使用基于ami的数据控制和分析使电压最佳化的制作方法_5

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460相同的位置 (例如相邻或者在内),或者将数据库470设置在例如经由网络170可访问的远程位置。
[0114] EC系统400被配置为从监测的AMI 330的子集中取消选择EC系统400先前选 择来监视的AMI330,并选择被监测的AMI330的子集之外、但是在例外报告模式下工作的 AMI330。从未选择AMI330接收主动AMI数据之后,EC系统400可实现这种改变。就此,EC 系统400可取消或终止与取消选择的AMI330的连接并建立与新选择的在例外报告模式下 工作的AMI330的连接。EC系统400被进一步配置为选择所述多个AMI330中从中接收例 如包括最低测量电压分量VfetCT (t)的AMI数据的任何一个或多个AMI330,并基于从提供最 低测量电压分量VfetCT (t)的AMI330接收的AMI数据,产生能量传递参数CED。
[0115] MAS 460可包括配置为从收集器350接收收集器数据的计算机(未示出),收集器 350包括从选择的AMI330 (或所有AMI330)收集的AMI数据。MAS 460被进一步配置为响 应于从ROC 490接收的询问,取回AMI数据并将AMI数据传送给ROC 490。MAS 460可将包 括AMI数据的收集器数据存储在本地存储器和/或DB 470中。
[0116] DMS 480可包括配置为从变电站530接收电能供应状态信息的计算机。DMS 480被 进一步配置为响应于从R0C 490接收的询问,取回和传送测量的电压分量VMetCT (t)值和电 功率EMetCT(t)值。DMS 480可以被进一步配置为响应于从ROC 490接收的询问,取回和传送 测量的电流分量IMetCT(t)值。DMS 480还可以被进一步配置为从在"例外报告"模式下工作 的AMI330取回所有"例外报告"电压VMetCT(t),并将电压VMetCT(t)指定为要在预定时间(例 如每15分钟,或更少(或更多),或者在变化的时间)连续读取的其中一个控制点。"例外 报告"电压VMetCT(t)可用于控制EC500设置点。
[0117] DMS 480可包括多个关系型数据库(未示出)。DB 470包括大量记录,含用于每 个AMI330、每个收集器350、每个变电站530的历史数据以及AMI330、收集器350和变电站 530所在的地理区域(多个区域)(包括炜度、经度和海拔)。
[0118] 例如,DB 470可包括用于每个AMI330的一个或多个以下信息,包括:地理位置 (包括炜度、经度和海拔);AMI识别号码;账号;账户名;账单地址;电话号码;AMI类型,包 括型号和序列号;AMI首次投入使用的日期;上一次读取(或询问)AMI的时间戳;上一次读 取时接收的AMI数据;读取(或询问)AMI的时间表,包括要读取的信息的类型;等等。
[0119] 历史AMI数据例如可包括作为时间的函数的特定AMI330使用的电功率EMetCT⑴。 例如可以在AMI330测量或确定接收的电功率EMetCT(t)的电功率EMetCT大小(kWh)所在的 离散间隔中测量时间t。历史AMI数据包括在AMI330接收的电功率EMetCT(t)的测量的电压 分量VMetCT⑴。历史AMI数据可进一步包括在AMI330接收的电功率EMetCT⑴的测量的电流 分量IMf3te:r(t)和/或相位
[0120] 如上所述,例如可以在每5秒钟、每10秒钟、每30秒钟、每1分钟、每5分钟、每10 分钟、每15分钟等等采样周期测量电压分量VfetCT⑴。也可以在基本上与电压分量VfetCT⑴ 相同的时间测量电流分量IfetCT(t)和/或接收的电功率EfetCT(t)值。
[0121] 鉴于存储器成本低,DB 470可包括从首次由AMI330收集AMI数据的一开始直到 由AMI330接收最近的AMI数据的历史数据。
[0122] DB 470可包括与每个测量的电压分量VMf3tCT(t)、电流分量IMf3tCT(t)、相位分量 物./??·(〖)和/或电功率EMetCT(t)相关联的时间值,其可包括在AMI330产生的时间戳值。时 间戳例如可包括年、月、日、小时、分钟、秒以及零点几秒。替代性地,时间戳可以是编码值, 例如利用查找表可将编码值解码,以确定年、月、日、小时、分钟、秒以及零点几秒。R0C 490 和/或AMI330可配置为例如接收通过美国国家标准和技术协会(NIST)等等传输的WWVB 原子钟信号,并将其内部时钟(未示出)与WWVB原子钟信号同步。
[0123] DB 470中的历史数据可进一步包括与每个收集器350相关联的历史收集器数据。 历史收集器数据可包括以下信息的任何一个或多个,例如包括:与每个收集器350相关联 的特定AMI330 ;每个收集器350的地理位置(包括炜度、经度和海拔);收集器类型,包括型 号和序列号;收集器350首次投入使用的日期;上一次从收集器350接收收集器数据的时 间戳;接收的收集器数据;希望收集器350发送收集器数据的时间表,包括要发送的信息的 类型;等等。
