电网中的故障隔离和服务恢复的制作方法

电网中的故障隔离和服务恢复的制作方法
【专利摘要】本发明提供电网中的故障隔离和服务恢复。描述一种方法，包括：接收包括电网上的电力组件的状态的通知消息；以及由计算系统响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作。所述方法还包括：将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个。
【专利说明】电网中的故障隔离和服务恢复
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及电网中的故障隔离，更具体地说，涉及用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的系统和方法。
【背景技术】
[0002]电网是一种互连网络，用于将电力从供应商提供给消费者。更具体地说，电网是一种庞大、互连的传输线路网络，从电力供应商开始直到电力消费者。消费者例如可以是个人消费者或工业消费者。
[0003]管理电网已经变得越来越重要，以便更高效地以环保方式分配电力。例如，电网已经开始连接到较低或零排放源，例如风力、水电厂和太阳能。在另一个实例中，电力供应商针对非高峰时间耗电量收取折扣费用，例如，为在非高峰时间使用电器的消费者提供费用激励。
[0004]此外，管理电网以便以安全方式分配电力已经变得更至关重要。电力供应商必须经常监视其电网以查看断落的电线，以便防止此类问题中断整个电网的电力供应。例如，自然灾害或事件(例如树木倒落在配电线上)可能在电网中产生短暂或持久的电力故障，因此导致局部或大范围断电。为了提供可靠的电源，电力供应商必须能够检测此类电力故障。
[0005]但是，通常没有为电力供应商提供有关电网的足够信息以便在断电、需求高峰时间等期间有效地监视电网。例如，产生电力故障的自然灾害或事件可能阻止供应商部署现场工作人员以便分析电网上的电力设备。此外，即使为电力供应商提供有关电力设备的信息，但供应商也可能无法及时对电力故障做出反应并控制以便防止进一步断电。

【发明内容】

[0006]在本发明的第一方面，一种方法包括:接收包括电网上的电力组件的状态的通知消息；由计算系统响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作。所述方法还包括:将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个。
[0007]在本发明的另一方面，在硬件中实现一种系统，所述系统包括计算机基础架构，其可操作以接收电网上的电力设备的通知消息，所述通知消息包括所述电力设备的状态。所述计算机基础架构还可操作以基于与所述电力设备相关的一组规则和所述通知消息，预测所述电力设备的电力故障。所述计算机基础架构还可操作以响应于所预测的电力故障，将命令动作发送到所述电力设备和其它电力组件中的至少一个，所述命令动作包括更正动作以在电路径中重新路由电力，从而绕过所预测的电力故障。
[0008]在本发明的其它方面，一种计算机程序产品包括计算机可用存储介质，所述存储介质中包含可读程序代码。所述计算机程序产品包括至少一个组件，所述至少一个组件可操作以接收包括电网上的电力组件的状态的通知消息。所述至少一个组件还可操作以响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作，并将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个。
[0009]在本发明的另一方面，一种用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的方法包括提供计算机基础架构，所述计算机基础架构可操作以将注册消息发送到网络中的注册器；以及记录所述电网上的一位置处的电力事件。所述计算机基础架构还可操作以将包括所述电力事件的呈现信息的通知消息通过所述网络发送到呈现服务器，并且响应于所述电力事件，接收包括要采取的至少一个动作的命令消息。所述计算机基础架构还可操作以执行所述要采取的至少一个动作。
[0010]在本发明的另一方面，一种用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的计算机系统包括CPU、计算机可读存储器和计算机可读存储介质。第一程序指令接收包括所述电网上的电力组件的状态的通知消息。第二程序指令响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作。第三程序指令将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个，以便重新配置所述电网以绕过所述故障隔离。基于所述命令消息，通过响应于所述电力组件的所述状态而执行所述要采取的至少一个动作，重新配置所述电力组件和所述其它电力组件。所述第一、第二和第三程序指令存储在所述计算机可读存储介质上以便经由所述计算机可读存储器由所述CPU执行。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]通过本发明的示例性实施例的非限制性实例，在以下参考示出的多个附图的详细说明中描述本发明，这些附图是:
[0012]图1示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的服务器和/或计算设备的示例性环境；
[0013]图2示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的示例性环境；
[0014]图3示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的呈现服务器的示例性环境；
[0015]图4示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的电网的示例性环境；
[0016]图5示出根据本发明的各方面的用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的示例性流程；
[0017]图6-9示出根据本发明的各方面的供应用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的系统的示例性流程；以及
[0018]图10-12示出根据本发明的各方面的用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的其它示例性流程。
【具体实施方式】
[0019]本发明一般地涉及电网中的故障隔离，更具体地说，涉及用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的系统和方法。在各实施例中，本发明提供电网的通信和监视能力，以便在电网变得越来越复杂而难以管理时更有效地管理电网。例如，为了管理电网的许多不同需求以及为了确保电网最高效地工作，本发明为传统的电网提供网际协议(IP)底板，以便允许公用设施(例如，服务提供商、电力供应商等)和电网上电力设备之间的高效通信。
[0020]更具体地说，本发明提供会话发起协议(SIP)，作为电网尤其是在电力设备和公用设施或电力供应商之间使用的低延迟、可扩展的通信协议。进一步，本发明在公用设施域或电信域中提供呈现服务器。呈现服务器允许诸如公用设施(例如，服务提供商、电力供应商等)、网络服务提供商和/或个人用户之类的授权实体订阅电力设备的状态信息。这允许此类实体接收电力设备的记录的状态信息，所述状态信息又允许实体与电网交互。这可以为服务和/或监视电网的那些个体提供位置信息以及其它相关信息(例如，电力故障、状态信息)。这又允许电力供应商(例如，公用设施或其它服务提供商)管理和监视电网，从而更高效和有效地控制和维护电网上的电力设备。例如，通过直接从电网接收信息，现在可以直接从电力设备检测电力故障或异常情况。例如，电力供应商(例如，服务提供商)现在可以使用IP底板监视电网以便在电网中有效地隔离设备的电力故障或异常情况。
[0021]在更具体的实施例中，IP底板可以向电力供应商的控制中心处的公用设施管理器通知电网上(例如，在电网上的一个电力设备处)存在问题。该信息可以粒化到任何问题的程度和位置。转而，公用设施管理器可以向有问题的电力设备(和/或附近的电力设备)发送基于SIP的命令消息，该命令消息指示电力设备执行电力设备的重新配置。这种基于SIP的命令消息可以允许在电网上隔离电力设备。一旦隔离问题，公用设施管理器就可以分析电网上的电力设备以便确定用于为尽可能多的客户恢复电力服务的电力设备的切换计划。例如，公用设施管理器可以向电力设备(多个)发送其它基于SIP的命令消息，所述命令消息指示电力设备(多个)开启或关闭，以便重新路由电力以使其远离有问题的电力设备并且为失去电力的客户恢复电力。
