BRPI0314881B1

BRPI0314881B1 - sistema e método para controle de distribuição de energia elétrica através de uma rede

Info

Publication number: BRPI0314881B1
Application number: BRPI0314881-5A
Authority: BR
Inventors: W Brasher Eddie; James Biallas Kenneth; Chapman Fix Thomas; Christian Tracy Nelson William
Original assignee: S & C Electric Co
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2019-01-08
Also published as: CA2503583C; US20110066296A1; KR20050070084A; BR0314881A; AU2003286462A1; CN101325326A; EP2511997A2; JP2006504390A; WO2004040731A1; EP1556936A1; CN1726626A; NZ539409A; CN101325326B; EP2511997A3; US20050251296A1; US20070005193A1; MXPA05004409A; EP1556936B1; JP4157554B2; AU2003286462B2

Abstract

"método e aparelho para controlar um sistema de energia elétrica em resposta a anormalidades de circuito". a invenção refere-se a uma metodologia e a um aparelho de sistema relativo para utilizar e coordenar a utilização de informações transportadas sobre comunicações para mais eficientemente e flexivelmente responder a anormalidades para reconfigurar e restaurar o serviço para os clientes finais em sistema de distribuição de bens em um modo para melhorar a reconfigurabilidade do sistema de distribuição, por exemplo, a reconfiguração de circuito em um sistema de distribuição de energia elétrica. uma metodologia é também provida para apropriadamente alocar os recursos de sistema do sistema de distribuição quando assim desejado, por exemplo, para impedir a sobrecarga potencial das fontes de energia elétrica. em uma disposição ilustrativa, a metodologia está caracterizada por recursos em cada nodo e comunicações de dados ou mensagens de alocação de fonte para outros nodos para solicitar e estabelecer uma alocação apropriada de recursos do sistema. em uma disposição preferida e especialmente útil para maiores sistemas de distribuição, 'times' de nodos são definidos no sistema de distribuição que tem controles de chaveamento associados com os vários times que comunicam-se entre si para 'negociar' ou decidir a reconfiguração mais eficiente e diligente do sistema em reposta a condições de falha e outras anormalidades do circuito.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA E MÉTODO PARA CONTROLE DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRAVÉS DE UMA REDE.

Antecedentes da Invenção

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se genericamente a aperfeiçoamentos no controle de sistemas de energia elétrica, por exemplo um sistema de distribuição de energia elétrica, e mais especificamente à utilização de nodos autônomos inteligentes para isolar as seções falhadas de linhas de distribuição, restaurar o serviço para os usuários finais, aperfeiçoar a proteção de circuito e a alocação de recursos de sistema.

Descrição Da Técnica Relacionada

Em geral, um sistema de distribuição compreende uma ou mais fontes conectadas através de uma rede de distribuição para um ou mais pontos de fornecimento. Conforme o bem (material ou energia) é transportado através da rede, as anormalidades (isto é, as falhas) podem desenvolver-se que podem levar à interrupção do fluxo normal do bem ou uma perda do bem do sistema. De modo a ajudar a minimizar os efeitos destas anormalidades, um sistema de distribuição tipicamente terá nodos em vários locais através de toda a rede os quais operam para monitorar ou controlar o fluxo do bem através do sistema. É desejável não somente minimizar a perda do bem quando uma anormalidade ocorre, mas também minimizar o número de usuários que experimentam uma interrupção do fornecimento do bem devido à anormalidade. De modo a reduzir a perda do bem, os nodos em um sistema podem ter a capacidade de responder individualmente às anormalidades do sistema coordenando com os outros nodos. Em um tal sistema, os nodos podem impedir que o bem flua através da parte do sistema de distribuição onde a anormalidade existe. No entanto, este sistema pode interromper o serviço para mais usuários do que é absolutamente necessário.

Os sistemas de distribuição de energia para os quais a invenção é mais útil são geralmente de alimentadores de distribuição de baixa para média voltagem (variando de aproximadamente 4 KV a 69 KV) que originam

Petição 870180141268, de 16/10/2018, pág. 7/87

em subestações de distribuição de energia e levam para a fonte de suprimento para os usuários finais de uma empresa um agência de suprimento elétrico. Apesar dos princípios elétricos que governam a operação destes alimentadores serem idênticos àqueles que governam a operação nos sistemas de geração e de transmissão de voltagem mais alta, as metodologias para construir, operar e manter os sistemas de voltagem mais baixa são diferentes. Estas metodologias são ditadas por quantidades muito maiores e dispersão geográfica de equipamento de distribuição, e por quantidades muito mais baixas de energia elétrica suprida por milha de circuito. Isto cria necessidades para um custo mais baixo, um equipamento padronizado, modular, o qual pode ser instalado, operado e mantido com uma mínima mão de obra e supervisão humana.

As falhas do alimentador de distribuição (faltas) ocorrem devido à queda das linhas de energia, à escavação de cabos subterrâneos ou outras causas e são tipicamente detectáveis pela detecção de excesso de corrente (curto circuito/sobrecorrente), e ocasionalmente pela detecção da perda de voltagem. Nos sistemas de distribuição, é algumas vezes o caso em que uma queixa de perda de voltagem pelo cliente é o meio pelo qual a empresa detecta a falta, respondendo despachando uma equipe para isolar a falha e reconfigurar o sistema de distribuição. Os dispositivos típicos para isolar estas falhas são os disjuntores localizados primariamente nas subestações de distribuição e fusíveis localizados em linhas de derivação ou nos transformadores do cliente. Os disjuntores de subestação estão geralmente providos com relés de refechamento que fazem com que o disjuntor feche diversas vezes após o disjuntor ter detectado uma condição de sobrecorrente e desarmado aberto. Se durante qualquer destes refechamentos, a falha tornar-se indetectável, o serviço é restaurado e nenhuma falta estendida ocorre. Especificamente nas linhas de distribuição suspensas, arcos temporários devido ao vento, relâmpago, etc. causam muitas falhas. Assim, a maioria das falhas são resolvidas quando o disjuntor abre e o serviço é restaurado no refechamento automático. Alternativamente, após um número de tentativas de refechamento, se a condição de sobrecorrente continua pre3

sente, o refechador vai para um estado de travamento o qual impede tentativas adicionais de resolver a falha.

Além das chaves manualmente operadas, a maioria dos alimentadores de distribuição não tem outro meio de isolar uma falha entre a subestação e os fusíveis, assim qualquer falha do alimentados resulta em faltas demoradas, dispendiosas, inconvenientes e potencialmente perigosas. As exceções primárias a isto envolvem a utilização de dispositivos conhecidos como refechadores de linha, interruptores e chaves de secionamento de linha automáticas ou secionadores. Estes são dispositivos automaticamente operados, bem conhecidos daqueles versados na técnica, e são referidos categoricamente neste documento como dispositivos de isolamento de falhas. O termo secionador refere-se a uma família específica de dispositivos de isolamento de falhas, automáticos abaixo descritos, enquanto os termos secionamento e secionar são utilizados para descrever o processo de isolar uma seção de linha falhada, o que pode ser executado por todas as classes de chaves acima descritas.

O refechador de linha é tipicamente uma versão préempacotada do disjuntor de subestação com relé de refechamento. Os refechadores de linha tipicamente consistem em um dispositivo de chaveamento de disjuntor de falha com detecção de corrente integrado, mais um envoltório de controle que contém um hardware de detecção de falha, uma lógica de controle, um módulo de interface do usuário, e uma fonte de alimentação com suporte de bateria. Quando colocado na linha de distribuição entre a subestação e as cargas dos clientes, um refechador de linha está tipicamente ajustado com ajustes de detecção de falha coordenados para operar antes que o disjuntor da subestação desarme e correspondentemente impedir que o disjuntor da subestação desarme. Isto tem o efeito de reduzir o número de clientes afetados por uma falha de fim de linha. Em alimentadores muito longos, os ajustes mais sensíveis podem ser utilizados para proteger o alimentador de falhas de uma magnitude muito baixa para ser detectada confiavelmente pelo disjuntor da subestação. Múltiplos refechadores de linha podem ser colocados em uma linha de distribuição em série, apesar de

que torna-se crescentemente difícil ou impossível coordenar os seus ajustes de tal modo que somente o refechador mais próximo do lado da fonte da falha opere.

O interruptor é tipicamente um disjuntor e relê de falha préempacotado sem uma capacidade de refechamento automático. Os interruptores são utilizados primariamente nos sistemas de distribuição de energia subterrâneos.

O secionador de linha automático ou secionador é tipicamente uma combinação pré-empacotada de uma chave de disjuntor de carga utilizada em conjunto com um dispositivo conhecido como um controle de secionador de linha”. O secionador detecta uma corrente (e opcionalmente uma voltagem) de tal modo que a operação do circuito e o dispositivo de proteção do lado da fonte podem ser monitorados. O secionador está configurado para abrir a sua chave sob certas circunstância quando o circuito é desenergizado após um número de perdas de voltagem préconfiguradas ter ocorrido dentro de um breve intervalo de tempo. As circunstâncias variam de produto para produto, mas estão sempre baseadas na detecção de condições causadas por falhas seguidas imediatamente por perdas de voltagem. Os secionadores estão projetados para coordenarem com a operação dos dispositivos de proteção do circuito. Os secionadores típicos são dispositivos tal como o Cooper Power Systems Sectionalizer tipo GV ou GW fabricado pela Cooper Industries, ou o EnergyLine Systems Modelo 2801-SC Switch Control fabricado pela S&C Electric Company.

Vários tipos de sistemas de automação de distribuição foram desenvolvidos para isolar as falhas e reconfigurar o sistema de distribuição para prover serviço para o número máximo de usuários finais. Estes tipos de sistemas incluem várias combinações de controles centralizados., controles distribuídos e controles autônomos inteligentes. Em tais sistemas centralmente controlados, cada nodo pode comunicar-se com um local de controle central o qual reúne informações de cada nodo e coordena uma resposta que abrange todo o sistema. O controlador central tipicamente mantém um mapa detalhado da topologia do sistema, e este mapa deve ser atualizado

sempre que o sistema é reconfigurado ou novos nodos são adicionados. Isto pode tornar tais sistemas centralmente controlados menos confiáveis e mais difíceis e dispendiosos de implementar e de manter. Adicionalmente, para os pequenos sistemas com poucos nodos, a necessidade de incluir um controlador central pode significativa mente aumentar o custo do sistema. Mais ainda, uma vez que uma anormalidade é retificada, os nodos tipicamente devem ser transicionados para um estado normal ou para um estado especificado. Uma vez que a anormalidade é corrigida, é geralmente desejado colocar os nodos na configuração original ou em uma configuração especificada, atualmente isto é tipicamente feito manualmente.

Uma metodologia de controle distribuída, inteligente está ilustrada nas Patentes U.S. Números 6.018.449, 6.111.735, 6.243.244 e 6.347.027. Apesar destes sistemas poderem ser geralmente adequados para executar suas funções pretendidas, é vantajoso determinar como reconfigurar otimamente um circuito de distribuição complexo enquanto impedindo uma sobrecarga de qualquer porção do circuito; isto é uma alocação dos recursos do sistema. Isto torna-se especificamente difícil em circunstâncias onde o circuito ramifica (bifurca) de tal modo que múltiplas chaves do lado da carga poderíam tentar simultaneamente captar a carga adicional e sobrecarregar o circuito.

Sumário da Invenção

Um aspecto primário da presente invenção é de prover uma metodologia e um aparelho de sistema relativo para utilizar e coordenar a utilização de informações transportadas sobre comunicação para mais eficientemente e flexivelmente responder a anormalidades para isolar falhas e restaurar o serviço para os clientes finais (reconfiguração de circuito); isto é melhorar a reconfigurabilidade do sistema de distribuição.

Em outro aspecto da presente invenção, uma metodologia é provida em um sistema que responde a falhas em um sistema de distribuição que tem uma pluralidade de nodos para reconfigurar otimamente o sistema de distribuição e alocar apropriadamente os recursos de sistema do sistema de distribuição através de recursos em cada nodo e comunicação de

dados ou mensagens de alocação de fonte para outros nodos para solicitar e estabelecer uma alocação apropriada de recursos do sistema.

Em um aspecto adicional da invenção, times de nodos são definidos no sistema de distribuição que tem controles de chaveamento associados com os vários times que comunicam-se entre si para negociar ou decidir a reconfiguração mais eficiente e diligente do sistema em reposta a condições de falha e outras anormalidades do circuito.

Estes e outros propósitos e vantagens da presente invenção ficarão mais aparentes para aqueles versados na técnica da descrição detalhada seguinte em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

Figura 1 mostra um sistema de distribuição convencional no qual os nodos de um sistema de distribuição ilustrativo foram identificados;

Figura 2 é um diagrama de blocos de um nodo de uma modalidade ilustrativa da presente invenção;

Figuras 3-8 são fluxogramas que mostram várias rotinas empregadas pela modalidade da Figura 2;

Figuras 9 e 10 mostram configurações alternativas de um sistema de distribuição que ilustra características de controle melhoradas e uma capacidade de isolamento de falhas aperfeiçoada, juntamente com fluxogramas para sustentar as configurações;

Figura 11 mostra um diagrama de blocos lógico de uma modalidade alternativa do controlador de nodos 200, no qual a inteligência de reconfiguração de circuito está contida em uma placa de microprocessador suplementar;

Figuras 12-14 mostram uma organização lógica geral e a estrutura de dados de outra modalidade alternativa da presente invenção;

Figuras 15-21 são representações da operação e resposta do sistema da modalidade da presente invenção das Figuras 12-14 de um Evento de Falha de Sobrecorrente em um sistema de distribuição ilustrativo que descreve a resposta da presente invenção para reconfigurar e restaurar o serviço;

Figura 22, que compreende as Figuras 22a-22g, é fluxograma ilustrativo que pode ser empregado e representativo de operações típicas executas pela presente invenção das Figuras 12-15 em um membro de time único;

Figuras 23-55 são representações de operação e resposta do sistema da presente invenção das Figuras 12-15 e 22 ocasionadas pela perda de uma subestação identificada como S1;

Figura 56-59 são fluxogramas lógicos ilustrativos que podem ser empregados e representativos de operações típicas executadas em um membro de time único de acordo com uma metodologia de alocação de fonte.

Descrição Detalhada

A presente invenção compreende novos aperfeiçoamentos a um método e sistema para controlar um sistema de distribuição, por exemplo um sistema de distribuição de energia elétrica. A descrição seguinte é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica execute e utilize a invenção, e está provida no contexto de aplicações específicas e suas especificações. Várias modificações da modalidade preferida ficarão prontamente aparentes para aqueles versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados as outras modalidades e aplicações sem afastar-se do espírito e do escopo da invenção. Assim, a presente invenção não pretende estar limitada à modalidade mostrada, mas deve ser acordado o escopo mais amplo possível consistente com os princípios e os aspectos aqui descritos. Por exemplo, a presente invenção é aplicável a vários bens distribuídos além da eletricidade tal como um fluxo de fluido etc. Ainda, apesar dos sistemas elétricos ilustrativos utilizarem locais de chave em vários nodos e locais, deve ser percebido que em modalidades específicas, estes locais de chave ilustrativos são qualquer um de uma variedade de dispositivos que incluem os refechadores, os disjuntores, os secionadores ou outros dispositivos de proteção.

A Figura 1 mostra uma vista simplificada de uma porção de um sistema de distribuição de energia elétrica exemplar que pode ser controlado • ·

pela presente invenção. O sistema de distribuição compreende uma pluralidade de fontes de energia elétrica 102 conectadas a uma pluralidade de usuários 104 (por exemplo, fábricas, residências, etc.) através de uma linha de distribuição elétrica 106 tal como as linhas de energia elétrica convencionais. A linha de distribuição 106 tem uma pluralidade de nodos 108 colocados em pontos predeterminados ao longo da linha 106. A apresentação do número de fontes, usuários, linhas e nodos na Figura 1 é arbitrária e pode existir uma diferente configuração ou número de cada um destes componentes em qualquer dado sistema de distribuição.

Apesar do sistema descrito nas Patentes U.S. Números 6.018.449, 6.111.735, 6.243.244 e 6.347.027 ser bem adequado para tomar decisões com base na configuração local da, e nas condições detectadas na linha de distribuição principal, a presente invenção permite uma resposta mais eficiente e flexível a anormalidades especialmente em maiores sistemas de distribuição para reconfigurar e restaurar o serviço para os clientes finais (reconfiguração de circuito) e alocar recursos do sistema de modo a impedir a sobrecarga de fontes elétricas; isto é melhorar a reconfigurabilidade apropriada do sistema de distribuição. Por exemplo, uma metodologia é provida através de recursos em cada nodo e comunicação de dados ou mensagens de alocação de fonte para outros nodos para solicitar e estabelecer uma alocação apropriada de recursos do sistema. Em uma disposição preferida e especialmente útil em maiores sistemas de distribuição, times de nodos são definidos no sistema de distribuição que tem controles de chaveamento associados com os vários times que comunicam-se entre si para negociar ou decidir a reconfiguração mais eficiente e diligente do sistema em reposta a uma condição de falha e outras anormalidades de circuito. Neste modo, uma tomada de decisão local mais inteligente e uma coordenação intertime pode ser executada.

A figura 2 apresenta uma modalidade ilustrativa de um nodo 200. A linha de distribuição 202 passa através da chave 204 a qual pode abrir e fechar a linha de distribuição neste ponto. Em outras modalidades da invenção, a chave 204 pode ser substituída por outros dispositivos capazes //

de executar a detecção de energia, as funções de controle ou de condicionamento tal como a regulação de voltagem (reguladores de voltagem) o controle de energia reativa, (bancos de capacitores chaveados), detecção de falhas, etc.

Será apreciado que consistente com a presente invenção, o nodo 200 pode também ser de um tipo para controlar duas (dupla), três, ou mais chaves, com cargas do cliente ou fontes alternativas entre as chaves. Neste caso, a linha de distribuição 202 passaria através de duas ou mais chaves 204 as quais podem abrir e fechar independentemente sob o controle do único nodo 200. Neste contexto, o nodo 200 é um único nodo do ponto de vista de comunicação, mas são múltiplos nodos do ponto de vista do sistema de energia e dos algoritmos de controle da presente invenção. Nesta circunstância, o fluxo de informações está inalterado, mas a etapa de comunicação é simplesmente desviada.

O controlador de nodo 206 controla a chave de distribuição 204. O controlador de nodo 206 inclui um computador de controle 208, um mostrador 209, e uma memória 210 associada. A memória 210 armazena a programação para controlador o nodo em resposta às condições detectadas e às informações comunicadas de outros nodos e armazena as informações sobre o sistema.

A presente invenção também inclui características para operação de time quando o nodo 200 tem uma capacidade de proteção (proteção de sobrecorrente/disjuntor de falha). Aqueles versados na técnica reconhecerão que a chave de distribuição 204 pode ter diferentes capacidades de operação as quais podem melhorar ou prejudicar a sua capacidade de participar na reconfiguração do circuito. Por exemplo, as chaves de custo mais baixo podem não ser capazes de interromper altas correntes, ou podem não estar equipadas com sensores tanto de voltagem quanto de corrente. Aqueles versados na técnica também reconhecerão que o nodo 200 pode estar programado para não abrir a chave sob altas correntes de interrupção (controle de chave de secionamento), ou alternativamente pode estar programado como um dispositivo de proteção de circuito” (refechador ou disjuntor).

Quando programada como um dispositivo de proteção a chave é aberta sob condições de sobrecorrente (corrente de falha) para impedir fogo ou danos ao circuito ou ao equipamento do cliente, e também por questões de segurança.

É um aspecto primário da presente invenção prover métodos e aparelhos em várias modalidades que tem algoritmos e processos generalizados (ver genericamente as Figuras 3-10, 14, 22 e 56-59) para utilizar e coordenar a utilização das informações transportadas pela comunicação para reconfigurar apropriadamente e otimamente o sistema em resposta a anormalidades do circuito e alocar os recursos do sistema. Deste modo, uma proteção geral e uma reconfigurabilidade do sistema de distribuição ou time é grandemente melhorada.

O computador de controle 208 está conectado a um processador de forma de onda de CA 212. O processador de forma de onda de CA 212 está conectado através de um conector de interface de campo 214 na linha de distribuição 202. Isto permite que o processador meça vários parâmetros críticos da eletricidade na linha de distribuição tal como, a voltagem e a corrente, converta-as digitalmente, e envie-as para o computador de controle para processamento, comunicação, ou armazenamento na memória.

Uma interface de l/O digital 216 está conectada no computador de controle 208, na chave 204 e na linha de distribuição 202. A interface de l/O digital 216 permite que o computador de controle 208 receba as informações de detecção de posição de chave e outras entradas, e emita saídas de controle para a chave.

Um dispositivo de comunicação 218 está conectado no computador de controle 208 e permite-o comunicar com outros nodos do sistema através do canal de comunicação 110 da Figura 1. Os dispositivos de comunicação podem estar conectados a qualquer rede de comunicação que esteja convenientemente disponível e tenha as características desejadas; por exemplo, uma Metricom Radio Radio (agora fabricada pela Schlumberger Industries e comercializada sob a linha de produtos Utilinet®) foi considerada adequada em uma implementação. Um segundo dispositivo de comunicação 220, opcional pode estar incluído no nodo 200, se desejado, para utilização

por outros sistemas do que a presente invenção. Um exemplo disto seria uma porta SOADA.

A energia é suprida para o nodo através da fonte de alimentação/suporte de batería 222. A batería pode ser carregada da energia solar, um transformador de potencial CA, ou de energia suprida através dos sensores de voltagem.

Cada um dos nodos está conectado a uma canal de comunicação 110. Qualquer tipo de canal de comunicação pode ser utilizado. Por exemplo, o canal de comunicação podería ser telefone, rádio, a Internet, ou um cabo de fibra óptica.

De acordo com uma primeira modalidade ilustrativa da presente invenção como descrito em conexão com as Figuras 3-8, a Figura 3 é um fluxograma o qual ilustra a operação de um contador de sincronização e um processo de seleção de estado operado por cada nodo. Neste processo os nodos atualizam o seu temporizador e o contador de sequência de base de dados os quais são utilizados para sincronizar os nodos uns com os outros. Os nodos então verificam as condições de erro e determinam sinalizadores de erro se erros forem encontrados e determinam de sua base de dados qual estado estes estão: sincronização, verificação de integridade, ou evento de reconfiguração. Um melhoramento para o processo de sincronização é a adição da etapa 315 para prover dispositivos de proteção com notícia antecipada de suas características de proteção antes de uma reconfiguração mesmo que a restauração inicial do circuito possa iniciar antes do ajuste de perfis de dispositivos de proteção se os ajustes anteriores forem adequados.

A Figura 4 é um fluxograma o qual ilustra a operação do estado de processo de sincronização operado por cada nodo de acordo com a modalidade presentemente preferida. Neste estado os nodos constroem uma base de dados de informações de controle críticas sobre o sistema de distribuição. Todos os nodos contribuem para a construção de uma base de dados. Cada nodo armazena em sua memória uma cópia da base de dados. As etapas na construção da base de dados de acordo com a modalidade presentemente preferida são como segue: cada nodo recebe a base de da12

dos do nodo anterior, adiciona seu próprio registro de informações e passa a base de dados adiante para o próximo nodo. Este processo continua até que todos os nodos tenham recebido um registro de todos os outros nodos. Uma vez que este processo está completo, cada nodo então prossegue para o estado de verificação de integridade mostrado na Figura 5.

A Figura 5 é um fluxograma o qual ilustra a operação do processo de estado de verificação de integridade operado por cada nodo. Quando um nodo opera este processo, este verifica os registros que este recebeu de todos os outros nodos para assegurar que os registros refletem uma versão conveniente do estado do sistema.

A Figura 6 é um fluxograma o qual ilustra a operação do estado de processo de transferência. Este fluxograma descreve o processo utilizado por cada nodo quando da ocorrência de uma falha no sistema seguida por um secionamento independente. Este processo é também iniciado em um nodo quando o nodo recebe uma mensagem que outro nodo entrou neste processo. De modo a restaurar o serviço de energia elétrica a tantos usuários quantos possíveis após uma falta ter ocorrido, cada nodo utilizará este processo para determinar se este pode fechar a(s) sua(s) chave(s) associada(s). Estas características estendem a funcionalidade da lógica de transferência para assegurar que os ajustes de proteção coincidem com as especificações da transferência (etapas 645-654).

A Figura 7 descreve a lógica utilizada por cada nodo para retornar o sistema de distribuição para o seu estado normal uma vez que a falha tenha sido resolvida. Isto estende a funcionalidade da lógica de retornar ao normal para assegurar que os ajustes de proteção coincidem com as especificações da transição de retornar ao normal, especificamente quando a transição fechada é utilizada (etapas 722 e 750-752).

A Figura 8 é um fluxograma o qual ilustra a operação de um temporizador de tarefas que é utilizado durante o estado de processo de transferência da Figura 6 e o estado de processo de retornar ao normal da Figura 7 de modo a assegurar que o sistema não demore muito para completar as etapas requeridas em qualquer um destes processos. Isto estende

a funcionalidade da lógica de retornar ao normal para reinicializar os ajustes de proteção quando a transição de retornar ao normal, e especificamente quando a transição de retornar ao normal fechada é utilizada (etapas 830831).

De acordo com esta primeira modalidade ilustrativa, a memória 250 armazena a programação para controlar o nodo e armazena uma base de dados de registros de nodos sobre cada nodo no sistema (base de dados de time). Cada registro inclui um número de campos os quais incluem informações que permitem o controlador de nodo controlar a(s) chave(s) do nodo para alterar as características da linha de distribuição em resposta às demandas do sistema de distribuição. Em implementações específicas, o registro inclui características de proteção, que facilitam a coordenação de ajustes de proteção durante a transferência/restauração de carga.

Na modalidade ilustrativa, a ordenação dos registros de nodos na base de dados corresponde à ordenação física dos nodos no sistema de distribuição. Não desviaria da presente invenção ter os registros de nodos na base de dados ordenados em algum outro modo e incluir informações em cada registro de nodo da posição física real ou relativa do nodo no sistema de distribuição. Se o controlador de nodo for do tipo de chave dupla ou múltipla, a posição de cada chave está representada na base de dados e pode estar ordenada independentemente.

Em outra modalidade da presente invenção, um nodo de chave única, dupla ou múltipla do ponto de vista de comunicação pode ser utilizado como o único membro do time. Um nodo de chave dupla pode atuar como o único membro do time quando este é o único membro fisicamente instalado (outros membros podem ser instalados posteriormente), quando outros membros do time foram temporariamente removidos do time, ou quando erros em outros nodos no time impedem que o time inteiro atue quando de uma condição de falta.

Também, a presente invenção é adequada para controlar um sistema de distribuição de laço como na Figura 1 no qual existem duas fontes e uma chave normalmente aberta (uma chave de união) na linha de

distribuição entre as duas fontes em um sistema de distribuição radial no qual existe uma fonte e nenhuma chave de união. Não desviaria da presente invenção que a base de dados representasse topologias de sistema de distribuição mais simples ou mais complexas e que a invenção fosse capaz de funcionar com tais topologias.

Em implementações específicas, a chave de união pode fechar e restaurar a carga (retro-alimentação) de qualquer lado, dependendo de qual lado a chave está energizada e qual lado está desenergizado. Como uma convenção, o circuito está descrito como tendo um lado direito e um lado esquerdo, com a chave de união entre os lados direito e esquerdo. O nodo de número mais baixo está designado como estando mais próximo da fonte no lado esquerdo do circuito, e o nodo de número mais alto como estando mais próximo da fonte no lado direito. O circuito atravessado entre cada dois nodos adjacentes é referido como um segmento de transferência ou segmento.

Na modalidade ilustrativa da invenção, o registro de base de dados de cada nodo inclui: (1) sinalizador de registro atualmente em uso, (2) indicação do tipo de dispositivo representado por cada registro individual, (3) o endereço de comunicação do nodo, (4) seu(s) estado(s) de chave(s) normal (is) (aberto ou fechado), (5) estado(s) de chave(s) presente(s), (6) o estado de voltagem (está uma voltagem presente na linha ou não) (por posição se aplicável), (7) o estado de falha (foi uma falha detectada) (por posição se aplicável), (8) marcação de tempo presente, (9) o número de seqüência de base de dados, (10) o estado de processo lógico (em qual estado e etapa está a chave), (11) sinalizadores de status de condição de erro, (12) status de modo de operação automática/manual (por posição se aplicável), (13) média das cargas detectada sobre cada fase (por posição se aplicável), (14) marcação de tempo no início do processo de evento, (15) indicação de método de retorno para o normal (transição aberta ou fechada), (16) indicação de se o nodo estava dentro da porção afetada do circuito, (17) número máximo de segmentos que podem ser adequadamente protegidos com os ajustes de proteção de corrente quanto alimentando o circuito do lado es15

querdo, e (18) número de segmentos que podem do mesmo modo ser protegidos quando alimentando o circuito da direita. Para os propósitos desta modalidade ilustrativa, um segmento (ver itens 17 e 18 acima) representa a linha de distribuição entre dois nodos de time adjacentes da Figura 1. No caso de um único nodo de comunicação que contém chaves duplas ou múltiplas, o número de segmentos conta a carga entre quaisquer duas posições de chave ao longo da linha de distribuição principal como um segmento adicional. O número máximo de segmentos é obtido utilizando uma metodologia abaixo esboçada. Será apreciado que em outras implementações da invenção diferentes dados de nodos podem ser armazenados no registro de base de dados para cada nodo sem afastar-se do escopo da invenção.

