计数的容量限制(请求容量),和/或基于负载安培数的容量限制(容量),请求数量和容量数据元素包括该线段计数。如果指定了这两者,稍后当CA试图批准该请求者的容量时,该线段计数取得优先权。在处理模块1412的时间印记功能将唯一性度添加到该约定,因为在CR它仅设置一次并决不能修改。如果因为任何原因,在数据库内出现约定的付复制品,时间印记可用于确认该问题。通过在处理模块1414将约定状态设置成“约定请求未发送”,CR(在处理的一个稍后点)将见到该数据库内的这个约定,并将一个约定请求发送给CG。
如果播放者不是请求一个新约定,流程经处理模块1405的“NO”通路进行到处理模块1416,以处理中止一个现存约定的请求。依据它的约定ID和区段,该约定位于数据库内,并将它的状态修改到“约定解除开始”。当CA服务于该数据库时,稍后它将解除该约定请求发送给CG。
现在考虑在每个CA的约定数据库条目的处理,并参考图59,除了计时器管理功能之外,该处理是基于约定状态区段的内容。触发指定动作的状态区段值显示成能引导处理模块的箭头表格。现在参考图59a,如讨论的,CA的主要行动是依据约定数据库内条目的“约定状态”(或状态)区段来监视并采取行动。对于现存的有效约定(约定状态=约定有效),这包括在处理模块1418,按某一预定间隔启动约定维护序列。每个CA正在监视它的数据库约定计时器,使它们倒计时,并在处理中的这当前步骤中,CA寻找一个期满计时器。将该状态修改到约定维护开始将顺序地使CA启动维护序列。到处理模块1420的“约定请求等待”状态流程通路表示初始化约定的一个请求未解决。除非该约定本地计时器终止,不采取进一步动作,在这情况中,中止该请求。因上这状态仅出现在CR中,通知播放者该请求超时,没有完成。到处理模块1422的“约定请求未发送”状态流程通路仅发生在CR,并且如所示的,启动旅行到潜在CG的序列,如果现在不在那里,流程经“No”确定通路进行到处理处理模块1424(图59a)。如果不存存旅行请求,因为这是个潜在CG,流程经过“Yes”确定通路进行到处理模块1426,并依据资源的可用性,批准和拒绝该请求。
现参考图59b,“约定请求旅行”数据库条目表示一个请求在从CR到潜在CG的途中,处理模块1428。在沿该途径的每个CA,必须存在能容纳附加负载的本地容量(图59b,处理模块1428)。如果不存在,处理模块1428中的确定是No,并流程进行到处理模块1430,这里通过改变所示的它的状态拒绝该请求,并返回到CR。如果在CA存在容量并它是离电路最后源最近的一个源开关,流程经处理模块1428的Yes确定进行到处理模块1432,这里它被接受,并因此指定为CG,流程经处理模块1432的Yes确定进行到处理模块1434。否则,流程经处理模块1432的No确定通路进行到处理模块1436,在这里作出“定义了相邻源侧区段资源?”的确定,如果是,流程将进行到处理模块1438,旅行到潜在CG。如果否,流程进行到处理模块1440,因为它无处可去而拒绝该请求,又返回到CR。因为准许约定的通知返回到CR,遭遇到“约定请求接受“状态。这种状态的流程进行到处理模块1442。在沿到CR通路的每一步中,这意指该状态现在应是“有效”,并且现在正是通过通知教练解决准许资源的时刻。如果不在CR,流程进行到处理模块1444,并不需要进一步发送信息,但的确需要通知播放者。如果在CG或CI,流程进行到处理模块1446,这里,到CR的通路继续进行适当的更新并加1。
考虑到“约定请求拒绝”和“拒绝继续”状态,进行到图59c的处理模块1448,如果不接受该约定,将遭遇到这些状态。如果不在CR,流程经处理模块1448的No确定通路进行到处理模块1450,这里将拒绝继续将CT发送给CR,并删除该约定的本地复制品。如果已到达播放者,流程经处理模块1448的Yes确定通路进行到处理模块1452,这里通知播放者并删除该约定。
