CN103703653B - 用于改变相位线的阻抗的开关设备、控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种设备和方法，设置用于改变第一电力线路的区段的相位线的阻抗，相位线包括彼此电绝缘和在区段的两端处短路在一起的n条导线。设备包括用于与导线的至少一个连接的至少一个可控开关装置。设备还包括控制器，用于执行至少一个可控开关装置的控制，控制器具有至少一个光学端口，用于接收在所述控制基于其上的第一光学信号，和用于传输第二光学信号到相邻的开关设备，所述第二光学信号包括所述一个开关设备的状态信息，相邻开关设备的控制基于所述一个开关设备的状态信息。

Description

用于改变相位线的阻抗的开关设备、控制系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于改变电力线路中的一个区段的相位线的阻抗的设备、控制系统和方法。相位线包括N条导线，所述n条导线彼此电绝缘并且在所述区段的两端处在它们之间短路。

背景技术

在本领域中已知，存在2002年5月28日授权的美国专利6,396,172。该专利描述了用于具有多个相位线的电能传输线路的一部分的开关设备。每个相位线具有彼此电绝缘并且并联连接的多条导线。在所述部分的两个末端处，每个相位线的导线在它们之间短路。该设备包括多对并联连接的断路器，以选择性地打开和关闭每一个相位线的导线、用于检测所述部分的当前工作条件的检测装置，和用于根据所述部分的当前工作条件控制多对断路器的控制装置。

2002年11月26日授权的美国专利号No.6,486,569B2，描述了一种在电力网络中管理功率流的方法。该方法包括提供被安装在电力线路的塔架的绝缘部分上的开关单元的步骤，用于开关彼此电绝缘的多个相位导线中的至少一条导线的电流，所述的导线开关能够改变调节功率流的阻抗。该方法还包括通过用控制开关单元改变线路的串联阻抗来管理在电力线路的各部分中的功率流的步骤。

专利申请CA2,441,241描述一种用于提高高压电力线的传输能力的方法，在遭受冰冻风暴的地区特别有用。

本发明的发明者Pierre Couture的题目为“Switching Modules for theExtraction/Injection of Power(Without Ground or Phase Reference)from aBundled HV Line”<1>(IEEE Transactions on Power Delivery，第19卷，第3页，2004年7月)的文献描述用于具有导线束的高压电力线路的柔性交流输电系统(FACTS)的装置。FACTS装置基于开关模块，开关模块被安装在紧挨着路线导线的传输塔的绝缘部分上。开关模块包括：电动机械和电力电子开关，并且可以被连接到其他被动部件。开关模块允许在网络中的多个线区段处连接和断开电力线路的相位束的一个或多个子导线。在线区段中通过使用开关模块改变线区段的串联阻抗来管理功率流。通过使用在整个网络的传输线上分布的串联开关模块实现功率流管理。这个文献描述了通过电力线路载波在不同的线区段之间通信、或者通过短距离射频(RF)或红外链路在每一个塔的相位之间通信的开关模块。

2007年6月26日授权的美国专利号7,235,900B1(COUTURE)描述了一种用于改变电力线路的区段的相位线的阻抗的开关设备和方法，该相位线包括n条导线。对于每一条导线而言，所述设备包括：无源部件和一对机电式和电子式开关，所述一对开关能够以可选择的方式连接和断开与相应导线串联的无源部件，每对开关可独立地控制。该设备还包括用于检测相位线的电流工作条件的检测装置，以及用于根据当前工作条件控制每对开关的控制装置。

以WO/2008/154749为公开号公开的PCT/CA2008/001185(COUTURE)描述了一种用于监测电能传输线的一部分的相位线的设备和方法。该设备包括相位线的参数的监测装置。参数代表相位线的当前工作条件，并且具有已知的传播速度。设备还包括用于在每次参数具有超过阈值的值时产生事件的检测信号、并且在检测信号产生时用于存储接收时间的装置。该设备还具有用于传输代表所述部分的末端的地理位置的信号的装置，和用于一旦从代表地理位置的信号产生两个连续的检测信号并且在与两个检测信号相关的接收时间时对事件进行地理地定位的装置。

美国专利7,639,460(COUTURE)描述了一种开关设备，其包括与电力线的相位线上的其中一条导线串联连接的真空断路器。可控电机允许有选择地打开和闭合真空断路器。检测器允许检测代表相位线的当前操作条件的参数；并且控制器允许根据由检测器检测到的参数控制所述可控马达。

本发明的发明人Pierre Couture的标题为“Power Flow and StabilityControlUsing an Integrated HV Bundle-Controlled Line-Impedance Modulator”<2>(P.Couture，J.Brochu，G.Sybille，P.Giroux，A.O.Barry为作者的“Power Flow andStability Control Using an Integrated HV Bundle-Controlled Line-ImpedanceModulator”，IEEE Trans.on Power Delivery，第25卷第4页，2010年10月)的文献描述了用于在稳定状态和动态条件下管理功率流的束孔的线阻抗调制器。

标题为“Smart Power Line and Photonic de-icer concepts fortransmission-line capacity and reliability improvement”<3>(作者为Couture P.的“Smart Power Line and Photonic de-icer concepts for transmission-linecapacity and reliability improvement”，Cold Regions Science and Technology，第65卷第1期，2011年1月)的文献引入了智能电力线路(Smart Power Line，SPL)的概念，并解释了SPL如何解决三个重要的需求：线路除冰、线路阻抗调制和线路监测。

美国专利6,018,152(ALLAIRE)和美国专利公开2009/0250449(PETRENKO)介绍了用于电力线路的除冰导线的其他方法和装置。

Zhang Zhijin的标题为“The Method and Test of De-icing on Four Bundled-conduc tors by Leading Running Current into Various Sub-ConductorsCombinations”〈4>(Zhang Zhijin，Bi Moaqiang，Jiang Xingliang，Huang Haizhou，HuJianlin，Sun Ciaxin的“The Method and Test of De-icing on Four Bundled-conductors by Leading Running Current into Various Sub-ConductorsCombinations”，第14界大气结冰结构国际研讨会，2011年5月8-13日，中国重庆)的文献解释了如何通过引导工作电流进入各种子导线组合来验证和测试导线束(bundledconductors)除冰。