A base de dados de registro local de time (acima) permite que cada nodo tenha informações suficientes sobre o estado do sistema de distribuição para controlar inteligentemente a sua chave local. Além disso, como a base de dados está localmente armazenada no nodo, o nodo não precisa solicitar aos outros nodos informações ou aguardar para receber instruções de operação de outros nodos.

Será apreciado que consistente com a presente invenção o sinalizador de registro atualmente em uso pode ser utilizado para remover um nodo de atividades de sistema coordenadas ou permitir que um nodo reinicie as atividades de sistema coordenados. A decisão de remover ou reiniciar as atividades de um nodo pode ser feita por, mas não está limitada a uma entidade de tomada de decisão externa, ou pelo próprio nodo.

Perfis de Proteção e Base de Dados do Time

A presente invenção inclui a representação de atributos adicionais nos perfis dos dispositivos de proteção. Tais atributos aumentam a capacidade do engenheiro de proteção de passar a faixa operacional desejada ou o propósito dos ajustes para os nodos do time. Além disso, tais atributos dão suporte a funcionalidades adicionais relacionadas ao time, de outra forma não representadas nos ajustes de proteção do dispositivo individual como ficará claro a seguir. Os atributos são: (1) Tipo de perfil que indica o uso tencionado para tal perfil. Para a implementação preferida, os valores

possíveis são: (a) Modo Time/Normal para uso quando os nodos estão em seu estado operacional normal, com o comutador normalmente aberto, aberto e todos os outros fechados. Na modalidade preferida, existe apenas um perfil Modo Time/Normal, apesar de não constituir um desvio do escopo da presente invenção a existência de múltiplos perfis, selecionados dinamicamente com base em parâmetros de operação tais como a estação do ano, ou critérios com base na carga; (b) Moto Time/Transferência para uso em circunstâncias em que segmentos ou carga adicionais devem ser inseridos ou portados em tal dispositivo e o perfil normal é inadequado. Podem existir múltiplos perfis Modo Time/transferência, selecionados para uso com base em vários critérios de seleção comentados a seguir; (c) Isolado quando a operação do time não está habilitada, ou está temporariamente desabilitada devido a erros ou problemas persistentes (estes são designados a seguir como condições de Parar Transferência; (d) Modo Time/Retorno ao Normal para uso durante uma operação do time de retorno ao normal (ver a seguir). (2) Número de Segmentos, Distribuição pelo Lado Esquerdo, indica o número máximo de segmentos adicionais que se iniciam na posição de comutador local, que pode ser protegido pelo perfil quando a energia está sendo alimentada a partir do lado esquerdo do circuito. Tal número pode assumir um valor maior que o alcance direto do dispositivo caso o sistema inclua outros dispositivos protetores com perfis que protejam o final da linha. Neste caso, se os outros dispositivos forem membros do time, um dos recursos da presente invenção é o de manter a consistência entre os perfis. (3) Número de Segmentos, Distribuição pelo Lado Direito: como acima, porém para energia alimentada a partir do lado direito. (4) Carga Máxima indica a quantidade máxima de carga de clientes que o perfil se destina a proteger. Tal valor é tipicamente predefinido pelo usuário e comparado a dados de carga em tempo real para assegurar que o perfil não seja usado em circunstâncias em que possa ocorrer o acionamento falso do dispositivo protetor. (5) Chave de Seleção de Proteção: este é um índice ou sinalizador (pointer) interno para os ajustes reais de configuração associados com o perfil. Tal índice permite que as entradas especificadas pelo usuário sejam ligadas a uma coleção de ajustes de dispositivo, seja pré-carregados no dispositivo ou mantidos na forma de uma base de dados separada. Os versados na técnica serão capazes de apreciar outros atributos e valores de atributos que poderíam ser usados para caracterizar a configuração de ajustes do dispositivo protetor.

Constitui um objetivo da presente invenção habilitar os membros do time a decidir se os ajustes de proteção de outros membros do time requerem ou não modificações antes que uma carga adicional possa ser assumida pelo travamento de comutadores abertos. Dessa forma, os campos de Número de Segmentos no registro local devem ser localmente determinados e compartilhados entre os membros do time. Tal processo ocorre periodicamente durante a operação normal sempre que a base de dados do time é trocada (processo de sincronização, Figura 3, Etapa 315). Um processo mais complexo está envolvido na determinação dos valores para os campos durante o processamento de erros e/ou eventos de transferência e será descrito a seguir.

Calculando o Campo de Número de Segmentos Operação Normal

A descrição que se segue identifica a forma pela qual os campos de Número de Segmentos são calculados para o corrente perfil ativo durante a operação normal do time excluindo eventos de transferência ou retorno ao normal ou gerenciamento de erros. Na modalidade preferida, os dispositivos protetores operam sem mudanças invocadas pelo time em seus perfis de operação a menos que uma transferência ou certas condições de erro estejam presentes. Não constitui um desvio do escopo ou intenção da presente invenção se mudanças no perfil ativo forem efetuadas e coordenadas através do time com base em variações sazonais, de carga, ou outras informações sensoriadas ou repassadas.

Existem várias formas possíveis para derivar os campos de Número de Segmentos no registro local da base de dados do time com base no tipo e capacidades do dispositivo. A modalidade preferida utiliza a metodologia que se segue com base nas capacidades inerentes do comutador e dos controles:

Comutador Secionador: Quando da inicialização, o número de segmentos que podem ser protegidos é ajustado para um número indefinidamente elevado. Quando a base de dados de time ou o registro local é transferido (durante a sincronização ou durante um evento de transferência), a contagem é reduzida para o número de segmentos protegidos pelo nodo mais próximo adjacente ao secionador pelo lado da fonte, decrementado em um. Como exemplo, para o registro local correspondente ao segundo nodo, caso o primeiro nodo possa proteger três segmentos em seu lado da carga quando a energia é distribuída a partir da esquerda (contagem de segmentos pelo lado esquerdo) e o segundo nodo é um comutador secionador, ele ajusta sua contagem de segmento para distribuição pelo lado esquerdo para dois. Caso o registro local do terceiro nodo indica que ele pode proteger dois segmentos além de sua posição quando a energia é distribuída a partir da direita, o comutador secionador no nodo dois ajusta sua contagem de segmentos pelo lado direito para um. Previsões especiais devem ser feitas para o primeiro nodo (distribuição pela esquerda) e último nodo (distribuição pela direita) uma vez que eles não possuem nodos no lado da fonte. Três opções são suportadas na modalidade preferida para repassar a contagem de segmentos do lado da fonte para os nodos terminais (fonte preferida e alternativa) : (a) a contagem pode ser predeterminada (configurada) com base em estudos de proteção de carga para o pior caso para o circuito tal como visto pelo dispositivo protetor do lado da fonte; (b) ela pode ser predeterminada em um valor arbitrariamente elevado (para eliminar o impedimento de carregamento adicional do circuito com base em uma contagem de segmentos inadequada); ou (c) ela pode ser captada através de comunicações provenientes do dispositivo protetor do lado da fonte (ver funcionalidade de membro de time lateral a seguir). As previsões acima se aplicam também quando os nodos terminais são dispositivos protetores em lugar de secionadores (ver a seguir).

Dispositivo protetor (rearmador ou disjuntor): Com base nos ajustes de proteção do dispositivo e na sofisticação do controle, o número de segmentos pode ser configurado ou dinamicamente calculado com base, em parte, nas capacidades do nodo tal como descrito a seguir.

Na modalidade preferida, os atributos de perfil do disjuntor ou rearmador são usados na derivação dos campos de Número de Segmentos no registro local do nodo. O número de segmentos é calculado como o menor dentre o número de segmentos protegidos pelo nodo adjacente do lado da fonte (menos um), ou o número de segmentos que podem ser protegidos com base no perfil ativo do dispositivo local (o perfil atualmente em uso). No último caso, os dados de carga mais recentes armazenados na cópia local do time da base de dados do time são usados para determinar se a carga potencial calculada (com base em dados de carga de tempo real) correspondente ao número de segmentos gerenciado pelo perfil supera ou não a carga máxima configurada para o perfil. Caso positivo, o Número de Segmentos para o perfil é reduzido até que a carga possa ser gerenciada. A lógica para efetuar tal cálculo deve ser sensível á carga medida localmente, bem como à direção do fluxo de corrente atual (para a esquerda ou direita) e a carga atual medida de cada segmento individual no lado oposto do comutador normalmente aberto. Como exemplo, para cálculo do número de segmentos para distribuição pela esquerda, caso a contagem estenda a proteção para um segmento além da posição do comutador normalmente aberto, a carga medida do circuito no comutador para a direita do comutador normalmente aberto seria adicionada à carga medida localmente para comparação com o perfil. Será notado pelos versados na técnica que a redução de segmentos com base na carga pode ser anulada se o usuário final configurar um valor arbitrariamente elevado da corrente de carga que pode ser portada através do nodo com o perfil especificado.

Selecionando Perfis Durante a Transferência de Carga ou Processamento de Erros

Tal processo é invocado sempre que o número de segmentos gerenciado pelo perfil ativo atual é recalculado durante um evento de transferência de carga, retorno ao normal, ou processamento ou recuperação de erro. Atualizações da base de dados do time durante tais eventos disparam um processo de pesquisa/seleção de perfil. O processo identificado a seguir é uma estratégia simplificada para seleção do perfil apropriado, apesar de

que não constituiría um desvio do escopo da presente invenção a utilização de um processo mais elaborado com base em cálculos de impedância de linha, carregamento de linha ou outros fatores, ou disparar o processo com base em eventos diferentes.

Na modalidade preferida, os eventos que disparam o processo de seleção são: (1) Finalização de um intervalo de sincronização (ver a seguir) sem qualquer erro e uma transição da configuração do circuito para seu estado normal, com todos os comutadores em suas posições corretas normalmente fechados ou abertos. Tal evento leva à seleção do perfil Modo de Time/Normal. (2) Transição para uma condição de time de parar transferência que leva à seleção do perfil Isolado, presumindo-se que a última configuração conhecida do circuito era tal que todos os comutadores estavam em suas posições especificadas normais. (Note-se que outros erros não alteram a seleção do perfil ativo corrente). (3) Transição para o esado retorno ao normal (ver a seguir) que leva à seleção do perfil Modo Time/Retorno ao Normal. (4) Durante um evento de transferência (ver a seguir), a detecção de que uma transferência está em progresso e o número máximo de segmentos que o comutador local terá que atender é maior que o número atendido pelo perfil ativo atual.

Nesta última circunstância, na modalidade preferida, o nodo pesquisa a listagem de perfis Operação de Time/Transferência procurando a primeira entrada que possa portar o número máximo de segmentos e a carga operacional pré-falha. Isto permite que o processo de re-seleção de perfil ocorra no máximo somente uma vez durante as transferências típicas. Não constituirá um desvio do escopo da presente invenção prover os nodos com informações adicionais durante o processo de notificação referentes à localização da falha de tal modo que a seleção do perfil possa ser mais aproximadamente compabilizada às exigências. Além disso, não constituirá um desvio do escopo da presente invenção se o processo de seleção (e comunicações associadas) for efetuado a cada vez que um segmento for anexado.

Caso o processo de seleção acima resulte na necessidade de

mudar os ajustes de proteção atuais ou o modo de operação do dispositivo de proteção, a mudança é iniciada e verificada. Somente após verificação positiva o registro local na base de dados do time é atualizado. Caso a verificação falhe, é gerada uma condição de erro e a lógica tenta novamente a seleção. Caso uma transferência esteja ocorrendo, isto é repetido indefinidamente até que expire o tempo do processo de transferência.

Contador de Operação Livre

As etapas 310 a 318 da Figura 3 compreendem uma rotina de sincronização que é amiúde invocada por etapas em outros processos efetuados por um nodo, especialmente quando um nodo está aguardando que um evento especificado ocorra. Na etapa 310, o contador de dezenas de operação livre (free running) do nodo é incrementado. Um contador de operação livre é usado para estabelecer uma referência para lógica com marca de tempo (time stamped). Como será visto em breve, tais contadores são usados para assegurara sincronização entre os nodos. Na etapa 312, o nodo verifica o contador de operação livre para determinar se ele alcançou seu máximo. Quando a contagem máxima é alcançada, o intervalo de sincronização expira. Caso o intervalo de sincronização tenha expirado, a etapa 314 é executada e o número da sequência para a base de dados registrado pelo nodo é incrementado e uma marca de tempo é registrada na base de dados do nodo para auxiliar a assegurar a sincronização. Como um aperfeiçoamento provido pela presente invenção, na etapa 315 a modalidade preferida também calcula/recalcula os campos de Número de Segmentos para as distribuições pela direita e esquerda usando a metodologia acima descrita. O número de sequência da base de dados é aumentado em uma contagem em cada intervalo de sincronização e cada nodo inclui o número de seqüência da base de dados em seu registro local.

O número de seqüência da base de dados em cada nodo deve ser o mesmo se todos os nodos estão funcionando apropriadamente e sincronizados. Portanto, a inclusão de cada número de seqüenciamento da base de dados do nodo em seu registro permite que os nodos da presente invenção estejam certos de que os dados sendo recebidos a partir de outros • · ·

nodos são tempestivos e confiáveis. Dessa forma, cada nodo pode se assegurar se o sistema como um todo está funcionando apropriadamente.

Após a etapa 314, ou caso o intervalo de sincronização não tenha expirado, o nodo verifica para determinar se as comunicações são possíveis. As comunicações serão impedidas em certas situações. Um exemplo de quando as comunicações não são permitidas em uma modalidade preferida é quando um time de nodos está sendo inicialmente configurado, todos os outros nodos devem ficar em silêncio, exceto o nodo que distribui as informações de configuração. Caso a comunicação não seja permitida para o nodo, o nodo retorna à etapa 310 e fica, na realidade, por conta própria no momento.

Caso a comunicação seja permitida, a etapa 320 é executada. O nodo irá verificar quanto a erros e eventos e acionará um sinalizador caso seja detectado um erro ou evento. A seguir, cada nodo determina em qual de três estações se encontra: sincronizando, verificação de integridade, ou evento de reconfiguração. Cada nodo determina por si só, independentemente dos outros nodos, em qual dos três estados ele deveria estar com base em seus próprios sensores internos e nos registros da base de dados que ele recebeu a partir dos outros nodos. Tipicamente, todos os nodos estarão no mesmo estado a menos que o sistema esteja em transição de um estado para outro. No entanto, qualquer nodo específico só pode estar em um estado de cada vez.

Estado de Processo de Sincronização

Caso o nodo esteja no estado de processo de sincronização, ele segue o processo ilustrado pelo fluxograma na Figura 4. Na etapa 412, o nodo deve determinar se ele é o primeiro nodo ativo. Em uma modalidade preferida da invenção, o nodo imediatamente após qualquer das fontes pode ser configurado para ser o primeiro nodo ativo na base de dados e o outro nodo seria o último nodo ativo na base de dados. Os nodos entre eles serão ordenados na base de dados de modo a refletir sua ordenação física no sistema de distribuição. Não constituirá um desvio do escopo da presente invenção ter os nodos ordenados na base de dados em uma ordem diferente

de sua ordem física e para incluir dados em cada registro dos nodos que permitam que a ordenação física absoluta ou relativa do nodo seja determinada.

O primeiro nodo irá prosseguir para a etapa 414 e irá iniciar o processo de montar a base de dados de registros para os nodos. O primeiro nodo irá colocar seu registro local na base de dados e a seguir enviar a base de dados para o próximo nodo listado na base de dados. Tal base de dados é designada como a bola” uma vez que ela é passada em torno do sistema de nodo a nodo. O registro adicionado à base de dados por cada nodo contém os 18 itens de informações listados acima para o nodo que passa no momento.

Apesar de existirem muitas formas possíveis para tal base de dados ser montada e comunicada, a presente forma de apresentação da invenção monta a base de dados enviando-a a cada nodo sucessivo para ter o registro do nodo adicionado à base de dados. A base de dados podería ser montada de outras formas sem constituir um desvio da presente invenção. Como exemplo, cada nodo podería simplesmente irradiar seu registro através do canal de comunicações para recepção por todos os outros nodos.

O primeiro nodo irá a seguir continuar para a etapa 418 e, uma vez que o nodo ainda não recebeu a bola duas vezes, ele continuará para a etapa 420. Na etapa 420, o nodo determina se está na hora de exercitar seu link. Um nodo exercita seu link sinalizando a outro nodo para sinalizar de volta. Isto permite que um nodo determine se seu sistema de comunicações está funcionando. Para determinar se está na hora de exercitar seu link, um nodo verifica o timer de intervalo de sincronização para determinar se o processo de sincronização tomou mais que um período de tempo usado definido predeterminado. Isto impede que o nodo fique preso neste estado caso haja uma falha de comunicações.

Caso não seja a hora para exercitar o link, o nodo a seguir passa à etapa 422. Nesta etapa, o nodo executa as etapas 310 a 318 da Figura 3 e verifica quanto a erros e eventos. Caso um erro ou evento seja detectado, um sinalizador é acionado e, caso necessário, o processo que está ativo é

finalizado. Isto é designado como um loop de sincronização e verificação de erro”. Uma vez que isto esteja finalizado, o nodo retorna ao processo de sincronização e prossegue para a etapa 424 e verifica para determinar se ele recebeu a bola. Quando o processo de sincronização é operado por nodos diferentes do primeiro nodo, eles passam da etapa 112 diretamente para a etapa 424.

Na etapa 424, caso o nodo não tenha recebido a bola, ele irá retornar para a etapa 420 e continuará em tal ciclo até que esteja na hora de exercitar o link ou a bola tenha sido recebida. Caso a bola seja recebida, o nodo passa da etapa 424 para a etapa 426. Na etapa 426, o nodo inclui seu registro local com a bola e envia a bola para o próximo dispositivo (o último nodo listado irá enviar a bola para o primeiro nodo listado). O nodo prossegue para a etapa 418 e verifica se ele recebeu a bola duas vezes. Caso não, o nodo prossegue novamente para a etapa 420 e continua em tal loop.

Quando a bola é recebida pela segunda vez, o nodo passa da etapa 424 para a 426, para 418 e a seguir para a etapa 428 e programa uma mensagem de exercício de link para outro nodo de modo a testar o link de comunicação para assegurar que ele está funcionando. Esta é a mesma etapa para qual o nodo pula caso expire o tempo para exercitar o contador de link na etapa 420.

Após o nodo ter exercitado seu link de comunicações na etapa 428, o nodo passa à etapa 430 e verifica o contador de verificação de integridade para determinar se está na hora de entrar no estado de verificação de integridade tal como ilustrado pelo fluxograma na Figura 5. Caso ainda não esteja na hora do nodo entrar no estado de verificação de integridade, o nodo irá prosseguir para a etapa 432 onde ele efetua um loop de verificação de sincronização e erro. O nodo a seguir volta à etapa 430 e irá continuar em tal loop até que seja hora de uma verificação de integridade.

Em uma modalidade preferida da invenção, o processo de sincronização ocorre uma vez por intervalo predeterminado. A duração do intervalo predeterminado está baseada no número de nodos no sistema. Tal intervalo podería ser maior ou menor, ou baseado em algo diferente do nú25

mero de nodos no sistema, sem constituir um desvio da presente invenção.

Dessa forma, o processo de sincronização ilustrado pelo fluxograma na Figura 4 atualiza periodicamente as informações na base de dados de cada nodo. Tal processo permite que cada nodo contenha informações atualizadas sobre o estado de todos os outros nodos.

Estado de Verificação de Integridade

A Figura 5 mostra o fluxograma que ilustra um processo empregado para o estado de verificação de integridade. Neste estado, cada nodo verifica para se assegurar que os registros da base de dados em sua memória aparentem estar sincronizados, que não existem condições de erro e que os nodos estão nos estados corretos. Na etapa 512, o nodo verifica os números de seqüência da base de dados para se assegurar que eles estejam todos de acordo. Dessa forma, o nodo pode se assegurar que os registros na base de dados de cada nodo são todos do mesmo processo de sincronização.

Caso os números de sequências não estejam de acordo, o nodo passa à etapa 514 e um sinalizador é acionado para que os números de seqüência sejam reajustados para sua ressincronização. Tal sinalizador de erro irá impedir a ocorrência de quaisquer atividades coordenadas do time até que outro intervalo de sincronização tenha ocorrido e os números de seqüência da base de dados estejam de acordo.

Caso os números de seqüência estejam de acordo, ou após o sinalizador ter sido acionado na etapa 514, o nodo a seguir continua para a etapa 516. Nesta etapa, o nodo verifica cada um dos registros da base de dados para se assegurar de que eles estão todos com marcas de tempo dentro de um segundo uns dos outros. Tal exigência assegura que os registros na base de dados refletem acuradamente uma situação do sistema grosso modo em um ponto no tempo. Caso os registros não estejam marcados com tempo dentro de um segundo uns dos outros, o nodo passa à etapa 518 e aciona um sinalizador para uma nova marca de tempo. Tal sinalizador não permitirá atividades sincronizadas do time caso as marcas de tempo estejam fora de sincronização umas com as outras em mais de uma quanti26

dade predeterminada ajustada pelo usuário. Em uma modalidade, caso as marcas de tempo estejam 5 segundos fora de sincronização é acionado um sinalizador de erro. Será notado que a discrepância permissível das marcas de tempo é um parâmetro dependente da implementação.

Na modalidade referida da invenção, tal implementação estrita da verificação de integridade seria considerado um “modo seguro”. Será notado que, de forma consistente com a presente invenção, outros modos podem existir, os quais permitiríam a operação contínua das atividades dos times mesmo com vários níveis de falhas de verificação de integridade.

Caso as marcas de tempo não sejam assinaladas ou sinalizadas como estando fora de sincronização, ou após o sinalizador ter sido acionado na etapa 518, o nodo passa à etapa 520. Nesta etapa, o nodo verifica quanto a erros de transferência parada e, caso exista algum, tenta determinar se o erro pode ser eliminado. Os exemplos de erros incluem: (1) um erro de fora de sincronização no qual os números de seqüência da base de dados para os nodos não estão de acordo; e (2) ocorreu um processo de reconfiguração que não foi possível ser totalmente completado devido a condições externas tais como um comutador defeituoso.

Caso o erro possa ser eliminado, um sinalizador é acionado na etapa 522 para que o erro seja eliminado. O nodo a seguir passa à etapa 524. Nesta etapa, o nodo determina se tudo está pronto para transferências. Após um evento de reconfiguração, o nodo deve se assegurar que todos os nodos estão sincronizados e que todas as outras condições necessárias são atendidas. Como exemplo, em uma modalidade, o nodo confere sua base de dados para determinar se todos os nodos possuem uma carga em três fases médias que está dentro de um limite predeterminado definido pelo usuário. Caso o nodo determine que tudo está pronto para a transferência, ele passa à etapa 526 e aciona um sinalizador indicando que tudo está pronto para a transferência.

A seguir, o nodo passa à etapa 528 para determinar se ele está no estado pronto correto. Cada nodo pode estar pronto para um processo de transferência ou pronto para um retorno ao processo normal e todos os no

dos devem estar no mesmo estado pronto. Nesta etapa o nodo irá comparar em qual estado pronto ele pensa que deveria estar com base em suas informações locais e no estado que outros nodos estão com base nas informações da base de dados. Caso o nodo não esteja no estado pronto correto, ele passa à etapa 530 e determina o estado pronto correto e muda para ele.

O nodo a seguir passa â etapa 532 onde ele verifica para determinar se existe uma incompatibilidade de retorno ao modo normal. Nesta etapa, o nodo verifica para se assegurar que todos os nodos estão ajustados para o mesmo modo de retorno ao normal: transição aberta, transição fechada, ou função desabilitada. Caso todos os nodos não estejam ajustados para o mesmo modo de retorno ao normal então existe uma incompatibilidade e na etapa 534 é acionado um sinalizador de erro. A seguir, o nodo retorna à etapa 310 na Figura 3.

Estado de Processo de Transferência

O fluxograma de estado de processo de transferência da Figura 6 será descrito com a ajuda de um exemplo simples. Fazendo referência à Figura 1, vamos presumir que uma falha se desenvolva na linha de distribuição 106 entre os nodos 108A e 108B. Como foi acima descrito, os sistemas elétricos de distribuição terão ou um disjuntor ou um rearmador (disjuntor rearmador) na fonte de suprimento por segurança e para proteção do circuito. Utilizando o sistema descrito na Patente U.S. 6.018.449, secionadores podem ser posicionados nas localizações de comutadores 108A a F, tal como mostrado na Figura 1. O “secionador aqui descrito se baseia no EnergyLine Model 2801, com recursos adicionais para dar suporte à operação sob uma modalidade preferida da invenção. A lógica padrão do secionador irá abrir (desatracar) o comutador se: 1) sua lógica secionalizadora estiver habilitada e o dispositivo estiver operacional; 2) um número preconfigurado de perdas de voltagem (tipicamente 1 a 3) em todas as fases sensoriadas for contado em um breve período de tempo (tipicamente 45 segundos); 3) uma condição de sobrecorrente for sensoriada imediatamente anterior à primeira perda de voltagem; e 4) o comutador estiver atualmente fechado. Uma op

ção adicional no software convencional permite que o comutador seja desatracado se a voltagem sensoriada em todas as três fases se tornar muito desbalanceada e permanecer desbalanceada continuamente por um período de tempo configurado (tipicamente 30 segundos)

Será notado que, de forma consistente com a presente invenção, o ‘‘secionador” aqui descrito pode ser um dentre vários tipos, incluindo, porém não se limitando a, operadores de múltiplos comutadores, comutadores interruptores de falhas e comutadores de quebra por ar, sem constituir um desvio das intenções da presente invenção. Para os propósitos deste exemplo, será usado o secionador de comutador único aqui descrito.

Um recurso adicional que pode ser provido em uma modalidade preferida da invenção leva o comutador a se abrir em uma contagem configurada de perdas de voltagem mesmo que uma falha não tenha sido sensoriada imediatamente antes da perda de voltagem. Isto permite a execução da primeira etapa de isolar ambos os lados da seção com falha da linha imediatamente sem comunicação a outros dispositivos. Outro recurso opcional leva à contagem configurada de perdas de voltagem (após falhas sensoriadas) a ser dinamicamente calculada localmente com base na posição do comutador em relação ao comutador aberto presentemente designado. Parâmetros de configuração permitem que tal faixa de contagens dinamicamente calculada seja adicionalmente restringida pelo usuário para ficar sempre entre um número mínimo e um número máximo. Outra opção permite que o comutador se abra após uma única perda de voltagem prolongada. Finalmente, a contagem de falhas seguidas por perdas de voltagem pode ser configurada para contar cada evento como um falha se: 1) a primeira perda de voltagem for precedida por uma falha, ou 2) se todas as perdas de voltagem forem precedidas por falhas.

Outro recurso exclusivo de uma modalidade preferida da invenção é sua capacidade modificada de uma tentativa até o travamento”. Caso um comutador seja atracado como parte de qualquer operação automática (ou manualmente fechado por um operador humano), alguns secionadores, incluindo o Energybine Model 2801-SC, podem ser configurados para reabrir

automaticamente o comutador caso uma perda de voltagem seja detectada durante um breve intervalo após a operação (tipicamente 5 segundos). Uma modalidade preferida da invenção possui a capacidade adicional de evitar a abertura do comutador até que duas contagens de perda de voltagem tenham sido detectadas. Isto se torna um benefício quando a configuração de reatracação do disjuntor do circuito inclui uma operação de fechamento instantâneo inicial após uma operação de abertura devido a uma falha.

Os versados na técnica notarão que, de forma consistente com o uso de secionadores de linha automáticos em localização de comutador, os rearmadores poderíam também ser substituídos de tal forma que o comutador fosse aberto/operado uma ou mais vezes sob carga para eliminar a falha. Apesar de que isto iria requerer modificações nos produtos de rearmador comercialmente disponíveis para dar suporte às funções de coordenação de time, podería ser conseguida funcionalidade comparável àquela provida pelo secionador. Deve também ser notado que uma variação da capacidade de uma tentativa até o travamento” implementada na implementação do secionador está disponível em muitos rearmadores na forma da opção “bloquear rearmação”. O desafio com a estratégia de substituir os secionadores por rearmadores, como foi mencionado na introdução, seria o de coordenar os ajustes de proteção de tais rearmadores para impedir comutação ou abertura travamento excessivos do dispositivo errado. Constitui um objetivo da presente invenção prover os meios para minimizar ou eliminar tal possibilidade. Caso o sistema de distribuição de energia da Figura 1 contenha um dispositivo secionador automático, então após a falha ter ocorrido entre os nodos 108A e 108B na linha de distribuição 106, o dispositivo, dependendo de como ele está configurado, iria levar os comutadores em qualquer um ou todos os nodos 108A, 108B e 108C a se abrir levando todos os usuários 104A, 104B e 104C que estão a jusante de um comutador aberto a perder o serviço.

Em uma implementação da invenção, a lógica secionadora será ajustada para abrir todos os comutadores entre a falha e o comutador de amarração normalmente aberto 108G. Isto permite que a presente modali30

dade da invenção rearme os comutadores um de cada vez para aumentar gradualmente a carga percebida pelo sistema de distribuição para auxiliar o sistema a retomar o serviço para os usuários. Uma vez que qualquer nodo tenha terminado o secionamento, o nodo entra no estado de processo de transferência ilustrado no fluxograma da Figura 6 no qual um nodo tentará atracar seu comutador. Além disso, um nodo entrará no processo de transferência quando ele receber uma comunicação de que outro nodo ou time de nodos entrou no processo de transferência.

