CN102273037B - 混合配电网电力恢复控制 - Google Patents

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Abstract

一种停电恢复系统，其管理包括多个开关装置的电网。停电恢复系统包括具有所述电网的网络模型的停电管理系统。多个本地恢复控制器与停电管理系统通信，并且每个所述本地恢复控制器包括关联到各个责任区的修整网络模型。

Description

混合配电网电力恢复控制
本申请主张于2008年12月31日提交且题为“Hybrid DistributionNetwork Power Restoration Control”的美国临时专利申请No.61/141,826的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及在停电之后配电系统的电力恢复控制。特别地，本发明涉及停电管理系统(OMS)和馈线自动化系统(FA)的有效使用。
背景技术
配电系统的可靠性指标，特别是系统平均中断持续时间指标(SAIDI)和客户平均中断持续时间指标(CAIDI)，是对电力企业性能的主要度量之一。SAIDI通常定义为每个所服务的企业客户的平均停电持续时间。CAIDI为对平均客户停电时间的度量，另外称为平均恢复时间。这些性能指标经常与电力企业的费率增加或者其它金钱激励相联系。因此，当务之急是电力企业使停电范围和持续时间最小化，从而维持最佳的SAIDI和CAIDI值。
维持高网络可靠性的一种方法是通过适当地维护诸如变压器、断路器、架空线等的物理系统部件。对网络可靠性指标的其它主要贡献者为故障响应。特别地，重要的是对未出故障但是由于电网其它某处故障的原因而经历电力中断的负载区域快速地恢复服务。
在许多企业电网中，故障响应由停电管理系统(OMS)管理。这些OMS系统利用客户电话呼叫使用复杂跟踪算法来定位出故障区域。OMS系统于是依赖于调度员来执行恢复切换分析(RSA，restoration switching analysis)以确定服务恢复切换计划。服务恢复切换计划包括一个或多个网络切换指令，所述网络切换指令被执行时对一个或多个负载区域恢复电力。通过监控和数据采集(SCADA)系统或者藉由调度员与移动地勤人员之间的通信，开关断开/闭合命令可以自动地/电子地执行。
SCADA和OMS系统为配电管理系统(DMS)的一部分。DMS对实际停电的响应时间由许多因素决定，所述因素包括现场的遥测的部件的数目和位置、现场的远程可控制开关装置的数目和位置、地面可派遣人员的数目和位置。可能最重要的响应时间变量是在DMS中如何确定停电以及如何执行切换操作。由于在每个过程步骤中需要人机互动，恢复时间经常为至少若干分钟或更久。通过涉及人类互动，故障定位和恢复可以更细致入微，但是总体恢复时间减小受到负面影响。
通过消除临时/间歇故障情况下对人的参与的需求，自动重合开关的使用大幅提高了架空配电系统的可靠性。与断路器非常类似，自动重合开关在感测到故障时断开。在预定数量的时间之后，自动重合开关尝试闭合。此过程重复，直至故障被清除或者直至在自动重合开关保持断开时预设数目的尝试闭合事件被计数。以此方式，通常原本造成停电的许多间歇故障被清除，而不会有永久性电力丧失。然而，自动重合开关无法消除在永久性故障情况下对回馈电力恢复的需求。
智能保护和控制继电器或者智能电气设备(IED)已被用于通过对等或其它通信方法来执行反馈切换控制。然而，该技术只能在对反馈电源容量、反馈馈线负载能力和其它电路约束(诸如电压越限)的关注最小的简单配电系统中被采用。现有的架空配电系统，特别是较为陈旧的网络，经常比这些简单配电系统模型复杂得多。
