CN102845004A - 用于配电系统的时间同步和测量的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于配电系统的时间同步和测量的方法和装置。一种方法，包括接收经同步的无线通信信号，同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间，基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量，以及向电力控制中心传送这些经同步的配电测量。一种装置，包括配置成接收经同步的无线通信信号并同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间的接收机，配置成基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量的测量模块，以及配置成向电力控制中心传送该经同步的配电测量的发射机。

Description

用于配电系统的时间同步和测量的方法和装置
背景
领域
本申请一般涉及配电系统的操作，尤其涉及用于配电系统的时间同步和测量的方法和装置。
背景
电产业正在经历一场蜕变，其中称为“智能电网”的公用事业正在铺开。“智能电网”是一种现有配电网之上的智能的、受管、受控的网络通信覆盖。本质上，智能电网将公用事业计算机服务器链接至电网基础设施设备和新的“智能电表”。若干智能电网服务需要知道精确的时间。例如，经同步相量测量（对交流相位的加时戳测量）、使用时间（TOU）计量、以及经调度的负荷摆脱仅仅是这些服务中的一些。
但是，跨智能电网来确定精确的经同步时间可能是具有挑战性并且昂贵的。一些较高端的公用事业基础设施组件使用全球定位系统（GPS）模块来维护精确的时间，但是这些模块要部署在个体智能电表中则过于昂贵。因此，智能电表必须使用其他的、准确性稍逊并且不那么昂贵的捕获并维护时间的装置。
典型情况下，智能电表使用电力线频率自身来测量时间的流逝，并以昂贵的实时时钟组件进行填补以覆盖断电期。遗憾的是，这给电表增添了显著的成本，并且时间准确性误差趋于随使用期累积。其结果是智能电表中的时间离准确到足以使得能进行经同步相量测量还差得远，并且其几乎不能胜任使用时间计量。
因此，将期望有作用于提供时间同步和测量的简单且成本有效的机制以作用于为配电系统实现改善的监视和故障检测。
概述
提供了一种包括方法和装置的时间同步（TS）系统，其作用于提供时间同步和测量以用于为配电系统实现改善的监视和故障检测。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的方法。该方法包括接收经同步的无线通信信号，同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间，基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量，以及向电力控制中心传送这些经同步的配电测量。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的设备。该设备包括用于接收经同步的无线通信信号的装置，用于同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间的装置，用于基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量的装置，以及用于向电力控制中心传送这些经同步的配电测量的装置。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的装置。该装置包括配置成接收经同步的无线通信信号并同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间的接收机，配置成基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量的测量模块，以及配置成向电力控制中心传送这些经同步的配电测量的发射机。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的计算机程序产品。该计算机程序产品包括实施代码的计算机可读介质，这些代码能由处理器执行以接收经同步的无线通信信号，同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间，基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量，以及向电力控制中心传送这些经同步的配电测量。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的方法。该方法包括分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统；以及分析这一个或更多个经时间同步的配电测量以确定该配电系统的一个或更多个电力状况。
在一方面，提供了一种用于在配电系统中进行时间同步的装置。该装置包括配置成分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量的收发机，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统，以及耦合至该收发机并配置成分析这一个或更多个经时间同步的配电测量以确定该配电系统的一个或更多个电力状况的处理器。
其它方面将在检阅了下文中所阐述的附图简要说明、描述、以及权利要求之后而变得显而易见。
附图简要说明
通过参照以下结合附图来理解的描述，本文所述的以上方面将变得更易于显而易见，附图中：
图1示出用于在配电系统中使用的示例性时间同步系统；
图2示出根据该时间同步系统构造的示例性时间同步装置；
图3示出根据该时间同步系统构造的示例性电力控制中心；
图4示出用于根据该时间同步系统进行时间同步和测量的示例性方法；
图5示出用于根据该时间同步系统接收并处理经时间同步的测量的示例性方法；