Sem constituir um afastamento da presente invenção, o estado de processo de transferência podería ser iniciado por um evento diferente do término do secionamento. Dependendo do tipo de sistema de distribuição e de suas necessidades e características, pode ser desejável que outros eventos coloquem o sistema em ação. Como exemplo, pode ser desejável ‘ ter a ação do sistema disparada pela detecção de uma condição séria de sub ou sobrevoltagem.

Cada nodo está continuamente atualizando o registro em sua base de dados concernente às suas próprias informações de estado. Dessa forma, apesar dos registros na base de dados concernentes a todos os outros nodos - a bola - serem enviados a cada nodo somente no estado de processo de sincronização, cada nodo mantém um registro atualizado de seu próprio estado.

Para os propósitos do presente exemplo, presume-se que o secionamento levou os comutadores nos nodos 108A, 108B e 108C a abrir, resultando na perda do serviço para os usuários 104A, 104B e 104C. Uma vez finalizado o secionamento, cada um dos três nodos 108A, 108B e 108C irá iniciar independentemente o estado de processo de transferência pois eles passaram, cada um, pelo secionamento isolado.

Quando um nodo entra no estado de processo de transferência apresentado no fluxograma da Figura 6, o nodo executa a etapa 612 e inicia a tarefa de timer de final de processo. Tal timer assegura que os nodos não gastem muito tempo tentando completar a tarefa. Caso algo impeça o nodo de completar a tarefa no tempo permitido, o timer irá interromper o estado de

processo de transferência. Cada nodo irá utilizar o mesmo momento de partida para seu timer que o nodo que iniciou o processo de transferência em primeiro lugar. Dessa forma, todos os nodos no processo de transferência irão ter seus timers expirados ao mesmo tempo. A operação de tal timer e a tarefa que ele comanda estão apresentados na Figura 8 e serão descritas mais adiante.

A duração do timer pode ser ajustada pelo operador do sistema para atender às necessidades do sistema específico que está sendo controlado. Como exemplo, para assegurar a segurança de equipes de manutenção trabalhando nas linhas de energia após a ocorrência de uma falha, o timer poderia ser ajustado para retirar os nodos do processo de transferência durante um período de tempo conhecido após a ocorrência da falha. Dessa forma, mesmo que as condições no estado de processo de transferência sejam atendidas, as quais deixariam que um comutador se feche e energize uma linha de energia, as equipes de manutenção que iniciaram o reparo no sistema não são colocadas em risco pois o processo de transferência teria expirado e o comutador não se fechará.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, cada um desses três nodos entra no processo de transferência por si só, acionado por sua própria lógica, dados armazenados e leituras de sensores. A modalidade preferida atualmente da invenção não requer controle central, comunicação, ou aprovação para que qualquer dos nodos entre em tal estado.

Uma vez iniciado o timer, o nodo prossegue para a etapa 616 e determina se o comutador que ele está controlando está fechado durante a operação normal da rede de distribuição. Fazendo referência à Figura 1, os comutadores 108A, 108B, 108C, 108D, 108E e 108F estão fechados durante a operação normal do sistema de. distribuição e o comutador 108G, um comutador de amarração, está aberto durante a operação normal do sistema. Uma vez que os comutadores 108A, 108B e 108C estão, cada um, normalmente fechados durante a operação do sistema, tais nodos continuarão para a etapa 618. Na etapa 618 cada um dos nodos que entrou no estado de processo de transferência irá transmitir seu registro atualizado para o próximo

nodo ativo listado na base de dados e o nodo ativo anterior listado na base de dados. Esses dois nodos são denominados os nodos “vizinhos mais próximos”. O nodo 108A irá transmitir para o nodo 108B, o nodo 108B irá transmitir para os nodos 108A e 108C e o nodo 108C irá transmitir para os nodos 108B e 108G. Dessa forma, cada comutador que entrou no estado de processo de transferência irá informar a seus vizinhos mais próximos sobre seu progresso. Será notado que, apesar da modalidade preferida atualmente empregar a comunicação entre vizinhos “mais próximos”, modalidades alternativas podem empregar diferentes configurações de comunicação de nodo para nodo consistentes com a invenção. Dessa forma, de acordo com uma modalidade preferida atualmente da invenção, cada nodo pode informar outros nodos sobre seu estado independentemente do iayout físico do sistema de distribuição ou da instalação física dos nodos.

Será notado que se o nodo for um nodo de múltiplos comutadores, apenas para o propósito do processo de transferência, um “vizinho mais próximo” pode ser uma das posições de comutador dentro do próprio nodo. Na modalidade preferida da invenção, uma base de dados de um vizinho mais próximo é montada a partir das informações contidas na base de dados interna do time. A lógica de transferência é a seguir executada usando as informações na base de dados do vizinho mais próximo. Caso o nodo seja um nodo de múltiplos comutadores, bases de dados separadas serão montadas para cada posição de comutador. No presente exemplo, a base de dados do vizinho mais próximo consiste em informações provenientes do nodo local e dos dois nodos que estão fisicamente adjacentes a ele.

Quando o nodo 108G receber a comunicação proveniente do nodo 108C, o nodo 108G irá iniciar o estado de processo de transferência. De um modo geral, quando um nodo recebe uma comunicação proveniente de outro nodo de que o outro nodo entrou no estado de processo de transferência, o nodo recebendo a comunicação irá, ele próprio, entrar no estado de processo de transferência. Tal procedimento permite que o sistema se autoorganize, eventualmente colocando cada nodo do sistema no estado de processo de transferência sem requerer qualquer comunicação proveniente de

• · · · ······· • · · · · ····· • · · ♦ · · · · um escritório central ou qualquer interação com um ser humano.

Além disso, na modalidade preferida atualmente, não há necessidade de existir qualquer controle centralizado ou centro lógico para decidir quais ações são apropriadas para cada nodo encetar em um dado ponto do processo. Cada nodo da presente invenção pode operar com base somente em seus sensores e informações na base de dados. Devido a esta estrutura operacional simples, a presente invenção pode ser facilmente expandida ou reconfigurada simplesmente reordenando os nodos na base de dados sem a necessidade de mudar a programação ou lógica da presente invenção. Como exemplo, para adicionar um novo nodo entre os nodos 108B e 108C da Figura 1, o operador do sistema iria inserir fisicamente o novo nodo no sistema no local apropriado e programá-lo na base de dados entre os nodos 108B e 108C. Isto é efetuado movendo-se os registros de todos os nodos na base de dados após o nodo 108B em um espaço e inserindo-se o registro para o novo nodo neste espaço recém-criado na base de dados.

O nodo 108G executa a etapa 612, dá partida no timer de finalização de processo de transferência, o ajusta para expirar ao mesmo tempo que o(s) nodo(s) que iniciaram o processo de transferência e a seguir passa à etapa 616. Uma vez que o nodo 108G controla um comutador que está normalmente aberto ele irá para a etapa 638. Na etapa 638, o nodo 108G irá observar seus sensores, as informações em sua base de dados e as informações a ele enviadas pelo nodo 108C para determinar se ele pode se fechar. Em uma modalidade preferida atualmente da invenção, as condições listadas na Tabela 1 são verificadas pelo nodo de modo a determinar se ele pode se fechar. As condições usadas na etapa 4 na Tabela 1 são apresentadas na Tabela 2. Outros conjuntos de condições poderíam ser usados sem constituir afastamento da invenção.

Tabela 1

Para fechar o comutador normalmente aberto associado com um nodo, um comutador fechado válido e um comutador aberto válido devem ser detectados como os comutadores adjacentes associados a nodos adjacentes em ambos os lados do comutador normalmente aberto. As seguintes

regras definem as condições que devem ser atendidas para o comutador normalmente aberto para validar o estado de comutadores adjacentes.

Um comutador normalmente aberto no lado da carga de uma seção de linha em falha pode se fechar com o propósito de restaurar a carga se:

1. não existirem condições de erro;

2. o comutador adjacente do lado da falha estiver aberto;

3. o comutador adjacente do lado da falha não detectar uma falha, porém perceber uma perda de voltagem;

4. o nível de corrente percebido pelo comutador adjacente do lado da falha antes da queda estiver dentro dos limites determinados no comutador local (as condições usadas nesta etapa são apresentadas na Tabela 2);

5. o comutador adjacente do lado contrário ao da falha indica ter observado uma perda e/ou falha de voltagem porém estiver agora fechado, ou o comutador adjacente do lado contrário ao da falha for o comutador normalmente aberto, ou o comutador adjacente do lado contrário ao da falha for um disjuntor e a voltagem tiver sido restaurada (tal etapa é desviada caso o comutador local seja o comutador normalmente aberto, não existem quaisquer rearmadores de time no alimentador alternativo e a verificação de voltagem está desabilitada);

6. o “número de segmentos” que pode ser captado for maior que zero. Para este teste é usado o número do registro local da base de dados do time correspondente à direção de fornecimento sem falha (esquerda ou direita);

7. boa voltagem for detectada em seus sensores de voltagem (tal teste é uma opção que pode ser configurada pelo usuário);

8. os comutadores adjacentes estiverem na etapa de operação lógica apropriada.

Tabela 2 (Esta Tabela descreve a etapa 4 nas Tabelas 1 e 3)

Para determinar se a carga pode ser restaurada durante um pro35

cesso de transferência, o processo usa a carga total a ser transferida em comparação à capacidade do circuito alternativo. Três pontos básicos são usados por um engenheiro para limitar a carga transferida, quais sejam:

Capacidade para transferência (carga alimentadora total N/A) Capacidade máxima para transferência.

Capacidade máxima de alimentação nominal.

Todos os três pontos de ajuste possuem ajustes para a alimentação pela esquerda e pela direita. Todos os três também possuem ajustes sazonais para verão e fora do verão.

O processo de transferência utiliza, caso disponível, a carga total em tempo real sobre os alimentadores associados. Tal valor de carga total em tempo real pode vir através de comunicações provenientes de qualquer fonte, tal como um RTU de subestação.

Os dois pontos de ajuste que funcionam com tal processo são a Capacidade Máxima para Transferência” e a “Capacidade Máxima de Alimentador Nominal”. A “Capacidade Máxima para Transferência” é a quantidade configurada de carga que pode ser transferida para um alimentador alternativo quando o alimentador está sob carga leve. A Capacidade Máxima de Alimentador Nominal” é usada em combinação com a carga real em tempo real. A diferença entre essas duas é a capacidade presente em tempo real que o alimentador alternativo pode gerenciar. Para que uma transferência ocorra, a carga que foi descrita como existindo antes que o evento de reconfiguração começasse junto ao próximo comutador aberto deve ser menor que a capacidade presente em tempo real e a “Capacidade Máxima para Transferência.

A carga em tempo real deve ser enviada para os controles de comutação pelo menos uma vez a cada 20 minutos. Vinte minutos após a última recepção da carga em tempo real o valor passa a ser indefinido. Um valor indefinido leva o processo de retroação a se efetuar. Isto impede que dados de carga antigos permitam que ocorram transferência quando a fonte de tais dados falha em reportá-los.

O processo de retroação utiliza a “Capacidade de Transferência

(carga de alimentador total N/A). Tal valor deve ser um valor prudente ou conservador. Ao configurar tal valor, o engenheiro deve levar em consideração a carga média, a carga máxima e a capacidade de carga de emergência sobre o alimentador alternativo. O engenheiro deve se sentir seguro de que uma transferência de tal quantidade de carga possa ocorrer a qualquer momento e ainda ser acomodada pelo alimentador alternativo.

Note-se que o processo para os dois alimentadores é independente. Os dados de carregamento em tempo real podem ser providos para um alimentador enquanto o outro alimentador utiliza o processo de transferência conservador.

Vamos presumir que todas as condições sejam atendidas para permitir que o comutador no nodo 108G possa se fechar. Através do uso das condições listadas nas Tabelas 1 e 2, o nodo pode determinar por si só se ele pode ou não fechar seu comutador associado. Adicionalmente, somente uma mensagem deve ser enviada para habilitar o nodo 108G a agir para restaurar o serviço - a mensagem a partir do 108C. Na modalidade preferida da presente invenção, e no caso em que o time inclui dispositivos protetores tais como disjuntores ou rearmadores, o comutador normalmente aberto é assim fechado com a segurança adicional de que os ajustes de proteção de todos os membros do time do lado da fonte foram pré-selecionados para lidar com a carga adicional. Caso as condições não fossem atendidas para permitir que o comutador seja capaz de se fechar, o nodo 1080 passaria à etapa 640 e executaria a rotina de sincronização e verificação de erro. Caso um erro seja detectado durante este intervalo, na etapa 642 ele é registrado e a transferência parada. Caso contrário, na etapa 652 é efetuada uma verificação para constatar se esta é a primeira interação no loop. Caso ela seja a primeira interação, o registro local é transmitido para os vizinhos mais próximos na etapa 653. Caso não seja a primeira interação, o processo continua na etapa 638 para determinar se o comutador normalmente aberto pode ser fechado.

Caso o comutador normalmente aberto esteja incapaz de se fechar na etapa 640 (como acima) e transmite seu registro local para seus vi37

zinhos mais próximos, o nodo 108D irá receber a notificação e entrar no estado de processo de transferência na etapa 610. O nodo 108D irá continuar através do processo de transferência (etapas 612, 616, 618, tal como descrito em outro local) e, uma vez que ele está na porção não afetada do circuito, ele passará pela etapa 644 e para a etapa 645.

Na modalidade preferida, as etapas 645 a 651 provêem uma melhoria de acordo com a presente invenção pelo fato de que tais etapas estão presentes para notificar e habilitar nodos que de outra forma não foram afetados pelo evento de transferência para ajustar seus ajustes de proteção para captar carga adicional durante o processo de transferência. Não constituirá um desvio do escopo da presente invenção os ajustes incluírem outros ajustes ou operações relacionadas a bancos de capacitores comutados, reguladores de voltagem ou outros dispositivos.

Caso o nodo 108D seja o último membro do time (só existe um vizinho), ele irá calcular a contagem de segmentos permitidos na etapa 647 e transmitir seu registro local, incluindo a nova contagem de segmentos, para seu vizinho na etapa 649. A seguir, o nodo 108D entrará na etapa 632 onde ele irá aguardar que o processo de transferência termine, juntamente com a verificação quanto a erros na etapa 634.

Caso o nodo 108D não seja o último membro do time (ele possui dois vizinhos), ele entrará na etapa 646 para transmitir seu registro local para seus vizinhos mais próximos. Antes que ele possa continuar através do processo de transferência, ele deve receber uma notificação de retorno proveniente do nodo 108E com ο 108E indicando que ele passou para a etapa 632 (o nodo 108E entrou no processo de transferência e seguiu o mesmo processo que o nodo 108D) . Até que tal indicação seja recebida, o nodo 108D irá efetuar o ciclo da etapa de detecção de erro 650. Uma vez recebidos os dados, o nodo 108D pode continuar para a etapa 647 para calcular um novo número de segmentos, a etapa 649 para transmitir seu registro local para seus vizinhos e para a etapa 632 e etapa 634, permanecendo no ciclo até que o processo de transferência esteja completo.

O nodo 108G irá receber o registro local atualizado proveniente

do nodo 108D quando o nodo 108D passar pela etapa 649 e para a etapa 632. O nodo 108G pode agora usar tal registro atualizado para determinar se ele pode ser fechado na etapa 638. Caso o nodo 108G ainda não possa ser fechado, ele continuará com o loop de detecção de erro que inclui a etapa 640. Caso o nodo 108G possa se fechar, ele continuará para a etapa 626 para fechar seu comutador.

Caso contrário, o nodo continuará no ciclo entre as etapas 638, 640 e 650 até que o comutador possa ser fechado, um erro ser detectado, ou o timer de finalizar processo de transferência expirar. Deve ser notado que no caso de times contendo somente comutadores secionadores sem capacidades de proteção, o número de critérios de segmentos será sempre atendido sem comunicação adicional e a única condição típica que iria retardar o travamento do comutador seria uma espera que os outros nodos afetados alcancem o estado de processo de transferência correto. Tal distinção permite que o suporte para modificação de perfil em dispositivos protetores seja adicionado a produtos de reconfiguração anteriores de uma maneira compatível.

Uma vez que o nodo 108G determine que ele pode fechar seu comutador associado, ele prossegue para a etapa 626 e tenta fechá-lo. Tipicamente, tais comutadores possuirão dispositivos de segurança denominados lógica de fechamento, tal como foi acima descrito durante os comentários sobre secionamento, que irão forçar o comutador a se abrir novamente e mantê-lo aberto caso seja detectada uma anomalia tal como uma perda de voltagem quando o comutador é fechado. Na etapa 628, o comutador determina se a operação de fechamento foi bem sucedida. Se não foi, na etapa 624 é acionado um sinalizador de erro e o processo de transferência é parado. Caso a operação de fechamento tenha sido bem sucedida, a energia é restaurada para os usuários 104C e o nodo 108G continua para a etapa 630. Na etapa 630, o nodo 108G envia seu registro atualizado para seus vizinhos mais próximos, os nodos 108C e 108D. O nodo 108D entra então no estado de processo de transferência e, tal como ocorreu com os nodos 108A, 108B e 108C, o nodo 108D irá prosseguir pelo fluxograma até a etapa 618 e envi39

ará seu registro atualizado para os nodos 108G e 108E. Isto levará o nodo 108E a entrar no estado de processo de transferência e sinalizar aos nodos 108D e 108F levando o 108F a entrar no estado de processo de transferência e sinalizar ao nodo 108E com seu registro atualizado.

Como pode ser visto pelo presente exemplo, uma característica da invenção é a de que apenas pelo ordenamento dos nodos na base de dados e pelas regras dos fluxogramas, cada nodo pode determinar as ações apropriadas a serem tomadas independentemente de ações encetadas por outros nodos. Os nodos não comandam outros nodos para encetar qualquer ação, nem são necessários um controle central ou intervenção humana para coordenar a resposta de todo o sistema. As decisões efetuadas por cada nodo são baseadas somente em informações que ele armazenou em sua base de dados e sensores a ele ligados.

Os nodos 108A, 108B, 108C, 108D, 108E e 108F prosseguirão todos para a etapa 644. Uma vez que os comutadores nos nodos 108D, 108E, 108F são comutadores normalmente fechados e eles não foram afetados pela falha, eles serão enviados para a etapa 632 na etapa 644 e aguardarão que o tempo do processo se expire enquanto eles efetuam o loop de sincronização e verificação de erros com as etapas 634 e 636.

Uma vez que os comutadores nos nodos 108A, 108B e 108C foram afetados pelo evento, eles podem, cada um, prosseguir para a etapa 620. Em uma modalidade preferida atualmente da invenção, as condições listadas na Tabela 3 são verificadas pelo nodo de modo a determinar se ele pode ser rearmado. As condições usadas na etapa 4 na Tabela 3 estão apresentadas na Tabela 2. Outros conjuntos de condições poderíam ser usados sem constituir um afastamento da invenção.

Caso tais comutadores não possam ser rearmados, os nodos a seguir passam à etapa 622 e efetuam a sincronização e verificação de erros. Na modalidade preferida, caso um erro seja detectado, será acionado um sinalizador na etapa 624 e o estado de processo de transferência será parado. Será notado que em outras implementações da invenção sinalizadores de erro podem causar resultados diferentes. Em um exemplo, sinalizadores

• · · * · · · · · · · • · ♦· · · · · · * · de erro podem ser priorizados de modo a que erros de menor prioridade não possam parar o processo de transferência.

Caso nenhum erro tenha sido detectado na etapa 622, na etapa 654 o número de segmentos que pode ser captado é recalculado usando as regras para cálculo do campo de número de segmentos durante eventos de transferência. Caso o resultado deste recalculo possa permitir que o comutador normalmente fechado seja rearmado, na etapa 620 a lógica deixará o loop e rearmará o comutador na etapa 626. Caso contrário, cada nodo irá efetuar o ciclo através das etapas 620, 622 e 654 até que o comutador possa ser rearmado ou o timer do processo expire.

Tabela 3

Para rearmar o comutador normalmente fechado associado a um nodo, um comutador fechado válido e um comutador aberto válido devem ser detectados como os comutadores adjacentes associados a nodos adjacentes em ambos os lados do comutador normalmente fechado. As regras que se seguem definem as condições que devem ser atendidas para o comutador normalmente fechado validar o estado de comutadores adjacentes.

Um comutador presentemente armado no lado da carga de uma seção de linha em falha pode se fechar com o propósito de restaurar a carga se:

1. não existirem condições de erro;

2. o comutador adjacente do lado da falha estiver aberto;

5. o comutador adjacente do lado contrário ao da falha indica ter observado uma perda e/ou falha de voltagem porém estiver agora fechado, ou o comutador adjacente do lado contrário ao da falha for comuta41

dor normalmente aberto, ou o comutador adjacente do lado contrário ao da falha for um disjuntor e a voltagem tiver sido restaurada;

6. o “número de segmentos que pode ser captado for maior que zero. Para este teste é usado o número do registro local da base de dados do time correspondente à direção de fornecimento sem falha (esquerda ou direita);

7. os comutadores adjacentes estiverem na etapa de operação lógica apropriada.

Um comutador normalmente fechado no lado da fonte de uma seção de linha em falha pode ser rearmado se:

a. não existirem condições de erro;

b. o comutador adjacente do lado da falha estiver aberto;

c. o comutador adjacente do lado da falha detectar uma falha;

d. o comutador adjacente do lado contrário ao da falha indicar ter observado uma perda e/ou falha de voltagem porém estiver agora fechado, ou o lado contrário ao da falha for o disjuntor e a voltagem tiver sido restaurada;

e. os comutadores adjacentes estiverem na etapa de operação lógica apropriada.

Através do uso do algoritmo das Tabelas 2 e 3, um nodo pode determinar por si só se ele pode ou não fechar seu comutador associado. Presumindo-se que todas as condições sejam atendidas para permitir que o comutador no nodo 108C seja capaz de rearmar seu comutador, o comutador será rearmado na etapa 626.

Na etapa 628, o nodo 108C irá determinar se o comutador foi rearmado com sucesso. Caso não tenha sido, um sinalizador de erro é acionado e o processo de transferência é parado na etapa 624. Caso o comutador tenha sido rearmado com sucesso, o nodo prossegue para a etapa 630 e informa a seus vizinhos mais próximos, os nodos 108B e 108B, sobre seu progresso ao enviar-lhes uma versão atualizada de seu registro. O nodo 108C a seguir entra no loop entre as etapas 632 e 634 onde ele efetua a

rotina de sincronização e erro enquanto ele aguarda que expire o timer de finalização do processo de transferência. Caso seja detectado um erro, a etapa 636 é executada, um sinalizador é acionado e o processo de transferência é parado. Um exemplo de erro é se a lógica de travamento leva um comutador a reabrir.

Como indicam a descrição e regras acima, um beneficio de uma modalidade preferida da presente invenção e sua capacidade de operar pelo fechamento sistemático de apenas um comutador de cada vez de forma a que a carga para o sistema seja colocada em linha gradualmente, um segmento de cada vez. Isto ajuda a assegurar que a fonte de energia não ficará sobrecarregada devido a um aumento muito rápido na demanda.

Quando o nodo 108B recebe a comunicação proveniente do nodo 108C, presumindo-se que o nodo 108B terá informações suficientes para saber que de acordo com as condições listadas na Tabela 3, ele não deve fechar uma vez que o nodo 108A detectou uma falha e o nodo 108B não. Isto deve significar que a falha ocorreu entre os nodos108A e 108B. Portanto, o nodo 108B irá efetuar o ciclo entre os estados 620 e 622 até que um erro seja detectado ou expire o timer de finalizar processo de transferência. O nodo 108A, uma vez que ele detectou uma falha, também poderá se fechar e irá efetuar o ciclo através das etapas 620 e 622 até que um erro seja detectado ou expire o timer de finalizar processo de transferência.

Quando expira o timer de finalizar processo de transferência, os nodos retornarão todos à etapa a 310 da Figura 3 e retomarão a sincronização, as verificações de erro e integridade, até que, a falha original seja reparada. Caso a falha seja reparada, o sistema entrará no estado de processo de retorno ao normal da Figura 7 descrito a seguir. Caso outra falha ocorra antes que a anterior tenha sido corrigida, não constituirá um desvio da presente invenção que o sistema reentre no estado de processo de transferência e novamente rearme os comutadores para restaurar o serviço para tantos usuários quanto possível.

Estado de Processo de Retorno ao Normal

Após ter ocorrido uma falha, ou caso por qualquer outra razão os

comutadores da rede de distribuição foram colocados em estados outros que não seus estados de operação normal, por exemplo após o processo de transferência ter se completado, o estado de processo de retorno ao normal pode devolver o sistema à sua configuração operacional normal. Tal processo pode também ser usada para reconfigurar o sistema de distribuição para qualquer ajuste de comutadores abertos e fechados desejado para o sistema sem constituir desvio da presente invenção. No exemplo usado acima, uma vez que a falha na linha de distribuição 106 tenha sido reparada ou eliminada e o comutador 108A tenha sido rearmado manualmente, a energia será restaurada para os usuários 104A. Neste ponto, o nodo 108B irá sensoriar que a voltagem normal foi restaurada para a linha de distribuição entre os nodos 108A e 108B e será acionado para entrar no estado de processo de retorno ao normal após o nodo 108B ter detectado voltagem trifásica estável no canal por um tempo predeterminado e nenhum erro exista e o comutador normalmente aberto não tenha detectado uma falha. Uma vez que qualquer comutador no sistema tenha entrado no estado de retomo ao normal, ele irá sinalizar a todos os outros comutadores para entrar no estado de retorno ao normal.

Na modalidade preferida da invenção, um nodo sem sensores de voltagem no lado normal de fonte do comutador pode utilizar informações provenientes do vizinho, mais próximo do lado da fonte para determinar se a voltagem foi restaurada. Para isto, o nodo presume que a voltagem foi restaurada caso o nodo vizinho mais próximo do lado da fonte possui um comutador fechado e está detectando boa voltagem. O nodo local deve perceber que tal condição continua por um tempo predeterminado para validar que a voltagem voltou.

Em outra modalidade da invenção, o processo de retorno ao normal pode ser acionado sob demanda por um dispositivo externo ou por um ser humano. Será notado que tal retorno ao normal por demanda pode ser usado, porém não estando limitado, para iniciar o processo de retorno ao normal antes que o tempo predeterminado tenha passado, ou um método de uma etapa de retorno ao normal sem fechar manualmente quaisquer comutadores do time.

O processo de retorno ao normal pode ocorrer por um dentre dois métodos: uma transição aberta, ou uma transição fechada. Como é bem conhecido pelos versados na técnica, uma transição aberta é uma em que a fonte de suprimento de energia para os usuários é interrompida no processo de comutação entre fontes de suprimento alternativas. Como exemplo, neste exemplo, se o comutador de amarração 108G foi aberto antes que o comutador 108B fosse fechado, os usuários 104B e 104C iriam perder energia momentaneamente. Esta seria uma transição aberta. Em uma transição fechada, o comutador 108B é fechado antes que o comutador 108G seja aberto e os usuários 104B e 104C não perdem energia. O operador do sistema pode configurar o sistema para operar em um modo de transição aberto ou fechado.

Durante uma transição fechada, o dispositivo normalmente aberto deve reabrir após o tempo de transferência permitido tenha ele ouvido do dispositivo normalmente fechado porém atualmente aberto ou não. Isto é feito para impedir a paralela de linhas por um período prolongado de tempo. Além disso, caso o nodo com o comutador normalmente aberto detecte que existe uma condição paralela antes que o processo de retorno ao normal tenha se iniciado, o nodo iniciará o processo de retorno ao normal e abrirá seu comutador para quebrar a paralela.

É bem conhecido pelos versados na técnica que a confiabilidade da seqüência de retorno ao normal de transição fechada é grandemente facilitada se a lógica automatizada pode ajustar os ajustes dos dispositivos de proteção no circuito imediatamente antes e imediatamente após executar a transição aberta. Tais ajustes incluem, porém não estão limitados ao bloqueio e desbloqueio da detecção de falha de aterramento em nodos que atuam como dispositivos protetores. Dessa forma, constitui um objetivo da presente invenção prover os meios para coordenar tais ajustes com a transição fechada de retorno ao normal, tal como descrito a seguir.

Na etapa 712, o nodo inicia o timer de tarefa de finalizar processo de transferência. Cada nodo irá utilizar o mesmo momento de partida para seu timer de finalizar processo de transferência. Tal timer assegura que

o sistema não gaste muito tempo tentando executar o processo de retorno ao normal. O timer é ajustado para operar por um tempo predeterminado ajustado pelo operador do sistema. Em uma modalidade, tal timer é ajustado para operar por um minuto. O nodo a seguir executa a etapa 716. Uma vez que os nodos 108A a F são comutadores normalmente fechados, cada um desses nodos continua para a etapa 718.

Os comutadores 108D a F são comutadores normalmente fechados que não estavam abertos, de forma que cada um deles passará para a etapa 750, onde, se o método de transição for fechado, os nodos continuarão para a etapa 751 para efetuar ações que os prepararão para a transição ‘fechada. Os nodos a seguir continuam para a etapa 730 e efetuam um loop de sincronização e verificação de erro enquanto aguardam que o processo termine. Caso o método de transição seja aberto, o nodo irá simplesmente passar da etapa 750 para a etapa 730 para efetuar o loop de sincronização e verificação de erro.

Os comutadores 108A e 108C são comutadores normalmente fechados que foram rearmados pelo processo de transferência de forma a que cada um de tais nodos irá também para a etapa 750, onde, se o método de transição for fechado, os nodos continuarão para a etapa 751 para efetuar ações que os prepararão para a transição fechada (como foi acima descrito) Os nodos a seguir continuam para a etapa 730 e efetuam um loop de sincronização e verificação de erros enquanto aguardam que o processo termine. Caso o método de transição seja aberto, os nodos simplesmente passam da etapa 750 para a etapa 730 para efetuar o loop de sincronização e verificação de erros.