[0124] 历史收集器数据例如可进一步包括时间t在每个收集器350之外测量的外部温度 值Tecillat"(t)。历史收集器数据例如可进一步包括用于每个收集器350的以下数据的任何 一个或多个:时间t在收集器350附近测量的大气压力值PMleet"(t);时间t在收集器350 附近测量的湿度值Hec]lw"(t);时间t在收集器350附近测量的风矢量值Wec]lw"(t),包 括测量的风的方向和大小;时间t在收集器350附近测量的太阳辐射值"^^⑴(kW/m2); 等等。
[0125] DB 470中的历史数据可进一步包括与每个变电站530相关联的历史变电站数 据。历史变电站数据可包括以下信息的任何一个或多个,例如包括:由变电站530供以电能 ESupply(t)的特定AMI330的识别;变电站530的地理位置(包括炜度、经度和海拔);配电电 路的数量;变压器的数量;每个变压器的变压器类型,包括型号、序列号和最大额定兆伏安 (MVA);稳压器的数量;每个稳压器的稳压器类型,包括型号和序列号;上一次从变电站530 接收变电站数据的时间戳;接收的变电站数据;希望变电站530提供电能供应状态信息的 时间表,包括要提供的信息的类型;等等。
[0126] 历史变电站数据例如可进一步包括提供给每个特定AMI330的电功率ESupply(t), 其中ESupply(t)在变电站530的输出端测量或确定。历史变电站数据包括提供的电功率 ESupply(t)的测量的电压分量VSupply(t),例如可以在来自变压器的配电总线(未示出)上测 量电压分量VSupply(t)。历史变电站数据可进一步包括提供的电功率ESupply(t)的测量的电 流分量ISupply(t)。如上所述,例如可以在每5秒钟、每10秒钟、每30秒钟、每1分钟、每5 分钟、每10分钟等等采样周期测量电压分量VSupply(t)、电流分量ISupply(t)和/或电功率 ESupply(t)。历史变电站数据可进一步包括电功率ESupply(t)的电压V Supply(t)与电流ISupply(t) 之间的相位差值功#),相位差值φ%钟、(t)可用于确定提供给AMI330的电功率ESupply (t) 的功率因数。
[0127] 历史变电站数据例如可进一步包括在变电站530的输入端的线路520上接收的 电功率EIn(t),其中在变电站530的输入端测量或确定电功率EIn(t)。历史变电站数据可 包括接收的电功率EIn(t)的测量的电压分量VIn(t),例如在变压器的输入端测量电压分量 VIn(t)。历史变电站数据可进一步包括接收的电功率EIn(t)的测量的电流分量I In(t)。如 上所述,例如可以在每5秒钟、每10秒钟、每30秒钟、每1分钟、每5分钟、每10分钟等等 采样周期测量电压分量VIn(t)、电流分量IIn(t)和/或电功率EIn(t)。历史变电站数据可 进一步包括电功率EIn(t)的电压分量VIn(t)与电流分量IIn(t)之间的相位差基于相 位差可确定电功率EIn(t)的功率因数。
[0128] 根据本发明的一个方面,EC系统400可存储变电站级的集合kW数据、变电站级的 电压数据以及天气数据,与每个AMI330的能量使用进行比较,以确定VCC系统200的能量 节省,并利用线性回归从计算中消除天气、负荷增长、经济效应等等的影响。
[0129] 在VCC系统200中,例如可从R0C计算机495发起控制。就此,可在R0C计算机 495上显示控制屏幕305,例如在美国2013/0030591公告的图3所示。控制屏幕305可对 应于ER系统500中拥有特定变电站530 (例如TRABUE变电站)的数据。R0C计算机495例 如基于从系统300接收的用于用户150、160的AMI数据,可以控制和超驰(如果必要的 话)变电站530负荷抽头变换变压器。ED系统300可以在预定(或可变的)间隔,例如平 均每15分钟确定提供给用户150、160的电功率的电压,同时将电压维持在所需的电压限度 以内。
[0130] 为了系统安全,可通过直接通信链路430从R0C 490和/或DMS 480控制变电站 530,包括通过通信链路430将数据传输到ER500、EUS300和EVP600或者从ER500、EUS300 和EVP600传输数据。
[0131] 此外,操作员可以在R0C 490上发起电压控制程序,如果必要的话,超驰控制, 并监测读取例如用于ER系统500中的变电站LTC变压器(未示出)的控制的用户电压 VfetCT(t)所用的时间。
[0132] EVP 系统 600
[0133] '085申请的图3示出了用于确定通过操作本申请的图1-2中的VCC系统而实现的 每个客户的能量节约量的能量验证处理600。处理开始601,并且在0N和OFF时段通过处 理管理器数据下载602。下一步骤是从DMS480(其可以是监督控制和数据获取(SCADA)类 型的工业控制系统的一部分)收集603VCC系统上的计量数据点的每小时电压和功率(MW) 数据。接着,针对相同的每小时条件收集相应的气象数据。如下所述,使用滤波器和分析技 术来消除会不正确地影响结果的异常值对数据处理605、606、607、608以提高其品质。如果 完成每小时配对,使用线性回归技术确定609每小时组。下一个主要步骤是如下所述确定 611、612、613、614、615、616、617样本的最佳配对。