因此，提供一种在更复杂网络中能够执行RSA和恢复功能的自动化系统是有利的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于管理包括多个开关装置的电网的停电恢复系统。该停电恢复系统包括具有电网的网络模型的停电管理系统，停电管理系统包括使用网络模型用于确定恢复切换计划的停电引擎。多个本地恢复控制器与停电管理系统通信，每个本地恢复控制器具有不同的本地恢复控制器责任区，该本地恢复控制器责任区为电网的一部分。每个本地恢复控制器包括关联到各个本地恢复控制器责任区的修整(trimmed)网络模型。每个本地恢复控制器进一步包括切换分析引擎，该切换分析引擎使用修整网络模型用于确定恢复切换计划。本地恢复控制器可操作以检测关联责任区中的故障，以及当故障被检测到时，各个本地恢复控制器切换分析引擎尝试产生恢复切换计划。如果切换分析引擎失败，则向用于停电引擎的停电管理系统发送请求从而产生恢复切换计划。
根据本发明的另一方面，提供了一种管理电网的方法，该电网包括多个开关装置。该方法包括提供具有电网的网络模型的停电管理系统，该停电管理系统包括停电引擎。提供与停电管理系统通信的多个本地恢复控制器，每个本地恢复控制器具有不同的本地恢复控制器责任区，该本地恢复控制器责任区为电网的一部分。每个本地恢复控制器包括关联到各个本地恢复控制器责任区的修整网络模型。每个本地恢复控制器进一步包括切换分析引擎。本地恢复控制器监测电网。如果故障出现在责任区，各个本地恢复控制器使用切换分析引擎来确定本地恢复切换计划。如果本地恢复切换计划有缺陷，则使用停电引擎确定全局恢复切换计划。全局或本地恢复切换计划接着被执行，以恢复到电网的一个或多个停电区段的电力。
根据本发明的又一方面，公开了一种管理电网的方法，该电网包括多个开关装置。该方法包括检测电网上的故障。产生恢复切换计划，其包括顺序序列的切换分析操作，所述切换分析操作包括手动切换操作和远程可控制切换操作，恢复切换计划是可执行的从而隔离电网的出故障部分并反馈电网的停电部分。每个切换操作顺序地执行。如果切换操作为手动切换操作，将命令传送到地勤人员从而手动执行切换操作。如果切换操作为远程可控制切换操作，开关命令传送到开关装置以执行切换操作。
附图说明
图1为根据本发明的混合恢复系统的局部示意图。
图2为示出了根据本发明的混合恢复系统的某些方面的流程图。
图3为示出本发明的过程流的流程图，其中恢复切换序列包括远程可控制开关装置和本地控制开关装置。
图4为具有两个责任区的示例性配电网。
具体实施方式
根据本发明的恢复系统将停电管理系统(OMS)与馈线自动化(FA)基础设施组合以获得组合的混合恢复控制。恢复系统示于图1并且大体上由数字10指示。恢复系统10包括OMS服务器12，OMS服务器12可包括数据存储器16，该数据存储器可存储例如客户信息、人员信息和其它停电管理相关过程数据。OMS服务器进一步包括用于该OMS所负责的部分网络的全网络模型18。网络模型是物理网络部件以及它们的连接关系的数学表示。例如，该模型可包括所有负载(铭牌信息和负载分布(profile))、变压器(铭牌信息和配置)、电源(容量)、开关装置(类型和负载能力)以及它们之间的互连(导体类型、配置、长度以及阻抗特性)。OMS服务器进一步包括停电引擎20，该停电引擎接收和处理客户呼叫以确定出故障网络区段在哪里。它还确定可能的故障位置，其中应将地勤人员应引导到那里从而清除故障状况并修复电路。OMS服务器12与OMS控制室14通信，该OMS控制室具有运行一个或多个应用22的至少一台计算机。该应用提供OMS服务器和控制室人员(操作员)之间的界面。例如，该应用可以是图形用户界面GUI应用，利用该应用操作员可以观看网络的当前状况(供电/停电区段)并且对停电网络部件运行RSA。操作员也可以产生/观看/调整/或向地勤人员发送网络修复/重配置指令。
系统10进一步包括多个本地恢复控制器24a和24b。应理解，尽管仅仅示出两个本地恢复控制器，但是取决于给定配电网的尺寸和复杂性，可以利用多于两个本地恢复控制器。本地恢复控制器24为远离OMS服务器和控制室而驻留的工业计算机。每个本地恢复控制器具有配电网中的责任区(AOR)。此责任区可以是例如配电网中由多个给定变电站和/或馈线源供电的部分。在其它实施例中，AOR可以由地理或政治边界来限定。