图6示出根据该时间同步系统构造的示例性时间同步装置；以及
图7示出根据该时间同步系统构造的示例性电力控制中心。
描述
以下描述对作用于提供时间同步和测量以用于为配电系统实现改善的监视和故障检测的时间同步系统的各方面及实现。
图1示出用于在配电系统中使用的示例性时间同步系统100。配电线102示为在选定地理区域上分配电力的配电网的一部分。例如，配电线102可在街坊、社区、城市、县城、或任何其他区域上分配电力。耦合至配电线102的是时间同步装置（TSA）104、106、108、110和112。例如，各TSA可位于商行、住宅、政府建筑、选定地理位置、或者可能期望监视配电线102的任何位置。每个TSA可作用于与无线通信服务器进行通信。例如，TSA 104和108可以用无线通信与服务器114进行通信，并且TSA 106、110、和112可以用无线通信分别与服务器116、118和120进行通信。
在一个实现中，无线通信服务器114、116、118和120是提供允许多个节点彼此通信并与耦合至网络基础设施的其他实体进行通信的同步无线通信的码分多址（CDMA）无线通信系统的一部分。该CDMA系统从世界时间系统（诸如全球定位系统（GPS））推导出自己的时间同步。因此，所有通信均是以经时间同步的方式执行的。应注意，该时间同步系统适于与可作用于提供同步通信的任何无线通信系统联用并且不限定于仅与CDMA系统联用。
每个TSA被指派标识该TSA的标识符，并且提供建立其相对于配电线102的位置的机制。每个TSA包括允许其利用从无线通信服务器传送而来的信号来从这些信号捕获时间同步的无线调制解调器/无线电。结果，所有TSA均变得同步到特定阈值或准确度以内。例如，利用CDMA信号传输，TSA可实现时间同步到一微秒以内。
在一个实现中，在无线电调制解调器中固有地逐渐形成的时间知识被输出到TSA处的时钟处理电路系统，并且TSA所做出的任何测量均以该高度准确的时间源来加标签。这使得每个TSA均能够执行高度精确的相量测量、以精确的时间间隔执行功率测量、执行任何其他类型的测量，并且非常精确地调度任务。
同步到同步无线传输允许TS系统防止或消除常规系统中所见的累积时间误差的问题。例如，每个TSA基于从经时间同步的无线服务器接收到的无线电传输来捕获并维护时间同步。因此，每个TSA维护准确的时间同步而没有累积时间误差，这与利用可能体验到累积时间误差的本地定时电路的常规系统不同。
一经同步，TSA就操作以执行任何期望的电力线测量。例如，TSA操作以测量与配电线102相关联的相位、电压、电流、功率利用率或任何其他参数。其结果得到了沿该配电线102各已知位置处的经准确时间同步的一组测量。例如，有可能获得沿配电线102的一组经时间同步的相位测量。
现在参照具有标识符#2的TSA 106，TSA 106利用从无线服务器116接收到的无线信号来捕获时间同步。随后TSA 106做出期望的电力线测量以产生经同步的电力线测量。TSA 106随后将这些经同步的测量传送至电力控制中心（PCC）122。使用无线服务器116来无线传送这些测量，如路径126所图解的，或者通过使用陆线通信系统来传送这些测量，如路径124所图解的。陆线通信系统包括电话、网络、光纤通信系统或其他类型的有线通信系统，包括使用电力线102的系统。
相量测量有效地测量配电线102的线路频率。典型情况下，电力波形的频率是60赫兹的正弦波。通过以一微秒的时间间隔测量该频率，可以精细地分辨该频率（以及相关联的相位）。在处理期间，跨整个电网实时地对各测量进行相关以确定可能有问题的相位变动。每个TSA的身份被映射到地理位置，这允许确定有过度相位变动的位置。图1中示出的所有TSA均执行与TSA 106相同的功能并且也向电力控制中心122传送其经同步的测量。
电力控制中心122操作以从位于配电线102沿线的各TSA接收经同步的测量传输。PCC 122通过每个TSA的标识符来得知该TSA的位置。经同步的测量是无线地或通过陆线系统接收的。电力控制中心122操作以分析这些同步测量以确定配电线102的各种状况或工作状态。例如，电力控制中心122可从经同步的测量和TSA标识符确定沿配电线102的特定位置处是否有不可接受的功率或相位变动。电力控制中心122还可向各TSA发送命令或指令以调节何时要执行经同步测量以及要执行哪些测量。使用TSA标识符，电力控制中心122还可与选定TSA进行通信以请求做出附加测量或者采取其他行动。此外，PCC 122可传达异常参数以动态控制TSA如何检测电力线102上的异常状况。以下提供了对异常参数更为详细的描述。
进一步，PCC 122支持允许与配电网的其他PCC进行通信的通信信道130。通信信道130允许在各PCC之间交换信息和/或允许由TSA执行的电力线测量的分布式处理。
在另一个实现中，每个TSA可“自定位”其位置并向恰适的PCC报告其位置。例如，每个TSA利用无线调制解调器/无线电的一个或更多个位置确定的能力来确定地理位置。这些位置确定能力包括但不限定于蜂窝小区扇区标识和高级前向链路三边测量（AFLT）。在AFLT中，TSA对来自近旁蜂窝基站（塔台）的信号做出测量并将时间/距离读数回报给PCC，这些时间/距离读数随后被用于计算该TSA的大致位置。一般而言，使用三个周围的基站来取得最优位置确定。
在另一实现中，TSA可通过与其他服务器或网络实体接口来确定其自身的位置。例如，每个TSA包括网络接口128来与其他网络实体交换任何类型的信息以确定其自身的位置。
作为使用其中一个或更多个自定位技术的结果，每个TSA向PCC报告（具有已知的不确定性的）大致的纬度和经度以对每个电力测量提供位置上下文。这简化了系统的管理，因为PCC将操作以自习知TSA位置，而不是必须仔细地维护将TSA身份联系到地址和对应位置的数据库。
可替换地，如果PCC确实维护了位置数据库，则有由TSA递送的大致纬度和经度可用于认出此类数据库中的差错。注意到非常准确的自位置确定将是不必要的。即使是（由很多无线技术提供的）基本蜂窝小区扇区定位能力也将胜任地确定电网问题的位置或维护位置数据库。