Chang Guanghui的题目为“Novel Deicing Approach of Overhead BundledConductors of EHV Transmission Systems”<5>(作者为Chang Guanghui，Su Sheng，LiMingming and Chao Daifeng的″Novel Deicing Approach of Overhead BundledConductors of EHV Transmission Systems″，IEEE Transactions on Power Delivery，第24卷第3页，2009年7月)的文献描述了通过将导线束从并联到串联连接重新配置，以增加通过导线的电流从而用于电力线路除冰的方法。

Deepak Divan的标题为“Distributed FACTS-A New Concept for RealizingGrid Power F1ow Control”<6>(作者为Deepak Divan，Harjeet Johal的″DistributedFACTS-A New Concept for Real izing Grid Power Flow Control″，IEEE，2005)的文献引入分布式柔性交流输电系统(FACTS)设备的概念来实现功率流控制。分布式串联阻抗和分配的静态串联补偿器被夹在现有的电力线路上以改变线路的阻抗，从而控制功率流。

智能电力线路(SPL)是设置有开关设备和线路监视系统的传统的电线束，其能够执行线路监测、线路的除冰和功率流控制。例如，SPL可以是由绝缘相位线路子导线的几个30公里-区段形成的735千伏电力线路，并且背靠背开关模块钩挂在其上，一般地在每60公里处的也称为锚塔的死端端塔上。在每个相位处设置有的智能开关设备和板载保护系统的锚塔通常被称为微型变电站。微型变电站也可以包括设置有智能开关设备的几个锚塔，塔彼此定位在彼此相邻的环境内。

735kV SPL通常每60公里设置有微型变电站，并且每个变电站沿着线路定位在每300公里左右处。变电站包括不同类型的装置，诸如电路断路器、切断开关、变压器、测量仪器等等。

例如，SPL通常还包括至少一个接地导线，诸如光学地线。光学地线具有双重功能：1)通过围绕光纤的金属线来防止电力线路被雷击，和2)允许通过光纤传输数据。被传输的信息可以包括电力线路或电网的保护和控制数据，或声音数据。定位在接地线中的光纤最终被连接到线路的变电站，并且最终连接到输电网络的远程控制室。电力线路载波P.L.C类的低频带通信链路可以被用来允许有限的通信冗余。

参照图1和图2，显示了小型变电站10。在所示的情况下，微型变电站10包括一个锚塔12，设置智能开关设备14和定位在每个相位上的板载保护系统16。每个相位线A、B、C设置有背靠背安装的一对开关设备14。成对的开关设备14定位在相同的塔12上，每个设备14在不同的电势处，这个电势是设备被钩挂到的相位线A、B或C中的一个。

开关设备14通过定位在开关模块内的射频(RF)通信装置彼此连通。这些无线装置允许设备14彼此通信，即使它们在不同的电压下工作。模块与电线的连接是不可能的，正是因为模块的每一个处于不同的电压。

定位靠近接地线18的RF-光学和光学-RF交换器被用于将模块的RF信号转换为光学信号，以允许数据在开关设备14和接地线18的光纤之间的传输。RF装置与RF-光学交换器一起构成通信系统。这个通信系统还可以被用于允许在设备14和在锚塔12的紧邻的环境中定位在相同通道中的第二或第三传输线的其他开关设备之间的通信，或与属于相同的小型变电站的塔的设备通信。此外，开关设备的射频收发器也可用于与沿着相关区段线定位的传感器通信。

在上述参考文献中记载的方法和装置以及图1和图2所示的系统允许改变电力线路的导线的阻抗，目的在于监视线路、控制线路内的功率流或导线除冰。

人们相信，需要比现有技术的设备、系统和方法更可靠的用于改变相位线的阻抗的开关设备、控制系统和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足上述需要的设备和方法。

本发明提供了用于改变第一电力线路的区段的相位线的阻抗的开关设备。相位线包括彼此电绝缘并在区段的两端处短路连接在一起的n条导线。所述设备包括：

-至少一个可控开关装置，用于与至少一条导线连接；和

-控制器，用于执行所述至少一个可控开关装置的控制，该控制器具有至少一个光学端口，所述光学端口用于接收第一光学信号的和发送第二光学信号到相邻的开关设备，所述控制基于所述第一光学信号，所述第二光学信号包括所述一个开关设备的状态信息，相邻的开关设备的控制基于所述状态信息。

本发明还涉及一种用于改变电力线路的阻抗的系统，电力线路具有串联连接的多个区段，每个区段具有至少一个相位线，每个相位线包括彼此电绝缘并在该区段的两端处短路连接在一起的n条导线，所述系统包括多个开关设备，每个开关设备与其中一个区段相关，每个开关设备包括：

-可控开关装置，用于与所述一个区段的导线中的至少一条导线连接；

-控制器，用于执行所述至少一个可控开关装置的控制，所述控制器具有至少一个光学端口，所述光学端口：

用于接收来自相邻的开关设备的第一光学信号，其中所述相邻的开关装置连接到与所述一个区段相邻的所述区段；和

用于发送第二光学信号到所述相邻的开关设备。

所述控制器用于基于接收到的所述第一光学信号计算多个值，所述第二光学信号包括所述值，相邻的开关设备的可控开关装置的控制基于所述值。

本发明还提供用于改变第一电力线路的区段的相位线的阻抗的方法，所述相位线包括彼此电绝缘并在该区段的两端处短路连接在一起的n条导线，所述方法包括以下步骤：

a)在与所述区段相关联的开关设备上接收第一光学信号，所述开关设备包括与所述导线中的至少一条导线相连的可控开关装置；

b)基于所述第一光学信号执行开关装置的控制；和

c)从所述开关设备发送第二光学信号到相邻的开关设备，所述第二光学信号包括所述一个开关设备的状态信息，相邻的开关设备的控制基于所述状态信息。

还提供一种用于改变电力线路的阻抗的方法，所述电力线路具有串联连接的多个区段，每个区段具有至少一个相位线，每个相位线包括彼此电绝缘并在该区段的两端处短路连接在一起的n条导线，所述方法包括以下步骤：