[0022]有利地，本发明经由来自电力设备的远程、按需通知为公用设施提供电力设备的其它信息(例如，电压和/或电流)。此外，本发明为公用设施提供更多的电力设备远程控制，以便隔离电网上的电力故障并随后恢复服务。本发明允许以集中方法(例如，在公用设施及其控制中心处)或者以分散方法(例如，在电网中的各位置处)实现故障隔离和服务恢复。本发明还允许被动(例如，响应于检测到的电力故障)和/或主动(例如，在发生预测的电力故障之前)实现故障恢复，从而进一步提高电网的可靠性。本发明允许公用设施获得跨电网的更准确、实时的电力模式信息。通过利用电信技术和移动网络，电网与因特网完全集成和相连，并且可以以更细粒度的级别管理电网。
[0023]系统环境
[0024]如本领域的技术人员将理解的，本发明的各方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合了软件和硬件方面(在此通常可以被称为“电路”、“模块”或“系统”)的实施例的形式。此外，本发明的各方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质(在介质中包含计算机可读程序代码)中的计算机程序产品的形式。
[0025]可以使用一个或多个计算机可读介质的任意组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备或上述任意适合的组合。所述计算机可读存储介质的更具体的实例(非穷举列表)将包括以下项:具有一条或多条线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPR0M或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或上述任意适合的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的有形介质。
[0026]计算机可读信号介质可以包括其中包含计算机可读程序代码(例如，在基带中或作为载波的一部分)的传播数据信号。此类传播信号可以采取各种形式中的任一种，包括但不限于电磁、光或其中任意适合的组合。计算机可读信号介质可以是任何不属于计算机可读存储介质并且能够传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的计算机可读介质。
[0027]可以使用任何适当的介质(包括但不限于无线、线缆、光缆、RF等或上述任意适合的组合)来传输包含在计算机可读介质中的程序代码。
[0028]用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以使用包含一种或多种编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++之类的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似的编程语言之类的常规过程编程语言。所述程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包、部分地在用户计算机上并部分地在远程计算机上执行，或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者的情况中，所述远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型网络与用户的计算机相连，或者可以与外部计算机进行连接(例如，使用因特网服务提供商通过因特网连接)。
[0029]下面将参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方块图对本发明的各方面进行描述。将理解，所述流程图和/或方块图的每个方块以及所述流程图和/或方块图中的方块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以便通过所述计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的所述指令产生用于实现一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的装置。
[0030]这些计算机程序指令也可以被存储在能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式执行功能的计算机可读介质中，以便存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生一件包括实现在所述一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的指令的制品。
[0031]所述计算机程序指令还可被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备，以导致在所述计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而在所述计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的过程。
[0032]图1示出了用于管理根据本发明的过程的示例性环境10。在此方面，环境10包括可以执行在此描述的过程的服务器或其他计算系统12。具体地说，服务器12包括计算设备
14。计算设备14可以驻留在网络基础架构上或第三方服务提供商的计算设备上(通常在图1中表示其中任意一个)。
[0033]计算设备14包括处理器20、存储器22A、I/0接口 24和总线26。存储器22A可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储装置以及提供至少某些程序代码的临时存储以减少必须在执行期间从大容量存储装置检索代码的次数的高速缓冲存储器。此外，所述计算设备包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和操作系统(0/S)。
[0034]计算设备14与外部I/O设备/资源28和存储系统22B通信。例如，I/O设备28可以包括任何能够使个体与计算设备14交互的设备(例如，用户界面)，或任何能够使计算设备14使用任何类型通信链路与一个或多个其他计算设备通信的设备。外部I/O设备/资源28例如可以是手持设备、PDA、手机、键盘等。
[0035]一般而言，处理器20执行可以存储在存储器22A和/或存储系统22B中的计算机程序代码(例如，程序控件44)。此外，根据本发明的各方面，程序控件44控制公用设施管理器105，例如在此描述的过程。公用设施管理器105与至少一个电力设备110 (在电网上)和至少一个订户设备115通信。公用设施管理器105、电力设备110和订户设备115之间的通信例如可以通过例如使用即时消息传送的会话发起协议(SIP)消息传送或者使用SIP的其它通信。
[0036]如本领域的技术人员应理解的，SIP是一种信令协议，广泛用于控制诸如网际协议(IP)语音和语音呼叫之类的多媒体通信会话。SIP协议可以用于创建、修改和终止包括一个或多个媒体流的两方(单播)或多方(多播)会话。在各实施例中，本发明将SIP实现为视频会议、流多媒体分发、即时消息、呈现信息和文件传输应用。在各实施例中，SIP可以被实现为结合超文本传输协议(HTTP)和简单邮件传输协议(SMTP)的许多元素的基于文本的协议。此外，如在本发明中使用的，SIP协议是应用层协议，其被设计为独立于底层传输层，因此可以在传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)或流控制传输协议(SCTP)上运行。
[0037]公用设施管理器105可以被实现为作为单独或组合模块存储在存储器22A中的程序控件44中的一个或多个程序代码。此外，公用设施管理器105可以被实现为单独的专用处理器或一个或多个处理器以提供此工具的功能。此外，本领域的技术人员应理解，公用设施管理器105作为一般描述性术语使用以提供本发明的特征和/或功能，并且公用设施管理器105可以包括许多不同的组件，例如参考图2-3描述和示出的组件和/或基础架构。
[0038]在各实施例中，电力设备110可以是电网上产生、传输和/或分配电力中涉及的任何设备，例如保险丝、变压器、断路器、电容器、电压调节器、补偿器、继电器、馈电器、开关、保护设备、网关(例如，路由器)、太阳能板、插电式电动汽车和/或任何其他电网基础架构设备。电力设备Iio例如可以位于电网上的变电站、电站或传输线路中的任何位置。此外，电力设备110可以位于各种类型的电网中，例如低压(最高为60千伏(kV))电网、高压(IlOkV及更高)电网和/或超高压(265kV及更高，AC和高压DC (HVDC))电网。