当不再需要先前存在的约定时,“约定解除开始”状态进行到处理模块1454,并初始化。在沿现存有效约定的约定途径上的任何点,能由播放者确定并因此启动该处理。特别地,如果确定不再从替代源馈送到配电线段,就不需要该约定。这引起处理模块1454的唯一确定依据处理模块1454中的确定是否是分别是CR,CG,或CI,按两种不同方向中的一种或两种方向,经处理模块1456,1458或1460,传送需要解除该约定。一旦已经发送该信息,删除该约定的本地复制品并经处理模块1462再分配所述资源。
如图59d所示,“约定解除继续”状态进行到处理模块1464,经过接收请求解除约定的CT遭遇到该“约定解除继续”状态。如果沿在处理模块1464确定的途径的相对位置是在CR或CG,该途径的末端点,流程进行到处理模块1466,以终止通信序列,删除本地约定复制器,并请求该教练减少它的约定容量保留。如果该相对位置是在CI,流程进行到处理模块1468,使它朝向沿当前途径的CT(向上或向下),另外进行在CG和CR执行的其他步骤。“约定维护开始”和“约定维护诱发开始”状态将CR启动维护序列的需要,经流程通路传送到处理模块1470。如果在处理模块1470,将CR和CG确定为是相同的,流程进行到处理模块1472,这里复位计时器,并将约定状态设置成约定有效。如果不,流程进行到处理模块1474。如果在CR遭遇到这些状态,将约定状态设置成约定有效,复位计时器并将约定维护旅行CT发送给CG。如果在CG或CI遭遇到这些状态,约定将设置为约定有效,复位计时器并将约定维护诱发CT发送给CR,以启动维护序列。
现在考虑图59e,当接收到带有那个状态的CT时,进入“约定维护旅行”状态,并且流程进行到处理模块1476,这里复位约定维护计时器,它的状态复位到约定有效。如果不在CG,该CT再发传送给CG。当这个CT是在CI或CG接收时,如果该约定不是在数据库(图57,模块1407示出),将用进行到处理模块1478的流程替代“约定维护旅行返回未发现”状态。这使“约定维护旅行返回未发现”CT传送回给CR,并删除该约定的本地复制品。当“丢失约定”指示发送给CR时,在该数据库将遭遇到“约定维护旅行返回未发现”状态,以流程进行到处理模块1480(P)95-6...with flow proceeding to a...)。如果在CA而不是CR遭遇到数据库条目,约定设置为有效并复位它的计时器。如果在CR遭遇到该条目,将该状态改变到“约定维护复活继续”,连同图59f进一步讨论。
当试图将CR“诱发”到启动维护循环时,如果CA确定在沿到CR的通路的CR或CI丢失了该约定,CA将一个约定插入到带有“约定维护诱发未发现“状态的数据库,流程进行到处理模块1482。然后,删除这,并将具有“约定维护诱发返回未发现”状态发送给CG。这两个数据库条目使该约定的本地复制品被删除,并在所有CA,而不是在发现丢失约定的一个上,命令该约定释放约定资源。
现在参考图59f,“约定维护复活”和“约定维护复活继续”数据库条目的最初处理进行到处理模块1484。如果不在CG,流程进行到处理模块1486,这里带有状态约定维护复活的CT必须发送到CG。如果在CG或在处理模块1486后,流程进行到处理模块1488,这里,通过将它的状态设置到约定有效并复位它的计时器,该约定变得复活。如果在任何CA而不是CR进行该复活,必须通知教练分配(再分配)约定资源。