a)在与所述区段相关联的开关设备上接收第一光学信号，每个开关设备包括与所述导线中的至少一条导线相连的可控开关装置；

b)在所述开关设备中的一个开关设备上基于所述第一光学信号计算多个值；和

c)从所述一个开关设备发送第二光学信号到相邻的开关设备，所述第二光学信号包括所述值，相邻的开关设备的控制基于所述值。

通过阅读对于本发明的优选实施例的非限定性的描述并参照附图，可以获得对本发明更好的理解。

附图说明

图1是根据现有技术的设置有背靠背开关模块的锚塔(anchor tower)的透视图。

图2是图1的顶部的放大图。

图3是根据本发明的优选实施例的开关设备的在其环境内的示意图。

图4是根据本发明的优选的实施例的具有两个开关设备的系统的在其环境内的示意图。

图5是根据优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图6是根据本发明的优选实施例的背靠背系统在其环境内的示意图。

图7是根据本发明的优选实施例的两个背靠背开关设备的在其环境内的侧视图。

图8是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图9是根据本发明的优选实施例的背靠背开关系统的在其环境内的侧面透视图。

图10是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图11是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图12是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图13是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图14是图13中显示的系统的一部分的放大图。

图15是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图16是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图17是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图18是根据本发明的优选实施例的系统的在其环境内的示意图。

图19A是根据本发明的优选实施例的开关设备和路由器的一些元件的示意图。

图19B是根据本发明的优选实施例的开关设备的控制器的示意图。

图20是显示根据本发明的实施例的方法的步骤的框图。

图21是显示根据本发明的实施例的另一种方法的步骤的方框图。

具体实施方式

尽管在背景技术部分中描述的通信系统允许信息在具有不同电位的开关设备之间交换，但这种系统有数个缺点。

首先，如果开关设备可以在本地执行通常在远程、集中控制系统处执行的功能的一部分，这是非常理想的。为了实现网络的实时控制，如果小型变电站的和电网的控制由开关设备在本地执行，而不是必须等待来自远程控制系统的指令，将更有效。

其次，已知涉及高压电网的监测、管理和控制的计算是相当大的。因此，使用开关设备的处理能力用于执行这些计算中的至少一个部分，这将是非常有利的。

目前在开关设备中使用的通信系统不允许在几个开关模块中分配控制、监视、计算和保护功能。直接在开关设备中转移一些控制和计算功能的可能性并没有被考虑，这主要是因为射频信号会受到诸如太阳风暴的电磁干扰的影响，并且还因为它们受到恶意侵入。出于显而易见的原因，电网必须非常可靠，并且如果开关设备可能受电磁干扰或由未经授权侵入的影响，并且如果计算能力是不足的，控制、监视和保护功能的一部分不能从集中控制系统转移到开关设备。现有的开关模块目前不具备足够的计算能力，以实现网络的控制和保护的适当的分配，并且RF频带太小而不能用来传输大量数据。此外，全球定位系统(GPS)就像射频信号一样可能会受到太阳风暴和未经授权的侵入的影响。出于定时的目的，现有的开关设备依赖于全球定位系统，并且因此它们可能会受到GPS故障影响。

为了电网的一些控制从远程控制系统转移到开关设备，相邻设备之间的通信必须尽可能可靠，特别是在太阳或冰风暴期间以及在恶劣天气的时候。

在下面的描述中，附图中类似的特征已经被赋予相似的附图标记。为了保持清晰，如果某些元件在先前的附图中已经被标示，则其在一些附图中可能不再被标出。

参照图3，其示出了具有三相A，B和C的电力线路21的区段20。每个相位线22包括四条导线24，所述导线24彼此电绝缘，并且在区段20的两端处短路连接。区段20通常对应于电力线路的一部分。在735kV电网中，区段通常隔开约30公里，并且小型变电站隔开约60km。

有时也被称为开关模块的开关设备26被连接至相位线A的一条导线24。这样的开关设备26被用于改变相位A线的阻抗。其包括连接到导线24的可控开关装置28，和用于执行开关装置28的控制的控制器30。为了诸如除冰的目的，开关装置允许改变导线24内的电流。可控开关装置28是能够改变导线内电流的任意设备，并且包括机械式开关、机电式开关、真空断路器和电子开关中的至少一种或者它们的任意组合。

虽然图示的电力线路21是三个相位线A、B、C，本发明的开关设备26也可以在高压直流(HVDC)电线上使用。还值得一提的是，每个相位线22可包括不同数目的导线24，通常在1和12之间变化。此外，虽然所示的开关设备26仅被连接到导线24中的一个，但开关设备优选地连接至相位线22的每条导线24，例如图1所示的示例。当然，在这种情况下，开关模块将包括用于每条导线的可控开关装置28。

仍参照图3，控制器30具有至少一个光学端口32。控制器30优选地是处理器，包括CPU和存储器，并且可经由光学端口直接地访问。虽然优选地包括直接位于处理器上的光学端口32，但也可以考虑使用具有电互连接头的处理器，以及使用电-光接口接收来自处理器的光学信号和/或传输光学信号到处理器。

光学端口32允许双向传输数据，以用于接收第一光学信号并且用于发送第二光学信号。接收到的第一光学信号包括信息，开关装置28的控制基于所述信息。这种控制可以例如将开关设备留在其当前状态，以将其打开或关闭。第二光学信号包括开关设备26状态的信息，相邻的开关设备的控制可以基于所述信息。

所谓相邻的开关设备，指的不仅是彼此直接相邻的开关设备，还包括彼此出于封闭环境中的设备。值得注意的是，就电网的尺度而已，开关设备可能与相邻的另一个开关设备相距数公里。

使用控制器上的光学端口32可有利地允许直接访问处理器，而不会受到电磁干扰的影响，否则将影响设置有红外线或RF通信装置的现有技术的设备的正常功能。光学端口32还能够提高数据从一个设备传输到另一个设备的速度。