本地恢复控制器与它们责任区中与开关、断路器以及其它变电站/馈线控制机构关联的IED通信。本地恢复控制器24包括IED数据网关25，该IED数据网关促进本地恢复控制器和IED之间的通信。另外，本地恢复控制器24可充当IED和OMS服务器12之间的通信网关，和/或可以独立地和自动地对其责任区中的停电起作用。根据一个实施例，本地恢复控制器位于变电站内部。在其它实施例中，本地恢复控制器可以位于变电站外部，只要该位置是安全的并且具有与到OMS服务器12和其责任区中的IED两者的通信链接即可。
每个本地恢复控制器24包括本地恢复切换分析(RSA)引擎26，当本地恢复控制器检测到其责任区中的故障状况时，该本地恢复切换分析引擎生成本地恢复切换计划(RSP)。如将在下文更详细讨论，恢复切换计划为一系列切换命令，其目的是隔离出故障区域以及恢复到尽可能多的停电/未被供电负载的电力。恢复切换分析引擎要求本地网络模型28发现和标识恰当的反馈路径。本地网络模型28为位于OMS服务器12的全模型的修整模型。根据一个实施例，修整模型包括全OMS模型中所含有的所有类型的信息，同时涵盖更小的电气或地理区域。根据一个实施例，修整遵从操作员的责任区(AOR)的边界。周边网络部件(其典型地为AOR之间的互连线)的激励状态是由本地恢复控制器和OMS服务器协调确定。例如，本地恢复控制器向OMS服务器发送(与周边部件)毗邻的部件的激励和/或断开/闭合状态。随后，OMS服务器确定周边部件的激励状态并且将信息传回到所有相关本地控制器。相关本地控制器可以是具有受周边部件直接影响的设备的那些本地恢复控制器。修整网络模型的使用减少了计算要求，从而允许工业计算机不那么强大。另外，修整模型的使用加速了RSA中的RSP计算，因为被处理的数据集更小。
每个本地恢复控制器24进一步包括执行协调器30，该执行协调器通过IED数据网关监测配电网。如果故障出现，并且自动重合开关其中之一完成重闭合序列并锁死，协调器30将该锁死识别为触发事件，并且进而执行RSA引擎26。使用修整网络模型28，本地RSA引擎26尝试生成RSP。如果尝试失败，协调器30向OMS服务器(或控制室应用，统称为OMS服务器)传送请求以生成全局RSP。在该解决方案和/或切换操作影响多个责任区的意义上说，OMS的RSP是全局的。如果出现下述情况则本地RSA引擎会失败，例如，1)所有潜在本地RSP造成网络越限(电流、电压或其它)或者2)潜在反馈路径是穿过周边网络部件并且本地恢复控制器需要来自相邻AOR的更多信息。
通过在本地恢复控制器首先尝试生成RSP，OMS服务器上的计算负载减小，而同时增大RSP生成的速率。协调器30从IED数据网关采集网络状态相关信息(计量数据、开关位置等)，并且按照固定时间间隔或者当出现显著变化(例如，模拟值变化超过固定百分比，或者由于自动保护控制或手动开关控制的原因开关位置变化)时，将此信息转发到OMS服务器。所有本地恢复控制器将这些更新转发到OMS服务器。以此方式，在OMS服务器处的全网络模型总是精确的。随后，当OMS服务器被请求生成RSP时，其所依赖的网络模型总是有效的。
RSA引擎26为基于操作员定义的各参数来工作的自动RSP生成过程。所述参数控制应如何生成恢复切换序列、应如何验证序列以及应如何选择最佳的RSP。在执行计算时，RSA引擎可以使用系统的故障前负载或者系统的预测负载，从而用于反馈恢复路径搜索。通过周期性地或者根据需要从IED采集计量数据，系统的故障前负载可以在修整网络模型中得以维持。
如果RSP中的所有开关装置可以远离本地恢复控制器被控制，则当在本地恢复控制器处生成RSP时，协调器30(根据RSP中的恢复切换序列)顺序地通过IED数据网关向IED发出切换命令(之间具有时间延迟，以允许由IED执行切换命令，并且在假如开关无法操作时处理异常)。当本地恢复控制器执行RSP时，开关状态变化、显著的计量数据变化以及RSP执行结果(例如成功/失败)可以被报告给OMS，使得全网络模型被更新。