O nodo 108B é um comutador normalmente fechado que está aberto, passando portanto para a etapa 720 para determinar se ele está em uma transição aberta.

Presumindo que o operador do sistema ajuste o sistema para passar por uma transição fechada, o nodo 108B passa da etapa 720 para a etapa 752 para efetuar ações que o irão preparar para a transição fechada (como foi acima descrito) a seguir para a etapa 722. Caso o comutador nor-

malmente aberto 108G seja armado para reabrir (ver a seguir), o comutador no lado de suprimento do comutador 108B, o comutador 108A, é fechado e a comunicação da mensagem de início de processo de retorno ao normal foi bem sucedida para todos os membros do time, o nodo 108B continuará para a etapa 724 e fechará seu comutador. A exigência de resposta à mensagem de início de processo de retorno ao normal assegura que todos os nodos dentro do time se prepararam para o estado de transição fechada. O comutador normalmente aberto é armado para reabrir quando ele entrar no processo de retorno ao normal, o método usado será uma transição fechada e ele informou a todos os outros nodos no time a respeito de seu estado, como será visto em maiores detalhes a seguir.

Caso o comutador normalmente aberto não esteja armado, ou caso o comutador do lado do suprimento não esteja fechado, ou a mensagem de início de processo de retorno ao normal não foi ainda enviada com sucesso para todos os membros do time, o nodo 108B irá efetuar um loop de sincronização e verificação de erro e retornará à etapa 722. Tal loop irá continuar até que todas as condições sejam atendidas ou até que expire o timer de finalizar o processo de transferência.

Caso o comutador esteja fechado na etapa 724, na etapa 726 o nodo verifica para ver se o comutador está fechado. O comutador poderia ter sido reaberto por lógica de travamento ou qualquer outro recurso de segurança no comutador que possa forçá-lo a reabrir. Caso o comutador esteja fechado na etapa 728, o nodo irá informar seus vizinhos mais próximos e o comutador normalmente aberto, 108G, enviando-lhes uma versão atualizada de seu registro. O nodo a seguir passa à etapa 730 onde ela efetua o loop de sincronização e verificação de erro enquanto aguarda que o timer de finalizar processo de transferência expire. Caso o comutador não esteja fechado na etapa 726, na etapa 732 é acionado um sinalizador de erro e na etapa 734 o nodo informa a todos os outros nodos que ocorreu um erro e o nodo a seguir passa à etapa 730.

Caso o sistema esteja ajustado para efetuar uma transição aberta, na etapa 720 o nodo passa à etapa 746. Se o comutador normal

mente aberto está aberto e o comutador do lado de suprimento, o comutador 108A, está fechado, o nodo continuará para a etapa 724. Caso qualquer de tais condições não seja atendida, o nodo efetuará um loop de sincronização e verificação de erro entre as etapas 744 e 746.

O comutador 108G é um comutador normalmente aberto, portanto na etapa 716 ele passa para a etapa 736. Caso o sistema esteja passando por uma transição fechada, o nodo passa à etapa 753 para efetuar ações que o irão preparar para a transição fechada (como foi acima descrito), a seguir para a etapa 754, onde ele se armará para abrir e enviar seu registro local de base de dados para todos os outros membros do time e a seguir para a etapa 738 onde se todos os outros comutadores estão fechados o nodo 108G irá abrir o comutador normalmente aberto na etapa 740. O nodo a seguir verificará se o comutador está realmente aberto na etapa 742. Caso o comutador esteja aberto, ele irá enviar seu registro atualizado para todos os nodos na etapa 734 e a seguir entrará no loop na etapa 730 e aguardará que o timer de processo expire. Caso o comutador não esteja aberto na etapa 742, um sinalizador de erro será registrado na etapa 732 e o nodo prosseguirá para a etapa 734.

Na etapa 738, caso todos os outros comutadores não estejam fechados, o nodo irá circular para a etapa 744 e efetuará o loop de sincronização e verificação de erro e voltará à etapa 738. Tal loop continua até que todos os comutadores estejam fechados, um erro seja registrado, ou o timer expire.

Caso o sistema esteja programado para passar por uma transição aberta, na etapa 736 o nodo 108G não consultaria se outros comutadores estavam fechados e ele iria pular para a etapa 740, abrir o comutador e continuar o fluxograma a partir de tal etapa.

Tarefa de Timer de Finalizar Processo

Sempre que um nodo entra no processo de transferência ou no processo de retorno ao normal, o nodo dá partida na tarefa de timer de final de processo. O fluxograma para tal tarefa está apresentado na Figura 8. Na etapa 812, o nodo efetua o loop até que o timer expire. O timer é iniciado

quando o nodo entra na tarefa e a partir das informações enviadas ao nodo por outros nodos, cada nodo irá saber o momento em que o primeiro nodo a entrar na tarefa em questão iniciou a tarefa. Dessa forma, todos os nodos podem ajustar seus timers de finalizar processo para expirar ao mesmo tempo. Não constitui um desvio da invenção se o timer de finalizar tarefa de processo tiver diferentes durações para o processo de transferência e para o processo de retorno ao normal.

Uma vez expirado o timer, o nodo parará o processo em que ele se encontra na etapa 814. Na etapa 830, se o processo que foi parado era um evento de retorno ao normal de transição fechada, o nodo irá continuar para a etapa 831 para retornar os ajustes que foram modificados para preparar para a transição fechada (por exemplo, desbloquear o relê de aterramento se for o caso). Será notado pelos versados na técnica que o reajuste dos ajustes de transição fechada podería também ser efetuado após a etapa 734 e em qualquer momento, quando se verificasse que o comutador normalmente aberto foi reaberto com sucesso. A partir das etapas 830 e 831, o nodo continuará para a etapa 816 e verificará se o comutador está na posição apropriada para o final do processo que foi parado. Como exemplo, caso o comutador esteja na posição normal ao final do estado de retorno ao normal. Caso o comutador não esteja na posição correta, a etapa 818 é executada e um sinalizador de erro é acionado e o nodo retorna ao processo de sincronização na etapa 820.

Caso o comutador do nodo esteja na posição correta na etapa 816, o nodo passa a etapa 822 e verifica para ver se o circuito está na configuração normal. Caso esteja, o nodo passa à etapa 820. Caso ele não esteja na configuração normal, o nodo passa à etapa 824 e verifica se o retorno ao normal está habilitado. Caso o sistema não esteja com o retorno ao normal habilitado, ele irá para a etapa 826 e mudará seu estado de operação para não operacional e aguardará outras instruções antes que ele possa reentrar no estado pronto para transferir. Da etapa 826, o sistema passará para a 820.

Caso o retorno ao normal esteja habilitado, na etapa 828 o nodo

muda seu estado de operação para pronto para retorno ao normal e a seguir prossegue para a etapa 820.

Nodos Laterais do Time

Como ficará claro para os versados na técnica, o uso do nodo lateral (sideline) do time de acordo com a presente invenção expande a capacidade do método e equipamento para a operação de topologias de circuito mais complexas e fontes de dados mais diversas.

O nodo lateral do time pode ser distinguido dos nodos de time ativos acima mencionados de duas formas: 1) o nodo lateral de time não está ativo dentro do processo de sincronização e verificação de integridade; 2) o nodo lateral de time não executa diretamente por si só um processo associado com o processo de reconfiguração acima descrito. Em lugar disto, o nodo lateral de time é usado por um nodo de time ativo para captar dados adicionais a respeito do ambiente em torno do time. Tais dados podem a seguir ser usados para alterar o processo no interior do time. Isto ficará claro pelo uso dos dois exemplos que se seguem.

Será notado pelos versados na técnica que o método para captar os dados adicionais irá usualmente envolver comunicações de dados. Isto pode ser conseguido usando-se várias tecnologias de comunicações para comunicações ponto a ponto, ou pode ser conseguido pelo compartilhamento da mesma infra-estrutura de comunicações usada pelo canal de comunicação do time 110. Além disso, no caso de nodos de comutação duais ou múltiplos, a etapa de comunicação pode ser inteiramente desviada ou contornada.

Na modalidade preferida da presente invenção, cada nodo de time ativo pode ser responsável por um nodo de time lateral. O endereçamento dos nodos de time laterais está contido em uma tabela similar à base de dados de registros de nodos. Os dados de endereçamento para o nodo de time lateral estão contidos no registro com o mesmo número de dispositivo que o registro na base de dados de registros de nodo para o nodo de time ativo que é responsável pelo nodo lateral. Outros meios para armazenar o endereçamento do nodo de time lateral são também possíveis sem constituir

desvio das intenções da presente invenção. Como exemplo, seria também consistente com a presente invenção que a tabela armazenando as informações de nodo lateral incluísse identificadores que associariam especificamente um nodo de time lateral com um nodo de time ativo, desse modo permitindo que o número de membros de time laterais por nodo ativo fosse maior que um.

Fazendo agora referência às Figuras 9 e 10, seguem-se dois exemplos de uso do nodo de time lateral. Os versados na técnica notarão que S1 a 3 (901, 902, 904, 1001, 1002) são todas fontes de suprimento para os circuitos. Os nodos 903A, 903C, 1003A, 1003C, 1003D e 1003E são todos comutadores normalmente fechados. Os nodos 903B, 903D e 1008B são todos comutadores normalmente abertos. Será óbvio para os versados na técnica que tais exemplos simples foram escolhidos com o propósito de ilustrar os possíveis usos de nodos de time laterais e que são possíveis aplicações muito mais complexas. Como exemplo, seria consistente com a presente invenção a utilização de comunicações de nodo de time lateral para permitir que múltiplos times interagissem de modo a reconfigurar circuitos com mais de duas fontes possíveis.

Os dados disponíveis a partir dos membros de time laterais poderíam também ser mais complexos. Tais dados poderíam incluir dados de proteção, tais como leituras de carga atuais, corrente de carga máxima disponível, etc., para impedir a captura de uma quantidade não permissível de carga, dados de qualidade de energia tais como voltagem ou conteúdo harmônico que poderíam também ser usados para bloquear a transferência caso exerçam impacto negativo sobre os clientes na fonte alternativa, ou outros dados específicos de dispositivos, tais como condições anormais no controlador de nodo lateral.

O primeiro exemplo se refere ao nodo lateral 903C e nodos de time 903A e 903B na Figura 9. O nodo de time 903B é responsável por coletar dados provenientes do nodo lateral 903C e utilizar tais dados para efetuar decisões a respeito da operação do time. Neste exemplo, o circuito contendo os nodos de time 903A e 903B é normalmente alimentado a partir

da fonte 901 e usa o ponto médio do circuito alimentado a partir da fonte 902 como sua fonte alternativa de tal modo que se 903A deva ser aberto por um evento de reconfiguração e 903B fechado, a carga servida entre os nodos 903A e 903B seria alimentada a partir da fonte alternativa 902.

É importante notar para os propósitos deste exemplo que a fonte 904 não é capaz de lidar com a carga adicional entre 903A e 903B se o nodo 903D estivesse fechado e 903C estivesse aberto e um evento de reconfiguração fosse ocorrer. Por tal razão, os dados que 903B recupera a partir de 903C são usados para determinar a fonte alternativa que está atualmente disponível. Caso 903B descubra que 903C está fechado, a fonte 902 deve ser a atual fonte alternativa, portanto a carga entre 903A e 903B podería ser transferida para a fonte alternativa caso necessário. Caso 903B descubra que 903C está aberto, a fonte 904 seria a atual fonte alternativa, portanto um evento de reconfiguração não pode ser permitido.

Tal lógica está ilustrada no fluxograma da Figura 9. As etapas neste fluxograma são executadas em paralelo, porém não conectadas com, o processo de sincronização e verificação de integridade operando no nodo 903B. Presume-se que quando do início da execução lógica do nodo um nodo lateral foi configurado para a tabela lateral no nodo 903B. O nodo 903B começa a pesquisar o nodo lateral na etapa 921. Com os dados obtidos, o nodo 903B verifica se o nodo lateral está fechado na etapa 922. Caso o nodo lateral não esteja fechado, ou o estado fechado de 903C não pode ser verificado de forma positiva por qualquer razão, a lógica prossegue para a etapa 923 para acionar um sinalizador para impedir que ocorra a reconfiguração automática do circuito. Será notado pelos versados na técnica que o loop de pesquisa, 921 - 926, podería ser substituído por um relatório espontâneo por esquema de exceção ou outros meios para captar o estado de 903C, sujeito à restrição de que os dados devem ser captados e validados dentro de um período de tempo comparável ao retardo de pesquisa configurável mencionado em 926.

Caso, na etapa 922, seja descoberto que o nodo lateral está fechado, o nodo 903B continua para a etapa 924 onde, se o sinalizador para

impedir reconfigurações estiver acionado, ele pode ser eliminado na etapa 925, caso contrário nenhuma outra ação é necessária. Em todos os casos, o nodo 903B passará à etapa 926 para aguardar por um intervalo préconfigurado de tempo antes de voltar à etapa 921 para reiniciar o ciclo de pesquisa.

Será notado pelos versados na técnica que se os nodos 903C e 903D fossem eles próprios um time de comutação, o nodo 903B poderia ser usado como um nodo lateral para qualquer dos nodos 903C ou 903D. Dessa forma, cada um dos dois times poderia impedir que o outro time reconfigurasse automaticamente seu circuito caso qualquer dos times já estivesse em um estado reconfigurado. Pode também ser notado que a medida que os times crescem em nodos, surgem várias outras possibilidades de interconexão, cada uma sendo consistente com a presente invenção.

O segundo exemplo se refere à Figura 10, com os nodos 1003A, 1003B, 1003C e 1003D compreendendo um time de comutação sendo alimentado a partir das fontes 1001 e 1002. Adicionalmente, o nodo 1003E é um nodo lateral (um simples comutador SCADA operável com detetores de falha) instalado em uma linha de tomada que alimenta um final de linha. O nodo lateral 1003E está contido na tabela lateral do nodo 1003D de tal modo que o nodo 1003D é responsável por recuperar dados a partir do nodo 1003E e usar os dados para melhorar a operação do time.

No presente exemplo, os ajustes do disjuntor na fonte 1002 são configurados de tal forma que o disjuntor irá para o travamento - na terceira operação. É também desejável impedir que quaisquer comutadores abram na primeira operação do disjuntor para permitir que falhas temporárias se corrijam. Isto implica que os nodos 1003C e 1003D devem abrir seus comutadores após a segunda operação de modo a que a falha seja corrigida, que uma reconfiguração se inicie e tanto quanto possível da carga seja absorvida.

Caso ocorra uma falha permanente na linha entre 1003E e o final da linha, o disjuntor da fonte 1022 operaria duas vezes, após o que os nodos 1003C e 1003D abriríam para iniciar o processo de reconfiguração.

Como foi acima descrito, o nodo 1003B iria fechar no nodo aberto 1003C, o disjuntor iria fechar no nodo aberto 1003D, deixando a falha aparentemente isolada entre os nodos 1003C e 1003D,

Neste exemplo, a execução da lógica associada com o nodo de linha lateral é efetuada após o evento de transferência ser completado. Após o evento de transferência, o nodo 1003D irá pesquisar o nodo lateral 1003E quanto a dados. Tais dados incluirão a indicação de uma falha após o nodo lateral 1003E. Conhecendo a configuração normal do circuito e a localização mais específica da falha, o nodo 1003D pode isolar adicionalmente a falha pelo envio de um comando para o nodo lateral 1003E para abrir seu comutador. Ao verificar que o comutador do nodo lateral está aberto, o nodo 1003D pode automaticamente iniciar o processo de retorno ao normal, restaurando a carga para os clientes limitados pelos três nodos 1003C, 1003D e o nodo 1003E agora aberto.

Tal lógica está ilustrada no fluxograma da Figura 10. Como foi acima mencionado, a lógica só é executada seguindo o final de um evento de reconfiguração e antes de um evento de retorno ao normal. Após o evento de reconfiguração, o nodo entra na lógica e pesquisa o nodo lateral na etapa 1021. Caso os dados recuperados indiquem que nenhuma falha foi detectada pelo nodo lateral na etapa 1022, ou qualquer outra condição anormal seja detectada tal que a localização da falha não possa ser verificada como estando no lado da carga de 10015, o nodo prossegue para 1023 para finalizar a lógica. Caso uma falha tenha sido detectada na etapa 1022, o nodo a seguir determina se o nodo lateral está atualmente aberto na etapa 1024. Caso o nodo lateral não esteja atualmente aberto, o nodo continua para a etapa 1025 para onde ele envia um comando de abertura para o nodo lateral. O nodo a seguir verifica novamente se o nodo lateral está aberto na etapa 1026 e caso não esteja pode parar a lógica na etapa 1027, ou opcionalmente tentar novamente o comando de abertura. Caso o nodo lateral esteja agora aberto na etapa 1026, ele continua para a etapa 1028 onde ele irá sinalizar à lógica de retomo ao normal que se inicie. Caso o nodo encontre o nodo lateral 1003E inicialmente aberto na etapa 1024, ele continuaria imedi54

atamente para a etapa 1028 para sinalizar a lógica de retorno ao normal. Em ambos os casos, tal lógica termina na etapa 1029 após a lógica de retorno ao normal ter sido sinalizada.

Pode ser visto pelos versados na técnica que numerosas outras configurações de circuito são possíveis utilizando tal forma de lógica de nodo lateral permanecendo consistente com a presente invenção. Nem o número de nodos em um time nem a complexidade do circuito afetam o uso de tal lógica. Como exemplo, será notado que o nodo 1003E pode estar associado a um secionador automático, contido em outro time, ou apoiado por uma fonte alternativa sem constituir um desvio da presente invenção.

Placa de Adição de Dispositivo de Proteção

Na modalidade preferida da presente invenção, o método acima descrito é incorporado nas instruções de operação ou programa armazenado do controlador de nodo de time 200. Modalidades alternativas na forma de placas de adição baseadas em microprocessadores dão suporte à pósinstalação em produtos configurados de acordo com controles de rearme de linha e disjuntores de subestação existentes, pré-empacotados.

Um diagrama de blocos da versão de rearmador da placa de adição é apresentado na Figura 11. A placa consiste em uma pequena placa de circuito baseado em microprocessador eletrônico, que pode ser provida para montagem no interior de um gabinete de controle de rearmador existente, ou em um gabinete auxiliar próximo. A energia para a placa é suprida pelo sistema de reserva de suprimento de energia/bateria do rearmador 1104. A lógica de reconfiguração do time fica inteiramente contida na memória 1105 e na CPU 1106 da placa de adição, enquanto que a lógica de proteção do circuito e as funções de comutação ativa permanecem no controle do rearmador. Dessa forma, a adição da lógica de reconfiguração do time aqui descrita pode ser efetuada sem modificação à lógica ou funcionalidade do rearmador. A interface entre a placa de adição e o rearmador é baseada inteiramente em comunicações digitais. É bem conhecido pelos versados na técnica que muitos dos controles de rearmador modernos, baseados em microprocessadores (incluindo aqueles mencionados na seção de histórico)

dão suporte a protocolos de comunicações digitais bem definidos tais como o DNP 3.0 e o Pacific Gas and Eletric Protocol de tal forma a permitir que as funções do rearmador sejam selecionadas, controladas e monitoradas através de uma abertura de comunicação. Tal abertura é provida como parte do controle de rearmador. Os valores de dados específicos, pontos de estado e saídas de controle que podem ser trocados através de comunicações são tipicamente providos na forma de listagens de pontos” pelo projetista ou provedor do rearmador.

À luz da funcionalidade provida pelo rearmador e sua interface de comunicação, as funções do controlador de nodo da Figura 2 podem ser divididas entre a placa de adição e o rearmador pós-instalado da seguinte forma: as funções de comunicação do time 110, 218, 220 são providas por um ou dois dos canais de comunicação 1101 e 1102 na placa de adição. O terceiro canal, 1103 é usado para comunicação com o rearmador. A lógica de coordenação do time efetuada por 208 e 210, incluindo a manutenção da base de dados 210 do time, é efetuada pelo processador 1106 e memória 1105 da placa de adição. A interface de usuário do nodo para funções de time 209 permanece com a placa de adição 1107, enquanto que a interface de usuário do rearmador pode ainda ser usada para acessar suas funções padrão. Todos os recursos de proteção do rearmador, incluindo a detecção de falha de sobrecorrente 212, monitoramento e controle de comutador 216 são utilizados, com a placa de adição recebendo o estado a partir de todos esses recursos através de comunicações. O controle de supervisão sobre o comutador (disjuntor) associado do rearmador é provido à placa de adição através do protocolo de comunicação. O gerenciamento de energia e bateria de reserva 1104 devem ser providos separadamente para os equipamentos adicionais da placa de adição e comunicação, apesar de que isto pode em algumas circunstâncias ser compartilhado com o suprimento de energia do rearmador 222.

Nas circunstâncias em que a lógica do time requer interação com dados armazenados ou processados no rearmador, é utilizada a lista de pontos do rearmador. A presença de falhas de sobrecorrente, voltagem de • · · · · · • · · ♦ · · · • · · · · · • · · · · ♦ linha e outros parâmetros sensoriados ou derivados, pode ser prontamente obtida desta forma. Como exemplo, dados de carga necessários para dar suporte à captura de carga nas etapas 620 e 638 podem ser periodicamente amostrados pelo rearmador, transferidos para a placa de adição usando a listagem de pontos e sua média calculada no interior da placa de adição.

Um benefício adicional da placa de adição é sua capacidade de estender as capacidades das funções básicas do rearmador. Como exemplo, o rearmador Cooper Form 4C dá suporte a somente dois perfis de proteção. Devido às capacidades adicionais de armazenamento e processamento da placa de adição, perfis adicionais podem ser armazenados na placa de adição e carregados no rearmador quando necessário. Além disso, as extensões para as representações de perfis de proteção apresentados na presente invenção podem ser aplicadas uniformemente a todos os rearmadores para pós-instalação sem preocupação com as capacidades do dispositivo individual.

Mais outra modalidade da placa de adição é provida pela inclusão do bloco l/O analógico e digital 1108. Tal modalidade poderia ser utilizada para interfacear com um disjuntor de subestação que não possui uma capacidade adequada de comunicação digital para dar suporte às funções do time. O l/O digital seria então conectado aos pontos de estado e controle de cancelamento do disjuntor. O l/O analógico seria conectado a dispositivos sensores de corrente e voltagem para permitir que o nodo provesse as funções de monitoramento de carga e voltagem de um membro do time. O perfil de proteção do disjuntor seria ditado pelos ajustes independentes do disjuntor e configurado na memória 1105 da placa de adição. Os versados na técnica notarão que existem muitas possibilidades para dar suporte à funcionalidade do time a posteriori ou em dispositivos a serem retroajustados. Sistema de Múltiplos Times

Considerando agora aspectos e características adicionais da presente invenção, as Figuras 12-14 ilustram a organização lógica total e a estrutura de dados em que uma resposta mais eficiente e flexível a anormalidades é provida para reconfigurar e restaurar o serviço para os clientes fi57

nais ((reconfiguração de circuito); isto é melhorar a reconfigurabilidade do sistema de distribuição especialmente nos maiores sistemas de distribuição. Por exemplo, em uma disposição da invenção, times de nodos ou membros de time são definidos no sistema de distribuição que tem controles de chaveamento associados com os vários times que comunicam-se entre si para negociar ou decidir a reconfiguração mais eficiente e diligente do sistema em reposta a uma condição de falha e outras anormalidades de circuito.

A Figura 12 ilustra uma representação da lógica total de um membro de time único. Em um exemplo ilustrativo, o bloco lógico de Secionamento na caixa de Chave e Secionador é o mesmo como anteriormente descrito em conexão com a modalidade das Figuras 1-8 e na Patente U.S. Número 6.018.449 e baseado no EnergyLine Model 2801 ou 2801-SC. A Figura 13 ilustra a estrutura de dados para o sistema total. A Figura 14 apresenta uma representação ilustrativa do fluxo de lógica total para executar as funções básicas da invenção em um local de membro de time único como mostrado na Figura 12 com base nos dados de sistema que são obtidos como será aqui após explicado em mais detalhes. Com referência adicional à Figura 15, o sistema de distribuição está organizado ou definido por campos, por exemplo o Campo B incluindo as Chaves de membros de time 6, 7, 8, e 9 e o Campo C incluindo as Chaves 8 e 23 tal que a Chave de membro de time 8 é um membro de ambos os Campos B e C.

Na modalidade ilustrativa, recursos são providos para cada campo que movem entre ou visitam cada membro de time e cooperam e coordenam a operação e a resposta de sistema dos membros do time. Por exemplo, os recursos podem ser referidos como um Treinador ou Agente para cada campo, o termo Treinador sendo aqui após utilizado para simplicidade mas não sendo interpretado em nenhum sentido limitante. Ainda, os membros do time podem também ser referidos como os jogadores do time.

Em uma disposição específica as decisões sobre como responder a condições de sistema específicas são conseguidas através de um plano negociado entre os times e os membros dos times, isto é um acordo entre

os treinadores dos times. Em uma modalidade preferida, as informações comunicadas incluem não somente os dados sobre os membros de times adjacentes e dados de outros times externos que representam as informações de sistema, mas também incluem identificadores de tarefas e representações funcionais de como responder a condições de sistema específicas como detectadas e de acordo com um plano de resposta por negociações entre os times. Os identificadores de tarefas e as representações funcionais podem também ser caracterizados como instruções, respostas e regras de implementação. Assim, a presente invenção provê coordenação, flexibilidade e eficiência para restaurar o serviço para a maior percentagem do sistema.

As definições úteis para explicar os exemplos ilustrativos são como seguem:

- Campo - Uma porção de um sistema de distribuição limitada por locais de chaves automatizadas.

- Time - Os locais de chaves automatizadas associados com um Campo.

- Técnico - Recursos que tem similaridades com um agente de software responsável para manter o serviço para um Campo utilizando os membros do Time à sua disposição.

- Times em Laço - Qualquer time com duas fontes, cada uma diretamente de uma subestação.

- Times Radiais - Qualquer time com não mais de uma fonte.

- Times Flutuantes - Um time onde nenhuma fonte é diretamente de uma subestação. Ao contrário as fontes são de pontos de união a meio circuito.

- Time em Laço Suspendo - Um time o qual tem uma fonte de subestação, e uma fonte a meio circuito.

- Time Radial Suspenso - Um time radial onde a sua uma fonte é uma fonte a meio circuito.

A missão primária (função) de um Técnico é manter o serviço para o seu respectivo (seu sendo utilizado aqui após para simplicidade) Campo, e o fará utilizando informações do seu Campo e de Técnicos de

Campos adjacentes. Uma missão secundária do Técnico é de restaurar um Campo de volta para o seu estado normal, e o fará imediatamente se esta opção existir. Se a fonte normal não estiver disponível o Técnico procurará por fontes alternativas como um meio temporário para restaurar o serviço para o seu Campo. Além disso, um Técnico não pode atuar por si mesmo. Para assegurar coordenação e estrutura um Técnico deve consultar-se com o Técnico do Campo adjacente, e estes devem concordar com o curso de ação. O Técnico pode ser caracterizado em vários modos para propósitos de compreensão e ilustrativos, por exemplo 1) um recurso o qual é comunicado ou perambula e visita os membros do time para controlar e coordenar as tarefas; 2) uma ficha que dá a um Controle de Chave a força de tomar decisões desde que o Controle de Chave tenha todas as fichas necessárias.

Considerando agora aspectos e características adicionais da presente invenção, de modo a melhor descrever e compreender os exemplos ilustrativos e não ser interpretado em nenhum sentido limitante, uma listagem de regras gerais, atributos e dados que poderíam ser estabelecidos para adequadamente controlar um sistema e praticar a presente invenção são os seguintes:

Os Campos ligam a outros Campos em locais de membro de Time. Qualquer membro de Time único fará parte de um ou mais Campos, e assim será visitado por um ou mais Técnicos. Um Campo deve conter pelo menos dois membros de Time. Um disjuntor de subestação pode ser um destes membros de Time, desde que um módulo de interface exista no disjuntor. As informações serão passadas entre os Campos utilizando os membros de Time como semáforos. Deste modo o status de qualquer Campo único será propagado através de toda a parte associada do sistema de distribuição.

As regras para restaurar o serviço são muito similares às regras que existem no produto IntelliTEAM anterior como aqui anteriormente discutido. A presença ou ausência de voltagem e a falha de corrente em seções de linha adjacentes permanecerão como a chave para a restauração do serviço. As regras anteriores para a coordenação de lógica (contador de etapa

de processo) serão substituídas por regras similares relativas ao processo do Técnico. Um Técnico carregará as informações de estado de máquina necessárias, e juntamente com as informações de estado de máquina de um Técnico adjacente, a coordenação será garantida.

A sincronização de tempo ao longo de uma ampla área será substituída por temporizadores de atividade individuais. Um Técnico precisando de informações adicionais de um Campo adjacente permitirá ao Técnico adjacente um tempo limitado para recuperar aquelas informações. Se o temporizador expirar, o primeiro técnico tem a opção de encontrar outra solução em outro membro do Time. Mantendo as estatísticas sobre o desempenho de restauração em cada membro do Time um Técnico pode dinamicamente priorizar a estratégia para a restauração do Campo.