有利的是，具有包括控制器的开关设备，其本身设置有至少一个光学端口，允许通过光纤连接两个开关设备，即使它们是在不同的电位。开关设备经由光纤的连接对电磁噪声以及系统中的未经授权的侵入也是有抗性的。

参照图4，其显示了电力线路21的另一区段34。两个相位线A和B中的每一个都由四条导线24形成，并且每个相位线22都设置有如上所述的开关设备26。第一开关设备26a可以改变相位线A的阻抗，而第二开关设备26b可以改变相位线B的阻抗。开关设备26a、26b包括各自的可控开关装置28a、28b以及各自的控制器30a、30b。第一开关设备26a的光学端口32a通过第一光纤36被连接到第二开关设备26b的光学端口32b。此配置有利地允许两个开关设备26A、26B彼此交换光学信号。当然，在使用时，至少一个并且优选地两个开关设备26A、26B被连接到一个外部控制系统，并且连接到其它相邻的开关设备。

参照图5，所描述的系统类似于图4中所示的系统，其差异在于第一和第二开关设备26a、26b经由路由器38彼此通信。开关设备26A、26B的光学端口32A、32B分别通过第一和第二光纤40、42连接到路由器38。虽然未显示，但路由器38可用于连接到其他的开关设备，并且最终连接到远程控制系统，该远程控制系统可以位于标准的变电站或在远程集中控制站中。路由器38可以是设置有光学端口的路由器，或者其可以是光纤的接线盒。路由器可以包括光学的或光电的电路。

参照图6，背靠背系统44被示出。背靠背系统44包括两个开关设备260、262，每个开关设备与图3中所示的类似，两个设备260、262为背靠背配置。每个设备260或262，定位在相同的相位线22(在这种情况下，在相位线A上)的第一和第二区段200、202上。虽然未显示，但与图1中所示的架构类似，锚塔通常允许第一和第二区段200、202的连接。仍参照图6，第二设备262被定位在第二区段202的末端处，所述末端直接地邻近第一区段200的定位有第一设备260的末端。第一和第二开关设备260、262的光学端口320、322使用第一光纤360彼此连接。虽然未显示，但在使用时，设备260、262中的至少一个设备被进一步连接到外部通信系统。有利地，假设区段200或202是约30公里；此配置有利地允许仅每60公里设置所述背靠背设备260、262，从而方便系统44的安装和维护操作。

参考图7和图8，其显示了两个背靠背设备260、262，其中移除保护盖以便更好地看到里面的部件。在本实施例中，两个背靠背的开关设备260、262共享相同的入口板46，而无需使用设备之间的连接杆。在第一开关设备260的外端处，四条导线48被定位，每一条导线用于连接相位线的导线中的一个。开关设备的每条导线48被连接到可控开关装置280，在这种情况下，真空断流器50定位在第一隔室52中。每个真空断路器50又依次连接到定位在第二隔室56中的可控的电动机54，用于关闭或打开断路器50。在第三隔室58中，控制器300被定位，并且被连接到可控开关装置280。第二开关设备262具有与第一设备260相同的构造，并且包括可控开关装置282。在这种情况下，包括安装在单个基板上的四个处理器60的两个控制器300和302设置有两个光学端口320和322。第一开关设备260的第一光学端口320用于经由第一光纤360连接至第二开关设备262的第一光学端口320。

每个控制器300和302还设置有第二光学端口322，用于连接到开关设备260、262外部的设备或系统。第二光纤362连接在第一开关设备260的第二端口322中，并且第三光纤364连接在第二开关设备262的第二端口322。在当前情况中，第二和第三光纤362、364通过相同的绝缘体链(insulator chain)62退出双开关系统44。然而，为了增加系统44的可靠性，其可以被认为是通过不同的隔离器链具有第二和第三光纤362、364。通过这种方式，由于光纤362、364使用不同的路径，因此系统44的可靠性将被提高。还应当注意的是，在背靠背系统44的其它构造中，这两个开关设备260、262可以共享单个控制器。

参照图7和图19A，开关设备的控制器优选地连接到至少一个检测器，诸如电流检测器、电压检测器和位置检测器。功率和控制托架(bay)108还可以包括射频(RF)收发器。由检测器64和沿着区段定位的应变仪检测的参数可以通过射频收发器发送到控制器，用于计算网络参数。

电源和控制托架108还包括供电模块66。在背靠背系统44的情况下，设备260、262的供电模块66优选地通过电线连接在一起。这种构造增加了设备260、262的供电冗余，并且由于这两个模块在相同的电位上，因此有可能被设置在背靠背的构造中。

回到图7，控制器300和302的每一个都包括并行操作并且彼此连接的三个处理器60。在每个处理器60中同时且并行地执行计算，并且处理器60之间互相比较它们的结果。如果由一个处理器60计算出的一个值与由另外两个处理器60计算出的值不同，则计算出的错误值的处理器60被弃用，以确保控制器30的计算总是可靠的。为了实现这一点，每个处理器60包括用于比较给定参数的三个值的装置，和用于在一个值与其余的两个值不一致时，弃用所述一个值的装置。

现在参照图19B，控制器30还包括一个备用处理器68。这个备用处理器68被连接到前面讨论的三个处理器中的每一个，并且当三个值中的一个被弃用时，所述备用处理器68被激活或者使用，以替代计算出错误值的处理器60。控制器30可以进一步包括至少一个额外的处理器70，用于执行电力线路的参数的具体计算。当然，所有的处理器60、68、70都相互连接。处理器之间的连接未显示，以保持图19B的清晰度。

现在参照图8和图9，所示出的背靠背系统44与路由器38组合。第一光纤360将第一设备260的第一光学端口320与第二设备262的第一光学端口320连接。第二和第三光纤362、364将第一和第二开关设备260、262的第二端口322连接到路由器38，其中第二和第三光纤362、364穿过通过绝缘子串(insulator string)。背靠背系统44用于相位A的两个相邻区段200、202上的连接。