[0039]在各实施例中，电力设备110包括监视设备112。监视设备112可以是具有例如通过SIP将监视的状态信息传输到公用设施管理器105的能力的任何类型电力监视设备，例如电压表、电流表等。在各实施例中，监视设备112将监视的状态信息传输到公用设施管理器105和/或订户设备115。在各实施例中，监视设备112还可以将呈现信息传输到公用设施管理器105和/或订户设备115。在各实施例中，通过到呈现服务的网络连接提供呈现信息(呈现状态)，所述呈现服务例如可以被示为公用设施管理器105 (或其他第三方设备)。在各实施例中，呈现信息可以包括电力设备110的状态信息、电力设备110的类型及其规范。在进一步的实施例中，例如还可以使用呈现信息或通过计算设备14中的查找表提供一个特定电力设备110的位置。对于后者的情况，在计算设备14处接收呈现信息之后，可以在查找表中将此信息与电力设备110的相关位置信息进行匹配。[0040]在各实施例中，订户设备115(例如，智能电话、个人计算机(PC)、膝上型计算机等)与公用设施管理器105和/或电力设备110通信。例如，在各实施例中，订户设备115可以由公用设施控制中心处的服务提供商或电力供应商的现场工作人员和/或调度员使用。
[0041]在实现中，订户设备115可以将消息发送到公用设施管理器105并从其中接收消息以便管理电力设备110。例如,通过SIP消息传送,订户设备115可以订阅并从电力设备110接收状态信息，以便与电力设备110交互并检测电力设备110的电力故障。订户设备115和/或公用设施管理器105可以接收该状态信息。订户设备115还可以向公用设施管理器105发送请求以便获得电力设备110的状态信息。
[0042]在各实施例中，通过使用例如存储在存储系统22B中的规则，公用设施管理器105可以将命令消息发送到电力设备110以便重新配置电力设备110。所述规则指示电力设备110处的关键事件(例如，电力故障)由什么构成以及发生关键事件时如何管理电力设备110(例如，通过发往电力设备110的命令消息隔离电力故障)。因此，可以经由公用设施管理器105远程实现电力设备110的管理。
[0043]在操作中，公用设施管理器105例如可以位于电网上的配电馈线端部或输电变电站处。公用设施管理器105可以从电力设备110接收基于SIP的消息，该消息指示在电力设备110处已检测到电力故障或异常情况。响应于该消息，公用设施管理器105可以确定指示要采取的至少一个动作的至少一个规则，并基于所述消息而执行要采取的动作。例如，所确定的规则可以包括定义的集中补救动作方案，该方案指示当检测到电力故障时，公用设施管理器105将电力设备110与电网隔离(例如，重新路由电力，使其远离电力设备110)。因为来自电力设备110的消息指示电力设备Iio处的电力故障，所以公用设施管理器105可以将命令消息发送到电力设备110以便将电力设备110与电网隔离。
[0044]有利地，本发明为电力供应商(例如，公用设施管理器105)提供了电网上的电力设备(例如，电力设备110)的准确和最新的信息，以确保电网的可靠性。本发明还为电力供应商提供了对电网上的电力设备的实时控制，以更好地对断电做出反应并加以防止。此外，本发明通过使用诸如SIP和/或用户数据报协议(UDP)通信之类的低延迟通信，提供了电网与因特网的集成。
[0045]当执行计算机程序代码时，处理器20可以从存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口 24中读取数据和/或将数据写入它们之中。程序代码执行本发明的过程，例如呈现服务器的功能，如管理电网的电力设备110。总线26在计算设备14中的每个组件之间提供通信链路。
[0046]计算设备14可以包括任何能够执行安装在其上的计算机程序代码的通用计算制品(例如，个人计算机、服务器等)。然而，将理解，计算设备14仅代表可以执行在此描述的过程的各种可能的等效计算设备。在此方面，在各实施例中，可以由包括通用和/或专用硬件和/或计算机程序代码的任意组合的计算制品实现计算设备14提供的功能。在每个实施例中，可以分别使用标准编程和工程技术创建程序代码和硬件。
[0047]同样，计算基础架构12仅说明用于实现本发明的各种类型计算机基础架构。例如，在各实施例中，服务器12包括两个或更多计算设备(例如，服务器群集)，这些计算设备通过诸如网络、共享存储器之类的任何类型通信链路通信以执行在此描述的过程。此外，执行在此描述的过程时，服务器12上的一个或多个计算设备可以使用任何类型通信链路与服务器12外部的一个或多个其他计算设备通信。通信链路可以包括有线和/或无线链路的任意组合；一种或多种类型网络(例如，因特网、广域网、局域网、虚拟专用网等)的任意组合；和/或使用传输技术和协议的任意组合。
[0048]图2示出了用于实现根据本发明的各方面的步骤的示例性环境200。环境200包括公用设施前端205和公用设施后端210。在各实施例中，公用设施前端205可以包括电力设备110和订户设备115,而公用设施后端210可以包括公用设施管理器105。在各实施例中，公用设施管理器105、电力设备110和订户设备115可以分别包括图1中的公用设施管理器105、电力设备110和订户设备115。电力设备110可以包括在产生、传输和分配电力中涉及的设备，例如保险丝、变压器、断路器、电容器、电压调节器、电抗器、补偿器、继电器、馈电器、开关、保护设备、网关(例如，路由器)、太阳能板、插电式电动汽车和/或任何其他电网基础架构设备。电力设备110例如可以位于电网中的变电站、电站和/或沿传输线路的任何位置处。电力设备110包括轻量SIP客户端和连接到SIP客户端的无线电天线，允许电力设备110采用SIP与其他也可以采用SIP通信的实体(例如公用设施管理器105和订户设备115)通信。
[0049]在各实施例中，公用设施前端205还可以包括整体电网中的各种类型的场所和电网，例如建筑物215、低压电网220、高压电网225、超高压电网230和/或电站235。建筑物215 (例如，医院建筑物和/或建筑物综合体)、电网220、225和230以及电站235可以在电气上彼此连接，并可以在彼此之间产生、传输和分配电力。建筑物215、电网220、225、230和电站235中的每一个都可以在其位置区域中包括SIP客户端或网关以及连接到SIP客户端或网关的无线电天线，这允许建筑物215、电网220、225、230和电站235采用SIP与其他支持SIP的实体通信。电力设备110可以在建筑物215、电网220、225、230和/或电站235的位置区域中。应该理解，电力设备110可以在建筑物215中，并且公用设施管理器105可以提供控制以管理建筑物215中电力的产生、传输和分配。因此，能够在微观层面(例如，在建筑物215或建筑物综合体中)或宏观层面(例如，电网)实现本发明。
[0050]根据本发明的进一步方面，公用设施前端205可以包括分散式呈现服务器240A、240B、240C和240D，它们可以位于公用设施或电网的前端电力场所，例如建筑物215、电网220、225和/或230以及电站235。分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D例如可以通过SIP与建筑物215、电网220、225和/或230以及电站235通信。分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D还可以与订户设备115 (针对分散式呈现服务器240D示出)以及公用设施前端通信网络245通信。
[0051]在各实施例中，订户设备115可以是任何与订户(例如，现场工作人员或电力供应商的调度员)通过接口连接的设备(例如，智能电话、个人计算机(PC)和/或膝上型计算机)。与电力设备110相同，订户设备115也包括轻量SIP客户端和连接到SIP客户端的无线电天线，这允许订户设备115采用SIP与其他基于SIP的实体(例如分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D)通信。在各实施例中，订户设备115还可以包括Web客户端，此客户端允许订户设备115采用超文本传输协议(HTTP)与其他也可以采用HTTP通信的实体(例如，分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D)通信。在各实施例中，订户设备115可以连接到公用设施后端210的呈现服务器。
[0052]根据本发明的进一步方面，公用设施前端205的组件通过公用设施前端通信网络245与公用设施后端210的组件通信。在各实施例中，公用设施前端通信网络245例如可以由公用设施或电力供应商运行。公用设施前端通信网络245也可以是任何类型的通信网络，例如因特网、蜂窝网络等。
[0053]在各实施例中，公用设施后端210可以包括防火墙250A和250B以及集中式呈现服务器255A和255B。防火墙250A、250B例如通过SIP和/或HTTP与公用设施前端通信网络245通信。每个防火墙250A、250B都可以包括计算设备，此计算设备可操作以根据公用设施定义的规则允许或拒绝来自公用设施前端205的消息或传输。例如，可以指示防火墙250A、250B允许仅来自授权呈现服务器(例如，分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D)的消息。集中式呈现服务器255A、255B例如通过SIP和/或HTTP与防火墙250A、250B通信。通过防火墙250A、250B，集中式呈现服务器255A、255B可以接收分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D的被允许的消息。