Ao Técnico será requerido visitar cada membro do Time em um intervalo de tempo predeterminado. Durante os períodos tranquilos isto significa que o Técnico se deslocará entre os membros do Time durante algum intervalo regular (possivelmente 3 minutos). Se um membro do Time não tiver notícia do Técnico durante este período de tempo, o membro do Time sinalizará uma condição de erro. Cada membro do Time terá um temporizador associado com este que será atualizado com cada visita. Devido à falta de um relógio comum, o Técnico tentará visitar cada membro do Time em metade do tempo configurado. Isto deve lidar com o retardo de propagação de comunicação potencial (o qual será assumido ser zero).

Cada membro do Time será também capaz de chamar o Técnico, e todos os outros membros do Time no Campo, quando um evento local ocorrer que afetará o Campo. Por exemplo, colocar manualmente um Controle de Chave no modo de Desabilitação Automática iniciará uma mensagem para os outros membros do Time. Isto fará com que o Técnico também tenha conhecimento desta mudança de status, e utilize estas novas informações quando outros eventos ocorrerem. Todos os eventos categorizados como críticos serão imediatamente deste modo propagados.

Atributos no Campo

Número de chaves

Prioridade de carga

Chave fonte presente

Lista de chaves fontes alternativas para tentar (configuração opcional)

Número máximo de campos que podem ser adicionados ao circuito

Habilitação/desabilitação do método de Contrato que arbitra a adição de campos

Habilitação/desabilitação de operação automática

Ponto de ajuste de tempo de Retorno Para o Normal em minutos

Campo indicador está operacional

Carga trifásica média presente para este campo

Capacidade local disponível = capacidade de time máxima - carga estendida

Capacidade para a seção de linha e suas cargas a jusante

Capacidade do time nominal Menor do Que Máxima e capacidade disponível do time

Temporizador do Visitante utilizado pelo membro do time local

Código de erro de Configuração de Campo

Sinalizadores para indicar o status de OC/VL do campo

Carga Estendida do campo (deste e dos campos a jusante)

Registro de chave com o temporizador de RTN ativo válido

Registro de chave para desarme de retorno para técnico em deslocamento

Transferência ou estado de RTN

ID do técnico

Contador de visitas do técnico

Técnico presente (sim/não)

Sinalizadores determinados por outros processos para indicar que o técnico esteve aqui

Dados de ajuste para este campo

Membros do Time

Atributos dos Membros do Time

1. Estado de chave normal

2. Associação de campo normal (fonte fechada, união, etc.)

3. Retorno para o modo normal (aberto, fechado, nenhum)

4. Localização dos sensores do lado de fonte normal

5. Endereço de DNP RTU

6. Número de posição de chave (0 ... 7)

7. Corrente máxima que esta chave pode manipular na estação

8. Corrente máxima que esta chave pode manipular na estação 2

9. Estado de chave de corrente (por exemplo 0 = desconhecido, 1 = fechado, 2 = aberto)

10. Máscara de bits de status de eventos

11. Indicação de corrente inversa

12. Máscara de bits de modo (0 = desconhecido, 1 = manual, 2 = automático, 4 = lov)

13. Carga média total

14. Temporizador de contagem regressiva para a próxima visita requerida do técnico

15. Último número de sequência de eventos salvo para esta chave

16. Número de segmentos de linha em fonte para esta chave

Técnicos - contém os dados necessários e desejáveis para executar as tarefas. O Técnico carrega um conjunto de identificadores de tarefas juntamente com os dados. Estes identificadores de tarefas farão com que os percursos lógicos específicos operem no controle de chave quando o Técnico chega como adicionalmente discutido em conexão com a Figura 22. Tanto os identificadores de tarefas quanto os dados mudarão conforme o Técnico desloca-se de membro do time para membro do time.

Um Técnico tem um número de ID de Técnico e um contador de

visitas incrementante. Normalmente o Técnico percorre o campo à vontade. Ele deve visitar cada membro do time em um período de tempo prescrito, no entanto. Se ele chega em um membro do time que já recebeu aquela ID e contador de visitas (o contador deve ser maior do que o último se a ID for a mesma), o Técnico assume que ele é uma duplicata e morre. Se o Técnico chega para descobrir que outro Técnico com uma ID mais alta visitou, novamente, este Técnico morre. Se um membro do time não tiver notícia do Técnico dentro de um período prescrito (2x o tempo de visita), o membro do time pode gerar um novo Técnico com um número de ID um mais alto do que o último Técnico que ele teve notícia, e um novo contador de visitas. O novo Técnico deve determinar o estado do campo e começar a tomar ações se necessário.

O Técnico carregará identificadores de tarefas (números) que um gerenciador de tarefas executará. As tarefas que precisam ser executadas em cada membro do time mudarão conforme as condições mudam no campo. Existe uma lista conectada de armazenamentos temporários de técnicos em cada membro do time. Cada técnico inclui uma lista de tarefas ativas na qual ele está trabalhando. Em cada membro do time ele avaliará a lista de tarefas, executará qualquer ação possível, e adicionará ou removerá as tarefas conforme necessário. Na modalidade preferida, o software facilita a função do técnico, por exemplo o código executável de lógica do técnico, residirá em cada membro do time.

A lista de tarefas conterá os registros que consistem em um número de tarefas, o técnico que a possui, e uma prioridade da tarefa.

As tarefas tem atributos os quais incluem a ID do Técnico, o Proprietário da Tarefa (o membro do time onde a tarefa foi originada), uma Seqüência de Tarefas (N⁹ de ID único), e um atributo de Tempo para Operar. Como uma comparação com a modalidade das Figuras 1-9 onde pode ser declarado que o controle de chave executa uma lógica específica até serem fornecidos dados adequados para seguir adiante, na modalidade ilustrativa, os dados enviados para um membro do time farão com que a lógica específica opere enquanto o técnico estiver presente para supervisionar.

Regras para a Disponibilidade do Time

A avaliação da prontidão do time pode ser partida nas seguintes quatro categorias.

O usuário pode habilitar ou desabilitar a funcionalidade em uma base por time. O parâmetro de ajuste será disponível como uma função de AJUSTE de Configuração de Time, uma vez para cada time em cada ajuste de time. O parâmetro deve ser um parâmetro global de modo que este seja determinado o mesmo em todos os membros do time. O termo global é aqui utilizado para significar um sistema controlado geral. O técnico será responsável por verificar que todos os membros do time no campo contenham o mesmo status, e emitirá um erro se não contiverem.

De modo que qualquer uma das chaves seja utilizada em um processo de transferência, ambos os times nos campos adjacentes devem ser habilitados. No entanto, se um time for habilitado e o outro desabilitado, somente a chave comum será afetada no time habilitado. Outros membros do time no time habilitado serão permitidos operar se as suas condições o permitirem.

Habilitação/Desabilítação de Campo

Quando mudando a configuração do time devido a modificações de circuito permanentes, é benéfico parar as comunicações do time. Isto consiste em impedir que o técnico visite os membros do time, e impedir que as mensagens de eventos sejam geradas. Para fazer isto um parâmetro de Habilitação/Desabilítação de Campo estará disponível no AJUSTE: telas de Configuração de Time, uma vez para cada campo/time em cada uma das oito telas de time. Para desabilitar o campo/time inteiro, o usuário precisará ajustar manualmente este parâmetro para desabilitado em cada membro do time.

Membro do Time Operacional

Um membro do time (chave) estará operacional se os seguintes forem verdadeiros:

1. a chave está com o secionamento automático habilitado

2. a intervenção humana não mudou o estado da chave

3. o processo do TIME habilitado pelo usuário

4. o campo está operacional

4. não existem erros significativos presentes

Indicação de Time Pronto para Transferência

A indicação de Time Pronto Para Transferência é primariamente um problema de interface do usuário. Um time estará Pronto quando todos os membros do time estiverem Operacionais. A indicação de Pronto Para Transferência exibida em qualquer membro do time não exatamente seguirá o verdadeiro estado pronto do time. Esta será retardada na transição entre liga e desliga para a quantidade de tempo que leva o técnico para retornar para o membro do time.

O status operacional dos membros do time será indicado pelo estado do bit de modo do TIME no byte de operação automático que o técnico carrega para cada chave.

Note que a indicação de Pronto Para Transferência é em uma base de time. Por exemplo, um membro do time de Scada-Mate associado com dois campos mostrará uma indicação de Pronto Para Transferência para cada campo/time.

Regras Para Seleção de Fonte

Quando um campo foi desenergizado devido a um evento de circuito, o técnico tem a responsabilidade de encontrar o melhor membro do time para utilizar para restaurar o serviço para o campo. Esta fonte pode ser qualquer chave aberta ao redor do campo, incluindo a chave fonte que originalmente desarmou. O técnico deve visitar tantos membros do time quantos necessários para coletar as informações necessárias para fazer esta determinação. As regras para a seleção de uma finte alternativa seguem. Sobrecorrente Detectada

Se uma sobrecorrente foi detectada pela chave de fonte existente (agora desarmada), o técnico deve primeiramente assumir que seu campo falhou e determinar o sinalizador de indicação de falha. Ele deve então procurar por uma chave de carga no seu campo que também detectou uma sobrecorrente. Se ele encontrar outro membro do time indicando sobre-

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corrente, o técnico pode assumir que a falha é a jusante em um campo adjacente, e liberar o sinalizador de indicação de falha para o seu campo.

Isto pode ser resumido como Um campo é considerado conter uma condição de falha se uma e somente uma chave de time daquele campo indicar uma falha de sobrecorrente.

Nota: Obviamente o membro do time do lado da carga que detectou uma sobrecorrente deve ter a chave associada aberta para isolar a falha antes do técnico poder restaurar o serviço no campo.

Se nenhuma chave de carga for encontrada com uma indicação de sobrecorrente, a falha deve estar no campo local, e o técnico não deve restaurar o serviço neste campo. Neste ponto o serviço pode ser somente restaurado por intervenção humana.

Se uma indicação de sobrecorrente foi descoberta em uma chave de carga, a primeira escolha para restaurar o serviço para o campo deve ser a chave de fonte normal. O técnico deve primeiramente verificar que todas as chaves de carga necessárias no campo estejam abertas, então ele deve retornar para a chave de fonte normal para solicitar uma operação de fechamento do jogador. Se o jogador puder fechar a chave, a responsabilidade primária do técnico está completa.

Nenhuma Sobrecorrente Detectada

Se uma sobrecorrente não foi detectada pela chave de fonte existente, o técnico imediatamente procurará pelo primeiro membro do time de fonte alternativa para restaurar o serviço para o campo. Utilizando as Regras de Disponibilidade de Chave (abaixo) o técnico determinará se a primeira chave alternativa está disponível, e se não, continuará procurando através da lista de seqüência de fontes alternativas. Se nenhuma das chaves na lista de seqüência de fontes alternativas estiver disponível, ou a lista estiver vazia, o técnico utilizará as Regras de Disponibilidade de Chave para procurar através de todas as chaves no time.

Quando uma chave aceitável é encontrada, o técnico se deslocará para aquela chave e solicitará ao jogador para fechar a chave. Se tiver sucesso, a responsabilidade primária do técnico estará completa. Se não, o

técnico novamente procurará por outra chave no time para fechar.

Se nenhuma a chave aceitável for encontrada, o técnico continuará com outras tarefas conforme necessário, mas continuará a procurar por um modo de restaurar o serviço no seu campo.

Regras de Disponibilidade de Chave Básicas

A chave pode ser utilizada como uma boa fonte alternativa se:

a chave estiver presentemente aberta o trabalho normal da chave é uma fonte, uma união, ou uma chave de carga/união a chave está no modo de processo habilitado a chave está ativa (indicado por um endereço de RTU não-zero)

Nota: Se a chave de fonte normal detectou uma sobrecorrente, e o campo NÃO falhou, a chave de mais alta prioridade para fechar será a chave de fonte normal. A prioridade então irá para a lista de seqüência alternativa, seguida pelas chaves de união normais, e finalmente para as chaves de carga/união.

Regras para a Iniciação de Retorno ao Normal

A decisão se iniciar um processo de retorno ao normal (RTN) depende das condições do time. As condições que causarão a iniciação do RTN incluem:

Correção de Condição de Falha

A correção da condição de falha é sinalizada pelo retorno de voltagem trifásica estável para o lado de fonte normal da(s) chave(s) diretamente a jusante da seção de linha falhada.

Solicitação Externa

Uma solicitação externa para iniciar o RTN pode ser recebida sobre vários canais de comunicação ou em qualquer outro meio onde uma pessoa pode forçar a iniciação independente do estado do circuito. Correção de Condição de Falha

Se um campo for determinado estar falhado, tal como o campo está também morto e um evento de transferência aconteceu para restaurar os campos adjacentes, um processo pode ser iniciado para detectar a res68

tauração deste campo por forças externas (humanas, scada, etc.). Quando este processo detectou uma restauração estável, um evento pode ser gerado para o técnico receber.

O processo incluirá o monitoramento para o retorno de voltagem, e um temporizador para determinar a estabilidade da voltagem.

Regras para a Transferência e Retorno aos Processos Normais

As regras para a operação de um chave individual são similares àquelas como discutidas em conexão com a modalidade da técnica anterior das Figuras 1-9. O seguinte é uma lista das regras existentes, somente ligeiramente modificadas. Existem regras para operação de chave única, operação de chave dupla, e operação de refechador.

Regras de Transferência de Chave Única

Uma chave de união é qualquer chave aberta que quando fechada reenergizará uma seção de linha até outras chaves abertas. Uma chave de união pode fechar mesmo se esta não detectar nenhuma voltagem (como seria o caso se os sensores de voltagem estivessem no lado desenergizado da chave).

De modo a fechar a chave local presentemente aberta, pelo menos uma chave fechada válida e uma chave aberta válida devem ser detectadas nas seções de linha adjacentes. As seguintes regras definem as condições que devem ser atendidas para a chave local validar o estado de chaves e seções de linha adjacentes.

Uma chave presentemente aberta no lado da carga de uma seção de linha falhada pode fechar para o propósito de restaurar a carga se:

a. nenhuma condição de erro existe

b. a chave do lado da falha adjacente está aberta

c. a chave do lado da falha adjacente não detecta uma falha, mas viu uma perda de voltagem

d. o nível de corrente visto pela chave do lado da falha adjacente antes da falta está dentro de limites configurados e/ou calculados (ou o número máximo de segmentos de linha permitidos para o circuito está dentro do limite)

e. uma chave do lado não-falhado adjacente indica que esta viu uma perda de voltagem e/ou uma falha mas a mesma está agora fechada, ou a chave do lado não-falhado adjacente é uma chave normalmente aberta, ou a chave do lado não-falhado adjacente é um disjuntor e a voltagem foi restaurada (esta etapa é desviada se a chave local for uma chave normalmente aberta, e a verificação de voltagem está desabilitada)

f. a chave local é uma chave normalmente aberta, esta pode estar configurada para fechar somente se uma boa voltagem for detectada nos seus sensores de voltagem no lado de alimentador alternativo

g. a chave local tem controle das fichas (Técnicos) de ambas as seções de linha (Campos) adjacentes, se uma seção de linha adjacente existir

h. a seção de linha adjacente no lado de fonte alternativa está diretamente associada com a fonte alternativa, ou as seções de linha do lado de fonte alternativa adjacente deram permissão com base na capacidade disponível no status presente.

Uma chave normalmente fechada no lado da fonte de uma seção de linha falhada pode refechar se:

a. nenhuma condição de erro existe

b. pelo menos uma chave do lado de falha adjacente detectou uma falha

c. a chave do lado de falha que detectou a falha está aberta

d. a chave de fonte do lado não-falhado adjacente indica que esta viu uma perda de voltagem e/ou uma falha mas a mesma está agora fechada, ou o lado não-falhado é o disjuntos e a voltagem foi restaurada

e. a chave local tem controle das fichas (Técnicos) de ambas as seções de linha (Campos) adjacentes, se uma seção de linha adjacente existir

Regras de Retorno ao Normal de Chave Única

Para ser elegível para retorno ao normal um dispositivo deve ser configurado como ou retorno fechado ou retorno aberto além de condições sem erros e modo de operação correto.

tado pronto para retornar ao normal antes que qualquer ação possa ocorrer. Isto é confirmado através do compartilhamento de dados entre as seções de linha.

Todos os sensores de voltagem nas posições normalmente fechadas devem estar instalados no lado da fonte da chave, ou o dispositivo do lado da fonte deve informar ao dispositivo local que o retorno ao normal pode começar, ou se este for o primeiro dispositivo em um time um dispositivo de monitor de alimentação deve estar instalado no lado da fonte de modo a informar ao dispositivo local que o retomo ao normal pode começar.

A voltagem trifásica normal deve ser restaurada para o lado da fonte de um dispositivo normalmente fechado que está presentemente aberto por um tempo limite mínimo antes que qualquer atividade inicie. A presença de uma voltagem trifásica pode ser indicada através de comunicação (ver 3, acima).

Um dispositivo aberto no lado da fonte de uma falha isolada deve estar fechado enquanto permanecendo no modo automático.

Qualquer dispositivo colocado no modo manual antes de retornar ao normal parará o retorno para o processo normal. Todas as posições precisarão ser manualmente colocadas de volta no seu estado normal.

Um dispositivo aberto precisa ter controle das fichas de ambas as seções de linha adjacentes, e os dados associados com estas fichas devem permitir que a operação de fechamento ocorra.

Um dispositivo normalmente aberto não precisa controlar ambas as fichas de modo a reabrir. Esta é a única exceção à regra de controle de fichas.

Qualquer dispositivo não em seu estado normal pode retomar para o seu estado normal coordenando com outros dispositivos no time seguindo as regras abaixo apresentadas.

nenhuma condição de erro existe a chave normalmente aberta não indica uma falha durante uma transição fechada, um dispositivo normalmente fe71

chado pode não refechar até este ter recebido uma verificação do dispositivo normalmente aberto que este está pronto para reabrir durante uma transição fechada, um circuito paralelo pode não ser feito até que qualquer refechador no time indicou que os ajustes em cada refechador foram ajustados para suportar o paralelo (isto é desabilitar o relé de terra) durante uma transição aberta, um dispositivo normalmente fechado pode não refechar até este ter recebido uma verificação do dispositivo normalmente aberto que este está presentemente aberto durante uma transição fechada, um dispositivo normalmente aberto pode não reabrir até que todas as posições normalmente fechadas tenham relatado que estas estão presentemente fechadas um dispositivo normalmente fechado pode refechar somente se uma voltagem estiver presente em todas as fases detectadas, ou se o dispositivo do lado da fonte estiver presentemente fechado, ou se um dispositivo de monitoramento de alimentador relate que uma voltagem trifásica foi restaurada a chave local tem controle das fichas (Técnicos) de ambas as seções de linha (Campos) adjacentes, se uma seção de linha adjacente existir

Nota: Durante uma transição fechada, o dispositivo normalmente aberto deve reabrir após o tempo de transferência permitido tenha este ouvido do dispositivo normalmente fechado mas presentemente aberto ou não. Isto é feito para impedir o paralelo de linhas por um período de tempo prolongado.

Regras de Operação de Transferência/Reconfiquração para Chaves Duplas

1. Todas as posições normalmente fechadas estão configuradas para abrirem na perda de voltagem, com ou sem sobrecorrente detectada. A operação acontecerá após a contagem especificada de operações de disjuntor.

2. Todas as posições normalmente fechadas podem estar configuradas para abrir no desequilíbrio de fase. A operação ocorrerá se uma ou duas fases permanecerem desenergizadas continuamente por um tempo igual ao tempo limite configurado, (lógica de proteção de perda de fase padrão)

3. Uma posição de união é qualquer posição aberta que quando fechada reenergizará uma seção de linha até outras chaves/posições abertas.

4. Um dispositivo de chave dupla pode operar uma ou ambas de suas posições ativas (habilitado em TIME) simultaneamente.

5. Um dispositivo de chave dupla com uma posição de união no lado da carga de uma seção de linha falhada utilizará as seguintes condições externas para determinar se este pode fechar a sua posição de união, e sua segunda posição aberta se aplicável, com o propósito de restaurar a carga.

a. nenhuma condição de erro existe

b. a chave do lado da falha adjacente está aberta

d. o nível de corrente visto pela chave do lado da falha adjacente antes da falta está dentro de limites configurados e/ou calculados

h. a seção de linha adjacente no lado de fonte alternativa está

diretamente associada com a fonte alternativa, ou as seções de linha do lado de fonte alternativa adjacente deram permissão com base na capacidade disponível no status presente.

6. Um dispositivo de chave dupla com uma posição de união no lado da carga de uma seção de linha falhada utilizará as seguintes condições internas para determinar se este pode fechar a sua posição de união, e sua segunda posição aberta se aplicável, com o propósito de restaurar a carga.

a. nenhuma condição de erro existe

b. nenhuma posição ativa está aberta

c. nenhuma falha foi detectada localmente

d. o nível de corrente visto pela chave do lado da falha adjacente antes da falta está dentro dos limites configurados e/ou calculados

7. Uma posição de união pode fechar mesmo se esta não detectar nenhuma voltagem, como seria o caso se os sensores de voltagem estivessem no lado desenergizado da posição. Esta regra não inclui a primeira chave a partir do disjuntor.

8. Se após o fechamento das posições ativas o dispositivo de chave dupla detectar uma perda de voltagem (ou uma voltagem nunca retornada) dentro de um tempo igual ao limite de tempo configurado, a posição mais distante da fonte alternativa reabrirá (lógica de disparos para travamento). Também, se a posição mais próxima da fonte alternativa detectar uma falha, esta posição também abrirá.

9. As posições ativas do dispositivo de chave dupla que foram mais recentemente fechadas devem permanecer fechadas pelo limite de tempo de disparos para travamento antes que o dispositivo local possa informar outros dispositivos que este completou com sucesso suas operações.

10. As posições ativas normalmente fechadas no lado da fonte de uma seção de linha falhada podem refechar se as seguintes condições externas existirem.

a. nenhuma condição de erro existe

b. pelo menos um dispositivo do lado da falha adjacente detectou uma falha

c. o dispositivo do lado da falha adjacente que detectou a falha está aberto

d. o dispositivo de fonte do lado não-falhado adjacente indica que este viu uma perda de voltagem e/ou uma falha mas o mesmo está agora fechado, ou o lado não-falhado é o disjuntor e a voltagem foi restaurada, ou o dispositivo do lado não-falhado é um monitor de status de alimentador e informou o dispositivo local que o alimentador está energizado.

11. As posições ativas normalmente fechadas no lado da fonte de uma seção de linha falhada podem refechar se as seguintes condições internas existirem.

a. nenhuma condição de erro existe

b. uma falha foi detectada intemamente por todas as posições ativas

12. Se após o fechamento das posições ativas o dispositivo de chave dupla detectar uma perda de voltagem dentro de um tempo igual ao tempo limite configurado, a posição mais distante da fonte reabrirá (lógica de disparos para travamento). Também, se a posição mais próxima da fonte detectou uma falha, esta posição também abrirá.

13. As posições ativas do dispositivo de chave dupla que foram mais recentemente fechadas devem permanecer fechadas pelo limite de tempo de disparos para travamento antes que o dispositivo local possa informar outros dispositivos que este completou com sucesso suas operações.

14. Após um evento de isolamento/transferência ter ocorrido todas as posições fechadas operarão utilizando um secionamento padrão com lógica de proteção de perda de fase, (isto é claro segue qualquer lógica de disparos para travamento que seja necessária)

Notas Adicionais:

Se uma unidade de engrenagem montada em coxim contém a chave normalmente aberta, e também contém uma chave normalmente fe75

do time. Isto segue a suposição de que a carga mais crítica está mais próxima do circuito alternativo. A carga crítica é alimentada da(s) posição(ões) de carga para o suporte de coxim. Este suporte de coxim estaria operando como uma simples transferência de fonte para reenergizar a carga crítica.

Habilitado em modo SMM quando existe realmente somente um membro no time, ou quando uma parada de transferência ocorreu e a chave N.O. está em um suporte de coxim que também tem uma chave N.C. ativa. Deve existir um registro local em SMM, mas nenhum outro registro de time na base de dados deve estar presente. Se outros registros estiverem presentes eles serão desconsiderados pelo período que o SMM estiver ativo.

Em um tal modo de SMM, o RTN na restauração da voltagem funcionará somente se os ajustes do sensor de voltagem estiverem nos lados da fonte do suporte de coxim.

Regras de Retorno ao Normal para as Chaves Duplas

1. Para ser elegível para retorno ao normal um dispositivo deve ser configurado como ou retorno fechado ou retorno aberto além de condições sem erros e modo de operação correto.

2. Todos os dispositivos devem indicar que estes estão em um estado pronto para retornar ao normal antes que qualquer ação possa ocorrer. Isto é confirmado através do compartilhamento de dados entre as seções de linha.

3. Todos os sensores de voltagem nas posições normalmente fechadas devem estar instalados no lado da fonte da chave, ou o dispositivo do lado da fonte deve informar ao dispositivo local que o retorno ao normal pode começar, ou se este for o primeiro dispositivo em um time um dispositivo de monitor de alimentação deve estar instalado no lado da fonte de modo a informar ao dispositivo local que o retomo ao normal pode começar.

4. A voltagem trifásica normal deve ser restaurada para o lado da fonte de um dispositivo normalmente fechado que está presentemente aberto por um tempo limite mínimo antes que qualquer atividade inicie. A presença de uma voltagem trifásica pode ser indicada através de comunica76

ção (ver 3, acima).

5. Um dispositivo aberto no lado da fonte de uma falha isolada deve estar fechado utilizando disparos para travamento enquanto permanecendo no modo automático.

6. Qualquer dispositivo colocado no modo manual antes de retornar ao normal parará o retorno para o processo normal. Todas as posições precisarão ser manualmente colocadas de volta no seu estado normal.

7. Um dispositivo aberto precisa ter controle das fichas (técnicos) de ambas as seções de linha adjacentes, e os dados associados com estas fichas devem permitir que a operação de fechamento ocorra.

8. Um dispositivo normalmente aberto não precisa controlar ambas as fichas (técnicos) de modo a reabrir. Esta é a única exceção à regra de controle de fichas.

9. Qualquer dispositivo não em seu estado normal pode retornar para o seu estado normal coordenando com outros dispositivos no time seguindo as regras abaixo apresentadas.

a. nenhuma condição de erro existe

b. nenhuma indicação de falha permanece em nenhum dispositivo

c. durante uma transição fechada, um dispositivo normalmente fechado pode não refechar até este ter recebido uma verificação do dispositivo normalmente aberto que este está pronto para reabrir

d. durante uma transição aberta, um dispositivo normalmente fechado pode não refechar até este ter recebido uma verificação do dispositivo normalmente aberto que este está presentemente aberto

e. durante uma transição fechada, um dispositivo normalmente aberto pode não reabrir até que todas as posições normalmente fechadas tenham relatado que estas estão presentemente fechadas

f. um dispositivo normalmente fechado pode refechar somente se uma voltagem estiver presente em todas as fases detectadas, ou se o dispositivo do lado da fonte estiver presentemente fechado, ou se um dispositivo de monitoramento de alimentador relate que uma voltagem trifásica foi

• · · · ·*····· • · · · · · · · ♦ · • * · · · · · ·· ···* restaurada

Em um controle de suporte de coxim o processo de determinação se o RTN pode iniciar pode ser um pouco diferente. Isto é devido à possível disposição de sensores de voltagem. Se existirem sensores de voltagem em ambas as alimentações, os sensores estarão no lado da fonte. Apesar disto tomar possível aguardar uma voltagem estável, qual conjunto de sensores de voltagem monitorar é ainda um problema. Se existir somente um conjunto de sensores de voltagem este estará sobre o barramento. Isto tornará possível observar a voltagem estável retornar, de modo que uma indicação externa é necessária. Esta indicação externa pode ser o controle de chave no lado da fonte, ou pode ser um dispositivo totalmente separado, alimentando informações para o time. Um dispositivo separado poderia tomar a forma de uma pessoa, através de SCADA ou outro meio, dizendo para o time iniciar o RTN,

Regras de Operação Específicas do Refechador Configuração de Circuito

Normal

Um time com um ou mais refechadores estará Pronto Para

Transferir se:

- Todos os membros do time estiverem nos seus estados normais

- Todos os membros tiverem a operação automática habilitada

- Nenhum erro existir (interno, comm, sync, etc.)

- Todos os membros de refechador estiverem utilizando o grupo de ajustes pré-configurados

Cada placa suplementar monitorará o grupo de ajustes associado com o seu refechador local. O grupo de ajustes consiste em:

- Bloco de Desarme de Terra

- Bloco de Refechamento

- Bloco de Captação de Carga Fria

- Bloco de Desarme de Voltagem

- Bloco de Desarme Rápido

- Perfil Normal

- Perfil Alternativo 1

- Perfil Alternativo 2

- Perfil Alternativo 3 (modo de chave)

Circuito Reconfigurado

Quando o circuito está em estado reconfigurado (pós- transferência, pré-RTN) uma mudança no grupo de ajustes monitorado pela placa suplementar somente retardará a operação de Retomo ao Normal. Ao contrário de desabilitar e então reabilitar a operação automática quando em um estado Pronto Para RTN (o qual força o retorno manual do time), modificar temporariamente o grupo de ajustes somente causa uma condição de transferência de parada temporária. Uma vez que o grupo de ajustes é retornado para os valores esperados o time retornará para o modo Pronto Para RTN.

Deste modo as mudanças no grupo de ajustes são similares a um comando de Bloco de Supervisão ou Sinalizador de Linha Ativa, isto é similar a uma desconexão visual em controles de chave tal como as Chaves

ScadaMate. Em todos estes casos o Retorno ao normal é permitido continuar quando o ajuste/estado é retornado para a sua posição normal.