在图9中，显示出了未连接的第二背靠背系统364(未显示在图9中)的第二和第三光纤362、364。在使用中，与下文将参照图11详细地描述的那样，所有三个相位A，B，C都被连接到背靠背系统44。应注意的是，在本发明的其它实施例中，可以认为它包括集成在控制器内的路由器38。在这种情况下，路由功能将由控制器来执行，并且控制器将包括多个光学端口，以与具有路由功能的其他控制器、其他路由器、或与在地线中运行的光纤直接连接。

如图11和12中所示，路由器38有利地允许将钩挂在相位A上的一对背靠背开关设备260A、262A的控制器300a、302a通过接口连接到与线路B和C连接的另外两个背靠背系统260b、262B、260C、262C，但同样还连接到最终连接到主光纤72，主光线72最终连接到电力线路的下一个路由器或者远程控制站(未显示)。在相位B和C的背靠背开关设备上做出类似的连接。路由器或光纤的接线盒被用于将三个相位A、B、C的六个开关模块的处理器的六个光纤连接到在相同通道(corridor)中的其它传输线的同一小型变电站的其它路由器。还允许它们在光纤地线或其它光学光纤的辅助下以冗余安全并且可靠的方式连接到传输线的另一小型变电站的其他路由器和系统控制中心。路由器可以由光学电路或光电电路组成。路由器可以设置有光学端口，或者其可以是光纤的接线盒。路由器可以包括光学或光电电路。更具体地，每个设备260、262设置有第一和第二光学端口320和322。对于每一对第一和第二设备260、262而言，第一设备260的第一光学端口320通过第一光纤360连接到第二设备262的第一光学端口320；并且第一和第二设备260、262的第二光学端口322经由第二和第三光纤362、364连接到路由器38。可以意识到，所有的六个开关设备260a、260b、260c和262a、262b、262c的控制器都能够经由路由器38发送和接收所述第一和第二光学信号。通过这种构造，开关设备的控制器总是设置有两个连接，为系统提供增加的冗余和可靠性。

仍参照图11和图12，主光纤72是从一个路由器38中继到下一个路由器的光学链路，其一般地设在沿着第一和第二区段200、202运行地线(未显示)中。主光线72最终地连接到远程控制系统(未显示)，远程控制系统监视和控制高压电网的操作。当然，主光纤不一定设置在接地线中。

参照图12，每个控制器300a、300b、300c、302a、302b和302c除了光学端口320、322以外还设置有输入和输出总线74，以从其它类型的装置(未显示)接收信息和发送信息到所述其它类型装置，所述装置例如是传感器、开关致动器和RF收发器。这样的装置定位在开关设备内，以向设备提供关于电流、电压或导线的冰负荷的信息。在系统的这种结构中，第二和第三光纤362、364穿过相同绝缘子链62。然而，为了增加冗余度，其可以优选地使这些光纤穿过不同的绝缘子链。

现在转向图10，其示出了另一种类型的分布式系统。在这种配置中，开关设备26A，26B和26C不是背靠背结构。对于设备26a而言，第一光学端口324通过光纤370被连接到开关设备26c的光学端口，并且其第二光学端口326被连接到开关设备26b的光学端口。对设备26B和26C做出相同类型的连接。在这种分布式系统中，三个开关设备的控制器30能够通过光纤370彼此通信。当然，在操作中，开关设备26a、26b或26c中的至少一个也将被连接到外部设备，以与相邻的塔的其它开关设备通信，并且与远程控制系统通信。这种分布式系统还提供了从远程控制系统在开关设备中直接地局部地转移某些控制、计算和监视功能所需的冗余和可靠性。

参照图13，其示出了用于改变电力线路21的不同区段200、202的阻抗的分布式系统。图示的区段表示来自电力线路21的中间部分的区段，按照第一区段和第二区段200、202的方式组成对，并且背靠背的开关设备260、262钩挂在第一区段和第二区段200、202的接合处。当然，在区段200和202的接合处需要锚塔，但没有示出，以避免图的繁复。路由器38被连接到背靠背系统44的每一个设备，其配置方式与图11和图12中描绘的系统相同。路由器38通过路由器至路由器光纤74串联连接，沿区段200、202的长度延伸。

参照图14，最佳地显示了背靠背系统44与第一和第二区段200、202的连接。在第一区段200中，四条导线24中的每一个被连接到定位在开关设备260内的可控开关装置280。可控开关装置280进而连接到控制器300。相同的连接形成在第二区段202上。两个控制器300，302通过第一光纤360连接在一起。每一个控制器300和302还被连接到路由器38。其他三对光纤被部分示出，其中两对用于连接到另两个相位线的背靠背系统，并且第三对被用于连接到相邻区段的路由器。

参照图15，显示了五个路由器38，小型变电站104的每个部分，三个中间路由器分别地与成对的第一和第二区段相关联(这些区段没有显示，以使附图15更加简洁)，并且两个外部路由器38与在两个变电站之间延伸的电力线路的所述部分的外区段相关联。在分布式系统中的这种结构中，三个中间路由器38中的每一个都设置有十个光学端口33(只有一个端口33被标出于最左边的路由器38上)。如图11中所示，这十个端口中的三对端口(显示为未连接)用于连接到钩挂在每个相位线22上的三个背靠背开关设备260、262。其他两个端口用于经由路由器至路由器(router-to-router)光纤76与区段的或其中一个变电站78的相邻的路由器38连接。最终，通过另外两个路由器至路由器光纤76，最后两个端口连接到传输线上的或者变电站的相邻的第二路由器。电线末端处的两个路由器38仅设置有九个端口，因为它们直接地邻近变电站。其中一个变电站78连接到远程控制系统80。可以理解，这样的配置进一步提高分布式系统的可靠性和冗余度。例如，如果定位在锚塔上的整个系统遇到故障，(由三个开关设备和路由器组成的系统)，则电线上的其余系统可以继续正常工作，并且与变电站或与远程控制系统的通信不会受到此类故障影响。