[0054]集中式呈现服务器255A、255B例如还可以通过SIP和/或HTTP与公用设施管理器105通信。集中式呈现服务器255A、255B和公用设施管理器105可以位于公用设施或电力供应商的后端集中场所，例如分配、传输和发电控制中心、独立系统运营商(ISO) /区域传输组织(RTO)电网控制中心等。在备选实施例中，公用设施管理器105可以位于公用设施或电网的前端电力场所(例如，建筑物215、电网220、225和/或230以及电站235)，并可以与分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D通信。
[0055]在被动故障隔离操作中，分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D可以从例如位于建筑物215、电网220、225和/或230和/或电站235中的电力设备(例如，电力设备110)接收基于SIP的通知消息。在各实施例中，通知消息可以包括故障检测通知消息，该消息指示在电力设备本地检测到电力故障或异常情况。
[0056]在集中式方法中，分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D可以通过公用设施前端通信网络245和防火墙250A、250B将通知消息转发到集中式呈现服务器255A、255B。集中式呈现服务器255A、255B可以订阅公用设施后端210中的至少一个授权观察器(例如，公用设施管理器105)以便观察(例如，接收)通知消息。在各实施例中，观察器可以包括监控与数据采集(SCADA)系统，该系统响应于通知消息，发出要向负责电力故障所在的特定区域的系统操作员显示的基于SIP的警报消息。SCADA系统还可以建议电力设备和附近电力设备的可能重新配置以便隔离(例如，重新路由电力以使其远离)电力故障，其中系统操作员决定如何对电力故障做出反应。电力设备被视为出现故障，直到现场工作人员或系统操作员检验电力设备中的情况。
[0057]在各实施例中，观察器可以包括发电、传输、分配或中断管理系统，该系统响应于通知消息，评估电网的电力故障程度、断电区域和/或不稳定部分，并且确定(自动或手动)切换步骤以便隔离电力故障。可以通过分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D向电网上的电力设备(例如，开关)发送基于SIP的命令消息来执行此类步骤。例如，命令消息可以包括故障隔离命令消息，该消息指示电力设备执行旨在隔离电力故障或异常情况的被请求配置更改(例如，开启或关闭)。可以将命令消息例如发送到以下保险丝或开关:它们最靠近故障电力设备的上游或下游并且可由公用设施后端观察器远程地控制。还可以将命令消息发送到故障电力设备附近的断路器，并且可以指示断路器关断。有利地，本发明允许公用设施以集中方式与电网上的电力设备交互，并且隔离电力故障，从而避免级联事件，例如电力故障区域中的进一步断电。
[0058]在分散式方法中，分散式呈现服务器240A、240B、240C、240D可以订阅公用设施前端205中的至少一个授权观察器(例如，订户设备115)以观察(例如，接收)来自电力设备的通知消息。在各实施例中，公用设施前端205中的观察器可以发起自动切换步骤以隔离电力故障。例如，可以通过向电网上的电力设备(例如，开关)发送基于SIP的命令消息来执行这些切换步骤。所述命令消息可以包括指示电力设备执行旨在隔离电力故障或异常状况的请求的配置更改(例如，开启或关闭)的故障隔离命令消息。有利地，本发明的分散式方法实现更快速的故障隔离，接近于自我修复系统，并且即使当事件(例如，断电、通信网络问题)导致公用设施前端205与公用设施后端210断开时也允许故障隔离。
[0059]在混合(集中式和分散式)方法中，公用设施前端205中的观察器可以将通知消息连同已经执行的任何切换步骤一起转发到公用设施后端210中的观察器(例如，公用设施管理器105)。公用设施后端观察器可以采取附加步骤确保电网的稳定性，例如向其他电力设备发送附加命令消息以隔离电力故障。此外，隔离电力故障之后，公用设施后端观察器可以发起自动或手动的服务恢复过程以便为尽可能多的客户恢复电力。
[0060]更具体地说，在被动服务恢复操作中，公用设施后端210中的集中观察器可以标识电网上的以下客户:他们例如由于电网上的有问题电力设备和/或可能向这些客户切断电力的故障隔离操作而失去电力。公用设施后端观察器然后可以标识有问题的电力设备的上游和下游的可用开关，这些开关允许为部分或全部客户恢复电力。公用设施后端210中的观察器可以确定上游和下游开关的最佳组合，这些开关将为最大数量的非常重要(VIP)客户(例如，医疗基线急救中心、大量商业和住宅客户)或客户恢复电力。
[0061]在各实施例中，可以通过以下操作进行此确定:关闭每个上游、可远程控制的开关，使电流通过该开关，计算由于关闭该开关而导致的恢复的客户数量，并且根据恢复的客户数量在其它上游开关中对该开关进行排序。同样，公用设施后端观察器可以关闭每个下游、可远程控制的开关，使电流通过该开关，计算由于关闭该开关而导致的恢复的客户数量，并且根据恢复的客户数量在其它下游开关中对该开关进行排序。根据上游和下游开关的排序，确定上游和下游开关的最佳组合，并且将该组合放入电网的切换计划中。为了确保电网稳定性和弹性，公用设施后端210中的观察器可以通过以下操作验证切换计划:重新计算通过所确定的上游和下游开关的电流和恢复的客户数量，并且检查确定的开关的响应(例如，预期的新状态)。
[0062]根据验证后的切换计划，公用设施后端观察器将基于SIP的命令消息发送到所确定的上游和下游开关。例如，命令消息可以包括服务恢复命令消息，该消息指示开关打开或关闭以便允许向客户恢复电力。可以将命令消息例如发送到先前断开的有问题电力设备附近的断路器以便隔离该电力设备，并且命令消息可以指示断路器再次接通以将电力重新路由回该电力设备。有利地，本发明的服务恢复操作避免了任何潜在的电力回路和其它电力故障，同时在隔离电力故障之后立即为客户恢复电力。
[0063]在预测操作中，例如位于建筑物215、电网220、225和/或230和/或电站235中的电力设备(例如，电力设备110)可以经由基于SIP的通知消息将电力设备的当前状态信息发送到至少一个呈现服务器(例如，分散式呈现服务器240A和/或集中式呈现服务器255A)。在各实施例中，状态信息例如可以包括以下各项:[0064](i)电力设备处的电压；
[0065](ii)电力设备处的无功功率；
[0066](iii)电力设备处的实际功率；
[0067](iv)电力设备的打开或关闭(例如，开启或关断)状态；和/或
[0068](V)电力设备的分接位置(例如，变压器)。
[0069]在各实施例中，电力设备可以经由基于SIP的通知消息将电力设备处的关键事件或异常电力情况发送到呈现服务器。这些关键事件例如可以包括以下各项:
[0070](i)电力设备处的电压大于或小于预定阈值的指示；
[0071](ii)电力设备处的频率大于或小于预定阈值的指示；和/或
[0072](iii)电力设备处的电流大于或小于预定阈值的指示。
[0073]根据本发明的进一步方面，至少一个呈现服务器(例如，分散式呈现服务器240A和/或集中式呈现服务器255A)可以订阅公用设施前端205中的观察器(例如，订户设备115)和/或公用设施后端210中的观察器(例如，公用设施管理器105)以便观察(例如，接收)来自电网上的电力设备的通知消息。一旦接收，分散或集中观察器就可以分析通知消息并且预测电网上的电力问题根源的位置。例如，分散或集中观察器可以预测电力问题根源的位置在特定电力设备处，和/或可能在此类电力设备处发生电力故障。如果观察器预测电力设备处的异常情况或电力故障，则观察器可以发出基于SIP的警告消息，以便向负责该电力设备所在的特定区域的监控与数据采集(SCADA)系统的操作员显示。观察器还可以建议可能的电力设备重新配置以便隔离异常情况，其中系统操作员决定如何在断电或其它电力故障之前主动对异常情况做出反应。在各实施例中，观察器可以自动请求故障隔离操作以便隔离所预测的电力故障。有利地，本发明除了提供一种被动操作以便标识和隔离已经发生的电力故障之外，还提供一种预测操作以便标识电力设备处的潜在问题并且在问题出现之前预防这些问题。