当RSP在OMS服务器处生成时，OMS服务器与每个本地恢复控制器的协调器30通信以执行RSP。相应地，OMS发送RSP到所有相关本地恢复控制器，并且每个本地恢复控制器实例化含有直接通信IED对象(对于由本地恢复控制器控制或直接连接到其的开关)和间接通信IED对象(对于不是由本地恢复控制器控制或并非直接连接到其的开关)的RSP执行对象。随后，具有对应于恢复切换序列(RSS)中第一开关命令的直接通信IED对象的本地恢复控制器发出相应切换命令(通过其IED数据网关)，并且报告切换命令执行结果(开关断开/闭合)到OMS服务器(在一时间延迟之后以允许开关操作)。当OMS服务器接收切换命令执行报告时，其将报告转发到另一相关本地恢复控制器。当在本地恢复控制器接收到转发的切换操作执行报告时，本地恢复控制器将RSS步骤(开关装置操作SD)标记为已完成，并且检查RSS中的下一个步骤是否对应于直接通信IED对象。如果是，本地恢复控制器发出切换命令，否则，本地恢复控制器等待下一个转发的切换操作执行报告。
如果RSP中不是所有开关装置都可以远离本地恢复控制器而被控制，则现在在下文将更详细描述恢复系统10的功能。参考图2，示出混合恢复系统10的过程流程图。当观看图2时应理解，恢复切换计划(RSP)包括至少一个恢复切换序列(RSS)。每个RSS包括一系列开关装置操作(SD)，该开关装置操作标识了本地(仅仅手动可控制)或远程可控制开关以及关联操作(断开或闭合)。
如上面所讨论，整个过程将两种类型的故障区域标识与它们的关联RSP确定过程组合。参考图2，左半部大体上与OMS功能关联，其中停电引擎50接收包括客户呼叫、人员观察和一些遥测数据的输入。基于这些输入，停电引擎50确定故障区域(停电区)。如上所讨论，停电引擎50需要企业配电系统的模型、复杂的跟踪算法和确定性规则。当故障区域被确定时，使用控制室GUI应用告知人工操作员(例如，使停电的网络区段闪亮，或者使标识的故障部件附近的故障符号闪亮)。在52，OMS的人工操作员(OMS控制室应用的用户)发起恢复切换分析(RSA)以生成RSP。在此过程中，他/她的经验和专业判断通过OMS控制室应用的GUI被应用，包括RSA的设置参数选择以及许多可能RSP候选的结果过滤和验证。
在整个过程的右半部，在56，被操作或锁定的自动重合开关通过直接监测由IED标识。基于IED数据集中器或网关的智能过程(诸如上述的本地恢复控制器)监测变化事件的数据(例如开关位置)并且确定是否自动重合开关被操作和锁定(例如通过检查IED的重闭合和/或操作计数器)。如果识别了永久性故障，在58，自动RSP确定过程(在本地恢复控制器)被触发。由于RSP确定是在本地恢复控制器进行，在此RSP确定过程中不需要操作员参与。即使RSP确定过程并未产生有效RSP并且必须请求OMS服务器来确定RSP，但是不需要操作员。以此方式，处理速度可以大幅提高。
在RSP确定之后，在54，RSP确定过程的完成触发自适应RSP执行过程，如图3更详细所示。如将在下文讨论，基于所涉及开关装置的类型以及切换操作的结果，系统进行调适。
应理解，即使当RSP是由本地恢复控制器自动地生成时，RSP执行过程在视为需要时仍然会涉及人工操作员，诸如当不是所有开关装置是远程可控制的时，并且手动可控制开关必须由地勤人员根据人工操作员指导来操作。在这种情况下，根据第一实施例，自动RSP执行并不进行，并且RSP被发送到OMS服务器且通过OMS控制室应用的GUI显示给人工操作员。随后，人工操作员通过操作员界面向导监视RSP执行过程，在那里开关装置操作命令被发送到地勤人员和/或遥测的开关。在任何时间，人工操作员可以终止RSP的执行，于是该过程返回到停电引擎50。根据另一实施例，在上述情况下，自动RSP执行会仍然被授权，如下文将进一步所讨论。
大多数配电系统包括混合的开关装置文件夹—手动断流器(本发明上下文中的本地开关的实例)、遥测的自动重合开关、分段隔离开关、联络开关等。因此，基于操作员界面向导的RSP执行不一定是最佳选择，特别是就执行速度而言。在这种环境下，自动RSP执行可以被授权，其中只有在需要时请求操作员干预，诸如派遣来操作RSS中的开关的人员。