现在参见图16和17，其显示了包括第一和第二开关设备2600、2602的桥系统。图16显示了一种类型的小型变电站104，其包括两个电线路21，23的路由器和开关设备，而在图17中，显示了五个小型变电站104(只有一个由虚线标出)。桥系统包括桥接两个开关设备2600、2602，每一个开关设备都定位在独立的、平行的和相邻的电力线路21、23上。如本领域中已知的，在高压电网中让两个不同的电线在同一通道中延伸是常见的。第一和第二设备2600、2602因此用于分别地改变定位在两个不同的电力线路21、23上的区段的阻抗。第一和第二路由器380、382通过光纤362、364分别地与第一和第二开关设备2600、2602连接，并且另一个光纤76与第一和第二路由器380、382连接在一起。在图16中最佳地示出，与第一电力线路21相关的路由器380用作主路由器，并且被进一步连接到主光纤72，从而允许路由器380连接到远程控制系统80(如图17中所示)，与第二电力线路23相关联的路由器382作为从路由器。换句话说，每个路由器380、382是用于将三个相位A、B、C的六个开关模块的处理器的光纤连接到相同通道中的其它传输线的同一小型变电站的其它路由器。每个路由器还可以在光纤地线或其它光学光纤的帮助下，以冗余安全并且可靠的方式连接到同一传输线的其他小型变电站的其他路由器以及连接到系统控制中心。在图16和图17中图示的桥接系统中，只有一个电力线路21具有沿其它延伸的主光学链路72。这个主光学链路72从一个路由器38中继到下一个路由器。

现在参照图18，其显示了具有两个主光纤72的桥接系统，每个电力线路21，23上有一个主光纤。在桥接系统的这个实施例中，两个电力线路的设备经由路由器38连接到主光纤72。这种配置还进一步提高通信路径的数量，从而增加整个系统的冗余度和可靠性，因为即使其中一条电力线路的整个部分遇到故障，其余的开关设备仍将工作并连接至远程控制站。

现在参照图19A，其显示了开关设备的电源和控制系统。还显示了这个系统与可控开关装置28(相位线的每条导线都具有一个所述可控开关装置28)、传感器64以及路由器38的连接。功能块表示优选地包括在这个系统中的元件。电源和控制托架108包括控制器30、电源模块66。电源模块66包括电容性电源变压器82、电容性电源84、感应式电源86、电容器箱88、配电箱90。控制器包括至少两个光学端口32，一个用于连接至背靠背系统的其他设备(显示为未连接)，并且一个用于连接到路由器38。控制托架108还包括GPS模块98、黑盒子100、PLC发射器-接收器装置102和RF发射器/接收器装置106，以与沿区段设置的传感器通信。

路由器38包括电源92、路由模块94和WDM模块96。WDM模块96用于多路传输从在另一光纤上的三个开关设备接收到的第二光学信号。当然，WDM模块是可选择的，并且其对于使用光谱的不同频带或者颜色以在光纤上传输光学信号而言是足够的。路由器38包括电源92，用于将电力供给到路由器，电源是基于太阳能的电源。可代替地，电容耦合装置可以被认为是电源。如先前描述，在系统的其它变型中，可以认为它包括开关设备内的在额外的隔室中的路由器，或经由额外的处理器包括所述路由器。

参照图19B，其显示了控制器30的优选实施例。控制器30优选地包括六个处理器60、68、70。三个处理器60并行操作并且彼此相互连接。每个处理器60包括用于比较三个给定参数的值的装置，其中每个值由其中一个处理器计算。每个处理器60还包括用于在其中一个值与其余两个值不一致时放弃所述一个值中的装置。三个处理器60被用于计算电网的不同的值，并且还用于控制可控开关装置。处理器60同时执行计算，以确保所得到的值是可靠的。当其中一个值不同于其他两个时，这种情况可以表示其中一个处理器有故障，并且该处理器被弃用。

控制器30还包括备用处理器68，备用处理器68被连接到三个处理器60中的每一个，并且在三个值中的一个值被弃用时被激活，以代替计算出所述一个值的处理器。换言之，备用的第四处理器68可以被激活以代替发生故障的处理器。

最后，第五和第六处理器70，即，额外的处理器，可以被用于执行特定的网络计算。

当然，额外的处理器70的数目可以变化。除了光学端口32之外，处理器60、68、70中的每一个还都设置有电的(galvanic)输入/输出总线74。电输入/输出总线74允许连接到其他类型的装置，诸如传感器和接收器，用于收集关于导线状态的信息，并且因此收集关于相位线状态的信息。

参照图20，本发明还涉及用于改变电力线路的区段的相位线的阻抗的方法。相位线包括彼此电绝缘并且在该区段的两端处短路连接在一起的n条导线。该方法包括以下步骤5、7和9：

a)在开关设备上接收与该区段相关的第一光学信号，所述开关设备包括与所述导线中的至少一个相连的可控开关装置；

b)根据第一光学信号执行开关装置的控制；和

c)从开关设备向相邻的开关设备发送第二光学信号，所述第二光学信号包括所述一个开关设备的状态信息，并且相邻开关设备的控制是基于该状态信息的。

根据发生在开关设备中的该方法，第一光学信号在开关设备的光学端口上被接收。这些第一光学信号包括用于控制开关设备的开关装置的指令。该光学信号可以由远程控制系统发送，或者从相邻的开关设备发送。该设备可以接下来发送第二光学信号到相邻的开关设备，包括该开关设备的状态信息。相邻的开关设备可基于这些第二光学信号控制它们的各自的开关装置。

参照图21，本发明还涉及用于改变电力线路的阻抗的方法。该方法包括以下步骤11、13、15：

a)在开关设备上接收与区段相关的第一光学信号，每个开关设备包括与导线中的至少一个相连的可控开关装置；

b)基于一个开关设备上的第一光学信号计算多个值；和

c)从所述一个开关设备向相邻的开关设备发送第二光学信号，所述第二光学信号包括在步骤b)中计算出的值，相邻的开关设备的控制基于所述值。

这种方法允许在电力线路的开关设备的控制器之间分配与电网的参数相关的计算。在这种情况下，控制器接收来自相邻开关设备的第一光学信号和基于接收到的第一光学信号计算多个值。第一光学信号可以包括，例如，相邻开关设备的状态信息。计算出的值因此是基于相邻开关设备的状态信息的，并且与电网的参数相关，例如相量计算。控制器随后可通过其光学端口发送包括所计算的值的第二光学信号。这些值可以被发送回到远程控制系统，或发送到相邻的开关设备，以用于开关设备的仅在需要时发生的控制。当然，第一光学信号还可以包括例如来自于远程控制系统，或者来自于不是必然地邻近该开关设备的其它开关设备的其它信息。光学信号还可以包括来自网络的其他电力线路的信息，从而在网络的开关设备之间正确地分配计算。