[0074]图3示出了用于实现根据本发明的各方面的步骤的呈现服务器240A、240B、240C、240D、255A或255B的示例性环境。在各实施例中，呈现服务器240A、240B、240C、240D、255A或255B可以包括负载平衡层305、公用设施域310和网络服务提供商域315。组件(例如，图1-2中的电力设备110和订户设备115)通过可以在上述实体之间平均分配数据(例如，负载)的负载平衡层305与域310、315通信。例如，负载平衡层305可以在网络交换机和网关路由器中提供，所述网络交换机和网关路由器可以在图1的计算设备14中实现。负载平衡层305包括SIP客户端和Web客户端，以便负载平衡层305能够采用SIP和HTTP与其他支持SIP和/或支持HTTP的实体通信。
[0075]公用设施域310是电力供应商、公用设施提供商和/或其他服务提供商的网络域。在各实施例中，公用设施域310可以包括服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)/SIP注册器320、呈现群集325、公用设施管理器105、以及规则数据库330。S-CSCF/SIP注册器320是SIP服务器，其控制组件(例如，图1-2中的电力设备110和订户设备115)与域310、315之间的SIP会话。具体地说，S-CSCF/SIP注册器320处理电力设备110和订户设备115的SIP注册。因此，除了这些实体的移动订户综合业务数字网络号(MSISDN)之外，它们在域310、315中被注册为IP多媒体子系统(IMS)/SIP客户端。在各实施例中，S-CSCF/SIP注册器320可以在图1中的服务器12和/或计算设备14中实现，并可以备选地位于网络服务提供商域315和/或第三方位置中。注册之后，S-CSCF/SIP注册器320将来自电力设备110和订户设备115的SIP消息转发到域310、315中的组件，例如呈现群集325。
[0076]呈现群集325包括呈现服务器335和可扩展标记语言(XML)数据管理服务器(XDMS>3400呈现服务器335是SIP应用服务器，其传送和存储诸如电力设备110和订户设备115之类的客户端设备的呈现信息。呈现服务器335例如可以在图1的服务器12和公用设施管理器105中实现。具体地说，呈现服务器335从客户端设备接收包括呈现信息的SIP通知消息。在电网的情况下，呈现信息例如可以包括电力设备110的位置。此外，呈现信息可以包括电力设备110的状态信息，该信息指示电力设备110产生或传输的电压、电流和/或功率。在各实施例中，电力设备110的状态信息例如可以包括以下各项:
[0077](i)电力设备110处的电压；
[0078](ii)电力设备110处的无功功率；
[0079](iii)电力设备110处的实际功率；
[0080](iv)电力设备110的打开或关闭(例如，开启或关断)状态；和/或
[0081](V)电力设备110的分接位置(例如，变压器)。
[0082]根据本发明的进一步方面，呈现信息可以包括在电力设备110本地检测到电力故障或异常情况的指示。可以根据从电力设备110接收的基于SIP的故障检测通知消息确定此类指示。异常情况(例如，关键事件)的指示例如可以包括以下各项:
[0083](i)电力设备110处的电压大于或小于预定阈值的指示；
[0084](ii)电力设备110处的频率大于或小于预定阈值的指示；和/或
[0085](iii)电力设备110处的电流大于或小于预定阈值的指示。
[0086]具有此接收的呈现信息后，呈现服务器335将呈现信息发送到构建或更新包括呈现信息的呈现文档的XDMS340。在各实施例中，此呈现文档可以包括电网的指定区域中的所有电力设备和订户设备的呈现信息。呈现文档可以包括多个节点，或者换言之，呈现文档可以涉及电网中的多个区域及其关联的客户端设备。在各实施例中，呈现文档和SIP消息可以采用XML格式、富呈现信息数据(RPID)格式和/或呈现信息数据格式(PDIF)。XDMS340可以在图1的服务器12中实现。
[0087]此外，呈现服务器335从客户端设备(例如，订户设备115和公用设施管理器105)接收SIP订阅消息。SIP订阅消息是用于从呈现服务器335接收(例如，订阅)有关呈现信息的更新的请求。呈现服务器335管理来自客户端设备的这些SIP订阅消息，并且当存在有关呈现信息的更新时，呈现服务器335自动将SIP发布消息(与呈现信息一起)快速和有效地发送到订阅客户端设备(例如，订户设备115和公用设施管理器105)。呈现服务器335可以将有关订阅客户端设备的信息(“订户呈现信息”)发送到XDMS340，XDMS340然后可以更新对应的呈现文档以包括此类订户呈现信息。因此，呈现文档可以包括有关电力设备和有兴趣针对这些电力设备接收更新呈现信息的订阅客户端设备之间的关系的信息。即，呈现文档可以将其每个节点与订户关联，从而通过与可能负责重新配置一个或多个电力设备的特定订户或现场工作人员的紧密关联来实现增强的公用设施数据跟踪。
[0088]可以通过SIP消息传送将呈现信息和其他相关信息提供给公用设施管理器105。通过经由SIP通道使用电力设备110的呈现信息快速更新公用设施管理器105，公用设施管理器105可以以临时和通道适当的方式迅速对任何通知做出反应。例如，公用设施管理器105可以对通知“带外”做出反应，例如，如果通知指示现场工作人员可以安全地处理电力设备110，则向电力设备派遣现场工作人员以手动配置电力设备110。在另一个实例中，现场工作人员和/或公用设施管理器105可以对通知“带内”做出反应，例如向电力设备110远程发送命令消息(例如，SIP消息)以打开或关闭电力设备110。在各实施例中，所述命令消息可以包括电力设备110用于以各种方式更改其配置(例如，重新供电或切断电源，以及增加或减少电力设备110之一产生的电压以便例如隔离公用设施管理器105检测到的电力故障)的指令。此外，呈现群集325 (具体地说，XDMS340)可以更新与电力设备110有关的呈现文档以包括有关发送到电力设备110的命令消息的信息。在各实施例中，现场工作人员和/或公用设施管理器105可以通过呈现服务器335向电力设备110发送命令消息(更新相关呈现文档)。有利地，SIP消息传送的使用可大规模扩展，并在电力设备110、订户设备115、呈现服务器335和/或公用设施管理器105之间导致低延迟通信。
[0089]规则数据库330包括和存储由订户、服务提供商和/或公用设施管理器105设置的有关监视和控制电力设备(多个)110的规则。例如，规则可以指示订户已允许公用设施提供商(例如，公用设施管理器105)控制电力设备110。规则还可以指示电力设备110处需要电力设备110的控制的关键事件由什么构成，并且因此包括事件列表和事件类别。例如，这些关键事件可以包括电力设备Iio (i)产生或传输高于或低于预定阈值的功率，(ii)开启或关闭，(iii)指示熔断保险丝或维护信号，(iv)过热，(V)具有电力故障等。可以通过公用设施管理器105 (和/或其它观察器)将命令消息发送或转发到从规则数据库330确定的电力设备110,实现对电力设备110的控制。命令消息可以包括以下命令:其向电力设备110指示响应于电力设备110处的关键事件而要采取的操作。例如，命令消息可以包括基于SIP的故障隔离命令消息，该消息指示电力设备110执行旨在隔离电力故障或异常情况的所请求的配置更改(例如，开启或关闭)。在另一个实例中，规则可以指示公用设施管理器105响应于关键事件，向电力设备110派遣现场工作人员以便隔离电力设备110处的电力故障，和/或执行或启动其它要采取的动作。在各实施例中，可以由订户、服务提供商等经由订户设备115来设置规则数据库330。
[0090]网络服务提供商域315是因特网服务提供商和/或蜂窝服务提供商的网络域。在各实施例中，网络服务提供商域315可以包括呈现群集345、订户/使用数据库350以及观察器355、360和365。呈现群集345包括呈现服务器370和XDMS375，它们与公用设施域310中的呈现服务器335和XDMS340执行类似的功能。实际上，在公用设施域310中的呈现服务器335和XDMS340中接收和处理的所有信息(例如，呈现信息和订户呈现信息)都可以被传输或复制到网络服务提供商域315中的呈现服务器370和XDMS375中，反之亦然。在各实施例中，可以通过域310、315之间的对等和专用带宽实现在域310、315中的复制。在各实施例中，呈现服务器335、370例如可以采用分层关系，其中呈现服务器335是主机(主)服务器，而呈现服务器370是辅助(从)服务器。
[0091]订户/使用数据库350从XDMS375接收构建或复制的呈现文档并存储呈现文档以用于系统。观察器355、360、365是网络服务提供商域315中的实体，它们将SIP订阅消息发送到呈现群集345以便订阅有关呈现服务器370中的呈现信息的更新(例如，SIP发布消息)。例如，观察器355、360、365之一可以表不公用设施提供商(例如，公用设施控制中心处的调度员)，并且可以在图1中的计算设备14中实现。[0092]通过订阅SIP发布消息，观察器355、360、365能够观察电力设备110的关键事件和状态信息的通知。此外，观察器355、360、365能够在必要时对这些通知做出反应。例如，如果观察器355表示公用设施提供商并观察到电力设备110处的电力故障的通知，则观察器355可以切断电力设备110的电力(可能经由发往电力设备110的命令消息)，以便防止其它电力设备处的进一步电力故障。