将注意到TSA可以是配电网上每个节点的一部分。与利用少量各自具有昂贵的位置寻找电子器件的高端基础设施组件的常规系统相比，这些TSA可以相对较低的成本实现并提供遍及该电网的几乎不受限制的数目的经同步测量点。
因此，该时间同步系统作用于在配电系统中提供时间同步和测量。该系统允许以成本有效的方式捕获大量的经同步测量，并且这些测量被传达至电力控制中心以供分析。例如，大量的经同步测量允许检测到跨配电网轻微的相位变动。该系统还允许电力控制中心向一个或更多个TSA传达对附加测量或其他行动的请求以允许对配电状况或低效率进行更为详细的调查。
图2示出用于根据该时间同步系统使用的示例性TSA 200。例如，TSA 200适于作为图1中所示的TSA 106使用。TSA 200包括均被耦合以使用数据总线210进行通信的处理器202、测量模块204、陆线收发机206、以及无线收发机208。应当注意，TSA 200仅是一个实现，并且其他实现是可能的。
无线收发机208包括作用于允许TSA 200使用无线通信系统与其他实体进行数据或其他信息的通信的硬件和/或执行软件的硬件。在一个实现中，收发机208包括配置成在无线通信系统上进行通信的无线调制解调器。例如，收发机208包括可作用于从无线通信服务器（诸如在CDMA通信系统中工作的服务器）接收经同步的传输帧212的接收机部分。
收发机208包括可作用于使用该无线通信系统向其他实体发送数据或其他信息的发射机部分。因此，收发机208利用无线调制解调器以使用该无线通信系统进行通信来通过传输帧212从电力控制中心接收指令或者可以向该电力控制中心传送经同步的测量214。
收发机208还利用该无线通信系统的传输信号捕获时间同步。例如，在与该无线通信系统通信期间，收发机208固有地捕获准确的时间同步并将该时间同步传递至处理器202的时序逻辑222。
陆线收发机206包括作用于允许TSA 200使用陆线通信系统与其他实体进行数据或其他信息的通信的硬件和/或执行软件的硬件。陆线通信系统包括电话、网络、或光纤通信系统或其他类型的有线通信系统，包括使用电力线自身的系统。例如，收发机208可作用于使用陆线通信系统向/从其他实体发送或接收数据或其他信息。例如，收发机208包括可使用陆线通信系统进行通信以从电力控制中心接收指令216或者可向电力控制中心传送经同步的测量218的发射机和接收机部分。
测量模块204包括作用于从处理器202接收同步信号并执行电力线220的一个或更多个测量的硬件和/或执行软件的硬件。例如，处理器202控制测量模块204要在何时进行测量以及进行哪些测量。这些测量包括功率、电压、电流、相位、使用历史和/或任何其他类型的测量。电压、电流、以及相位是初级测量。然而，功率是衍生测量，因为它是从其他初级测量中推导出的。测量模块204可作用于确定任何类型的衍生测量，包括负载因子、谐波含量、其他反应质量、或者任何其他类型的衍生测量。可藉由接收到的同步信号将这些测量同步并传递至处理器202。
在一个实现中，测量模块204作用于测量TSA相对于该网络中的固定点的稳态平均“相位偏移”。这使得能够估计任何两个TSA之间的距离。相位偏移一般对于至少5,000公里不会变得多义，因此对于所有实践目的而言，其在任何电力运营商的领地内是非多义的。任何两个TSA之间的相位偏移上的差量是对电力行至这两个相应位置所经过的距离的差量的估计。如果假设在特定邻域或区域中的一个TSA具有与该区域中的其他TSA非常不同的相位，则指示了出错状况，这可能需要进一步的调查。
测量模块204还包括异常参数224。异常参数224标识要由测量模块204检测的电力线异常状况。这些异常状况可能要求测量模块204确定衍生测量。这些异常参数对与每个异常状况相关联的初级和衍生测量设置了界限和阈值。如果超过了与异常状况相关联的界限或阈值，则确定存在异常状况。因此，这些异常参数提供了用于异常检测的界限或阈值以及除此之外还提供了在万一检测到一个或更多个异常状况的情况下要采取的行动。
在一个实现中，测量模块204作用于异步地检测电力线异常状况，从而无论何时发生了标识出的异常状况，其将被测量模块204快速检测出。
在一个实现中，异常参数224是在测量模块204处预配置好的。例如，异常参数是在TSA 200制造或安装时配置的。在另一个实现中，异常参数224是由PCC配置、更新、并维护的。例如，在任何时间PCC均可使用收发机208或收发机206下载异常参数224。这允许PCC动态控制由TSA 200执行的异常检测。
进一步，异常参数224标识与每个异常状况相关联的附加测量。在检测到对应的异常状况时测量这些附加测量。例如，测量模块204基于异常参数224检测特定的异常状况。测量模块204随后访问异常参数224以基于所检测出的异常状况来确定要执行的附加测量。执行这些附加测量并将所检测出的异常和相关联的测量传递至处理器202以供传送至PCC。
处理电路202包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、存储器元件、和/或执行软件的硬件中的至少一者。处理器202作用于控制测量模块204执行选定测量。处理器202包括生成同步信号的时序逻辑222，该同步信号被发送至测量模块204以控制何时做出测量。时序逻辑222从已从收到的无线传输帧捕获其同步的收发机208获得同步。例如，收到的经同步传输帧由收发机208接收并由收发机208分析以确定向时序逻辑222指示的确切时间基准，时序逻辑222随后生成同步信号以指示要由测量模块204执行特定测量的精确时间。
处理器202还包括接口逻辑以支持通信链路226，通信链路226提供与各种网络实体的网络通信。例如，处理器202可使用链路226与其他网络实体进行通信以自定位TSA 200的位置。可执行任何合适的定位技术并且由处理器202使用收发机206和/或收发机208向PCC报告结果。
处理器202还可作用于使用无线通信系统或陆线通信系统从电力控制中心接收指令。例如，电力控制中心可将这些指令编码成由无线收发机208接收的收到无线传输帧212。电力控制中心还可将这些指令编码成由陆线收发机206接收的陆线通信216。在其中任一情形中，接收到的指令均被传递至处理器202。