确保容量分配的说明性例子下面说明性例子示出怎样将CA方法用于更可靠地在一个复杂分配系统中分配分配系统容量。图29到39阐明例如依据一个简单的“约定”功能,怎样运行该逻辑重新配置一个复杂分配系统的一个例子,所述简单“约定”功能能将每一电路线段限制到来自一个相邻线段的附加负载的一段线段。CA方法不是约束或限制,而是通过能分配及再分配来自那电源的不至一段附加负载,并通过能解决沿从负载到源的整条途径的分配,替代地寻找并发现多线段上最终电源。这个例子有利于阐明在做出与图29相关的决定处理中的CA方法,即,闭合区段L中的开关20,常开开关。虽然区段K的教练能确定该区段本地是否含有获得区段L的容量,它无法知道分站S3是否具有必需的容量,即,假定它和区段L的教练选择它的组成员或播放者闭合开关20,因为它相信这是电路的最佳替代资源。然而,既不是区段L的教练,也不是区段K的教练具有任何方法知道该较佳源是否具有自始至终返回到分站S3内电路源的必需能力,分站S3离开有几段远。用CA方法,沿到替代源途中的所有点的必需容量被检验和分配。通过这样做,CA方法防止任何潜在电路过载,电路过载可以是由分配系统上的其他开关可能同时发生闭合,以给电路的它们自己区域恢复服务的可能性引起的。CA方法也可克服用户需要事先知道能够依赖每个替代资源,不顾分配系统的实时配置。如讨论的,CA方法按图22b播放者流程运行(在该处理模块“开关断开?”的Yes输出端等),相应于开关20断开(它是源/结或负载/结开关或其他开关,它能激活并能用作电路的替代源),并当然,当前配置成是系统的一部分。在逻辑上的这点,区段L的教练已经选择开关20作为该区段的最佳源,因而指导播放者试图给该区段恢复电能。现在,在开关20的区段L的播放者现在将喜欢闭合该开关,在上面注释的逻辑的这点,播放者请求CA确定是否能分配预期的容量,并请求返回到该容量存在并已经受保护,或请求返回到因某些原因,该容量未受保护。如果约定了该容量,播放者将闭合该开关,如果不是,播放者将通知教练,然后教练可试图定位和约定带有其他替代资源的容量。
现在参考图56,处理模块1402,在开关20内的请求播放者的CA,因此它是CR,确定需要一个新约定。现在逻辑移动到图58,处理模块1405,并在处理模块1406-1414(把模块1407排除在外)内相当详细地填写,构成的将是一个新约定“申请”的等价物。通过将该约定状态设置成“未发送”(处理模块1414),该约定将放置在约定数据库内,稍后将公认为一个需要有待处理的“申请”,(向前传递到一个潜在CG)。
在沿到CG途径的相邻区段内CA的目的地址可从配置数据库中获得(图13,当前源组成员)。在本实施中,因为仅存在从开关20到最终源S3的经激励开关的一条途径,CT的旅行方向欣然显而易见。然而,并非显而易见的是该容量在区段I或S3可用。此外,由于断电影响到区段F,区段G内的开关10同时试图获得负载。本CA方法的一个功能是有利于在一种复杂的,动态地改变分配系统的这种确定。
再次参考图22,处理模块1404并继续图59的流程,现在将由CR处理未发送约定。在处理模块1422,该约定将公认为未发送,而CR将确定该请求是否能本地完全满足,并需要通信给其他位置的一个CA。这里应当注意CA方法的功能是它提供一种普通能力确定在复杂分配网络是否存在必需容量。通过处理本地请求以及那些需要的通信并且与其他设备的协调,CA方法用于简化总资源分配处理。在图59a的处理模块1426,CR可分配该资源并批准该约定。这样做将需要CA通知教练,因为教练“拥有”该配电线段可用负载容量。在处理模块1424,约定“申请”必需正向传递给相邻区段内另一个CA,CR将约定状态区段改变为“约定请求等待”,并也将约定“申请”复制到“待发箱”,将它的状态改变为“约定请求旅行“。通过将一份约定复制品留在CR,用有效计时器运行,CR能监视至今未填写的约定,并处理丢失的约定“申请”。应当注意实施需求能够处理由于丢失通信信息或处理瓶颈引起的广泛的各种典型故障模式,以这样一种方式避免使电路过载,错误地分配资源或不能跟踪资源,这样,该系统不能再分配或再改变将来时刻的资源。