[0093]在各实施例中，呈现基础架构(例如，呈现群集345)可以仅存在于网络服务提供商域315中，并且观察器(例如，公用设施管理器105)可以存在于公用设施域310中。换言之，公用设施管理器105可以对应于观察器。在此实施例中，公用设施管理器105可以订阅所有呈现信息更新或事件，并在必要时做出反应。为了传输信息，域310、315可以在两端之间包括专用带宽。在各实施例中，呈现基础架构可以针对不同类型的设备(例如，订户设备、电力设备和观察器)包括多个呈现群集。
[0094]在各实施例中，可以在第三方环境中托管第三方观察器，这完全可由订户配置。具体地说，订户可以配置环境基础架构在必要时如何对电力设备110或订户设备115的关键事件或状态信息的通知做出反应。可以在图1中的服务器12和/或计算设备14中实现所述基础架构。
[0095]图4示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的电网220、225或230的示例性环境。在各实施例中，电网220、225或230可以包括图2中的电网220、225或230。电网220、225或230可以包括变电站405，其可操作以便产生电力并且为电网220、225或230中的电力设备分配电力。这些电力设备例如可以包括变压器410A、410B和410C，它们电耦合到变电站405。电路415A、415B和415C分别电耦合到变压器410A、410B、410C，并且可操作以便在打开时传送电力而在关闭时停止传输电力。
[0096]在各实施例中，电网220、225或230还可以包括开关420A和420B，它们电耦合到电路415A、415B、415C，并且可操作以便在打开时重新路由电力而在关闭时停止传输电力。变压器425A、425B和425C分别电耦合到电路415A、415B、415C。保险丝430A、430B、430C、430D、430E和430F电耦合到变压器425A、425B、425C，并且可操作以便中断来自变压器425A、425B、425C的过量电流(或者由于该过量电流而熔断)，从而防止损坏电网220、225或230中的下游电力设备。这些下游电力设备可以包括馈电器435A、435B、435C、435D、435E和435F，它们可操作以便将电力从变电站405传送到电网220、225或230内部和/或外部的各种电力设备。
[0097]根据本发明的进一步方面，电网220、225或230中的变电站405和电力设备的每一个都可以通过SIP消息传送与电网220、225或230内部和/或外部的实体(例如，呈现服务器240A、240B、240C、240D、255A和/或255B)通信。例如，变电站405和电力设备的每一个都可以将基于SIP的通知消息发送到至少一个呈现服务器。在各实施例中，通知消息可以指示在变电站405和电力设备之一处检测到的低电压或小于预定阈值的电压。例如，馈电器 435C、435D、435E、435F、保险丝 430C、430D、430E、430F、变压器 425B、425C、电路 415B 和开关420B的每一个都可以向呈现服务器发送指示检测到低电压的通知消息。连接到呈现服务器的分散和/或集中观察器(例如，图2-3中的公用设施管理器105)可以接收和分析通知消息，并且确定变压器410B可能未按预期执行，例如预测其处于异常情况。观察器然后可以发送基于SIP的警告消息，以便向负责变压器410B所在的特定区域的监控与数据采集(SCADA)系统的操作员显示。在警告消息中，观察器还可以建议变压器410 (和/或附近的电力设备)的可能重新配置以便隔离异常情况，其中系统操作员决定如何对异常情况做出反应。备选地，观察器可以发送请求消息，该消息请求故障隔离操作以便隔离变压器410B处的所预测的电力故障。
[0098]图5-11示出用于执行本发明的各个方面的示例性流程。图5-11的步骤例如可以在图1-4的环境中实现。附图中的流程图和方块图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在此方面，所述流程图或方块图中的每个方块都可以表示代码的模块、段或部分，所述代码包括用于实现指定的逻辑功能(多个)的一个或多个可执行指令。还应指出，在某些备选实施方式中，在方块中说明的功能可以不按图中说明的顺序发生。例如，示为连续的两个方块可以实际上被基本同时地执行，或者某些时候，取决于所涉及的功能，可以以相反的顺序执行所述方块。还将指出，所述方块图和/或流程图的每个方块以及所述方块图和/或流程图中的方块的组合可以由执行指定功能或操作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
[0099]此外，本发明可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用或计算机可读介质提供了被计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统结合的程序代码。所述软件和/或计算机程序产品可以在图1-3的环境中实现。出于此描述的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与所述指令执行系统、装置或设备结合的程序的装置。所述介质可以是电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读存储介质的实例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前实例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CR-R/W)和DVD。
[0100]图5示出根据本发明的各方面的电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的过程500的示例性流程。过程500涉及三个参与者:用户和传输平面505、控制平面510以及服务平面515。用户和传输平面505包括订户设备115和电力设备110，例如图1_2中的订户设备115和电力设备110。控制平面510包括注册器320和呈现群集325，例如图3中的S-CSCF/SIP注册器320和呈现群集325和/或345。服务平面515包括公用设施管理器105和规则数据库330，例如图3中的观察器355、360、365之一和/或公用设施管理器105以及规则数据库330。
[0101]在步骤S520，所述过程开始，订户设备115提供一组与有关电力设备110的特定事件类别和事件列表关联的规则。这些类别和列表存储在规则数据库330中。事件类别和列表可以包括当发生事件(例如，电力故障)时要采取的操作。在步骤S522，电力设备110经由网关路由器(例如，负载平衡层305)将SIP注册消息发送到注册器320，以便在MS/SIP网络中注册电力设备110和/或网关路由器。
[0102]在步骤S524，注册器320使用诸如初始过滤规则(iFC)之类的SIP语义在MS/SIP网络中注册电力设备Iio和/或网关路由器。在步骤S526，注册器320向电力设备110发送SIP确认消息，该消息指示已成功注册电力设备110。在步骤S528，公用设施管理器105向呈现群集325发送SIP订阅以便订阅呈现群集325中的呈现信息的更新，例如电力设备110处的关键事件或状态信息的通知。在步骤S530，呈现群集325向公用设施管理器105发送SIP确认消息，该消息指示公用设施管理器105已成功订阅呈现群集325。
[0103]在步骤S532，订户设备115向呈现群集325发送SIP订阅以便订阅呈现群集325中的呈现信息的更新，例如电力设备110处的关键事件或状态信息的通知。在步骤S534，呈现群集325向订户设备115发送SIP确认消息，该消息指示订户设备115已成功订阅呈现群集325。在步骤S536，电力设备110记录或观察电力设备110处的关键事件或状态信息(例如，电力故障)。在步骤S538，电力设备110向呈现群集325发送SIP通知消息，该消息包括电力设备110处的关键事件或状态信息的呈现信息。
[0104]在步骤S540，呈现群集325处理SIP通知消息，包括构建或更新包含呈现信息的呈现文档以及将呈现文档存储在数据库(例如，图3中的订户/使用数据库350)中。在步骤S542，呈现群集325向电力设备110发送SIP确认消息，该消息指示已接收和处理呈现信息。在步骤S544，呈现群集325遍历其观察器列表，并向公用设施管理器105发送包括更新后的呈现信息的SIP发布消息或通知(例如，故障检测通知消息)。在步骤S546，公用设施管理器105向呈现群集325发送SIP确认消息，该消息指示已接收到呈现信息。