处理器202将这些指令解码并确定是否需要任何行动。例如，如果请求了附加测量，则处理器202控制测量模块204执行这些附加测量。随后处理器202使用抑或陆线收发机206抑或无线收发机208向电力控制中心传送这些附加测量。处理器202还可执行电力控制中心请求的任何其他行动并且不限定于仅获得附加电力线测量。例如，这些指令可包括存储在测量模块204处的异常参数224。异常参数224用于允许PCC动态控制异常检测和处理。对TSA 200的操作更为详细的描述在以下另一章节中提供。
图3示出根据该时间同步系统构造的示例性电力控制中心300。例如，PCC 300适于作为图1中所示的PCC 122使用。PCC 300包括均被耦合以使用数据总线310进行通信的处理器302、陆线收发机304、无线收发机206、TSA数据库308。应注意，PCC 300仅是一个实现，并且其他实现是可能的。
无线收发机306包括作用于允许PCC 300使用无线通信系统与其他实体进行数据或其他信息的通信的硬件和/或执行软件的硬件。例如，收发机306包括可操用于使用经同步无线通信系统（诸如CDMA通信系统）的经同步传输帧314向一个或更多个TSA传送信息、指令、或其他数据的发射机部分。收发机308还包括可作用于使用该经同步无线通信系统从一个或更多个TSA接收经同步测量312的接收机。
陆线收发机304包括作用于允许PCC 300使用陆线通信系统与其他实体进行数据或其他信息的通信的硬件和/或执行软件的硬件。例如，收发机304包括可作用于使用陆线通信系统从一个或更多个TSA接收经同步测量316的接收机部分。收发机304还包括可作用于使用该陆线通信系统向一个或更多个TSA传送指令318或其他数据的发射机。
TSA数据库308包括存储在经由总线310可访问的任何合适的存储器中的关于TSA的信息。数据库308按TSA被指派的标识符来标识这些TSA，并且包括处理从任何TSA接收到的经同步测量所必需的任何其他信息。该数据库还将TSA标识符与地理位置相关联，从而能确定每个接收到的经同步测量的位置。
处理器302包括CPU、处理器、门阵列、硬件逻辑、存储器元件、和/或执行软件的硬件中的至少一者。处理器302作用于处理由收发机304和306接收到的经同步测量以确定与配电线相关联的一个或更多个电力线状况。例如，收到的经同步测量与所标识出的TSA相关联，并且处理器302能够访问TSA数据库以确定与每个收到的经同步测量相关联的位置。处理器302随后通过分析在每个位置处做出的测量来确定一个或更多个电力线状况。例如，如果一个或更多个TSA报告低电压状况，则处理器302可访问TSA数据库308以确定这些低电压状况的位置。类似地，可由处理器302实时地对各TSA所报告的经同步相位测量进行相关以确定可指示负载问题或潜在的停电状况的任何相位变动的位置。
处理器302还可作用于确定是否希望来自一个或更多个TSA的任何附加测量或行动。若是，则处理器302可控制无线收发机306在经同步传输帧中向一个或更多个TSA传送指令。这些指令示令特定TSA做出附加测量、更新异常参数、或者执行附加行动并回报结果。
处理器302还支持允许与配电网的其他PCC进行通信的通信信道320。通信信道320允许在各PCC之间交换信息并允许由TSA执行的电力线测量的分布式处理。通信信道320包括允许多个PCC进行通信的任何合适的通信链路。
图4示出用于根据该时间同步系统进行时间同步和测量的示例性方法。为了清楚起见，以下参照图2中所示的TSA 200来描述方法400。在一个实现中，处理器202执行一个或更多个代码集以控制TSA 200执行以下描述的诸功能。
在框402处，接收经同步的无线通信信号。例如，从经同步的无线通信系统（诸如CDMA系统）或从能提供经同步通信信号的任何其他类型的系统接收这些无线通信信号。在一个实现中，收发机208从无线通信服务器（诸如图1中所示的服务器116）接收这些经同步的无线通信信号。
在框404处，通过同步到该经同步的无线通信信号来捕获时间同步。在一个实现中，收发机208从接收到的经同步的无线通信信号确定时间同步。例如，接收到的经同步的无线通信信号包括同步到GPS时间标准的传输帧。收发机208能够分析这些收到帧以捕获（或锁定）时间同步。例如，通过使用CDMA传输帧，可将时间同步确定到一微秒以内，从而接收到这些传输帧的任何设备均可同步到此准确性程度。随后向时序逻辑222指示该时间同步，时序逻辑222生成对应的同步信号。
在框406处，接收经更新的异常参数。在一个实现中，异常参数由收发机208接收并作为异常参数224存储在测量模块204处。这些异常参数标识要检测的电力线异常以及作为响应要采取的行动。
在框408处，执行经同步的配电测量。在一个实现中，时序逻辑222向测量模块204提供同步信号或触发。测量模块204通过测量配电线的相位或其他参数来响应。测量模块204可作用于将相位测量到任何期望的准确性程度并且其测量藉由同步信号被同步。测量模块还可作用于执行任何其他类型的电力线测量。
在框410处，使用无线通信系统向电力控制中心传送这些测量。例如，测量模块204控制无线收发机208使用无线通信链路214向电力控制中心传送经同步的相位测量。
在框410处，在任选的操作中，使用陆线通信系统向电力控制中心传送经同步的相位测量。例如，测量模块204控制陆线收发机206使用陆线通信链路218向电力控制中心传送经同步的相位测量。陆线通信系统包括电话、网络、或光纤通信系统或其他类型的有线通信系统，包括使用电力线自身的系统。
在框412处，作出关于是否已接收到对附加测量或其他行动的请求的确定。例如，可由PCC生成对附加测量的请求并使用无线传输帧212将其传送至TSA200。如果未曾接收到对附加测量或其他行动的请求，则该方法行进至框418。如果已接收到对附加测量或其他行动的请求，则该方法行进至框416。处理器202作出此确定。
在框416处，执行附加的测量或行动。例如，处理器202控制测量模块204执行附加的相位测量或其他配电测量。一旦执行了附加测量或行动，则该方法行进至框410以传送这些测量。