Um exemplo disto podería ser quando um refechador fechado sendo retroalimentado de um circuito alternativo é colocado em um modo de não refechamento enquanto algum trabalho está sendo feito na linha. O não refechamento não é o estado normal para o grupo de ajustes reconfigurados. Enquanto este refechador estiver no modo de não refechamento o Re tomo ao Normal não será permitido iniciar em nenhum ponto dentro do time,

independentemente se a voltagem retornou do circuito preferido. Uma vez que o refechamento é novamente permitido naquele refechador o Retorno ao Normal pode continuar. Se a voltagem já retornou naquele ponto o Temporizador de Retardo de Retomo ao Normal iniciará a contagem regressiva ou o time apenas continuará a aguardar que a voltagem retorne.

Outro exemplo seria no refechador que está presentemente aberto isolando a falha. Quando a falha é reparada o usuário desejará fechar o refechador utilizando não refechamento. Ele primeiro ajusta o não refechamento, então fecha o refechador. Assumindo que o refechador permaneceu fechado, o usuário seria esperado reabilitar o refechamento antes que o Temporizador de Retardo de Retorno ao Normal iniciasse a contagem regressiva na próxima chave de isolamento a jusante. Se ele deixasse o não refechamento ativo o time nunca retornaria ao normal. Se a equipe decidisse retornar o time ao normal manualmente, mas eles deixassem o não refechamento ativo neste refechador, o time nunca se tornaria pronto para transferir, mesmo que o time estivesse no seu estado normal. O time somente se tomaria pronto para transferir após o refechamento ter sido novamente habilitado naquele refechador.

Mudando o Perfil do Refechador

É importante que o circuito esteja estável quando mudando o perfil de proteção do refechador. O perfil deve somente ser mudado quando não existir uma atividade de time automática programada, e a carga não estiver acima do ajuste de desarme mínimo. Uma Entrada Binária de DNP Acima do desarme mínimo pode ser utilizada como uma verificação de que o perfil pode ser mudado. Apesar deste ponto não ser uma indicação confiável de falhas, este pode ser utilizado para este propósito.

O perfil de proteção do refechador é mudado do seu valor normal somente quando o refechador está sendo energizado do circuito alternado. O perfil é mudado logo antes de fechar o refechador para retroalimentar uma seção de linha. O perfil não é mudado em refechadores no circuito alternativo, ou refechadores no lado da fonte normal da falha. Como o refechador está aberto quanto o perfil é mudado, e como o processo de • · · · ··· · · · ··· transferência é acionado por estado, o tempo para mudar o perfil é facilmente determinado, e facilmente controlado.

A operação pode ser menos previsível quando retornando o circuito de volta para sua configuração normal. Um refechador que está presentemente fechado, retroalimentando uma seção de linha, e em um perfil de proteção alternativo, não tem um estado específico definido para retornar para o seu perfil normal. Além disso, o processo muda com base em transições abertas ou fechadas. Assim, o ponto que provê o tempo mais estável e consistente para mudar os perfis durante o retomo ao processo normal está no final do processo.

Como o final do retomo ao processo normal pode estar de segundos a minutos após todas as chaves estarem realmente estáveis nas suas posições normais (dependendo do Limite de Tempo de Processo de Transferência), é importante basear o tempo de retorno do perfil no estado de todos os membros do time. Como a chave normalmente aberta é a única chave no time a ser informada de toda a atividade do time durante o processo de retomo, a chave normalmente aberta será também requerida informar a todos os membros do time quando o time está de volta ao normal e estável. Para fazer isto, uma etapa adicional será adicionada ao processo de Retomo ao Normal. Neste momento esta etapa será somente associada com a chave normalmente aberta e qualquer refechador no time.

A chave normalmente aberta entrará nesta etapa após esta reabrir com sucesso, e permanecerá nesta etapa até esta saber que todos os membros do time estão de volta ao normal. Neste ponto, a chave normalmente aberta transmitirá uma mensagem para todos os outros membros do time informando-os que o time está estável.

Quaisquer refechadores entrarão nesta etapa ou imediatamente se o refechador já estiver no seu estado normal, ou após este ter retornado com sucesso ao seu estado normal. Quando a mensagem é recebida que o time está agora de volta ao normal e estável, a placa suplementar sinalizará ao refechador para mudar o seu perfil de proteção. A transição de volta ao perfil normal será verificada na tarefa de fim de transferência após expira81

* · · · ······· • · · · · · ♦ · · ♦ • · · ···· ·· · · · · ção do temporizador de processo de transferência.

De acordo com aspectos importantes da presente invenção e referindo agora adicionalmente às Figuras 15-21, apresentadas aqui estão representações da operação e resposta do sistema a um Evento de Falha de Sobrecorrente ocorrendo entre duas Chaves 5 e 6 no sistema de distribuição ilustrativo apresentado nas Figuras 15-21. O seguinte descreve a resposta da presente invenção para reconfigurar e restaurar o serviço:

Figura 16: Uma falha de sobrecorrente ocorre entre as chaves 5 e 6 no Campo A, causando as operações do disjuntor no alimentador 22. Os Campos A, B e D são todos afetados, mas somente as chaves 6 e 7 detectam a condição de sobrecorrente.

Figura 17: As chaves 6 e 7 ambas abrem em 2 contagens de perda de voltagem com sobrecorrente. O disjuntor no alimentador 22 fecha de volta na chave aberta 7 e mantém firme. Neste ponto o Campo A verdadeiramente tem uma condição de linha falhada, mas o Campo B somente pensa que este tem uma condição de linha falhada.

Figura 18: A chave 9 está configurada para 3 contagens de perda de voltagem sem falha, de modo que esta está presentemente aguardando por uma perda de voltagem estendida de modo a desarmar. Neste meio tempo, os Técnicos de Time nos Campos A, B e D estão todos tentando restaurar o serviço à carga dentro de seus campos.

Figura 19: O trabalho do técnico no Campo A é fácil. Ele pode determinar que a falha está dentro do seu campo e simplesmente impedir o fechamento de qualquer das chaves 5 ou 6. Do mesmo modo, o técnico no Campo D não pode fazer nada até que um evento de secionamento tenha acontecido, de modo que ele fica aguardando pela expiração do temporizador de perda de voltagem estendida na chave 9.

Figura 20: O técnico no Campo B, por outro lado, pode utilizar os membros do seu time para salvar o dia. O Técnico B sabe que a sobrecorrente foi detectada por ambas as chaves 6 e 7, de modo que ele sabe que a falha não está dentro do Campo B. Sua primeira escolha para retornar o serviço para o campo é a fonte normal, assim ele visita a chave 7 para ver se o

• · · · · · · • · · · · · * * · · · ♦ · serviço foi restaurado da fonte.

Figura 21: O Técnico B descobre que a chave 7 está energizada e pronta para fechar. Sem nenhum outro técnico para consultar, e com nenhum problema no seu campo, o Técnico B fecha a chave 7. Isto imediatamente restaura a carga em todo o Campo B da fonte normal, e restaura o serviço para o Campo D de modo que a chave 9 não mais precisa secionalizar. O Campo A é deixado para ser reparado e retornado para o seu estado normal manualmente.

De acordo com aspectos importantes da presente invenção e referindo agora adicionalmente à Figura 22, está aqui descrito um fluxograma ilustrativo que pode ser empregado e representativo de operações típicas executadas pela presente invenção das Figuras 12-15 em um membro ou jogador de time único. As várias tarefas aqui chamadas são executadas somente enquanto um técnico está presente. Deste modo, o técnico pode supervisionar o processo e também sair após um tempo de visita adequado com dados globais atualizados incluindo uma lista de eventos atualizada. Algumas das especificações funcionais básicas aplicáveis nas e conseguidas pelas tarefas de transferências deste fluxograma incluem:

- A chave somente fechará, se todas as chaves de modo automático estiverem abertas. Cada campo é somente responsável por procurar a sua fonte. Todas as chaves em um campo devem estar abertas, para conformar com o método de transferência para alocar uma carga de campo de cada vez, a uma fonte. No entanto, as chaves de modo não automático no campo podem estar fechadas, devido à ação do usuário. Neste caso, o campo deverá adicionar a carga de outro campo destas chaves para as especificações de carga do campo. Se qualquer chave de Fonte desarmar devido ao secionamento ou à perda de fonte (perda de voltagem estendida) então todas as chaves naquele campo desarmarão, já que a lógica de secionamento desarmará todas as chaves a jusante da chave falhada. Portanto, se uma falha de sobrecorrente ocorrer dentro do campo ou a montante do campo, a chave de fonte desarmará nesta falha. Como todos os outros nodos de campo estão a jusante desta falha, estes desarmarão através da ló83

gica de secionamento. Uma condição de temporizador de Perda de Energia (LOE) estendida também faz com que as chaves sejam abertas através de um processo denominado desarme acelerado.

* Portanto, se o campo perder a fonte, então todas as chaves são posicionadas abertas para uma transferência de fonte, excetuando as chaves manualmente fechadas (modo auto não DAT).

- Uma chave somente fechará a sua chave de fonte negociada. Razão: as chaves de carga são fechadas por seus Técnicos de campo após um processo de negociação.

- A chave somente fechará se as seguintes condições forem verdadeiras:

a. nenhuma condição de erro existe e o campo solicitante não falhou. O Técnico deve verificar a última condição; esta é uma dupla verificação. Obviamente, a lógica deve procurar uma fonte se esta falhou.

b. todas as chaves no campo estão abertas (os nodos não automáticos são ignorados).

c. o campo que concede a fonte não está aberto devido a uma condição de secionamento de sobrecorrente dentro do campo; isto é verificado pela determinação se a chave tem energia (voltagem).

d. o Técnico do campo que concede esta fonte está presente e o Técnico do campo solicitante também está presente. Isto assegura um acesso sincronizado a esta alocação de ampacidade do campo. Como esta tarefa tem controle do processador, este Técnico não pode prosseguir para outra, até que esta tarefa esteja completa.

e. o campo que concede a fonte tem capacidade suficiente dentro das restrições locais e globais do campo e o campo concedente pode alocar um segmento de linha dos recursos sobressalentes do circuito.

Considerando as tarefas do Processo de Retorno ao Normal como mostrado no fluxograma da Figura 22, algumas das especificações funcionais básicas (isto é conjunto de regras) aplicáveis e conseguidas pelas tarefas de transferência deste fluxograma incluem:

Dois eventos que causam um processo de Retorno ao Normal:

1) Um Técnico tenta restaurar um estado de chave aberta para o seu estado fechado anterior, após detectar uma voltagem presente, após a expiração de um temporizador de Perda de Energia.

2) Um Homem de linha ou operador de SOADA fecha uma de duas chaves abertas que abrangem um segmento de linha falhada - isto faz com que a outra chave procure um Retorno ao Normal, já que esta deveria estar fechada, no entanto está desenergizada, sem falha presente.

Em ambos os casos, o software deve fechar a chave E abrir a chave normalmente aberta que deve existir entre a chave e a sua fonte presente. Isto requer um deslocamento para a chave normalmente aberta para ou abri-la (transição aberta) ou ajustar um temporizador para abri-la (transição fechada), e então deslocar-se de volta para a chave que requer um fechamento para fechá-la. E então deslocar-se de volta para a chave normalmente aberta para abri-la e cancelar o temporizador. A direção de deslocamento será sempre na direção da fonte presente, quando deslocando-se para a chave normalmente aberta e na direção da fonte de RTN quando deslocando-se para a chave que deseja um fechamento. Assim, primeiramente deslocar-se na direção da fonte presente para a chave normalmente aberta, selecionando o campo desta chave que não tem esta chave como a sua chave de fonte; este deve ser o campo de fonte do campo de chave de fonte da chave.

De acordo com aspectos importantes da presente invenção e referindo agora adicionalmente às Figuras 23-55, são apresentadas representações da operação e resposta do sistema da presente invenção à perda de uma subestação identificada como S1, por exemplo devido a uma falha de transmissão. As seguintes notas aplicam-se para explicar a resposta do sistema:

Notas Gerais

Notas Sobre o Gerenciamento do Técnico

Um técnico tem um número de ID de técnico e um contador de visitas incrementante. Normalmente o técnico percorre o campo à vontade.

Ele deve visitar cada membro do time em um período de tempo prescrito, no entanto. Se ele chega em um membro de time que já recebeu aquela ID e contador de visitas (o contador deve ser maior do que o último se a ID for a mesma), o técnico assume que ele é uma duplicata e morre. Se o técnico chega para descobrir que outro técnico com uma ID mais alta visitou, novamente, este técnico morre. Se um membro do time não tiver noticia do técnico dentro de um período prescrito (2x o tempo de visita), este membro do time pode gerar um novo técnico com um número de ID um mais alto do que o último técnico que ele teve notícia, e um novo contador de visitas. O novo técnico deve determinar o estado do campo e começar a tomar ações se necessário.

Notas Sobre Iniciação de Evento

Quando um evento inicia, qualquer membro do time que testemunhou o evento pode chamar o técnico e os outros membros do time dentro daquele campo. Esta chamada inclui um número de seqüência, a natureza do evento e qual membro do time fez a chamada. Cada membro do time contém um processo que continuamente monitora estas chamadas. Se a chamada é para restaurar o serviço para o campo local, o técnico deve primeiramente visitar os outros membros do time normalmente fechados para verificar que eles estão abertos. Então ele se moverá para as chaves normalmente abertas que podem ser utilizadas para restaurar o serviço, indo para a Primeira Alternativa se configurada. Se a chamada é para permitir que o serviço seja restaurado para um campo adjacente, o técnico imediatamente se moverá para o membro do time que chamou.

Notas Sobre Restrições de Carregamento

A decisão de restaurar um campo (segmento de circuito) com base somente no carregamento será feito sem um contato anterior para aqueles recursos. Os critérios serão a ampacidade disponível do alimentador, atualizada conforme a reconfiguração progride, e quaisquer restrições colocadas sobre um campo devido ao tamanho do fio ou outros fatores limitantes. O menor dos dois será utilizado. Note que as informações de carregamento são assumidas serem utilizadas e precisas. Este método não im86

pede a sobrecarga de um circuito tal quando campos desunidos (tal como um circuito bifurcado) assumem que as informações de carregamento estão corretas, e ambos fecham para restaurar as cargas independentes ao mesmo tempo, ou quase ao mesmo tempo.

Notas Sobre Restrições de Segmento

A decisão de restaurar um campo quando uma restrição de segmento foi configurada requer um contato anterior para o recurso. Isto envolve determinar um bloqueio simples se o campo adjacente for o campo com a restrição de segmento. Se o campo com a restrição de segmento for adicionalmente na direção da fonte, um técnico pode precisar ligar em cascata, possivelmente através de mais de um campo, até o campo com a restrição de modo a verificar se o recurso ainda existe. Ele pode então assegurar um contrato para o recurso. Isto pode acrescentar tempo ao processo de restauração, mas é necessário para impedir a sobrecarga a um alimentador. Notas Sobre o Retorno ao Normal

- A configuração de transição aberta ou fechada de retorno ao normal é um atributo de um membro do time individual.

- Campos sem chaves normalmente abertas não são configurados para transições abertas ou fechadas. Estes devem seguir as necessidades dos campos adjacentes.

- Durante uma seqüência de retorno ao normal, uma chave normalmente fechada entre campos onde uma transição aberta será requerida permanecerá fechada. Esta transferirá a solicitação de RTN, se tornará desenergizada, e transferirá a mensagem de ir adiante de volta antes de finalmente ser reenergizada da fonte normal.

- Durante uma seqüência de retorno ao normal, uma chave normalmente aberta que está configurada para utilizar uma transição fechada, mas está presentemente limitada por outra chave que requer uma transição aberta, reabrirá imediatamente. Esta é a ação apropriada já que o campo do lado da fonte será desenergizado de qualquer modo quando a chave de transição aberta abre. Também permitirá que o campo do lado da fonte complete a sua operação de RTN mais cedo.

Notas Específicas Sobre As Figuras 24-55

Figura 24: Cada alimentador está limitado a 600 A de capacidade de emergência. Este é o fator limitante para o primeiro campo de cada alimentador. Para simplicidade, cada campo tem uma carga de pico de 100 A, mas no momento do evento cada campo foi carregado a somente 50 A. Algumas restrições sobre a capacidade e os segmentos de circuito serão incluídas em uma Figura posterior.

Figura 25: A perda da subestação de alimentação de transmissão S1 deixou os alimentadores F11, F12, e F13 sem serviço. Sem contadores de refechamento, cada uma das chaves de secionamento pode somente aguardar que sua lógica de perda de voltagem estendida expire e faça com que as chaves abram. Logo que o evento iniciou, no entanto, a execução da média de carregamento parou de modo que a carga antes do evento seria utilizada durante o processo de reconfiguração.

Figura 26: Já que existe presentemente 50 A em cada campo no sistema (para o bem da simplicidade), e não existem outras limitações configuradas pelo usuário se não a limitação original de 600 A no alimentador, a capacidade disponível de cada um dos alimentadores alternativos pode ser facilmente determinada. A capacidade disponível de cada um dos campos nos circuitos alternativos está abaixo indicada.

Figura 27: Para propósitos ilustrativos, assumimos que o usuário colocou restrições de ampacidade em alguns dos campos. Existe ainda 50 A em cada campo no sistema, mas os campos K e T estão cada um configurados com uma restrição de ampacidade de 300 A.

Figura 28: Também para propósitos ilustrativos, assumimos que o usuário colocou restrições de segmento de circuito adicionais no campo I. Os campos a jusante estão limitados por sua restrição remota, portanto estes devem verificar a disponibilidade de segmentos a adicionar, e colocar um contrato sobre aquele recurso.

Figura 29: Com base no acima, os temporizadores de perda de voltagem estendida expiraram fazendo com que todas as chaves normalmente fechadas nos alimentadores F11, F12 e F13 abrissem.

Figura 30: Onde somente uma chave normalmente aberta existe em um campo, aquela chave torna-se a Primeira Alternativa por padrão. Onde um campo tem mais de uma chave normalmente aberta (campo Q), a Primeira Alternativa pode ser configurada pelo usuário se desejado. Um campo sem nenhuma chave normalmente aberta tomará serviço de onde este consegui-lo. As setas indicam o movimento provável dos técnicos quando o evento começa, com base nas regras para os técnicos.

Figura 31: Quando o técnico chega na chave que ele gostaria de fechar, se o técnico do campo adjacente já não estiver ali, ele pode chamar aquele técnico para alertá-lo. O técnico se deslocará para o membro do time de onde a chamada foi feita. Com ambos os técnicos na chave, uma decisão pode ser feita se fechar a chave.

Figura 32: Nas chaves 2, 5, 8 e 29, o campo de restauração tem capacidade suficiente, e nenhuma outra restrição, de modo que as chaves podem fechar imediatamente. Apesar do carregamento ser aceitável, o técnico do campo K sabe que somente um segmento pode ser captado pelo alimentador 32 (como configurado no Campo I). Portanto, o técnico para K deve verificar se o segmento está ainda disponível e assegurar um contrato para aquele segmento, com o campo I.

Figura 33: O técnico K move-se para a chave 16 e chama o técnico I. Com os dois técnicos na chave 16 é determinado que nenhum contrato existe para aquele segmento de linha. Ao mesmo tempo, os técnicos dos campos O e P estão procurando o serviço de restauração dos campos alternativos. O campo P chamou a atenção do técnico Q primeiro, assim ambos os técnicos estão agora na chave 39. Como o campo Q também tem 50 A no mesmo, a capacidade disponível do campo Q é agora de 450 A, sem nenhuma outra restrição. Portanto, a chave 39 pode fechar.

Figura 34: Com um contrato para aquele segmento de linha assegurado, o técnico K pode mover-se de volta para a chave 20, onde uma decisão agora pode ser feita para fechar a chave.

Note o movimento do técnico O de volta para a chave 24 em uma tentativa de encontrar uma boa fonte para restaurar o serviço para o

seu campo.

Figura 35: O técnico L agora move-se para a chave 22 onde o técnico N está tentando conseguir o serviço restaurado. Sua solicitação é negada pelo técnico L com base na restrição de segmento. A mesma coisa acontece na chave 24.

O técnico P pode também mover-se para a chave 27 onde ele pode decidir restaurar o serviço por si mesmo já que não existe um campo adjacente.

Figura 36: O técnico O novamente move-se de volta para a chave 28. Com capacidade suficiente no campo Q, e nenhuma outra restrição, os técnicos O e Q são capazes de tomar a rápida decisão de fechar a chave 28.

O técnico P, também sabendo da mesma capacidade disponível presente, decide fechar a chave 27. Note que a falta de coordenação anterior entre os campos permitiu que a carga fosse captada simultaneamente, possivelmente sobrecarregando o alimentador.

Figura 37: Note que a única carga que foi incapaz de ser restaurada foi o Campo N. Também note a atualização da capacidade disponível nos alimentadores que foram utilizados para restaurar o serviço.

Figura 38: Com tanta carga restaurada, um número de chaves percebe que estas devem iniciar o processo de Retorno ao Normal. As chaves 4, 23 e 24 estão nesta categoria. Apesar do temporizador de RTN poder regredir, o RTN não é permitido iniciar devido à regra de dois técnicos. Um técnico que sabe que seu campo não está sendo alimentado de sua fonte normal não permitirá que um técnico de um campo adjacente comece o RTN.

Figura 39: O sistema de transmissão está agora restaurado, provendo serviço para a subestação S1 e os alimentadores F11, F12 e F13. As chaves 1, 25 e 26 podem agora começar a regredir os seus temporizadores de RTN.

Figura 40: Os temporizadores de RTN expiram, permitindo aos técnicos começarem o processo de retornar cada campo ao normal. O cam90 po Q está configurado para uma transição Aberta, enquanto que todos os outros campos que incluem chaves normalmente abertas estão configurados para transições Fechadas. O processo de RTN deve acontecer primeiramente nos campos mais próximos da fonte normal, então operar para fora. Um RTN de transição Fechada requer uma notificação da chave normalmente aberta antes que esta possa continuar (Situação M).

Figura 41: Apesar do processo de RTN estar ocorrendo simultaneamente nos três alimentadores, falaremos primeiramente sobre o alimentador 11 por si mesmo. O técnico B descobre na chave 1 que o processo de RTN pode começar. Como esta é uma transição fechada ele deve notificar a chave normalmente aberta 2. Esta notificação inicia um temporizador na chave 2 o qual a forçará abrir após uma expiração prescrita. Isto assegura que um circuito paralelo não pode ser deixado no lugar indefinidamente, mas é esperado que a chave 2 será aberta antes da expiração pelo processo de RTN.

Figura 42: Com uma confirmação de volta da chave 2, a chave 1 pode agora fechar.

Figura 43: O técnico B pode agora mover-se de volta para a chave 2 para forçar a operação de abrir. Esta operação de abrir não requer a regra de dois técnicos.

Figura 44: O técnico B então move-se para qualquer chave do lado da carga normalmente fechada mas presentemente aberta. O campo C já estava pronto para o RTN já que o seu lado da fonte da chave 4 foi reenergizado pelo campo B. Ambos os técnicos B e C chegam na chave 4. Como o temporizador de RTN expirou anteriormente, somente o processo de notificação é necessário.

Figura 45: O técnico C move-se para a chave 5 para notificar o processo de RTN pendente. A chave 5 inicia o Temporizador de Situação M.

Figura 46: O técnico C então move-se de volta para a chave 4 onde a decisão pode ser tomada para fechar. O campo B está agora de volta ao normal.

Figura 47: O técnico C rapidamente move-se novamente de volta para a chave 5 onde ele pode abrir a chave imediatamente. O campo C está agora também de volta ao normal.

Note que a capacidade disponível nos campos A, D, E e F são todas atualizadas logo após estas operações.

Figura 48: Ao mesmo tempo em que o alimentador 11 estava retornando ao normal, os alimentadores 12 e 13 estavam executando ações similares. Neste caso, no entanto, o campo Q requer uma transição Aberta de volta ao normal. Para acomodar isto os técnicos O e P devem conseguir a aprovação de seus membros do time presentemente fechados que estão conectados com outros campos antes de fechar as suas chaves de fonte normais. A chave 28 nega a solicitação porque a chave 29 requer uma transição aberta.

Figura 49: Como a chave 39 é normalmente aberta, e esta sabe que uma chave normalmente aberta que requer uma transição aberta está fechada no campo Q, esta abrirá imediatamente para facilitar o processo de RTN no campo P. Após receber esta solicitação para o RTN, o técnico no campo Q pode mover-se para a chave 29 para executar a abertura ali. A carga é finalmente derrubada em todos os três campos O, P e Q.

Figura 50: O técnico P pode rapidamente mover-se de volta para a chave 26 para fechar, retornando o campo P de volta ao normal imediatamente. O técnico Q pode então mover-se de volta para a chave 28 para aprovar a solicitação de RTN.

Figura 51: O técnico O pode mover-se para a chave 25, fechá-la, restaurando o serviço para os campos O e Q. O campo Q está agora de volta para o seu estado normal.

Note que a capacidade disponível para o alimentador 41 é atualizada.

Figura 52: Agora o técnico O move-se para a chave 24. O processo de Temporizador de Situação M é completado pelo técnico L, e a chave 24 é permitida fechar. O campo O está agora de volta ao normal.

Figura 53: O técnico L move-se para a chave 20 para abrir

aquela chave normalmente aberta, então vai para a chave 22.

Na chave 22 os técnicos L e N podem fazer a determinação de fechar imediatamente, já que não existe um campo no lado da carga do campo N.

Figura 54: Três áreas de atividade estão agora ocorrendo. 1) O técnico N é capaz de ir para a chave 21 e imediatamente fechar, retornando o campo N de volta ao normal. 2) O técnico K move-se para a chave 16 para remover o contrato com o campo I para aquele segmento de linha. 3) E o técnico L move-se para a chave 23 para permitir que o processo de RTN comece. Após o técnico M ajustar o Temporizador de Situação M na chave 8, a chave 23 é capaz de fechar.

Figura 55: Finalmente, o técnico M move-se de volta para a chave 8 para abri-la. O sistema está agora de volta ao normal.

Metodologia de Alocação de Recursos de Sistema

Considerando agora os aspectos e características adicionais da presente invenção para prover uma metodologia de alocação de recursos do sistema, por exemplo para impedir a sobrecarga das fontes de energia elétrica, recursos são providos em cada nodo e uma comunicação de dados ou mensagens de alocação de fonte é executada para outros nodos para solicitar e estabelecer uma alocação de recursos de sistema apropriada. Para propósitos ilustrativos, esta metodologia será descrita em conexão com membros do time ou jogadores apesar de que deve ser compreendido que a metodologia pode também ser implementada em sistemas de nodos e controladores de nodos individuais 206 sem a definição de múltiplos times. Também para propósitos ilustrativos para simplicidade de explicação mas não para ser interpretado em nenhum sentido limitante, os recursos e a metodologia serão referidos como Contratos e Agentes de Contrato. Os Agentes de Contrato(ou CAs aqui após) facilitam a utilização da metodologia de Contratos. O CA, implementado como uma tarefa de processamento autônoma, isto é independente da funcionalidade de Técnico e da funcionalidade de Jogador que gerenciam a chave local, é empregado para gerenciar tanto a adição de carga durante uma transferência de carga, quanto a redu93 ção de carga no retorno ao normal. Assim, o CA pode estar caracterizado como um processo que está ativo ou habilitado em cada controle de chave e que gerencia somente as atividades relativas ao Contrato como aqui após descrito. O CA funciona comunicando localmente com a tarefa do Jogador, e remotamente com outros CAs, através de mensagens específicas de CA. Deve também ser compreendido que enquanto o CA será discutido em conexão com uma configuração de chave única, o CA é aplicável a todos os dispositivos tal como as chaves duplas, os refechadores, etc.

Se o usuário do sistema especificou uma captação de carga com base em restrições recarregamento em termos de uma contagem de segmentos, o CA estará ativo para controlar o gerenciamento das restrições de segmento de linha. O CA está também ativo se um limite de segmento de linha válido foi anunciado (propagado) da fonte. O limite de segmento de linha é continuamente propagado da fonte (campo) conforme o técnico desloca-se de jogador do time para jogador do time, como um processo independente. Conforme o limite de segmento de linha propaga-se para fora (do campo de fonte), menores conjuntos de contagens de limite de segmento de linha tomam precedência e são então adicionalmente propagados. Se as restrições de carga foram determinadas com base na amperagem máxima, o CA fica então ativo em resposta a este ajuste. A discussão da funcionalidade de CA aqui após está baseada em um dos ajustes ou especificações tais que a funcionalidade de CA foi habilitada. Deve ser notado que mesmo com a funcionalidade de CA habilitada, o Jogador não solicita um Contrato a menos que o segmento de circuito que está sendo energizado estiver sendo alimentado de uma fonte alternativa, ou diretamente ou indiretamente. Por exemplo, o fechamento de uma chave fonte/sub (a chave de time mais próxima da fonte do circuito) nunca requererá um Contrato, mas o fechamento de uma chave de união (entre fontes) sempre requererá um Contrato. Além destes dois casos absolutos a regra geral (como será aqui após explicado em maiores detalhes) é que um Contrato é requerido se o Campo de fonte presente, ou Campo concedente, indicar que este está sendo alimentado de uma fonte alternativa.

• » « · ······· · * · · · · « · · • · · · · · · · « · · · ♦

A indicação de uma fonte alternativa é inicialmente determinada pelo Técnico que fecha uma chave de união normalmente aberta. Deste ponto, a indicação de fonte alternativa é propagada cada vez que um segmento de circuito adicional é restaurado. Deste modo, todos os times saberão que estes estão em uma fonte alternativa, mesmo se a chave que foi fechada para restaurar o serviço era a chave de fonte normal para aquele campo (por exemplo as linhas de derivação radial chaveadas).