[0105]在步骤S548，呈现群集325遍历其观察器列表，并且向订户设备115发送包括更新后的呈现信息的SIP发布消息或通知(例如，故障检测通知消息)。在步骤S550，订户设备115向呈现群集325发送SIP确认消息，该消息指示已接收到呈现信息。在步骤S552，公用设施管理器105根据电力设备110处的关键事件或状态信息的通知，从规则数据库330请求规则。在步骤S554，规则数据库330处理请求，具体地说，根据关键事件或状态信息确定要采取的动作。在步骤S556，规则数据库330响应于关键事件或状态信息，通过指示要采取的动作的规则进行响应。在步骤S558，公用设施管理器105可以根据指示要采取的动作的规则，向电力设备110发送基于SIP的命令消息(例如，故障隔离命令消息或服务恢复命令消息)。备选地或此外，公用设施管理器可以执行(启动)在电力设备110中进行更改必需的动作，例如向电力设备110派遣现场工作人员。在步骤S558，所述过程结束。
[0106]图6示出根据本发明的各方面的供应用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的系统的过程600的示例性流程。在步骤605，所述过程开始。在步骤610，供应网络服务提供商(例如，蜂窝网络服务)和公用设施提供商(“公用设施”)之间的关系和连接。在步骤615，供应公用设施的电网。在步骤620，供应订户以便使用本发明的电网和网络。在步骤625，所述过程结束。
[0107]更具体地说，图7示出根据本发明的各方面的供应网络服务提供商和公用设施提供商之间的关系的过程700的示例性流程。在步骤705，所述过程开始。在步骤710，建立(例如，完成并同意)网络服务提供商和公用设施之间的运营商连接协议。在步骤715，网络服务提供商和公用设施提供商建立并测试其网络域连接性，例如其各自域中的呈现群集之间的对等连接。在步骤720，建立(例如，完成并同意)网络服务提供商和公用设施之间的和解(业务)协议。在步骤725，提供商完成其网络域的授权规则，或者有关如何连接到其各自网络域的规则，例如电信规则和/或SIP注册语义。在步骤730，所述过程结束。
[0108]图8示出根据本发明的各方面的供应公用设施的电网的过程800的示例性流程。在步骤805，所述过程开始。在步骤810，将至少一个电力设备安装在电网中并且连接到公用设施和网络服务提供商的网络域。在步骤815，在网络域和规则数据库中设置订户(例如，现场工作人员)简档。在步骤820，公用设施然后测试电力设备与电网和网络域的连接性。在步骤825，公用设施然后向订户通知电力设备连接到电网。在步骤830，所述过程结束。
[0109]图9示出根据本发明的各方面的供应订户以便使用电网和网络的过程900的示例性流程。在步骤905，所述过程开始。在步骤910，订户订阅设备信息(例如，电力设备的状态信息)以及由公用设施和/或网络服务提供商运营的SIP消息服务。在各实施例中，订户例如可以包括图1-2中的公用设施管理器105和订户设备、图3中的观察器355、360、365等。在步骤915，订户然后配置他或她的网络设备(例如，移动设备)以便用于特殊服务。在步骤920，订户可以使用服务测试配置的网络设备。在步骤925，通过网络设备，订户通过与公用设施的网络域中的规则数据库通信，配置电力设备处的关键电力事件和其它能量控制规则。在步骤930，订户还可以与公用设施和/或网络服务提供商的网络域处的呈现群集通信，以便接收电力设备处的关键事件的通知并可能做出反应。在步骤935，所述过程结束。
[0110]图10示出根据本发明的各方面的用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的过程1000的另一个示例性流程。在各实施例中，过程1000可以由图1-3中的公用设施管理器105执行。在步骤1005，所述过程开始。在步骤1010，公用设施管理器例如通过向呈现群集发送SIP订阅消息，订阅电力设备(例如，图1-2中的电力设备)处的关键事件或状态信息的通知。在步骤1015，公用设施管理器例如通过接收SIP发布消息，接收电力设备处的关键事件或状态信息(例如，电力故障)的通知。在步骤1020，公用设施管理器根据电力设备处的关键事件或状态信息的通知，从规则数据库(例如，图3中的规则数据库330)确定规贝U。在步骤1025，公用设施管理器或者根据指示要采取的动作的规则向电力设备发送命令消息，或者执行(启动)在电力设备中进行更改必需的动作，例如向设备派遣现场工作人员。例如，命令消息可以指示电力设备(或附近的电力设备)关闭或减少输出功率以便隔离在电力设备处检测到的电力故障。在步骤1030，所述过程结束。
[0111]图11示出根据本发明的各方面的用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的过程1100的另一个示例性流程。在各实施例中，过程1100可以由图1-3中的公用设施管理器105执行。在步骤1105，所述过程开始。在步骤1110，公用设施管理器例如通过向呈现群集发送SIP订阅消息，订阅电力设备(例如，图1-2中的电力设备)处的关键事件或状态信息的通知。在步骤1115，公用设施管理器例如通过接收SIP发布消息，接收电力设备处的关键事件或状态信息(例如，电力故障)的通知。在步骤1120，公用设施管理器根据电力设备处的关键事件或状态信息的通知，预测电网上的电力问题根源的位置。例如，公用设施管理器可以预测电力问题根源的位置在电力设备处，和/或可能在此类电力设备处发生电力故障。在步骤1125，公用设施管理器可以发送基于SIP的警告消息，以便向负责电力设备所在的特定区域的监控与数据采集(SCADA)系统的操作员显示。在警告消息中，公用设施管理器还可以建议可能的电力设备重新配置以便隔离电力问题，其中系统操作员决定如何对电力情况做出反应。备选地，公用设施管理器可以发送请求消息，该消息请求故障隔离操作以便隔离电力设备处的所预测的电力故障。在步骤1130，所述过程结束。
[0112]图12示出根据本发明的各方面的用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的过程1200的另一个示例性流程。在各实施例中，过程1200可以由图1-3中的公用设施管理器105执行。在步骤1205，所述过程开始。在步骤1210，公用设施管理器标识电网上没有电力的客户，所述客户例如由于电网上的有问题的电力设备和/或对这些客户关闭电力的故障隔离操作而没有电力。在步骤1215，公用设施管理器标识有问题的电力设备的上游和下游的可用开关，这些开关允许为部分或全部客户恢复电力。
[0113]在步骤1220，公用设施管理器确定每个关闭的上游开关的已恢复客户的数量。在各实施例中，可以通过以下操作进行此确定:关闭每个上游、可远程控制的开关，使电力通过该开关，并且计算由于关闭该开关而导致的已恢复客户的数量。在步骤1225，公用设施管理器根据每个关闭的上游开关的已恢复客户的数量，对上游开关进行排序。例如，向五个客户恢复电力的第一关闭的上游开关的排序将高于向两个客户恢复电力的第二关闭的上游开关。在步骤1230，公用设施管理器确定每个关闭的下游开关的已恢复客户的数量。在各实施例中，可以通过以下操作进行此确定:关闭每个下游、可远程控制的开关，使电力通过该开关，并且计算由于关闭该开关而导致的已恢复客户的数量。在步骤1235，公用设施管理器根据每个关闭的下游开关的已恢复客户的数量，对下游开关进行排序。例如，向四个客户恢复电力的第一关闭的下游开关的排序将高于向两个客户恢复电力的第二关闭的下游开关。
[0114]在步骤1240，根据上游和下游开关的排序，公用设施管理器确定上游和下游开关的最佳组合，并且根据最佳上游和下游开关确定电网的切换计划。在步骤1245，公用设施管理器根据切换计划，向所确定的上游和下游开关发送基于SIP的命令消息。例如，命令消息可以包括服务恢复命令消息，该消息指示开关打开或关闭以便允许为客户恢复电力。在步骤1250，所述过程结束。
[0115]在各实施例中，可以提供诸如解决方案集成商之类的服务提供商以便执行在此描述的过程。在这种情况下，服务提供商可以为一个或多个客户对执行本发明的过程步骤的计算机基础架构进行创建、维护、部署、支持等。这些客户例如可以是任何使用技术并且提供或利用服务的企业。作为回报，服务提供商可以按照订阅和/或付费协议从客户(多个)接收付款和/或服务提供商可以通过向一个或多个第三方销售广告内容而接收付款。
[0116]在此使用的术语只是为了描述特定的实施例并且并非旨在作为本发明的限制。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文明确地另有所指。还将理解，当在此说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了声明的特性、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但是并不排除一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或增加。