总之，智能传输系统包括一组智能的常规传输线路组成，而常规传输线路由线区段的相位上的板载转换开关组成，为此，我们将三个相位A，B和C的开关模块的控制或计算处理器通过沿传输线定位的那些在它们本身之间光学地连接，并且在光链路的辅助下与传输系统的控制中心连接。这种智能传输系统允许系统沿传输线分配系统的控制和保护功能、提高传输系统中的计算能力、减少通信时间、方便地在计算和控制处理器中增加冗余、在测量系统中增加冗余、在通信系统中增加冗余、提高系统对于电磁干扰的鲁棒性(robustness)、提高系统对于非期望的侵入的鲁棒性、方便地在GPS中增加冗余、提高系统对于GPS干扰鲁棒性、方便地收发器中增加冗余，以通过利用适当的软件与沿线区段定位的传感器进行通信。

对于每个通道具有一个以上的传输线(例如：两个或三个)的传输线的通道而言，我们可以通过使用光纤地线或其他线路将定位在同一小型变电站的直接环境中的第二或第三行的锚塔上的路由器与主线路的路由器光学地连接，从而光学地连接其它开关模块。如果在同一通道中的其他线路具有其自己的光纤地线，那么同一小型变电站的路由器之间的光纤链路增加了通信系统中的冗余。

可以理解，通过获得一种分布式传输系统，其中系统控制必需的控制和基本运算可以在沿着线路分布在相位上的开关模块的水平上执行，并且在使用适当的软件进行最初处理之后的结果在开关模块和控制室之间分享，本发明能够解决之前提出的一些缺点。这样减少了需要被共享的信息的数量，并且降低整个通信时间，同时具有快速、安全和可靠的响应时间。控制和计算分配因为光纤的使用而完成，这是因为光纤是安全的、可靠的并且不容易被篡改，并且它们具有比RF频带更大的带宽。

有利的是，本发明能够分配控制电气系统所需的信息的处理。其还允许在沿着传输线定位的小型变电站中分配传输线的保护功能。

本发明的另一个优点在于处理系统的增加的冗余和计算能力，以及线路和智能传输系统的控制。

另一个优点是智能线路和智能系统对于电磁干扰和对于GPS系统的潜在干扰具有更高的鲁棒性。

又一优点是整个系统中的通信的鲁棒性。

参照图7、9、16、17和18，系统的优选实施例包括聚簇的线路区段(clustered linesegments)(例如：具有30Km区段的735kV线路)，所述聚簇的线路区段具有在它们之间的隔离的子导线、在每个相位上的开关模块、每个相位A，B和C上的具有光纤的绝缘体链的每个开关设备中的带有光学耦合器的一个或多个控制处理器，以分享备用控制处理器和附加的处理器。增加路由器使得相位A、B、C的开关模块的处理器之间的通信与横跨光纤接地线的同一线路的其它小型变电站的其它路由器相互协调。路由器还可以协调与同一通道以及同一变电站的其它线路的其他路由器的通信。

开关模块的控制和运算处理器在光纤的辅助下与其他开关模块的其他控制以及运算处理器通信。这些控制处理器在输入输出总线的辅助下与开关模块的子系统(诸如机械转换开关和/或电子转换开关、线性电动机、用于张力、电流、位置的传感器、GPS、电感和电容性电源、PLC、发射器-接收器等)通信。如图16所示，这种输入输出总线可以是光的或电的。

路由器的能量供应可以在太阳能面板和/或电容性电源的辅助下实现。

背靠背连接两个开关模块的优选的方式被显示在图7和9中。背靠背安装的开关模块的电源的冗余是通过电子地连接它们实现的，这是因为它们具有相同的电位。

在开关模块中，与第四待机备用处理器和额外的处理器并联以完成特定任务的三个任务处理处理器可以安装在同一芯片上，也可以不安装在同一芯片上。此外，它们可以通过电或光连接而在它们之间连接。

本发明能够在沿传输线定位的小型变电站中分配控制所述系统所需的信息处理功能和传输线路保护功能。这种新技术用至少一条光纤连接每个开关模块，所述光纤的一端连接路由器，另一端连接紧挨着第一模块定位的第二开关模块，以替代简单的RF连接。这个光学链路可以是大于10GHz的大频带并具有多通道(不同波长)。这种冗余的光学链路能够在路由器的帮助下实现每组背靠背相位的两个开关模块的处理器与同一变电站的三个相位A，B和C之间的重新组合。来自同一线路的小变电站的路由器在光纤的辅助下在它们之间互连并且与系统的控制中心连接。这提高了：

1.处理系统的冗余度和计算能力以及线路和智能传输系统的控制。优选地，每个开关模块包括与待定的第四处理器并联的执行任务处理的三个处理器，所述待定的第四处理器故障的情况下使用。可以添加一定数量的处理器，以执行额外的任务。与具有不同电位的其他相位的那些处理器组合的所有这些处理器的作用就像超级处理器和备用处理器，并且额外的处理器可以被共享。

2.处理系统的冗余度和计算能力以及线路和智能传输系统的控制。通过光学地连接定位在同一通道中的处于不同电位并且在相同的小型变电站中的线路的处理器、备用处理器和额外的处理器。

3.智能线路和智能系统对于电磁于扰(例如：太阳风暴、电磁脉冲和电磁噪声)的鲁棒性。只有沿着30公里区段定位的信号传感器通过RF通信链路连接到相应的开关模块。这些信号对于传输系统的操作和保护不是关键的。