在框418处，做出关于是否检测出任何电力线异常的确定。例如，在一个实现中，用标识要检查的电力线异常集的异常参数224来预配置测量模块204。这些异常包括过度用电、电压或电流尖峰、或者与电力线102相关联的任何其他类型的异常。在另一个实现中，PCC在框406处提供异常参数。例如，PCC可通过在任何时间提供和/或更新异常参数224来动态地调节要检测的异常。这些异常参数标识用于初级或衍生测量的界限和阈值。如果超过了界限或阈值，则测量模块确定是否存在任何异常状况。如果存在一个或更多个异常状况，则该方法可行进至框420。如果不存在异常状况，则该方法行进至框406。
在框420处，执行附加的测量或行动。例如，异常参数224包括针对每个检测出的异常要执行的附加测量。例如，如果检测出低电压异常；则可执行诸如功率或电流测量之类的附加测量。处理器202基于检测出的异常和异常参数224中标识的对应测量来控制测量模块204执行附加测量。一旦执行了附加测量或行动，则该方法行进至框410以向PCC传送结果。
因此，在一个实现中，方法400是由在与配电线相关联的任何位置处的TSA执行的以确定经同步的相位测量或其他配电参数并使用无线和/或陆线传输链路向电力控制中心传送这些测量。应当注意，方法400仅是一个实现并且方法400的各操作可被重新安排或以其他方式被修改，这些均在各种实现的范围内。因此，其它实现是可能的。
图5示出用于根据该时间同步系统接收并处理经同步测量的示例性方法500。为了清楚起见，以下参照图3中所示的PCC 300来描述方法500。在一个实现中，处理器302执行一个或更多个代码集以控制PCC 300执行以下描述的功能。
在框502处，向一个或更多个TSA传送经更新的异常参数。例如，处理器302生成异常参数并使用收发机306将它们传送至标识出的TSA。
在框504处，从一个或更多个TSA接收经同步的配电测量。例如，使用收发机304从陆线通信系统或者使用收发机306从无线通信系统接收经同步的配电测量。。这些经同步的配电测量中的每一个均与标识出的TSA相关联。
在框506处，分析收到的测量以确定一个或更多个电力线状况。例如，处理器302分析来自多个TSA的测量以确定功率、电压、电流、相位或任何其他参数的波动。在一个实现中，处理器302通过从TSA数据库308确定一个或更多个TSA的位置来确定由这一个或更多个TSA所指示的特定电力线状况的位置。例如，为了确定相位变动，处理器302实时地对收到的经同步相位测量进行相关以检测任何可能有问题的相位变动。随后可基于TSA标识符和从TSA数据库308获得的对应位置来确定检测出的相位变动的位置。
在框508处，做出关于是否期望附加测量或行动的确定。例如，可能希望来自一个或更多个TSA的附加测量以充分地分析特定电力线状况。如果不需要附加测量或行动，则该方法结束。如果需要附加测量或行动，则该方法行进至框508。处理器302作出此确定。
在框510处，标识要执行附加测量或行动的一个或更多个TSA。例如，处理器302基于先前的经同步测量来确定一个或更多个电力线状况并标识期望有来自其的附加测量以便执行进一步的分析的一个或更多个TSA。这些TSA藉由其位置和/或唯一性标识符来标识。例如，如果在特定位置检测出相位变动，则处理器302操作以从位于或接近该位置的各TSA请求附加相位测量。
在框512处，向所标识出的各TSA传送对附加测量或行动的请求。处理器302在一个或更多个请求中标识这些TSA以及要获得的相关联的测量。这些请求被转发至无线收发机306以供使用无线通信系统的传输帧312传送至所标识出的TSA。该方法随后行进至框502以更新异常参数。
因此，方法500可作用于分析由多个TSA报告的经同步测量，并且如果希望则从一个或更多个特定TSA请求附加测量或行动。应当注意，方法500仅是一个实现并且方法500的各操作可被重新安排或以其他方式被修改，这些均在各种实现的范围内。因此，其它实现是可能的。
图6示出根据该时间同步系统构造的示例性时间同步装置600。例如，TSA 600适于作为图2中所示的TSA 200使用。在一方面，TSA 600是由至少一个集成电路实现的，该至少一个集成电路包括配置成提供本文所描述的时间同步系统的各个方面的一个或更多个模块。例如，在一个实现中，每个模块包括硬件和/或执行软件的硬件。
TSA 600包括第一模块，该第一模块包括用于接收经同步的无线通信信号的装置（602），在一方面该装置（602）包括收发机208。TSA 600还包括第二模块，该第二模块包括用于同步到该经同步的无线通信信号以产生经同步时间的装置（604），在一方面该装置（604）包括收发机208。TSA 600还包括第三模块，该第三模块包括用于基于该经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量的装置（606），在一方面该装置（606）包括测量模块204。TSA 600还包括第四模块，该第四模块包括用于向电力控制中心传送这些经同步的配电测量的装置（608），在一方面该装置（608）包括收发机208。
图7示出根据该时间同步系统构造的示例性电力控制中心700。例如，PCC 700适于作为图3中所示的PCC 300使用。在一方面，PCC 700是由至少一个集成电路实现的，该至少一个集成电路包括配置成提供本文所描述的时间同步系统的各个方面的一个或更多个模块。例如，在一个实现中，每个模块包括硬件和/或执行软件的硬件。
PCC 700包括第一模块，该第一模块包括用于分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量的装置（702），其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统，在一方面该装置（702）包括收发机306。PCC 700还包括第二模块，该第二模块包括用于分析该一个或更多个经时间同步的配电测量以确定配电系统的一个或更多个电力状况的装置（704），在一方面该装置（704）包括处理器302。