A lógica no nível de Jogador (membro do time) requer que se o campo concedente já for alimentado por uma fonte alternativa ou a chave local for uma posição de última carga somente e o campo solicitante está sendo alimentado de uma fonte alternativa, ou a chave local é uma chave de união para o campo solicitante, o Técnico será informado de modo que ele/ela possa tomar a ação apropriada em relação às restrições de transferência. Neste modo, um sinalizador de fonte alternativa (condição/indicação) propagará conforme necessário para os campos subseqüentes energizados da mesma fonte alternativa.

Quando o sinalizador de fonte alternativa é determinado, o Técnico também executa uma tarefa (que opera em uma base periódica) para iniciar uma verificação da capacidade de remover o sinalizador de fonte alternativa (condição). Como esta tarefa requer informações de um time adjacente, o Técnico solicitará ao Jogador para executar a verificação e relatar de volta. O Jogador procurará ver se esta chave no campo solicitante não é uma chave de união, e o outro campo ainda tem a sua determinação de sinalizador de fonte alternativa, ou, se a sua chave é uma chave de última carga somente e seu campo ainda tem a sua determinação de sinalizador de fonte alternativa, ou, se esta for uma chave de união no campo solicitante e o estado de chave atual ainda está fechado. Se nenhuma destas condições for verdadeira o Jogador relata de volta que o Técnico dever continuar verificando. De outro modo, o relato é que o sinalizador de fonte alternativa pode ser apagado.

De modo que o processo de apagamento inicie o sinalizador deve ser apagado primeiramente na chave normalmente aberta. Durante o := ·, :.. <· <

• · · · ······· · ···· · · · · ♦ · · • · · · · · · · · · · processo de retorno ao normal, quando uma chave normalmente aberta é capaz de reabrir, o sinalizador de fonte alternativa pode ser apagado sem dúvidas.

A funcionalidade de CA interage na funcionalidade (fluxo de lógica) do Jogador (membro do time) que avalia as regras para a transferência quando tentando fechar uma chave para captar uma carga de uma fonte alternativa (por exemplo após a lógica ter prosseguido através da Figura 22a para a Figura 22b, no fluxo de saída SIM do bloco de decisão Está a Chave Aberta ...). Se a funcionalidade de CA for habilitada, e todas as regras para a transferência foram satisfeitas, a tarefa do Jogador solicita um Contrato do CA, suspendendo a captação de carga até que este tenha sido notificado pelo CA da aceitação do Contrato. Quando do recebimento do Contrato solicitado, a tarefa do Jogador então continua e fecha a chave (por exemplo o fluxo de lógica do Jogador prossegue na Figura 22b através do conector C para o bloco de processo Pós Evento = ΌΚ para fechar'). Deve ser notado também que como parte do processo de negociação do Contrato, vários erros (envolvendo a rejeição de solicitação ou a expiração como será aqui após explicado em mais detalhes) podem ocorrer que impedem que o Contrato seja concedido. Na modalidade preferida da invenção, o Jogador notifica o Técnico do status de falha e o Técnico está livre para decidir se tentar novamente a solicitação ou tomar outra ação.

Para melhor compreender a metodologia da característica de alocação de recursos da presente invenção como caracterizado pelo Agente de Contrato, a seguinte terminologia/definições são úteis para propósitos ilustrativos:

Terminologia de Contrato:

Contrato - Uma estrutura de dados que contém um registro para a alocação (ou uma solicitação para alocação ou manutenção) de capacidade de fonte disponível limitada para cargas de distribuição. A estrutura de dados contém uma caracterização do recurso cuja alocação deve ser controlada, mais as informações relativas necessárias para construir e manter um registro daquela alocação. A estrutura de dados também contém uma

tabela de roteamento que permite que o Contrato seja transmitido para trás e para frente entre o Solicitante do Contrato e o Concessor do Contrato. A descrição desta estrutura de dados segue aqui após.

Solicitante de Contrato (CR) - Um membro do time que determinou que um Contrato é necessário e então inicia a solicitação para criar o Contrato.

Concessor do Contrato (CG) - O CA o qual reside no Jogador mais próximo no Campo mais próximo ao recurso (tipicamente a fonte ou fonte alternativa a qual está presentemente alimentando o circuito).

Intermediário de Contrato (Cl) - Um CA o qual não é nem o CR nem o CG mas o qual está entre o CG e o CG.

Transação de Contrato (CT) - Uma mensagem que inclui uma cópia de um Contrato que está em algum estado de processamento (solicitado, aguardando por aceitação, etc.). O propósito e o processamento da transação está implicado do conteúdo do campo de Estado do Contrato (ver 8. Estado do Contrato de Elementos de Dados de Contrato aqui após). Vista Geral da Funcionalidade do Agente de Contrato

Em um ambiente de processamento distribuído, o CA é eficiente para:

- Atravessar um circuito de distribuição de um ponto requer a alocação de um recurso crítico (Solicitante de Contrato ou CR), neste caso a capacidade disponível para um ponto de suprimento unicamente definido (Concessor de Contrato ou CG).

- Verificar a capacidade disponível em todos os pontos intermediários ao longo do percurso (Intermediário de Contrato ou Cl), traçando a rota de CR até CG.

- Verificar a capacidade disponível ao longo da rota inteira de CR até CG e para somente alocar a capacidade uma vez que for determinado que a capacidade pode ser acomodada ao longo da rota inteira.

- Confiavelmente alocar, manter e desalocar o recurso.

- Determinar em pontos intermediários ao longo da rota de um Contrato ativo que o Contrato não é mais necessário para propagar a neces97 sidade de dissolver o Contrato em uma ou duas direções simultaneamente se necessário.

- Manter vivos os contratos ativos fazendo com que o CR transmita periodicamente uma mensagem de manter vivo para os CIs e o CG com um mínimo de mensagem passando em um ambiente de comunicação livre de erros.

- Recuperar mais confiavelmente de mensagens perdidas por compartilhamento a responsabilidade final (para manter os Contratos) entre todos os CAs participantes através da utilização de temporizadores de atividade paralela e lógica de recuperação.

- Para restaurar um contrato perdido ao invés de apenas removê-lo, permitir que a restauração seja disparada em qualquer CA participante.

- Reduzir a possibilidade de Contratos redundantes através de uma identificação adequada e a propagação de uma criação de marcação de tempo/data através de toda a área de deslocamento do Contrato. Elementos de Dados do Contrato

Os elementos de dados que formam o conteúdo de um Contrato são:

1. Temporizador de Manutenção. Um contador de regressão inicializado a um intervalo de manutenção predefinido. A duração do temporizador está baseada no estado do contrato e na ação que está sendo executada. O temporizador é decrementado pelo CA independentemente de cada Contrato ativo e quando este atinge o zero, uma mensagem de solicitação de manutenção de Contrato é iniciada.

2. Solicitação de ID de Agente. A identidade (endereço de comunicação) do CA que originou a solicitação do Contrato.

3. Concessão de ID de Agente. A identidade (endereço de comunicação) do CA que concedeu a solicitação do Contrato. Cada ou ambos os agentes solicitante e concessor podem residir em Campos que são externos a um CA intermediário e sua base de dados de Contrato associada. Isto é, podem existir muitos Campos separando os CAs solicitante e concessor,

e uma cópia modificada do Contrato residirá em cada CA intermediário.

4. Solicitando o Número de Campo. A ID de Campo do Campo que originalmente causou a solicitação do Contrato.

5. Número de Campo Temporário. Um número de Campo o qual pode freqüentemente ser o número do Campo que o contrato apenas atravessou, ajudando na construção da rota do contrato, mas o qual pode ser utilizado para outros propósitos em certos casos.

6. Quantidade do Contrato. Número de recursos (segmentos de linha) contratados.

7. Capacidade do Contrato. Quantidade de capacidade em unidades de 10 A que devem ser alocados ou associados com o Contrato.

8. Estado do Contrato. O status presente do Contrato. O Estado do Contrato pode indicar se o Contrato é novo e ainda no estágio de negociação, se foi rejeitado pelo CA concedente, é um Contrato ativo e válido, ou está sendo dissolvido. Uma lista completa destes estados está abaixo:

a. Contrato Ativo. Uma solicitação de Contrato foi concedida, e está armazenada neste estado no CG, qualquer Cl, e no CR, até que uma ação adicional seja necessária (isto é, manutenção, dissolução).

b. Solicitação de Contrato Pendente. Uma solicitação de Contrato foi emitida e o CA solicitante está agora aguardando por uma reposta do CA concedente.

c. Solicitação de Contrato Não-Enviada. Uma solicitação de Contrato foi feita pelo Jogador, foi aceita pelo CA e agora está aguardando para ser enviada para o CG.

d. Deslocamento de Solicitação de Contrato. Um Contrato foi solicitado e o CA está agora enviando sua solicitação na direção de um CG potencial.

e. Solicitação de Contrato Aceita. O concessor aceitou um Contrato para o recurso solicitado. O recurso está agora reservado para utilização. Este status é passado para todos os CAs ao longo do percurso atravessado do concessor até o solicitante e o contrato é então armazenado em cada CA como Contrato Ativo. Quando recebido pelo CR este estado é co99 • · ♦ ♦ · · ··· « · · · * ······ ······ • · · · · ·· ·· ··· municado para o Jogador, permitindo que a chave seja fechada.

f. Solicitação de Contrato Negada. Este status aparecerá em Contratos enviados de qualquer CA que determine que a solicitação de Contrato deva ser rejeitada.

g. Solicitação de Contrato Negada. Este status aparecerá em Contratos enviados de qualquer CA que determine que a solicitação de Contrato deva ser rejeitada.

h. Solicitação de Contrato Negada Continua. Este status é um marcador que permite que um CA que está tentando (até agora sem sucesso) enviar uma mensagem de negação para o CA solicitante, lembrar reenviar a mensagem posteriormente.

i. Início de Dissolução de Contrato. Este status está presente em um Contrato em um CA que determina que o Contrato deve ser eliminado.

j. Dissolução de Contrato Contínua. Este status está presente em Contratos passados ao longo do CR para o CG.

k. Início de Manutenção de Contrato. Este status está presente em um CA que é o originador de um Contrato ativo cujo temporizador de manutenção expirou ou foi tocado, assim disparando o início de uma seqüência de manutenção.

l. Toque de Manutenção de Contrato. Se um CA intermediário para um Contrato ativo determinar que uma manutenção precisa ser executada, este pode solicitar (tocar) o CA que originalmente solicitou o Contrato para iniciar uma seqüência de manutenção.

m. Percurso de Manutenção de Contrato. Este status está presente em um Contrato que está sendo enviado de sua fonte de origem para outros Agentes de Contrato (que contém cópias do Contrato) com o propósito de satisfazer o temporizador de manutenção do Contrato.

n. Percurso de Manutenção de Contrato Não-Encontrado. Um CR enviou uma Solicitação de Manutenção de Contrato para um Cl ou CG o qual não tem registro do Contrato e esta informação está sendo retornada para o CR.

o. Retorno de Percurso de Manutenção de Contrato Não100

Encontrado. Este status está presente em um Contrato o qual está sendo enviado de um CA o qual, em resposta a uma mensagem de Percurso de Manutenção de Contrato, foi incapaz de encontrar o Contrato. Quando do recebimento da mensagem pelo Solicitante do Contrato CA, a solicitação para um Contrato será reemitida.

p. Toque de Manutenção de Contrato Não-Encontrado. Este status está presente em um Contrato enviado de volta para o originador de um Toque quando outro CA que recebe o Toque também não tem o Contrato associado.

q. Retorno de Toque de Manutenção de Contrato NãoEncontrado. Este status está presente em um Contrato enviado de volta para o originador de um Toque quando o Contrato no CA de destino não foi encontrado. Isto fará com que o Contrato no CA intermediário seja dissolvido.

r. Reativar Manutenção de Contrato . Este status é encontrado em Contratos enviados de um CA o qual recebeu uma mensagem que indica que um Contrato existente, aceito não está mais presente. O status fará com que todos os CAs receptores reativem o Contrato, e passem adiante a solicitação de reativar para o CG anterior. A solicitação de reativar causará uma realocação dos recursos para atender as especificações do Contrato.

s. Reativar Manutenção de Contrato Contínua. Este status aparecerá como um marcador em um Contrato que não pode ser reativado porque o CA está ocupado, e fará com que o Reativar seja tentado mais tarde. Este status é também utilizado quando o Contrato está em um Agente de Contrato que não perdeu o Contrato, assim este não deve reativar o Contrato, mas continuará somente a transferir o Contrato na direção do CG.

9. Marcação de Tempo de Contrato. A marcação de tempo pode ser utilizada tanto para a identificação de Contrato quanto para propósitos de temporização de Contrato. (Em uma modalidade preferida, uma marcação de tempo de 4 bytes em formato UNIX que corresponde ao tempo do Contrato original foi solicitada).

10. Contagem de Rota de Contrato. O número de Agentes de Contrato que precisam ser atravessados para atingir o agente concedente

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do originador. A identidade (endereço de comunicação) de cada CA ao longo desta rota que deve ser atravessada para alcançar do CA solicitante para o CA concessor está armazenada na Tabela de Roteamento de Contrato (ver aqui após).

11. Direção de Roteamento de Contrato. Em cada cópia do Contrato, esta é a direção dentro da Tabela de Roteamento de Contrato (ver abaixo) que deve ser atravessada para mover o contrato ao longo desta rota até o completamento. Inicialmente o Contrato é movido Para Cima do solicitante na direção do concessor, e quando concedido, o Contrato é movido Para Baixo na direção do solicitante.

12. Tabela de Roteamento de Contrato. Uma lista de identidades de CA (endereços de comunicação) que devem ser atravessadas para ir do CA solicitante para o CA concessor.

13. Números de Campo de Rota de Contrato. Uma lista de números de campo associados com cada Agente de Contrato na Tabela de Roteamento de Contrato.

Notas Adicionais Sobre os Elementos de Dados de Contrato

Em um exemplo ilustrativo da modalidade preferida, as IDs de CA acima são simplesmente o endereço de comunicação do membro do time no qual o CA reside. Como o membro do time pode tomar parte em dois ou mais Campos, e existe somente um único CA em cada membro do time, o número do Campo deve ser incluído para adicionalmente qualificar a identificação do CA.

O tempo que o Contrato foi originalmente solicitado no CR serve a dois propósitos. Este é utilizado para unicamente identificar o Contrato (juntamente com as IDs de CA e o número do Campo). A identificação única do Contrato é utilizada durante a manutenção do Contrato para assegurar que o Contrato ainda existe nos locais onde este é suposto existir. Em uma modificação da presente implementação, o tempo do Contrato pode também ser utilizado para determinar o intervalo de manutenção e a mortalidade do Contrato.

A tabela de roteamento incluída no Contrato é uma simples lista

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dos endereços de RTU de controle de chave que, quando combinados, formarão o percurso entre o CR e o CG. Isto cria uma simples forma de roteamento de ligar os pontos. Inicialmente os únicos dados de roteamento que são conhecidos são o membro do time de início e a fonte presente de cada Campo. A rota do Contrato durante a primeira passada para o último campo de fonte presente é ao longo do percurso dos membros do time de fonte presentes. O endereço de comunicação de cada membro do time de fonte presente em cada Campo através do qual o Contrato passa está anexado à tabela de roteamento de Contrato. Quando o Contrato chega no último Campo de fonte (CG) este conterá todas as informações necessárias para rotear ambas as direções, independente do estado presente do sistema.

Em uma implementação ilustrativa da modalidade preferida, a tabela de roteamento tem recursos finitos, e não pode armazenar uma quantidade ilimitada de informações de roteamento. Se durante o curso de roteamento de volta para a fonte presente um CA descobre que a tabela de roteamento estourou, o CA deve rejeitar o Contrato e roteá-lo de volta para a origem. O técnico e o Campo solicitante serão finalmente notificados através do Jogador e devem então procurar por outra fonte alternativa.

Similarmente, o número de Contratos que podem ser armazenados é também limitado. Se não existir espaço para armazenar um novo Contrato em nenhum CA, o CA deve negar o Contrato e retornar um CT de negação de volta para a sua origem. É claro, deve ser percebido que um espaço suficiente é provido para todas as possibilidades relevantes.

O Campo associado com cada rota de Contrato é salvo no registro de Contratos como um valor requerido no processo de transmissão de dados, e permite que o CA atualize a contagem de segmentos de linha no registro de Técnicos.

Vista Geral de Processamento de Contratos

O objetivo primário do CA é de gerenciar a sua base de dados local de Contratos. Este gerenciamento inclui a tarefa de aceitar uma solicitação de um Jogador para um novo Contrato, obter o controle sobre o recurso Contratado por comunicação através de CIs para um CG potencial, man

103 ter a integridade dos Contratos uma vez emitidos, e dissolver os Contratos uma vez que estes não são mais necessários. Os recursos dos CAs para fazer isto consistem em uma base de dados de Contratos que contém registros de Contratos, um CT o qual permite que o CA envie informações de Contrato para outros CAs, e a base de dados de Campos.

Quando um Contrato é necessário o Jogador faz uma solicitação para o CA para obter o Contrato. O CA cria um CT que inclui uma cópia de uma versão de rascunho do Contrato com todas as informações disponíveis preenchidas, e a envia para a fonte presente, normalmente até o Campo de fonte presente. Como com todos os outros CTs, o campo de Estado do Contrato é utilizado para influenciar o processamento do Contrato conforme este chega no CA receptor.

Deve ser notado que em uma modificação da presente implementação ilustrativa, o Contrato pode parar em um CA intermediário se o próximo Campo do lado da fonte não tem um Limite de Segmento de Linha válido. Deste modo, o processo de CT pode ser mais eficiente, permitindo que um Cl tome-se um CG. De outro modo, os CTs devem passar através de um Cl em cada Campo no caminho para a fonte presente. Os CAs em cada Campo direcionam e transferem o CT, indicando o estado de processamento presente do contrato, do CR para o CG e então de volta para o CR. Deve ser notado que a independência do processo de Técnico e do processo de Contrato simplifica, ou elimina os problemas relativos a restaurar o status de Contrato para os Técnicos que recuperam-se de falhas de sincronização.

O CR tem a responsabilidade primária de manter, e possivelmente dissolver, os Contratos aceitos. Normalmente o CR é notificado pelo Técnico através do Jogador quando o Contrato não é mais requerido. O CR pode então dissolver o Contrato apagando a sua cópia local e emitindo um CT contendo um status de dissolver para os CIs e o CG, atravessando a rota do Contrato.

Em geral, o CR, com a assistência do CG e todos os CIs, mantém a integridade dos Contratos existentes. Isto é conseguido pelo monito

104 ramento do temporizador de atividade de um Contrato, do Temporizador de Contrato, e periodicamente informando todos os outros CAs da presença do Contrato. Para reduzir o número de transações necessárias para isto, a Expiração do Contrato no CR é ajustada para ser mais curta do que a expiração nos CIs ou no CG. Assim o CR pode notificar os CIs e o CG da necessidade continuada do Contrato e impedi-los de precisar fazer perguntas desnecessárias. No entanto, se por alguma razão o CG não consegue fazer a notificação, os outros CAs podem iniciar as sequências de transações de comunicação para ou validar o Contrato ou apagá-lo de suas bases de dados.

O CR inicia o Temporizador de Manutenção Normal enviando um CT (Percurso de Manutenção de Contrato) na direção do CA concedente. O efeito do recebimento desta transação nos CAs intermediários é reiniciar o temporizador local do Contrato, e transferir o CT de Percurso de Manutenção de Contrato na direção do Concessor do Contrato. No Concessor do Contrato, o temporizador local do Contrato é reiniciado e a sequência de manutenção está completa.

No caso em que um CT de Percurso de Manutenção de Contrato não for recebido pelos CIs e/ou o CG contendo cópias locais do Contrato, os temporizadores eventualmente expirarão. Se isto acontecer, o CA enviará um CT na direção do CR para induzir o CR para iniciar a sua seqüência de Manutenção. Várias condições de erro podem ocorrer durante esta seqüência e estas estão tratadas nos fluxogramas lógicos das Figuras 56-59 e as mensagens referenciadas e as sequências de mensagens serão aqui após discutidas em mais detalhes.

Apesar do CR ter a responsabilidade de manter os Contratos aceitos, o CG e os CIs auxiliam neste processo pelo monitoramento dos seus temporizadores de manutenção. Se o temporizador de manutenção de um CG ou dos CIs expirar, o CA Toca o CR através dos CIs (se presentes), assim tentando iniciar uma seqüência de manutenção de temporizador pelo CR.

Existem outros modos em que os CIs e o CG auxiliam na deter105

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minação da validade continuada de um Contrato. Um exemplo disto seria se um Cl, no processo de transferir a Solicitação de Manutenção, determinasse que a fonte do circuito mudou. Isto muito provavelmente ocorrería se uma chave normalmente aberta ao longo do percurso de circuito alternativo tivesse reaberto. Este Cl ajustaria então o status de Contrato para Início de Dissolução de Contrato, assim indicando que o Contrato não é mais válido e deve ser dissolvido. CTs seriam então gerados para dissolver o Contrato.

Em outro exemplo, um CA intermediário pode ser capaz de determinar que o limite de segmento de linha já foi alcançado possivelmente devido a segmentos que foram adicionados em outro ramo do circuito. Neste caso o CA intermediário pode rejeitar o Contrato e enviá-lo de volta para o CR.

Quando da aceitação de um Contrato, todos os Agentes de Contrato informarão aos Técnicos associados com os Campos ao longo da rota do Contrato do aumento ou da diminuição de recursos de circuito requeridos. O CA é capaz de fazer isto com base na visibilidade que é dada a um CA nos Campos. Para assegurar que os Técnicos recebem esta informação no modo mais oportuno, o CA emitirá uma mensagem de Evento para o Campo. A mensagem de Evento é fornecida para cada membro do Time, permitindo que o Técnico receba os dados no seu local presente, isto é, qualquer jogador/membro do time no time.

Metodologia de Agente de Contrato - Ilustrações de Fluxo Lógico

De acordo com aspectos importantes da presente invenção e referindo agora às Figuras 56-59, aqui descrito está um fluxograma ilustrativo que pode ser empregado e representativo de operações típicas executadas pela presente invenção e cada jogador, por exemplo, um membro de time único. Ficará aparente para aqueles versados na técnica que a implementação de um CA também inclui muitas tarefas e funções de rotina como genericamente discutido aqui após. Por exemplo, qualquer atividade de CA que resulte na necessidade de enviar um CT ao longo da comunicação pode requerer um retardo ou tempo de retransmissão embutido para permitir que um canal de comunicação ocupado torne-se disponível. A qualquer mo106

mento que uma base de dados ou tabela de roteamento é atualizada é possível que o tamanho disponível da base de dados ou tabela de roteamento seja excedido. Como é típico em tais ilustrações, nos fluxogramas das Figuras 56-59 o fluxo lógico é geralmente do topo para o fundo (a menos que de outro modo indicado) e onde nenhuma saída está mostrada de uma caixa de processamento, isto significa que o processamento imediato da mensagem que entra pelo CA foi completado. Note também que um número das ramificações lógicas nos fluxogramas estão anotados com Estados de Contrato designados. Isto significa que a ramificação é condicional em uma correspondência entre aquele(s) Estado(s) indicado(s) e o Estado encontrado no campo de Estado do Contrato do CT ou no campo de Estado da entrada de base de dados de Contrato, qualquer que seja o respectivo Estado que esteja sendo processado. Isto é, para o fluxograma que mostra o processamento de CTs que entram, o Estado é o estado do CT que entra, ao invés do estado de um Contrato na base de dados de Contratos.

Referindo agora especificamente à Figura 56, o CA entra no seu laço de processamento na caixa de processamento 1400 para procurar por mais processamento para ser executado. Especificamente, o CA periodicamente começa um ciclo de processamento primeiramente processando qualquer CT que entra recebido através da comunicação (percurso de fluxo Sim na Figura 57), e então solicita novos Contratos de tarefas de Jogador no bloco de processamento 1402 em relação a uma cópia local da base de dados de Contratos (percurso de fluxo Sim na Figura 58), e finalmente no bloco de processamento 1404, a base de dados de Contratos entra através do percurso de fluxo na Figura 59 (com base no conteúdo dos elementos de dados de Estado e Temporizador). Os resultados dos três tipos de processamento incluem atualizar a base de dados de Contratos local, relatar para as tarefas de Jogador e Técnica e passar os CTs adiante para outros CAs quando necessário para assegurar, manter, liberar ou rejeitar o Contrato, como será aqui após explicado em mais detalhes.

Considerando agora o fluxo lógico detalhado em relação ao processamento dos CTs que entram recebidos ao longo da comunicação e com

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referência específica à Figura 57, aqui ilustrado está o processamento aplicado a um único CT que entra, os blocos de processamento individuais sendo explicativos destas etapas de processamento. O processamento de CA repete-se para cada CT que entra. Em alguns casos isto pode resultar em modificações na base de dados de Contratos local, e especificamente no campo de Estado do Contrato. O CA então pode posteriormente tomar uma ação adicional na solicitação com base no Estado do Contrato revisado. Esta técnica é aplicada através de todos os vários fluxogramas de processamento de Contrato para controlar o processamento de Contrato.

A Figura 58 mostra o processamento aplicado às solicitações de processamento de Contrato que entram para um novo Contrato que originase da tarefa de Jogador local. Se a solicitação for para criar um novo Contrato, a estrutura de dados do Contrato é zerada, inicializada com os elementos de dados ilustrados e então inserida na base de dados. Especificamente, no bloco de processamento 1406, o número de Campo do Jogador que solicita a capacidade adicional através do Contrato é inserido na base de dados. No bloco de processamento 1408, o elemento de dados de Campo Temporário é preenchido com o Campo de fonte onde a capacidade está sendo procurada. Isto será feito em um dos Campos adjacentes se algum existir. Um valor não-zero (ou válido) nesta entrada provê informações adicionais para facilitar a capacidade do CA de determinar para onde enviar o CT. Deve também ser notado que o Mecanismo de Alocação de Contrato não está selecionando de uma das diversas fontes alternativas, mas ao contrário está tentando alocar um recurso limitado (capacidade de distribuição) de uma fonte energizada especificada pelo Jogador quando a solicitação de Contrato foi emitida. Conforme o CT que solicita a capacidade move-se na direção de uma fonte concedente potencial, cada CA modificará o Campo Temporário para direcionar a solicitação na direção da fonte energizada presente do circuito. Uma entrada zero ou inválida indica que o CT atingiu o Jogador mais próximo e o Campo mais próximo da fonte do circuito. No bloco de processamento 1410, os elementos de dados de Quantidade e Capacidade Requeridas incluem a contagem de segmentos se restrições de ca108

pacidade com base em contagem de segmentos (Quantidade Requerida) estão sendo solicitadas, e/ou restrições de capacidade com base em amperagem de carga (Capacidade). Se ambas forem especificadas, a contagem de segmentos toma prioridade posteriormente quando o CA tenta conceder capacidade para o solicitante. A função de Marcação de Tempo no bloco de processamento 1412 adiciona um grau de singularidade ao contrato porque esta é determinada somente uma vez, aqui no CR e nunca modificada. Se por alguma razão, uma cópia duplicada do Contrato aparecer na base de dados, a marcação de tempo pode ser utilizada para verificar o problema. Ajustando o Estado do Contrato para Solicitação de Contrato Não-Enviada no bloco de processamento 1414, o CR (em um ponto posterior no processamento) verá este Contrato na base de dados e enviará uma Solicitação de Contrato na direção do CG.

Se o Jogador não estiver solicitando um novo Contrato, o fluxo prossegue através do percurso Não do bloco de processamento 1405 para o bloco de processamento 1416 para processar uma solicitação para terminar um Contrato existente. O Contrato está localizado na base de dados com base na sua ID de Contrato e Campo, e seu status é modificado para ser Início de Dissolução de Contrato. O CA, posteriormente enviará a solicitação para dissolver o Contrato na direção do CG quando este atender a base de dados (explicado aqui depois em mais detalhes).

Considerando agora o processamento de entradas de base de dados de Contratos em cada CA e com referência à Figura 59, o processamento está baseado no conteúdo do campo de Estado do Contrato com a exceção das funções de gerenciamento de Temporizador. Os valores do campo de Estado que disparam as ações especificadas estão mostrados como etiquetas nas setas que levam aos blocos de processamento. Referindo agora à Figura 59a, como discutido, uma atividade principal do CA é de monitorar e tomar uma ação com base no campo de Estado do Contrato (ou Estado) de entradas na base de dados de Contratos. Para os contratos ativos existentes (Estado do Contrato = Contrato Ativo), isto envolve iniciar uma sequência de Manutenção de Contrato em um intervalo predetermina109 • · ♦ · · · · · · • ······ · • ♦ · · · · · · do, no bloco de processamento 1418. Cada CA está monitorando os seus Temporizadores de Contrato de base de dados, contando-os e nesta etapa presente no processamento, o CA está procurando por um temporizador expirado. A modificação do Estado para Início de Manutenção de Contrato subseqüentemente fará com que o CA inicie uma seqüência de manutenção. O percurso de fluxo de estado de Solicitação de Contrato Pendente para o bloco de processamento 1420 indica que uma solicitação para iniciar um Contrato está em destaque. Nenhuma ação adicional é tomada a menos que o temporizador local do Contrato expire, em cujo caso a solicitação é abandonada. Como este estado somente aparece no CR, o jogador é informado que a solicitação expirou sem ser completada. O percurso de fluxo de estado de Solicitação de Contrato Não-Enviada para o bloco de processamento 1422 somente ocorre no CR e inicia uma seqüência como mostrado para deslocar-se para um CG potencial se não ali agora, o percurso de fluxo prosseguindo através do percurso de determinação Não para o bloco de processamento 1424 (Figura 59a). Se não houver deslocamento requerido, o fluxo prossegue através do percurso de determinação Sim para o bloco de processamento 1426 já que este é um CG potencial e ou a solicitação é conseguida ou negada com base na disponibilidade de recursos.