考虑到处理的下一阶段,“约定请求旅行“信息将到达沿从选择的激励源引导到电路头部的通路的下个CA,在这情况中,它是图29,区段K内的开关16。因为该约定是新的,在图57处理模块1409的逻辑流程将当前在“约定请求旅行”状态的约定的复制品添加到数据库。当CA检查该数据库时,将发现旅行信息并在图59b的处理模块1428处理它。注意在这点的逻辑需要在这点,并在沿到替代源的途径上每个随后的CA都有适当容量。如果没有,拒绝该约定。也注意从这点起,作为约定请求旅行信息,该请求将继续发送经过该系统,直到该信息不再旅行,并这样已到达最终源开关为止。在这个例子中,那个开关将是区段I内的开关14。当该信息达到那点时,图59b处理模块1434的逻辑将执行接受该约定。现在这个CA将被指定为这个约定的CG。
沿从CR到CG的途径,已经建立了该约定途径表,这样已知到CR的返回通路,并且该返回通路合并到该约定内。在沿到CR的途径上的CG和每个CI(图59b的处理模块1442,1444及1446),将约定状态设置成约定有效并初始化它的维护计时器。同样地,因为该信息返回到CR,在每个设备(包括CG,CI和CR),通知教练现在该负载的约定量提交给该约定,并因此从区段可用容量中减去该负载约定容量。
当约定请求接受信息到达CR时,除了上述处理外,通知播放者约定接受,该播放者将闭合开关,以恢复电路线段。如果因为某些原因,不能发送该约定,拒绝该约定,通知播放者和教练,它们能试图从不同源中获取负载,模糊地再试该请求,或者放弃试图恢复服务。
约定处理步骤概观从上述的例子中将清楚有许多可能发生的事,当CA将CT发送到整个分配系统时,CA必须处理这些可能发生的事。必须这样处理每种情况,以将下列可能性减少到最少由于资源的重复分配引起电路过载的可能性;因为由于一个丢失CT不发送一个约定,不能激励一个区段的可能性;或因为失去分配控制不能发送一个约定的可能性。经过应用图56-59描述的CA方法流程确定的处理和规则,能使这些各种环境减少到最少。
协商,维护并解除约定的策略简述如下1、转移事件请求区段的教练请求播放者闭合一个替代源开关,以激励该区段。
2、为了协调并确认电路资源的目的,播放者召集准许区段的教练。
3、如果播放者发现没有遇到转移限制,并请求一个约定,播放者将一个请求发送给本地CA。当该CA试图获得一个约定时,请求教练和准许教练都必须停留在CR位置,除了偶而访问一个相邻组成员以满足该访问计时器外。播放者基本上是处于等待模式,同时正在获取该约定。
4、CR将必需信息装配进约定记录(CA ID,区段号,时间等),并将该记录发送给在准许区段的当前源的CA。然后,这请求CA监视该记录连同它状态的返回。在某一段预定时间周期后,如果已接收到响应,请求代理将假定该请求约定已丢失(大概由于通信故障),并将一条拒绝响应发送回播放者,最后使教练再评估替代源的选择,并再一次潜在地启动整个处理。
5、接收该新约定请求的CA评估约定的内容。因为它是个新请求,从这个开关位置观点,CA确认该电路资源是可用的。如果资源不可用,可能是由于同时在不同分支上发生转移引起的,CA将该约定标记为拒绝,并将它返回到原处。如果依据本地数据允许该约定,CA将它的ID添加到途径列表,并将该约定朝绝对源传递给下个区段的当前源组成员。