[0117]权利要求中的对应结构、材料、操作以及所有功能性限定的装置或步骤的等同替换(如果适用)，旨在包括任何用于与在权利要求中具体指出的其它元件相组合地执行该功能的结构、材料或操作。出于示例和说明目的给出了对本发明的描述，但所述描述并非旨在是穷举的或是将本发明限于所公开的形式。在不偏离本发明的范围和精神的情况下，对于所属【技术领域】的普通技术人员来说许多修改和变化都将是显而易见的。在此描述的实施例旨在最佳地解释本发明的原理和实际应用，并且当适合于所构想的特定使用时，使得所属【技术领域】的其它普通技术人员能够理解本发明的具有各种修改的各种实施例。因此，尽管根据各实施例描述了本发明，但所属【技术领域】的技术人员将认识到，可以通过修改并且在所附权利要求的精神和范围内实现本发明。
【权利要求】
1.一种方法，包括: 接收包括电网上的电力组件的状态的通知消息； 由计算系统响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作；以及 将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个。
2.根据权利要求1的方法，其中基于所述命令消息，通过响应于所述电力组件的所述状态而执行所述要采取的至少一个动作，重新配置所述电力组件和所述其它电力组件。
3.根据权利要求1的方法，其中所述电力组件的所述状态包括以下项中的至少一个: 在所述电力组件处已检测到电力故障的指示； 所述电力组件处的电压； 所述电力组件处的无功功率； 所述电力组件处的实际功率； 所述电力组件的打开或关闭状态； 所述电力组件的分接位置； 所述电力组件处的电压大于或小于预定阈值的指示； 所述电力组件处的频率大于或小于预定阈值的指示；以及 所述电力组件处的电流大于或小于预定阈值的指示。
4.根据权利要求1的方法，其中所述命令消息包括基于SIP的故障隔离命令消息，所述基于SIP的故障隔离命令消息指示所述电力组件和所述其它电力组件中的至少一个执行配置更改，所述配置更改旨在隔离所述电力组件处的电力故障或异常情况并在所述电力组件周围重新路由电力。
5.根据权利要求4的方法，其中所述命令消息包括基于SIP的服务恢复命令消息，所述基于SIP的服务恢复命令消息指示所述电力组件和所述其它电力组件中的至少一个进行打开和关闭之一以便允许将电力恢复到所述电网上的区域。
6.根据权利要求1的方法，其中在公用设施的后端集中场所执行所述接收、所述发送和所述确定，所述后端集中场所包括以下项中的至少一个:公用设施控制中心；分配、传输和发电控制中心；以及独立系统运营商(ISO) /区域传输组织(RTO)电网控制中心。
7.根据权利要求1的方法，其中在公用设施的前端分散场所执行所述接收、所述发送和所述确定，所述前端分散场所包括以下项中的至少一个:建筑物、建筑物综合体、低压电网、闻压电网、超闻压电网以及电站。
8.根据权利要求1的方法，其中在公用设施的后端集中场所和所述公用设施的前端分散场所执行所述接收、所述发送和所述确定，所述后端集中场所包括以下项中的至少一个:公用设施控制中心；分配、传输和发电控制中心；以及独立系统运营商(ISO) /区域传输组织(RTO)电网控制中心，并且所述前端分散场所包括以下项中的至少一个:建筑物、建筑物综合体、低压电网、高压电网、超高压电网以及电站。
9.根据权利要求1的方法，还包括: 标识所述电网上没有电力的至少一个客户； 标识所述电网上的至少一个可用开关； 基于所述至少一个客户和所述至少一个可用开关，确定用于将电力恢复到所述至少一个客户的至少一个开关；以及 将至少一个命令消息发送到所述至少一个开关，所述至少一个命令消息指示所述至少一个开关进行打开和关闭之一以便允许将电力恢复到所述至少一个客户。
10.根据权利要求1的方法，其中服务提供商对可操作以执行权利要求1的步骤的计算机基础架构执行创建、维护、部署和支持中的至少一个。
11.根据权利要求1的方法，其中由服务提供商基于订阅、广告和/或付费而提供权利要求I的步骤。
12.—种在硬件中实现的系统，包括: 计算机基础架构，其可操作以: 接收电网上的电力设备的通知消息，所述通知消息包括所述电力设备的状态； 基于与所述电力设备相关的一组规则和所述通知消息，预测所述电力设备的电力故障；以及 响应于所预测的电力故障，将命令动作发送到所述电力设备和其它电力组件中的至少一个，所述命令动作包括更正动作以在电路径中重新路由电力，从而绕过所预测的电力故障。
13.根据权利要求12的系统，其中通过执行所述命令动作而重新配置所述电力设备和所述其它电力组件。
14.根据权利要求12的系统，其中所述电力设备的所述状态包括以下项中的至少一个: 在所述电力设备处已检测到电力故障的指示； 所述电力设备处的电压； 所述电力设备处的无功功率； 所述电力设备处的实际功率； 所述电力设备的打开或关闭状态； 所述电力设备的分接位置； 所述电力设备处的电压大于或小于预定阈值的指示； 所述电力设备处的频率大于或小于预定阈值的指示；以及 所述电力设备处的电流大于或小于预定阈值的指示。
15.根据权利要求12的系统，其中在任何电力故障之前主动进行所述预测。
16.根据权利要求12的系统，其中所述计算机基础架构还可操作以: 发送基于SIP的故障隔离命令消息，所述基于SIP的故障隔离命令消息指示所述电力设备和所述其它电力组件中的至少一个执行配置更改，所述配置更改旨在隔离所述电力设备处的所预测的电力故障并在所述电力设备周围重新路由电力；以及 发送要向系统操作员显示的警告消息，所述系统操作员负责所预测的电力故障所在的区域，所述警告消息包括所述电力设备和所述其它电力组件中的至少一个的建议重新配置以便隔离所预测的电力故障。
17.根据权利要求12的系统，其中所述计算机基础架构位于公用设施的后端集中场所，所述后端集中场所包括以下项中的至少一个:公用设施控制中心；分配、传输和发电控制中心；以及独立系统运营商(ISO) /区域传输组织(RTO)电网控制中心。
18.根据权利要求12的系统，其中所述计算机基础架构位于公用设施的前端分散场所，所述前端分散场所包括以下项中的至少一个:建筑物、建筑物综合体、低压电网、高压电网、超闻压电网以及电站。
19.根据权利要求12的系统，其中所述计算机基础架构位于公用设施的后端集中场所和所述公用设施的前端分散场所，所述后端集中场所包括以下项中的至少一个:公用设施控制中心；分配、传输和发电控制中心；以及独立系统运营商(ISO)/区域传输组织(RTO)电网控制中心，并且所述前端分散场所包括以下项中的至少一个:建筑物、建筑物综合体、低压电网、高压电网、超高压电网以及电站。
20.根据权利要求12的系统，其中所预测的电力故障包括所述电力设备处的异常情况。
21.一种包括计算机可用存储介质的计算机程序产品，所述存储介质中包含可读程序代码，所述计算机程序产品包括至少一个组件，所述至少一个组件可操作以: 接收包括电网上的电力组件的状态的通知消息； 响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作；以及 将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个。
22.根据权利要求21的计算机程序产品，其中基于所述命令消息，通过响应于所述电力组件的所述状态而执行所述要采取的至少一个动作，重新配置所述电力组件和所述其它电力组件。
23.一种用于电网中的`分散和集中故障隔离和服务恢复的方法，所述方法包括: 提供计算机基础架构，所述计算机基础架构可操作以: 将注册消息发送到网络中的注册器； 记录所述电网上的一位置处的电力事件； 将包括所述电力事件的呈现信息的通知消息通过所述网络发送到呈现服务器； 响应于所述电力事件，接收包括要采取的至少一个动作的命令消息；以及 执行所述要采取的至少一个动作。
24.根据权利要求23的方法，其中所述电力事件包括所述位置处的电力故障和异常情况之一，并且所述要采取的至少一个动作包括隔离所述位置处的所述电力事件。
25.一种用于电网中的分散和集中故障隔离和服务恢复的计算机系统，所述系统包括: CPU、计算机可读存储器和计算机可读存储介质； 第一程序指令，其用于接收包括所述电网上的电力组件的状态的通知消息； 第二程序指令，其用于响应于所述电力组件的所述状态而确定命令消息，所述命令消息包括要采取的至少一个动作；以及 第三程序指令，其用于将所述命令消息发送到所述电网上的所述电力组件和其它电力组件中的至少一个，以便重新配置所述电网以绕过所述故障隔离， 其中基于所述命令消息，通过响应于所述电力组件的所述状态而执行所述要采取的至少一个动作，重新配置所述电力组件和所述其它电力组件，并且 其中所述第一、第二和第三程序指令存储在所述计算机可读存储介质上以便经由所述计算机可读存储器由所述CPU执行。
【文档编号】G06F9/50GK103797464SQ201280044058
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年6月20日 优先权日:2011年9月13日
【发明者】G·K·巴格利亚, D·T·马克, K·M·摩纳格勒, S·拉马纳坦, J-G·F·雷布尔, M·A·特里, M·B·特里瓦坦 申请人:国际商业机器公司