在一个或更多个示例性实施例中，所描述的功能可以在硬件、由计算机执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则诸功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成将计算机程序从一地转移到另一地的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。另外，任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线（DSL）、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web站点、服务器、或其他远程源传送的，那么该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘往往以磁的方式再现数据，而碟用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
结合本文中公开的方面描述的各种解说性逻辑、逻辑板块、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器的组合、或任何其它此类配置。
提供前面对所公开的方面的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他方面——例如应用在即时消息接发服务或任何一般无线数据通信应用中，而不会脱离本发明的精神或范围。由此，本发明并非旨在被限定于本文中示出的方面，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。本文中专门使用措辞“示例性”来表示“起到示例、实例、或解说的作用”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。
相应地，尽管已在此解说和描述了时间同步系统的各方面，但应将认识到可对各方面作出各种修改而不会脱离其精神实质或本质特征。因此，这里的公开和描述旨在为解说性而非限定在所附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims (64)

1.一种用于在配电系统中进行时间同步的方法，所述方法包括：
接收经同步的无线通信信号；
同步到所述经同步的无线通信信号以产生经同步时间；
基于所述经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量；以及
向电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收包括从同步通信系统中的服务器接收所述经同步的无线通信信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步通信系统是码分多址（CDMA）系统。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步包括同步到所述经同步的无线通信信号中的传输帧以防止累积的时间误差。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行包括对电力线执行所述一个或更多个配电测量以确定一个或更多个经同步的初级或衍生测量。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传送包括使用第二无线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传送包括使用陆线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收对一个或更多个附加测量的请求；
执行所述一个或更多个附加测量以产生一个或更多个附加结果；以及
传送所述一个或更多个附加结果。
10.一种用于在配电系统中进行时间同步的设备，所述设备包括：
用于接收经同步的无线通信信号的装置；
用于同步到所述经同步的无线通信信号以产生经同步时间的装置；
用于基于所述经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量的装置；以及
用于向电力控制中心传送所述经同步的配电测量的装置。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于接收的装置包括用于从同步通信系统中的服务器接收所述经同步的无线通信信号的装置。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述同步通信系统是码分多址（CDMA）系统。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于同步的装置包括用于同步到所述经同步的无线通信信号中的传输帧以防止累积的时间误差的装置。
14.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于执行的装置包括用于对电力线执行所述一个或更多个配电测量以确定一个或更多个经同步的初级或衍生测量的装置。
15.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述一个或更多个配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
16.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于传送的装置包括用于使用第二无线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量的装置。
17.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于传送的装置包括用于使用陆线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量的装置。
18.如权利要求10所述的设备，其特征在于，进一步包括：
用于接收对一个或更多个附加测量的请求的装置；