上面各实例主要讨论仅仅涉及远程可控制的开关装置的RSP。参考图3，其示出自动RSP执行，其中RSP包括远程控制开关和本地(手动)控制开关两者。此RSP执行过程可以在单个本地恢复控制器进行或者与OMS服务器以及若干相关本地恢复控制器协调地进行，这取决于在哪里生成RSP(例如在本地恢复控制器或者在OMS)。如将在下文讨论，当在RSP中需要手动可控制开关时，OMS服务器(并且因此OMS控制室应用和操作员)被告知，使得他/她可以派遣地勤人员来操作开关。
RSP执行授权标志可以预设。根据其它实施例，RSP执行授权标志可以由OMS控制室操作员通过GUI来设置并且被传送到每个本地恢复控制器。因此，取决于系统配置，默认设置可以允许或不允许自动RSP执行。使用OMS GUI，操作员可以改变设置，其中RSP执行授权标志被发送到本地恢复控制器，覆盖默认设置。当自动RSP执行开始时，在100，RSP执行授权标志被检查以确定自动RSP执行是否被授权。如果未授权，则在102，操作员界面向导被呈现给人工操作员用于手动RSP执行。如果自动RSP被授权，该过程在104通过检索第一RSS而开始。在105，确定在步骤104是否检索了RSS。如果是，在106，检索下一个/第一开关装置。在107，确定在106是否检索了SD。如果是，则在108，执行检查以确定相应SD是否是远程可控制的。如果SD是远程可控制的，则在110，通过DA/FA基础设施上将控制命令发送到SD。在112，针对装置控制故障事件来监测远程可控制开关装置。假如这种情形发生，相应RSS被标记为“失败”，并且在相应RSS中将不进行另外的开关。这确保了网络的完整性，即，保护和控制连锁准则未被违背。系统可接着移动到下一个RSS。
如果SD不是远程可控制的，则在114，操作员界面窗口将在控制室GUI应用的屏幕上弹出，因此人工操作员可以指派地勤人员执行手动切换操作。某些操作情形会涉及多于一个恢复切换序列(RSS)，其中一个或多个RSS需要操作员辅助的切换操作。在116，人工操作员会被计时，并且如果在预定时间段之后没有响应，该过程继续到下一个RSS。以此方式，鉴于人工操作员的不可用而尽可能多地实施RSP。
如果操作员在118认为控制正常，则系统在120等待人员操作SD的确认。当确认被收到时，该过程继续到下一个SD。当地勤人员用无线电或其它方式与操作员通信以表示切换操作完成时，确认可以被接收。在那时，操作员可以将数据输入GUI，这于是造成OMS将信息传送到本地恢复控制器。
在需要时，操作员可以通过拒绝人员辅助的切换操作来选择终止RSS的执行。这种情况下，RSS被标记为“终止”。然而，当操作员界面仅仅超时时，RSS被标记为“待定”并且不终止。在任一事件中，下一个可用RSS被执行。根据一个实施例，使用多线程程序可以同时执行所有RSS。
通过示例的方式，以及参考图4，示出了示例配电网，其中所有开关都是远程可控制的。网络200由位于企业控制设施的单个OMS监测。网络包括两个不同责任区(AOR)。第一AOR(AOR1)由源S1供电并且第二AOR(AOR2)由源S2供电。第一本地恢复控制器LRC1毗邻源S1并且第二本地恢复控制器毗邻源S2。如上所讨论，LRC1存储AOR1的修整网络模型，并且LRC2存储AOR2的修整网络模型。OMS维持AOR1和AOR2二者的全网络模型。
AOR1包括两条馈线。馈线1-1包括馈线断路器Brk1-1，开关SW1-1-1、SW1-1-2和SW1-1-3以及负载LD1-1-1、LD1-1-2和LD1-1-3。馈线1-2包括馈线断路器Brk1-2，开关SW1-2-1、SW1-2-2、SW1-2-3和SW1-2-4以及负载LD1-2-1、LD1-2-2和LD1-2-3。根据本实例，所有馈线断路器和开关通过LRC1是远程可控制的。
AOR2包括三条馈线。馈线2-1包括馈线断路器Brk2-1，开关SW2-1-1和SW2-1-2，以及负载LD2-1-1和LD2-1-2。馈线2-2包括馈线断路器Brk2-2，开关SW2-2-1、SW2-2-2、SW2-2-3和SW2-2-4，以及负载LD2-2-1、LD2-2-2、LD2-2-3、LD2-2-4和LD2-2-5。馈线2-3包括馈线断路器Brk2-3，开关SW2-3-1和SW2-3-2，以及负载LD2-3-1和LD2-3-2。根据本实例，所有馈线断路器和开关通过LRC2是远程可控制的。