6、假定接收该新约定请求的下个CA是在源/子开关,这是约定将驻留的地点。如果合适的电路资源不可用,CA将该约定标记为拒绝,并使用新的完整途径表,将它返回到原处。如果电路资源可用,CA将该约定标记为正在接受,将它自己指派为准许CA ID,并将该约定返回到原处,本地保留该约定的复制品。已经转移的电路段计数也加1(见下面注释)。
7、使用约定途径表,该约定将返回到下个CA,向上返回到该表。这个CA将又检查该约定内容。如果约定被拒绝,它简单地继续将该约定向前传递到原处点。如果该约定被接受,CA将该约定的一个复制品储存在它的本地约定数据库,并将已经转移的负载量的本地分配加1。然后,储存在教练数据内的资源分配可用于作出有待请求的有关附加转移的直接决定。然后,又将该约定向前传递到它原处。
8、假定接收该约定的下个CA是在原处点,如果该约定标记为拒绝,CA将给播放者报告不允许转移。然后该约定将解除。如果约定标记为接受,CA将给播放者报告转移可按正常继续,允许所希望的开关闭合。然后,本地储存该约定,并资源分配加1。
9、一旦一个约定储存在CA数据库内,它必须需要维护。约定的维护一般仅由CR启动,虽然如果该约定呈现变得稳定,CI可“诱发”请求维护代理。维护计时器与每个约定相关联,带有其时间间隔比其他CA更短的CR。当计时器终止时,CR将给CG发送一份该约定的复制品,标志为维护旅行。
10、接收这个维护请求的CI将在它的数据库内寻找该约定,并如果发现,将更新与那约定相关的本地维护计时器,然后,将该维护请求(维护旅行)向前传递给CG。如果在本地数据库内未发现该约定,CA将该约定返回到CR,标记为未发现(约定维护旅行返回未发现)。在接收到约定未发现指示时,通过再发送该约定并将该再激励传播给CG(约定维护再激励),CR可再激励该约定。还保持原约定的任何CA将正好向前传递再激励信息。没有约定的任何CA将立刻接受该约定,并如需要又将本地资源分配加1,然后,又将它向前传递给CG。
11、如果不是CR的一个CA发现一个有效约定的维护计时器已终止,CA将一条“诱发”约定信息发送给请求代理。这功能旨在防止约定在适当位置维持一段不需的延长周期。在CR接收“诱发”约定信息,发信号给请求代理,启动约定维护循环。
12、如果返回到CR的“诱发”约定信息由没有匹配约定的一个代理接收到,约定维护诱发返回未发现信息传播回CG。当约定旅行时,在约定还存的每个位置移去该约定,并对本地资源分配作适当的调整。如果该约定实际上是由CR请求的,来自CR的随后的维护处理将导致约定再激励处理(约定维护再激励)。
13、虽然在下文讨论的一个替代实施例中,CA可找到一个解除该约定的原因,由教练和播放者执行的当前自动操作可导致播放者立刻请求移去该约定。这似乎是本地执行返回到正常操作的结果,也可是第二偶然事件,该事件引起电路的附加重新配置。又在这种情况,CA标记待解除的约定,并将它向下传递到约定途径。然后由每个CA移去该约定,并采取所有适合动作,以为下次转移事件恢复资源限制。在该流程的这点执行资源本地分配的加1和减1。然后,储存在教练数据(例如象公文包)内的资源分配能用于作出有关可以请求的附加转移的立即决定。
考虑到这样的一个替代实施例,包含一个任务该请求CA监视直接解除该约定的任何原因。例如,将这个电路段移到另一个源的手动开关操作应接地,以解除该约定。这可以是该约定原处的区段上的手动操作,或仅通过清除替代源标志,本地所见的另一区段的手动操作。然后,依据前面的讨论可解除该约定。
依据另一替代实施例,临时地将容量分配为CT横过中间配电线段,这些配电线段可以是限制线段。一个计时器授予该临时分配,这样如果不允许该约定,该临时分配可保证最后被利用或删除。这将将解决极小的可能性两个约定已经发送给在是中间配电线段上的CI上流的公共CG,这两个约定带有两个约定请求容量,其组合超过它的容量。