用于执行所述一个或更多个附加测量以产生一个或更多个附加结果的装置；以及
用于传送所述一个或更多个附加结果的装置。
19.一种用于在配电系统中进行时间同步的装置，所述装置包括：
接收机，配置成接收经同步的无线通信信号并同步到所述经同步的无线通信信号以产生经同步时间；
测量模块，配置成基于所述经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量；以及
发射机，配置成向电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述接收机配置成从同步通信系统中的服务器接收所述经同步的无线通信信号。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述同步通信系统是码分多址（CDMA）系统。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述接收机配置成同步到所述经同步的无线通信信号中的传输帧以防止累积的时间误差。
23.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述测量模块配置成对电力线执行所述一个或更多个配电测量以确定一个或更多个经同步的初级或衍生测量。
24.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述一个或更多个配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
25.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述发射机配置成使用第二无线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
26.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述发射机配置成使用陆线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
27.如权利要求19所述的装置，其特征在于：
所述接收机配置成接收对一个或更多个附加测量的请求；
所述测量模块配置成执行所述一个或更多个附加测量以产生一个或更多个附加结果；以及
所述发射机配置成传送所述一个或更多个结果。
28.一种用于在配电系统中进行时间同步的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
实施代码的计算机可读介质，所述代码能由处理器执行以：
接收经同步的无线通信信号；
同步到所述经同步的无线通信信号以产生经同步时间；
基于所述经同步时间执行一个或更多个配电测量以产生经同步的配电测量；以及
向电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
29.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成从同步通信系统中的服务器接收所述经同步的无线通信信号。
30.如权利要求29所述的计算机可读介质，其特征在于，所述同步通信系统是码分多址（CDMA）系统。
31.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成同步到所述经同步的无线通信信号中的传输帧以防止累积的时间误差。
32.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成对电力线执行所述一个或更多个配电测量以确定一个或更多个经同步的初级或衍生测量。
33.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或更多个配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
34.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成使用第二无线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
35.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成使用陆线传输向所述电力控制中心传送所述经同步的配电测量。
36.如权利要求28所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成：
接收对一个或更多个附加测量的请求；
执行所述一个或更多个附加测量以产生一个或更多个附加结果；以及
传送所述一个或更多个附加结果。
37.一种用于在配电系统中进行时间同步的方法，所述方法包括：
分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统；以及
分析所述一个或更多个经时间同步的配电测量以确定所述配电系统的一个或更多个电力状况。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述一个或更多个经时间同步的配电测量分别与一个或更多个地理位置相关联；以及
基于所述一个或更多个地理位置对所述一个或更多个经时间同步的配电测量进行相关以确定测量变动。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述接收包括从所述同步无线通信系统中的服务器接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
40.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述同步无线通信系统是码分多址（CDMA）系统。
41.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量是与所述配电系统的电力线相关联的。