Referindo agora à Figura 59b, uma entrada de base de dados de Deslocamento de Solicitação de Contrato indica que uma solicitação está a caminho de um CR na direção de um CG potencial, bloco de processamento 1428. Em cada CA ao longo de rota, uma capacidade local deve existir para acomodar a carga adicional (bloco de processamento 1428, Figura 59b). Se não, a determinação no bloco de processamento 1428 é Não e o fluxo prossegue para o bloco de processamento 1430 onde a solicitação é rejeitada pela alteração do seu estado como mostrado e retornada para o CR. Se uma capacidade existir no CA e este for uma chave de fonte mais próxima da última fonte do circuito, o fluxo prossegue através da determinação Sim do bloco de processamento 1428 para o bloco de processamento 1432 onde este é aceito e portanto designado para ser o CG, o fluxo prosseguindo através da determinação Sim do bloco de processamento 1432 para o bloco de

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processamento 1434. De outro modo, o fluxo prossegue através do percurso de determinação Não do bloco de processamento 1432 para o bloco de processamento 1436, onde a determinação é feita Está a fonte do Campo do lado da fonte adjacente definida. Se Sim, o fluxo prossegue para o bloco de processamento 1438 para deslocar-se em direção ao CG potencial. Se Não, o fluxo prossegue para o bloco de processamento 1440 para negar a solicitação porque esta não tem mais para onde ir, sendo novamente retornado para o CR. O Estado de Solicitação de Contrato Aceita é encontrado como uma notificação de um Contrato concedido sendo retornado para o CR. Este fluxo para este estado prossegue para o bloco de processamento 1442. Em cada etapa ao longo do percurso para o CR, isto significa que o Estado deve agora estar Ativo, e que é agora o tempo de levar em conta o recurso concedido informando o Técnico. Se estiver no CR, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1444 e não precisa enviar a mensagem mais adiante mas precisa informar o Jogador. Se estiver no CG ou em um Cl, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1446 onde o percurso para o CR continua com uma atualização e uma incrementação apropriadas.

Considerando os estados de Solicitação de Contrato Negado e Negado Contínua que prosseguem para um bloco de processamento 1448 da Figura 59c, estes estados são encontrados se o Contrato não for aceito. Se não estiver no CR, o fluxo prossegue através do percurso de determinação Não do bloco de processamento 1448 para um bloco de processamento 1450 onde o CT de Negado Contínua é enviado na direção do CR e a cópia local do Contrato é apagada. Se chega no Jogador, o fluxo prossegue através do percurso de determinação Sim do bloco de processamento 1448 para um bloco de processamento 1452 onde o Jogador é notificado e o Contrato é apagado.

O estado de Início de Dissolução de Contrato prossegue para um bloco de processamento 1454 e é iniciado quando um Contrato previamente existente não é mais necessário. Isto pode ser determinado e é portanto iniciado por um Jogador em qualquer ponto ao longo da rota do Contrato de um Contrato Ativo existente. Especificamente, se for determinado

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• · · · ······· • · · · · « · · · · que um segmento de linha não está mais sendo alimentado de uma fonte alternativa, o Contrato é desnecessário. Isto causa uma determinação única no bloco de processamento 1454 para conduzir a necessidade de dissolver o Contrato em uma de duas diferentes direções ou ambas as direções através dos blocos de processamento 1456, 1458 ou 1460 dependendo se a determinação no bloco de processamento 1454 for CR, CG ou Cl respectivamente. Uma vez que as mensagens foram enviadas, a cópia local do Contrato é apagada e os recursos deslocados através do bloco de processamento 1462.

Como mostrado na Figura 59d, o estado de Dissolução de Contrato Contínua, encontrado através do recebimento de um CT que solicita que um Contrato seja dissolvido, prossegue para um bloco de processamento 1464. Se a posição relativa ao longo da rota como determinado no bloco de processamento 1464 for no CR ou no CG, os pontos terminais da rota, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1466 para terminar a seqüência de comunicação, apagar a cópia de Contrato local e solicitar ao Técnico para reduzir a sua reserva de capacidade contratada. Se a posição relativa for em um Cl, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1468 fazendo-o transferir o CT ao longo da rota presente (para cima ou para baixo) além de executar outras etapas executadas no CG e no CR. Os Estados de Início de Manutenção de Contrato e Início de Toque de Manutenção de Contrato conduzem a necessidade para o CR iniciar uma seqüência de Manutenção através do percurso de fluxo para um bloco de processamento 1470. Se o CR e o CG estão determinados serem os mesmos no bloco de processamento 1470, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1472 onde o Temporizador é reinicializado e o Estado do Contrato é ajustado para Contrato Ativo. Se não, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1474. Se estes Estados forem encontrados no CR, o Estado do Contrato é ajustado para Contrato Ativo, o Temporizador é reinicializado e o CT de Deslocamento de Manutenção de Contrato é enviado na direção do CG. Se estes estados forem encontrados no CG ou em um Cl, o Estado do Contrato é ajustado para Contrato Ativo, o Temporizador é reinicializado

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e um CT de Toque de Manutenção de Contrato é enviado na direção do CR para iniciar uma seqüência de Manutenção.

Considerando agora a Figura 59e, um estado de Deslocamento de Manutenção de Contrato é entrado quando um CT foi recebido com aquele Estado, e o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1476 onde o Temporizador de manutenção do Contrato é reinicializado, se o Estado é reinicializado para Contrato Ativo. Se não, no CG, o CT; é retransmitido na direção do CG. Se, conforme este CT é recebido em um Cl ou no CG, o Contrato não estiver na base de dados (mostrado na Figura 57, bloco 1407), um estado de Deslocamento de Manutenção de Contrato NãoEncontrado será substituído com o fluxo prosseguindo para um bloco de processamento 1478. Isto faz com que um CT de Retorno de Deslocamento de Manutenção de Contrato Não-Encontrado seja enviado de volta para o CR, e a cópia local do Contrato seja apagada. Um estado de Retorno de Deslocamento de Manutenção de Contrato Não-Encontrado será encontrado na base de dados com o fluxo prosseguindo para um bloco de processamento 1480 conforme a indicação de Contrato Perdido está sendo enviada para o CR. Se a entrada de base de dados for encontrada em outro CA do que o CR, o Contrato é ajustado em Ativo e seu temporizador é reinicializado. Se a entrada for encontrada no CR, o Estado é mudado para Reativar Manutenção de Contrato Contínua discutido adicionalmente em conexão com a Figura 59f.

Se quando tentando Tocar o CR para iniciar um ciclo de manutenção, o CA determinar que o Contrato está perdido ou no CR ou em um Cl ao longo do percurso para o CR, o CA terá inserido um Contrato na base de dados com um Estado de Toque de Manutenção de Contrato NãoEncontrado, o fluxo prosseguindo para um bloco de processamento 1482. Isto é então apagado e um CT com o Estado Retorno de Toque de Manutenção de Contrato Não-Encontrado é enviado na direção do CG. Ambas estas entradas de base de dados fazem com que a cópia local do Contrato seja apagada, e todos os CAs outros que aquele onde o Contrato foi descoberto faltando, o Técnico é instruído para liberar a fonte contratada.

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Com referência agora à Figura 59f, o processamento inicial das entradas de base de dados de Reativar Manutenção de Contrato e Reativar Manutenção de Contrato Contínua prossegue para um bloco de processamento 1484. Se não estiver no CG, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1486 onde um CT com um Estado de Reativar Manutenção de Contrato deve ser enviado na direção do CG. Se estiver no CG ou após o bloco de processamento 1486, o fluxo prossegue para um bloco de processamento 1488 onde o Contrato torna-se reativado ajustando seu estado para Contrato Ativo e reajustando o seu temporizador. Se a reativação estiver sendo executada em qualquer outro CA que não o CR, o Técnico deve ser informado para alocar (realocar) o recurso Contratado.

Exemplo Ilustrativo para Assegurar uma Alocação de Capacidade

O exemplo ilustrativo seguinte mostra como a metodologia de CA é utilizada para mais confiavelmente alocar a capacidade do sistema de distribuição em um sistema de distribuição de energia complexo. As Figuras 29 até 39 ilustram um exemplo de como a lógica operada para reconfigurar um sistema de distribuição complexo, por exemplo, baseado em uma característica de contrato simples para limitar cada segmento de circuito em um segmento de carga adicional de um segmento adicional. A metodologia de CA não está assim restrita ou limitada e ao contrário procura e encontra a última fonte de suprimento através de múltiplos segmentos, sendo capaz de alocar e desalocar mais de um segmento de carga adicional daquele suprimento, e sendo capaz de levar em conta a alocação ao longo da rota inteira da carga até a fonte. Este exemplo é útil para ilustrar a metodologia de CA no processo de tomada de decisão associado com a Figura 29, isto é, o fechamento da Chave 20 no Campo L, uma chave normalmente aberta. Apesar do Técnico no Campo K poder determinar se o Campo localmente tem a capacidade de captar o Campo L, ele não tem como saber se a subestação S3 tem a capacidade necessária, isto é, é assumida e o Técnico no Campo L seleciona o seu membro do Time ou Jogador para fechar a Chave 20 porque este acredita ser a melhor fonte alternativa para o circuito. No entanto, nem o Técnico no Campo L, nem o Técnico no Campo K, tem nenhum modo

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de saber se a fonte preferida tem ou não a capacidade necessária até lá atrás na fonte do circuito na subestação S3 a qual está distante diversos segmentos. Com a metodologia de CA, a capacidade necessária em todos os pontos ao longo do caminho para a fonte alternativa será verificada e alocada. Fazendo isto, a metodologia de CA impede qualquer sobrecarga de circuito potencial que possa ser causada pela possibilidade que outras chaves no sistema de distribuição possa concorrentemente fechar para restaurar o serviço nas suas próprias áreas do circuito. A metodologia de CA também supera a necessidade do cliente saber com antecedência que cada fonte alternativa pode ser confiada sem preocupar-se com a configuração em tempo real do sistema de distribuição. Como discutido, a metodologia de CA é operativa no fluxo do Jogador na Figura 22b (na saída Sim do bloco de processamento Está a Chave Aberta? etc.) que corresponde à chave 20 estando aberta (É uma chave de Fonte/União ou de Carga/União ou outra chave a qual está energizada e serviría como uma fonte alternativa para o circuito), e é claro, está presentemente configurada para fazer parte do sistema. Neste ponto da lógica, o Técnico no Campo L selecionou a Chave 20 como a melhor fonte para o Campo e assim direciona o Jogador para tentar restaurar a energia para o Campo. O Jogador no Campo L na Chave 20 agora gostaria de fechar a chave. No ponto da lógica acima notado, o Jogador solicita ao CA determinar se a capacidade antecipada pode ser alocada, e ou retornar que a capacidade existe e foi assegurada, ou retornar que a capacidade não pode ser assegurada por alguma razão. Se a capacidade for contratada, o Jogador fechará a chave. Se não, o Jogador informará o Técnico o qual podem então tentar localizar e contratar a capacidade com outra fonte alternativa.

Referindo agora à Figura 56, bloco de processamento 1402, o CA no Jogador solicitante na Chave 20, o qual é portanto um CR, determina que um novo Contrato é necessário. A lógica agora move-se para a Figura 58, bloco de processamento 1405 e nos blocos de processamento 14061414 (excluindo o bloco 1407) preenche alguns detalhes formando o que será o equivalente a uma nova aplicação de Contrato. Ajustando o Estado

115 • · ·· · · ········ • · ···· · ······ a ο · a··· ·· ·· · · do Contrato para não-enviado (bloco de processamento 1414), o contrato, o qual será colocado na base de dados de Contratos, será posteriormente reconhecido como uma aplicação a qual precisa ser processada (transferida na direção de um CG potencial).

O endereço de destino do CA no Campo adjacente ao longo da rota para o CG é obtenível da base de dados de configuração (Figura 13, Membro do Time de Fonte Presente). Na presente implementação, como existe somente uma rota através das chaves energizadas da Chave 20 para a última fonte, S3, a direção de deslocamento do CT fica prontamente aparente. No entanto não está prontamente aparente que a capacidade está disponível no Campo I ou em S3. Além disso, a Chave 10 no Campo G podería simultaneamente estar tentando captar carga devido a uma falta que afeta o Campo F. É uma característica da metodologia de CA facilitar esta determinação em um sistema de distribuição complexo, dinamicamente variável.

Referindo mais uma vez à Figura 22, ao bloco de processamento 1404 e ao fluxo contínuo da Figura 59, o Contrato não-enviado será agora processado pelo CR. No bloco de processamento 1422, o Contrato será reconhecido como não-enviado, e o CR determinará se a solicitação pode ser totalmente satisfeita localmente ou necessita ser comunicada para um CA em outro local. Deve ser aqui notado que uma característica da metodologia de CA é que esta provê uma capacidade genérica de determinar se a capacidade necessária existe em uma rede de distribuição complexa. Pela manipulação das solicitações locais assim como daquelas que requerem comunicação e coordenação com outros dispositivos, a metodologia de CA serve para simplificar o processo de alocação de recursos total. No bloco de processamento 1426 na Figura 59a, o CR pode alocar o recurso e conceder o Contrato. Fazer isto requer o CA notificar o Técnico porque o Técnico possui” a quantidade de capacidade de carga disponível para o segmento de linha. No bloco de processamento 1424, a aplicação do Contrato deve ser transferida para outro CA em um campo adjacente, o CR muda o campo de Estado do Contrato para Solicitação de Contrato Pendente, e

116 • · fr · · · ··· · · · · · • »····· ······ • · · ···· · · · · ♦ ♦ também copia a aplicação do Contrato para uma caixa de saída, mudando o seu Estado para Deslocamento de Solicitação de Contrato. Deixando uma cópia do Contrato no CR, com um Temporizador de atividade operando, o CR será capaz de monitorar o ainda não preenchido Contrato e manipular as aplicações de Contrato perdidas. Deve ser notado que uma especificação da implementação será capaz de manipular uma ampla variedade de modos de falha típicos devido a mensagens de comunicação perdidas ou gargalos de processamento de tal modo a evitar a sobrecarga no circuito, má alocação de recursos ou extravio de recursos de tal modo que o sistema fique incapaz de realocar ou redirecionar os recursos futuramente.

Considerando o próximo estágio de processamento, a mensagem de Deslocamento de Solicitação de Contrato chegará no próximo CA ao longo do percurso que vai da fonte energizada selecionada na direção da cabeça do circuito, neste caso é a Figura 29, Chave 16 no Campo K. O fluxo lógico na Figura 57 no bloco de processamento 1409 adicionará a cópia do Contrato, presentemente no Estado de Deslocamento de Solicitação de Contrato, na base de dados já que o Contrato é novo. Quando o CA inspecionar a base de dados, este encontrará a mensagem de Deslocamento e a processará no bloco de processamento 1428 da Figura 56b. Note que a lógica neste ponto requer que exista uma capacidade adequada neste ponto, e em cada CA subseqüente ao longo da rota para a fonte alternativa. Se não, o Contrato é negado. Note também deste ponto em diante, a solicitação continuará a ser roteada como uma mensagem de Deslocamento de Solicitação de Contrato através do sistema até que a mensagem não possa mais deslocar-se e tenha assim atingido a última chave de fonte. Neste exemplo, esta chave será a Chave 14 no Campo I. Quando a mensagem atinge este ponto, a lógica no bloco de processamento 1434 da Figura 59b será executada para aceitar o Contrato. Este CA é agora designado o CG deste Contrato.

Ao longo da rota do CR para o CG, a tabela de roteamento do Contrato foi construída de tal modo que o percurso de retorno para o CR é conhecido e incorporado no Contrato. No CG e em cada Cl ao longo da rota

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para o CR (blocos de processamento 1442, 1444 e 1446 na Figura 59b), o Estado do Contrato é ajustado para Contrato Ativo e seu temporizador de manutenção é inicializado. Também, conforme a mensagem passa de volta para o CR, em cada dispositivo (incluindo o CG, os CIs e o CR), o Técnico é informado que a quantidade de carga Contratada está agora compromissada com o Contrato e é portanto subtraída da capacidade disponível do Campo.

Quando a mensagem de Solicitação de Contrato Aceita alcança o CR além do processamento acima descrito, o Jogador é notificado da aceitação do Contrato e o Jogador fechará a chave para restaurar o segmento de circuito. Se por alguma razão o Contrato não pode ser emitido, o Contrato é negado, o Jogador e o Técnico são notificados e podem ou tentar captar a carga de uma fonte diferente, tentar novamente a solicitação indefinidamente ou desistir de tentar restaurar o serviço.

Vista Geral das Etapas de Processamento de Contrato

Deve ficar claro do exemplo acima que existem muitas eventualidades que os CAs devem lidar conforme estes roteiam os CTs através de todo o sistema de distribuição. Cada situação deve ser processada de tal modo a minimizar a possibilidade de que um circuito fique sobrecarregado devido à alocação duplicada de recursos, à possibilidade que um campo não está energizado porque um Contrato não pôde ser emitido devido a um CT perdido, ou à possibilidade que um Contrato não pode ser emitido devido a uma perda de controle sobre a alocação. Estas várias circunstâncias são minimizadas através da aplicação do processamento e regras identificadas no fluxo de metodologia de CA ilustrado nas Figuras 56-59.

A estratégia para negociar, manter e dissolver um Contrato está abaixo resumida:

1. O Técnico no Campo solicitante do evento de transferência solicita o Jogador para fechar uma chave de fonte alternativa para energizar o Campo.

2.0 Jogador convoca o Técnico do Campo concedente para o propósito de coordenação e verificação de recursos de circuito.

3. Se o Jogador descobre que as restrições de transferência não

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foram ainda atendidas, e que um Contrato é requerido, o Jogador emite uma solicitação para o CA local. Enquanto o CA tenta obter um Contrato, tanto o Técnico solicitante quanto o Técnico concedente devem permanecer no local do CR, exceto para uma visita ocasional a um membro do time adjacente para satisfazer o temporizador de visitas. O Jogador está também essencialmente em um padrão de retenção enquanto o Contrato está sendo obtido.

4.0 CR monta as informações necessárias em um registro de Contrato (ID de CA, número de Campo, tempo, etc.) e envia o registro para o CA na fonte presente do Campo concedente. O CA solicitante então monitora o retorno do registro juntamente com o seu Estado. Após um período de tempo predefinido, se uma resposta não foi recebida, o agente solicitante assumirá que o Contrato solicitado foi perdido (presumivelmente devido a falhas de comunicação), e emitirá uma resposta de Negativa de volta para o Jogador, finalmente fazendo o Técnico reavaliar a seleção da fonte alternativa, e potencialmente iniciar o processo inteiro novamente.

5. O CA recebendo a nova solicitação de Contrato avalia o conteúdo do Contrato. Como é uma nova solicitação, o CA verifica se os recursos do circuito estão disponíveis da perspectiva de sua locação de chave. Se os recursos não forem disponíveis, possivelmente devido a transferências que estão ocorrendo ao mesmo tempo em um ramo diferente, o CA sinaliza o Contrato como negado e retorna-o para a origem. Se o Contrato for permitido com base nos dados locais, o CA adiciona sua ID na lista de roteamento, e transfere o Contrato para o membro do time de fonte presente do próximo Campo na direção da fonte absoluta.

6. Assumindo que o próximo CA a receber a nova solicitação de Contrato está na chave fonte/sub este é o ponto onde o Contrato residirá. Se recursos de circuito adequados não forem disponíveis, o CA sinaliza o Contrato como negado e retorna-o para a origem utilizando a agora completa tabela de roteamento. Se recursos de circuito forem disponíveis, o CA sinaliza o Contrato como sendo aceito, atribui a si mesmo como a ID de CA concedente, e envia o Contrato de volta na direção da origem, mantendo uma cópia do Contrato localmente. A contagem de segmentos de circuito que

119 • ·

foram transferidos é também incrementada (ver nota abaixo).

7. Utilizando a tabela de roteamento de Contratos o Contrato retornará para o próximo CA retornando pela lista. Este CA irá novamente examinar o conteúdo do Contrato. Se o Contrato foi negado este simplesmente continuará transferindo o Contrato na direção do ponto de origem. Se o Contrato foi aceito o CA armazenará uma cópia do Contrato na sua base de dados de Contrato local, e incrementará a alocação local para a quantidade de carga que foi transferida. A alocação de recursos então, armazenada nos dados do Técnico (por exemplo, como uma pasta), pode ser utilizada para tomar decisões imediatas em relação a transferências adicionais que podem ser solicitadas. O Contrato será então novamente transferido na direção de sua origem.

8. Assumindo que o próximo CA a receber o Contrato está no ponto de origem, se o Contrato foi sinalizado como Negado o CA relatará de volta para o Jogador que a transferência não foi permitida. O Contrato então dissolverá. Se o Contrato for sinalizado como aceito, o CA relatará de volta para o Jogador que a transferência pode continuar como normal, permitindo que a chave desejada feche. O Contrato é então armazenado localmente, e a alocação de recursos é incrementada.

9. Uma vez que um Contrato é armazenado na base de dados do CA este deve ser mantido. A manutenção do Contrato é normalmente somente iniciada pelo CR, apesar de que um Cl pode tocar o agente solicitante para manutenção se o Contrato parecer estar estagnado. Um temporizador de manutenção está associado com cada Contrato, com o CR tendo um intervalo de tempo mais curto do que os outros CAs. Quando o temporizador expira, o CR enviará uma cópia do Contrato, marcada como Deslocamento de Manutenção, na direção do CG.

10. Um Cl recebendo esta solicitação de manutenção procurará pelo Contrato na sua base de dados, e se encontrado atualizará o temporizador de manutenção local associado com aquele Contrato, então transferirá a solicitação de manutenção (Deslocamento de Manutenção) na direção do CG. Se o Contrato não for encontrado na base de dados local, o CA retorna120

rá o Contrato para o CR sinalizado como Não-Encontrado (Retorno de Deslocamento de Manutenção de Contrato Não-Encontrado). Quando do recebimento da indicação de Contrato Não-Encontrado, o CR pode reativar o Contrato emitindo o Contrato novamente e propagando a reativação na direção do CG (Reativar Manutenção de Contrato). Qualquer CA que ainda contenha o Contrato original apenas transferirá a mensagem de reativação. Qualquer CA sem o Contrato aceitará o Contrato imediatamente e novamente incrementará a sua alocação de recurso local conforme necessário, então o transferirá novamente na direção do CG.

11. Se outro CA do que o CR descobrir que um temporizador de manutenção de Contrato expirou para um Contrato ativo, aquele CA enviará uma mensagem de toque de Contrato para o agente solicitante. Esta função pretende impedir que um Contrato permaneça no lugar por um período prolongado desnecessariamente. A recepção da mensagem de toque de Contrato no CR sinaliza o agente solicitante para iniciar um ciclo de manutenção de Contrato.

12. Se uma mensagem de toque de Contrato roteada para o CR é recebida por um agente sem um Contrato correspondente, uma mensagem de Retorno de Toque de Manutenção de Contrato Não-Encontrado é propagada de volta na direção do CG. Conforme o Contrato se desloca este é removido em cada local onde este ainda existe, e os ajustes apropriados são feitos na alocação de recursos local. Se o Contrato era realmente ainda requerido pelo CR, um processo de manutenção subseqüente do CR resultará em um processo de reativação de Contrato (Reativar Manutenção de Contrato).

13. Apesar de que em uma modalidade alternativa aqui após discutida, o CA pode encontrar uma razão para o Contrato ser dissolvido, uma operação presentemente automática pelo Técnico e o Jogador pode resultar no Jogador imediatamente pedindo a remoção do Contrato. Isto seria provavelmente o resultado de uma operação de Retorno ao Normal sendo executada localmente, mas pode também ser um segundo evento de contingência que causa uma reconfiguração adicional do circuito. Nova121

mente neste caso, o CA sinaliza o Contrato para ser dissolvido e o transfere para a rota de Contrato. O Contrato é então removido por cada CA, e todas as ações apropriadas são tomadas para restaurar as restrições de recursos para o próximo evento de transferência. O incremento e o decremento da alocação de recursos locais são executados neste ponto do fluxo. A alocação de recursos então, armazenada nos dados do Técnico (por exemplo, como uma pasta), pode ser utilizada para tomar decisões imediatas em relação a transferências adicionais que podem ser solicitadas.

Considerando uma tal modalidade alternativa, uma tarefa está incluída para o CA solicitante procurar qualquer razão para dissolver o Contrato diretamente. Por exemplo, uma operação de chaveamento manual que move este segmento de circuito para outra fonte seria motivo para dissolver o Contrato. Isto pode ser uma operação manual no Campo que foi a origem do Contrato, ou uma operação manual em outro Campo visto localmente somente pela liberação do sinalizador de fonte alternativa. O Contrato seria então dissolvido de acordo com a discussão acima.

De acordo com outra modalidade alternativa, a capacidade é temporariamente alocada conforme o CT atravessa os segmentos de linha intermediários que podem ser segmentos limitantes. Um temporizador está atribuído à alocação temporária de tal modo que se o Contrato não for concedido, a alocação temporária fica assegurada de ser eventualmente utilizada ou apagada. Isto levaria em conta a possibilidade remota onde dois Contratos foram enviados para um CG comum a montante de um Cl com os dois Contratos requerendo uma capacidade em um segmento de linha intermediário, a qual, em combinação, excede sua capacidade.

Claims

1. Sistema para controle de distribuição de energia elétrica através de uma rede, a rede compreendendo uma pluralidade de nós (108A-G, 200), caracterizado pelo fato de que cada nó (200) inclui:

uma chave (204); e um controlador de nó (206) configurado para controlar a chave (204) do referido nó, o controlador de nó incluindo primeiros recursos configurados para monitorar o sistema de energia elétrica para anormalidades e para responder a anormalidades pré-determinadas e detectadas e segundos recursos configurados para comunicar e trocar informações com controladores de nós (206) na pluralidade de nós (108A-G, 200) e para determinar se devem operar as respectivas chaves (204) para realizar a reconfiguração do sistema de energia elétrica, em que a pluralidade de nós (108A-G, 200) é organizada em uma pluralidade de times, cada time associado a um campo definindo uma parte do sistema de distribuição delimitada por nós (108A-G, 200), cada membro de cada time compreendendo um nó da pluralidade de nós (108AG, 200), pelo menos um nó da dita pluralidade de nós (108A-G, 200) sendo um membro comum de pelo menos dois times, cada time da dita pluralidades de times compreendendo um agente para controlar e coordenar os membros do time, o dito agente sendo capaz de se comunicar entre times para trocar informações com os ditos nós (108A-G, 200) para determinar um plano negociado entre pelo menos dois times da dita pluralidade de times, e controlar a operação da dita pluralidade de controladores de nó (206) para executar reconfiguração da dita pluralidade de nós (108A-G, 200) do sistema de distribuição de acordo com o plano negociado após a detecção de uma das ditas anomalias pré-determinadas, a informação comunicada incluindo: dados sobre membros do time adjacentes e de outros times que representam informações do sistema; identificadores de tarefa e representações funcionais sobre como responder a uma determinada condição do sistema percebida e de acordo com o plano negociado.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo

Petição 870180141268, de 16/10/2018, pág. 8/87

2 fato de que os identificadores de tarefas e representantes funcionais são caracterizados como instruções, respostas ou regras de implementação.

3. Método para controle de distribuição de energia elétrica através de uma rede, caracterizado pelo fato de que:

a rede compreende:

uma pluralidade de nós (108A-G, 200), cada nó (200) incluindo:

uma chave (204); e um controlador de nó (206) configurado para controlar a chave (204) do referido nó, o controlador de nó incluindo primeiros recursos configurados para monitorar o sistema de energia elétrica para anormalidades e para responder a anormalidades pré-determinadas e detectadas e segundo recursos configurados para comunicar e trocar informações com controladores de nós (206) na pluralidade de nós (108A-G, 200) e para determinar se devem operar as respectivas chaves (204) para realizar a reconfiguração do sistema de energia elétrica, em que a pluralidade de nós (108A-G, 200) é organizada em uma pluralidade de times, cada time associado a um campo definindo uma parte do sistema de distribuição delimitada por nós (108A-G, 200), cada membro de cada time compreendendo um nó da pluralidade de nós (108AG, 200), pelo menos um nó da dita pluralidade de nós (108A-G, 200) sendo um membro comum de pelo menos dois times, cada time da dita pluralidades de times compreendendo um agente para controlar e coordenar os membros do time, o método compreendendo as etapas de:

comunicar entre times para trocar informações com os ditos nós (108A-G, 200) para determinar um plano negociado entre pelo menos dois times da dita pluralidade de times, e controlar a operação da dita pluralidade de controladores de nó (206) para executar reconfiguração da dita pluralidade de nós (108A-G, 200) do sistema de distribuição de acordo com o plano negociado após a detecção de uma das ditas anomalias pré-determinadas, em que a informação comunicada inclui: dados sobre membros

Petição 870180141268, de 16/10/2018, pág. 9/87 do time adjacentes e de outros times que representam informações do sistema; identificadores de tarefa e representações funcionais sobre como responder a uma determinada condição do sistema percebida e de acordo com o plano negociado.

5 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os identificadores de tarefas e representantes funcionais são caracterizados como instruções, respostas ou regras de implementação.