[0134] EPP 系统 1700
[0135] 本申请图2还示出应用到配电电路的EPP系统1700的实例,如之前所述,其还可 以包括VCC系统200和EVP系统600。EPP系统1700从数据库470和/或配电管理系统 (DMS) 480收集AMI系统的历史能量和电压数据,并将其与来自EVP系统600的CVR因子分 析(CVR因子的示例计算在共同待审/P006申请中详细论述,不过也可以使用其他计算方 法)组合,以产生最佳的稳健的计划处理,用于校正问题并提高VCC系统200的增大能量效 率的能力、和需求降低应用。
[0136] HVL 系统 1800
[0137] 图2示出了应用到具有EPP1700、VCC200和EVP600系统的配电电路的高变动负载 (HVL)系统1800的示例。HVL系统1800收集报告例外数据(在美国公报2013/0030591中 描述),并将该水平与HVL模块被监测仪表比较以识别与高变动负载活动相关的任何型式。 HVL系统1800还使用来自AMI系统和配电管理系统(DMS) 480的能量和电压数据,并将此与 用于HVL电压的分段线性回归模型组合,以为了恒定地评估VCC系统200是否应该从在能 量效率模式下操作改变到在HVL模式下操作。如果识别出适合的型式(与高变动负载活动 相关),基于来自EPP系统1700的配置信息实施HVL最佳化模型解,以产生用于使VCC系统 200接受HVL事件的能力最大化的最佳化稳健处理。
[0138] 图3示出EEDCS1000如何表示为用于假设在输出电压的限制内仅仅使用线性模型 计算传递电压和能量损耗的线性模型。此模型呈现了能实施最佳处理和对辅助电压测量系 统(例如基于AMI的测量)更好的适应性的稳健模型。对与从ESS800到EUS900的电压降 相关的功率损失进行的两个线性逼近被示出,并构成在EUS AMI电压的电压约束的有限模 型范围上性能标准的数学模型。主要和辅助EEDCS与EUS到ED的CVR因子-基损耗之间 的相对损耗量小于5 %并大于95%。此大小差别的紧密顺序允许在推导更小大小的EEDCS 损耗中要使用的更多的假设,和更精确的用于计算EUS到ED的更大的CVR因子损耗的模 型。此外,HVL系统1800恒定地评估例外报告以识别会开始HVL最佳化处理的HVL型式, 该HVL最佳化处理使EEDS700的适应HVL事件的能力最大化。
[0139] 图4示出了使用GIS信息连同AMI仪表数据设置主要模型的方法。第一步骤是将 所有电压反映到120伏特基部,并将在子站开始的电压相关。GIS映射图坐标用来将映射距 子站总负载中心的距离,并且使用主要导体阻抗例如针对30小时的AMI数据和子站负载数 据完成电压降。然后,首先使用GPS数据在辅助变压器水平处将AMI电压相关,以估计客户 导体距离,并使用典型的服务导体将这些转换为阻抗。然后,在变压器处,相关的负载被集 合,并与典型的服务变压器阻抗一起使用以估计主要电压。针对给定GPS距离内的所有负 载重复此处理。30样本(每小时数据一个样本)的统计平均值用来产生在主要水平处的电 压分布和用作主要电压连接点的计算的平均值。将重复的服务变压器电压相关,以确定在 每个电路上最可能最连接的位置。阻抗被用来逼近负载应该被附接的下一个电压降点。计 算电压降,并且适合的负载被连接到逼近线上的点。然后,将公知的识别相和电路的方法用 于相关负载,以消除连接误差。最后,该表与现有的DMS和计划模型相比较,以消除GPS数 据中的误差。利用此信息,从主要到辅助的百分比电压分割能更加精确地确定,并且高变动 负载的电压特性能精确地表示在主要和辅助模型上。然后,图4中的模型延伸到下一个阻 抗点,并且继续电压相关。
[0140] 图5示出了用于配电系统的EEDS控制结构的实例,其在ESS传送点和EUS计量点 处具有测量点。控制点是将用来确定对EEDS700的功率损耗的最小化的最佳化解的最佳 模型中的独立变量。图5顶部的方框图示EEDS700的各种系统(例如ESS800、EEDCS1000、 EUS900和ED系统300)的控制或者独立变量所在的部件。以下,每个盒子包括能用来完成 EEDS700的最佳化的独立变量的实例。例如,要在最佳化中使用的独立变量可以包括LTC变 压器输出电压、稳压器输出电压、电容器排的位置、分布式发电的电压水平、客户电压控制 装置、用于电动车辆充电的逆变器、影响电压的直接负载控制装置。AMI仪表330布置在独 立变量和对EUS900的输出电压能被VCC200测量的点处。这些相同的独立变量用来使用分 段线性最佳化来控制HVL能
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