权利要求
1.一种电力系统,其特征在于,在所述电力系统的点上含有多个定义节点,用于经过每个节点上的资源分配系统资源,确定资源分配需求,并将资源分配信息通信给其他节点,以请求并建立系统资源的一种适当分配。
2.按照权利要求1所述系统,其特征在于,系统资源的分配包括防止系统电源过载。
3.按照权利要求2所述系统,其特征在于,所述资源分配信息包括表示请求资源分配评估和保留的信息。
4.一种电力系统,其特征在于,在所述电力系统的点上含有多个定义节点,分配系统资源的所述系统包括第一资源,在预定节点上的,用于确定资源分配需求;及用于将源分配信息通信给其他节点,以请求并建立系统源适当分配的装置
5.按照权利要求4所述系统,其特征在于,进一步包括自动控制装置,位于所述节点的预定节点上,用于控制经过所述系统的所述电源流。
6.一种用于响应物品运输系统中异常的方法,该运输系统含有两组或多组物品控制装置,其特征在于,所述方法包括步骤经过单独组成员之间的通信在组之间进行信息通信,所述信息表示怎样响应特殊检测条件的附加信息,基于从第二组通信的信息,第一组的一个或多个组成员响应检测条件,所述通信信息表示所述一组外部的任务标识符及检测系统条件的所述状态。
7.一种用于响应物品运输系统中异常的方法,该运输系统含有两个或多个物品源以及两组或多组物品控制装置,其特征在于,所述方法包括步骤经过单独组成员之间的通信在组之间进行信息通信,所述信息包括任务的功能表示法,依据组之间的协商计划,所述任务响应检测条件;依据从第二组中接收的所述信息,第一组本地起作用,所述信息表示怎样响应特殊检测条件的附加信息;依据从第二组通信的信息,第一组的一个或多个组成员响应于检测条件,所述通信信息表示物品源分配数据。
8.一种含有节点上第一资源和第二资源的系统,在它们之间进行通信,并由所述第一资源使用,响应于并作用于通信信息,重新配置所述系统,以响应于检测条件。
9.一种用于自动重新配置电力系统的系统,其特征在于,包括多个开关,位于所述电源系统内的所述多个开关中的开关;及多个开关控制器;所述多个开关控制器中的开关控制器,控制所述多个开关中的各自开关,并包含能监视所述电力系统和响应预定异常的第一资源;及第二资源,在其间进行通信,并与所述开关控制器交换信息,且确定是否运行各自开关以执行所述电力系统的重新配置。
全文摘要
提供一种方法和相关的系统装置,用于使用和协调在通信上传送的信息,所述信息能按某一种方式最有效和灵活地响应物品配送系统中的异常情况,以重新配置并给终端用户恢复服务,增加配送系统中的重新分配性,例如在电力分配系统中的电路重新分配。还提供方法,以当希望时适当地分配分配系统中的系统资源,例如防止电力源可能的过载。在一种说明性排列中,该方法是由下列因素表征的每个节点的资源,和源分配数据的通信,或到其他节点请求和建立系统资源的适当分配的信息。在一种较佳排列中,及对大型分配系统特别有用,节点的“组”是在具有相关切换控制的分配系统内定义的,所述切换控制用互相间的各种组通信,“协商”或执行该系统的最有效和杰出的重新分配,响应故障条件和其他电路异常情况。
文档编号G05D3/12GK1726626SQ200380106046
公开日2006年1月25日 申请日期2003年10月17日 优先权日2002年10月25日
发明者W·C·T·尼尔森, K·J·比阿拉斯, E·W·布拉舍, T·C·菲克斯 申请人:S&C 电力公司
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