42.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
43.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述接收包括在陆线传输中接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
44.一种用于在配电系统中进行时间同步的设备，所述设备包括：
用于从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量的装置，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统；以及
用于分析所述一个或更多个经时间同步的配电测量以确定所述配电系统的一个或更多个电力状况的装置。
45.如权利要求44所述的设备，其特征在于，进一步包括：
用于将所述一个或更多个经时间同步的配电测量分别与一个或更多个地理位置相关联的装置；以及
用于基于所述一个或更多个地理位置对所述一个或更多个经时间同步的配电测量进行相关以确定测量变动的装置。
46.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述用于接收的装置包括用于从所述同步无线通信系统中的服务器接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量的装置。
47.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述同步无线通信系统是码分多址（CDMA）系统。
48.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量是与所述配电系统的电力线相关联的。
49.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
50.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述用于接收的装置包括用于在陆线传输中接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量的装置。
51.一种用于在配电系统中进行时间同步的装置，所述装置包括：
收发机，配置成分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统；以及
耦合至所述收发机的处理器，并且所述处理器配置成分析所述一个或更多个经时间同步的配电测量以确定所述配电系统的一个或更多个电力状况。
52.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述处理器配置成：
将所述一个或更多个经时间同步的配电测量分别与一个或更多个地理位置相关联；以及
基于所述一个或更多个地理位置对所述一个或更多个经时间同步的配电测量进行相关以确定测量变动。
53.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述收发机配置成从所述同步无线通信系统中的服务器接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
54.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述同步无线通信系统是码分多址（CDMA）系统。
55.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量是与所述配电系统的电力线相关联的。
56.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
57.如权利要求51所述的装置，其特征在于，所述收发机配置成在陆线传输中接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
58.一种用于在配电系统中进行时间同步的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：
实施代码的计算机可读介质，所述代码能由处理器执行以：
分别从一个或更多个测量设备接收一个或更多个经时间同步的配电测量，其中，每个测量设备被同步到同步无线通信系统；以及
分析所述一个或更多个经时间同步的配电测量以确定所述配电系统的一个或更多个电力状况。
59.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成使得所述处理器：
将所述一个或更多个经时间同步的配电测量分别与一个或更多个地理位置相关联；以及
基于所述一个或更多个地理位置对所述一个或更多个经时间同步的配电测量进行相关以确定测量变动。
60.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成使得所述处理器从所述同步无线通信系统中的服务器接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
61.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述同步无线通信系统是码分多址（CDMA）系统。
62.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量是与所述配电系统的电力线相关联的。
63.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或更多个经时间同步的配电测量包括从功率、电流、电压、以及相位测量中选择的至少一个测量。
64.如权利要求58所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码配置成使得所述处理器在陆线传输中接收所述一个或更多个经时间同步的配电测量。
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