如果故障(故障1)出现在负载LD1-2-1。Brk1-2的电子继电器的重闭合功能将感测此故障并且循环遍历重闭合序列。如果故障并未自我清除，自动重合开关将锁死，断开Brk1-2。由于Brk1-2包括IED，LRC1被告知该故障。在感测到故障时，在LRC1的RSA引擎被执行。RSA引擎首先确定如何隔离故障。在本实例中，故障可以通过断开开关SW1-2-3而被隔离。随后，负载LD1-2-1和LD1-2-2仍未被供电。通过闭合开关SW1-2-4或SW1-2-2，反馈可恢复至未被供电负载的电力。然而，如果开关SW1-2-4闭合，电力将从AOR2中的源S2被汲取。由于LRC1不具有网络模型和AOR2的信息，它无法完全对联络开关SW1-2-4建模以用于恢复到负载LD1-2-2和LD1-2-3的电力。特别地，由于模型被修整，它无法确定断开SW1-2-4是否违反AOR2中的任何电压或其它约束。
然而如果开关SW1-2-2闭合，所有所需的建模对于AOR1均是本地的。因此修整模型能够确定RSP。根据一个实施例，本地恢复控制器确定最佳RSP是在单个AOR中本地可执行的那个RSP。这可以被确定为“最佳”解决方案，即使根据其它准则(例如负载平衡)，其它解决方案是最佳的。如果馈线1-1具有足够容量，则RSA引擎生成RSP，该RSP在开关SW1-2-3被断开以隔离故障之后，通过闭合SW1-2-2而恢复到负载LD1-2-2和LD1-2-3的电力。根据这种情况，OMS服务器RSA引擎是不需要的，并且因此不被执行。
根据第二实例，如果故障(故障2)出现在负载LD2-2-2，并且开关SW2-2-1为自动重合开关，则开关SW2-2-1将感测故障，并且发起重闭合序列。如果故障并未自行清除，则SW2-2-1锁死。由于SW2-2-1包括IED，LRC2被告知故障。在感测到故障时，在LRC2的RSA引擎被执行。RSA引擎首先确定如何隔离故障。在本实例中，故障可以通过断开开关SW2-2-3和SW2-2-2而被隔离。随后，负载LD2-2-4和LD2-2-5保持未被供电。通过闭合SW1-2-4、SW1-1-3或SW2-1-2，反馈可恢复到未被供电负载的电力。然而，如果开关SW1-2-4或SW1-1-3闭合，将从AOR1中的源S1汲取电力。由于LRC2不具有网络模型和AOR1的信息，它无法完全对联络开关SW1-2-4或SW1-1-3进行建模以恢复到负载LD2-2-4和LD2-2-5的电力。特别地，由于模型被修整，它无法确定断开开关SW1-2-4或SW1-1-3是否违反AOR1中的任何电压或其它约束。
然而如果开关SW2-1-2闭合，则所有需要的建模对于AOR2是本地的。因此修整模型能够确定RSP。如果馈线2-1具有足够的容量，则在开关SW2-2-3被断开以隔离故障之后，通过闭合SW2-1-2，RSA引擎将生成RSP以恢复到负载LD2-2-4和LD2-2-5的电力。在开关SW2-2-2被断开以隔离故障之后，通过闭合SW2-3-2，RSA引擎也可生成另一RSP以恢复到LD2-2-3的电力。这种情况下，OMS服务器RSA引擎是不需要的并且因此不被执行。
返回到故障1的实例。如果馈线1-1不具有足够的容量来恢复到负载LD1-2-2和LD1-2-3的电力，LRC1中的RSA将确定本地RSP不可能恢复到LD1-2-2和LD1-2-3的电力。这种情况下，LRC1将故障告知OMS服务器RSA引擎，并且将由OMS服务器RSA生成有效RSP。结果的RSP于是发送到LRC1和LRC2两者以便执行。对于故障1，OMS服务器RSA生成的RSP会要求开关SW1-2-3断开并接着闭合开关SW1-2-4。尽管这两个操作都可以由LRC1执行，但重要的是使用整个网络模型从而确保AOR2中没有参数越限。
在故障2的实例中，如果馈线2-1不具有足够的容量来恢复到负载LD2-2-4和LD2-2-5的电力，LRC2中的RSA将确定本地RSP不可能恢复到负载LD2-2-4和LD2-2-5的电力。这种情况下，LRC2将故障告知OMS服务器RSA引擎，并且将由OMS服务器RSA生成有效RSP。结果的RSP于是发送到LRC1和LRC2两者以便执行。对于故障2，OMS服务器RSA生成的RSP会要求开关SW2-2-3断开并接着闭合开关SW1-1-3。第一“开关断开”操作通过LRC2被执行，以及第二“开关闭合”操作通过LRC1被执行。
RSP的执行要求所有涉及的LRC执行协调器产生由一序列的切换操作条目组成的作业。每个条目为具有四个属性的对象：开关的标识符(开关ID)、开关操作命令(断开或闭合)、开关的状态以及IED是否与LRC直接通信(且因此由LRC可控制)的指示。当LRC从IED接收开关状态信息(直接地或者通过OMS服务器)时，条目的开关状态为从IED读取的当前开关位置(“断开”或“闭合”)。每个LRC处理序列中的作业条目。对于每个条目，执行相应开关在特定LRC的直接控制之下的检查。如果是这样，LRC可以向OMS服务器发送安全检查请求。在收到时，OMS服务器检查在执行切换操作中是否存在任何风险(例如，当在RSP执行开始和开关将被操作的时间之间由OMS操作员将不操作标签添加到开关时，可能意味着对开关的操作可能造成设备或人员安全问题)。安全检查结果被发回到请求的LRC，并且如果切换操作被批准，则LRC将发出开关控制命令。如果开关操作未被批准，RSP执行被暂停并且告知OMS服务器。在发出开关控制命令之后，LRC检查开关的状态(位置)(通过关联IED)，并且告知OMS服务器，OMS服务器进而向所有其它LRC广播新开关状态。
如果作业条目要求针对不受具体LRC直接控制的开关的切换操作，该LRC将等待来自OMS服务器的开关状态的广播。当LRC从OMS服务器接收开关状态消息时，该LRC将进行到切换操作序列中的下一个条目。
RSP可以作为对象或消息而被发到LRC，这取决于什么软件中间件被用于在OMS服务器和LRC之间通信。对象或消息的格式不是关键，只要包括开关ID、相应的操作以及序列顺序的所需信息被传递即可。
正如本领域普通技术人员将理解的那样，本发明可以采用计算机可使用或者计算机可读的介质上的计算机程序产品的形式，所述介质中实施有计算机可使用的程序代码。该计算机可使用或计算机可读介质可以是能够含有、存储、通信、传播或输运程序以由或关联指令执行系统、设备或装置使用的任何介质，并且举例而言但是非限制性地可以是电子、磁性、光学、电磁、红外或者半导体系统、设备、装置或者传播介质，或者甚至是该程序打印在其上的纸或其它合适介质。计算机可读介质的更具体实例(非穷举性列表)将包括：具有一条或多条引线的电气连接、便携式计算机盘、闪存驱动器、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存存储器)、光学纤维、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、传输介质(诸如支持因特网或内联网的那些传输介质)或者磁性存储装置。
用于实施本发明的操作的计算机程序代码可以用面向对象编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)来写，或者也可以用传统过程编程语言(诸如“C”编程语言)来写。程序代码可以完全在DMS系统中执行，或者在独立计算机中作为单独软件包来执行。
将理解，对(多个)优选实施例的描述目的仅仅是对本发明的说明，而不是穷举。普通技术人员将能够对公开主题的(多个)实施例进行某些添加、删除和/或调整，而不背离由所附权利要求书所限定的发明精神或其范围。

Claims (15)

1.一种用于管理包括多个开关装置的电网的停电恢复系统，所述停电恢复系统包括：
停电管理系统，其具有所述电网的网络模型，所述停电管理系统包括停电引擎，该停电引擎使用所述网络模型用于确定恢复切换计划；
多个本地恢复控制器，其与所述停电管理系统通信，每个所述本地恢复控制器具有不同关联的本地恢复控制器责任区，该本地恢复控制器责任区为所述电网的一部分，每个所述本地恢复控制器包括关联到各个本地恢复控制器责任区的修整网络模型，每个所述本地恢复控制器进一步包括切换分析引擎，该切换分析引擎使用所述修整网络模型用于确定所述恢复切换计划；以及
其中所述本地恢复控制器可操作以检测在其关联的责任区中的故障，当故障被检测到时，各个本地恢复控制器切换分析引擎尝试产生恢复切换计划，以及如果所述切换分析引擎失败，则向用于所述停电引擎的所述停电管理系统发送请求以产生恢复切换计划。
2.根据权利要求1所述的停电恢复系统，其中每个所述本地恢复控制器在地理上远离所述停电管理系统。
3.根据权利要求1所述的停电恢复系统，其中每个所述本地恢复控制器包括用于与所述开关装置通信的数据网关。
4.根据权利要求3所述的停电恢复系统，其中所述本地恢复控制器用作所述开关装置和所述停电管理系统之间的通信网关。
5.根据权利要求1所述的停电恢复系统，其中所述网络模型包括物理网络部件和所述物理网络部件的连接关系的数学表示。
6.根据权利要求1所述的停电恢复系统，其中所述产生的恢复切换计划为可执行从而隔离所述电网的出故障部分并且反馈所述电网的停电部分的一系列切换操作。
7.根据权利要求1所述的电力恢复系统，其中如果所有潜在恢复切换计划造成电流或电压网络越限，则所述本地恢复控制器切换分析引擎对产生恢复切换计划的尝试失败。
8.根据权利要求1所述的电力恢复系统，其中如果唯一可行的恢复切换计划影响其它本地恢复控制器责任区中的所述电网，则所述本地恢复控制器切换分析引擎对产生恢复切换计划的尝试失败。
9.一种管理包括多个开关装置的电网的方法，该方法包括：
提供停电管理系统，该停电管理系统具有所述电网的网络模型，所述停电管理系统包括停电引擎；
提供与所述停电管理系统通信的多个本地恢复控制器，每个所述本地恢复控制器具有不同的本地恢复控制器责任区，该本地恢复控制器责任区为所述电网的一部分，每个所述本地恢复控制器包括关联到各个本地恢复控制器责任区的修整网络模型，每个所述本地恢复控制器进一步包括切换分析引擎；
通过所述本地恢复控制器监测所述电网；
如果故障出现在责任区，则在各个本地恢复控制器使用所述切换分析引擎来确定本地恢复切换计划；
如果所述本地恢复切换计划有缺陷，则使用所述停电引擎来确定全局恢复切换计划；以及
执行所述全局恢复切换计划或所述本地恢复切换计划以恢复到所述电网的一个或多个停电区段的电力。
10.根据权利要求9所述的方法，其中如果所有潜在本地恢复切换计划造成电流或电压网络越限，则所述本地恢复切换计划有缺陷。
11.根据权利要求9所述的方法，其中如果唯一可行的本地恢复切换计划影响其它本地恢复控制器责任区中的所述电网，则所述本地恢复切换计划有缺陷。
12.根据权利要求9所述的方法，其中每个所述本地和全局恢复切换计划包括可执行从而隔离所述电网的出故障部分并且反馈所述电网的停电部分的一系列切换操作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中执行所述全局恢复切换计划的所述步骤进一步包括：向其中需要切换操作的每个所述本地恢复控制器传送所述全局恢复切换计划。
14.根据权利要求12所述的方法，其中执行所述本地恢复切换计划的所述步骤进一步包括：向本地恢复控制器责任区中的开关装置顺序地传送所述切换操作。
15.一种管理包括多个开关装置的电网的方法，该方法包括：
检测所述电网上的故障；
在检测到所述电网上的故障时产生恢复切换计划，其中所述恢复切换计划包括顺序序列的切换操作，所述切换操作包括手动切换操作和远程可控制切换操作，所述恢复切换计划可执行以隔离所述电网的出故障部分并且反馈所述电网的停电部分；以及
通过如下操作来顺序地执行所述恢复切换计划的每个所述切换操作，以隔离所述电网的出故障部分并且反馈所述电网的停电部分：
如果所述切换操作为手动切换操作，则向地勤人员传输命令，以便手动执行所述切换操作；以及
如果所述切换操作为远程可控制切换操作，则向切换装置传输切换命令，以便执行所述切换操作。
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