4.可以很轻松地提高GPS水准的、电力线路载波P.L.C的、以及用于与沿与开关模块相关联的区段定位的传感器通信的收发器的冗余。

5.传输系统的针对对系统(GPS)的潜在干扰的鲁棒性。这是因为通过所采取的路径的指示器经由光纤向每个开关模块发送时间基准信号。这个时间基准在用于不同路径的GPS的辅助下被校正。

6.通过利用适当的通信协议和在隔离的光纤系统的相对安全环境中加密，提高传输系统对于不希望的侵入的鲁棒性。

7.通过增加在信道和通讯光纤中的冗余提高通信的鲁棒性。

智能传输系统的架构能够实现使沿着线路分配的冗余的同步相量的测量、线路的保护、具有补偿和功率流控制的网络的控制、稳定性的控制、传输能力的增加、系统的实时管理、线路的除冰、线路和开关模块的实时监控、所需要的功能的维护计划、和建立用于未来使用的传输系统的数据库。这种数据库当然可以远程地定位。

线路的监控意味着电事件(如：由静电过压导致的闪络(flashover))、机械事件(例如：驰振(galloping)、风振)、气象事件(如：冰、闪电)的监控。

此外，该架构能够实现系统中功率流的实时观测，线路和电网经历的事件的数据库的建立，和对一系列行为的推演以实时地或延迟地执行以确保传输系统的使用和最佳维修。这个高度冗余的技术实现了可靠和安全的智能传输系统的获得。

每个开关模块优选地包括机械转换开关和/或电子转换开关、致动器或线性马达、用于电流、张力和位置的传感器和与沿着与开关模块相关的区段定位的传感器执行通信的收发器。

通过在同一相位上以分享电源的方式在背靠背安装的两个模块之间电子地连接，在开关设备的电力供应中的冗余可以被增加。

本发明的另一个优点是，通过使用从电力网络中的所有的开关设备和从这些设备的控制而获得的数据，通过使用适当的软件应用程序和专家系统，可以提高网络的性能和可靠性。

权利要求的范围不应当由在示例中提出的优选实施例限定，而应当给予其与作为整体的说明书相一致的最宽泛的解释。

Claims (17)

1.一种用于电力线路的系统，所述电力线路具有三个相线并且至少包括彼此相邻的第一区段和第二区段，所述三个相线中的每个相线包括n条导线，所述n条导线彼此电绝缘并在所述区段的两端处短路连接在一起，所述系统包括：

路由器；和

三个背靠背系统，所述三个背靠背系统被分别关联到所述三个相线，每个背靠背系统包括：

成对的第一开关设备和第二开关设备，该对开关设备与所述三个相线中的一个相线相关联，所述第一开关设备用于改变所述第一区段的一个相线的阻抗，所述第二开关设备用于改变所述第二区段的一个相线的阻抗，所述第二开关设备被定位在所述第二区段的与所述第一区段的定位有所述第一开关设备的末端直接相邻的末端，第一开关设备和第二开关设备中的每一个包括：

可控开关装置，用于与所述一个相线的导线连接；和

控制器，用于执行所述可控开关装置的控制，该控制器具有第一光学端口和第二光学端口，所述第一光学端口和第二光学端口用于接收第一光学信号和向相邻的开关设备发送第二光学信号，所述控制基于所述第一光学信号，所述第二光学信号包括所述第一开关设备和所述第二开关设备的状态信息，相邻的开关设备的控制基于所述状态信息，

第一开关设备的第一光学端口经由光纤连接到第二开关设备的第一光学端口；并且

第一开关设备的第二光学端口和第二开关设备的第二光学端口经由第二光纤和第三光纤连接到所述路由器，所述第二光纤和第三光纤通过相同的或不同的绝缘子链离开所述第一开关设备和第二开关设备；

由此，所述第一开关设备的控制器和第二开关设备的控制器能够经由所述路由器发送和接收所述第一光学信号和第二光学信号。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一根光纤，用于将所述路由器连接到沿着所述第一区段和第二区段延伸的主光纤。

3.根据权利要求2所述的系统，该系统与连接到远程控制系统的所述主光纤结合。

4.根据权利要求1所述的系统，其中路由器包括用于向路由器供电的电源，所述电源是基于太阳能的电源或电容性耦合装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其中可控开关装置包括以下至少一个：机械式开关、机电式开关、真空断路器和电子开关。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括从包括电流检测器、电压检测器、位置检测器和应力仪的组中选择的至少一个检测器，所述至少一个检测器被连接到控制器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，每个控制器包括并行操作并且彼此连接的三个处理器，每个处理器包括：

用于比较给定参数的三个值的装置，每个值由所述三个处理器的一个处理器计算；

用于在所述三个值中的一个值与其余两个值不一致时放弃所述一个值的装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器还包括备用处理器，所述备用处理器链接到三个处理器中的每一个处理器并且当所述三个值的一个值被放弃时被激活，以代替计算出所述一个值的处理器。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，对于第一开关设备和第二开关设备中的每一个而言，所述控制器还包括附加的处理器，用于执行电力线路的参数的特殊计算。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一开关设备和第二开关设备中的每一个开关设备都包括供电模块，所述供电模块用电线连接在一起。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器用于基于接收到的所述第一光学信号计算多个值，所述第二光学信号包括所述多个值，相邻的开关设备的可控开关装置的控制基于所述多个值。

12.一种分布式系统，用于改变第一电力线路的不同区段的阻抗，所述分布式系统包括多个如权利要求1或2所述的系统，其中与所述多个系统相关联的所述第一区段和第二区段形成所述不同的区段，其中：

所述路由器与路由器至路由器光纤串联连接。

13.根据权利要求12所述的分布式系统，其中所述路由器中的至少一个路由器还通过两个其他路由器至路由器光纤分别连接到相邻的第二路由器。

14.一种桥接系统，包括第一系统和第二系统，每个系统均是权利要求1所述的系统，所述第一系统和第二系统用于改变定位在独立的、并联的并且相邻的电力线路上的区段的阻抗，每个区段包括三条相线，所述桥接系统还包括：

分别经由光纤与第一系统和第二系统连接的第一路由器和第二路由器；和

另一光纤，用于将所述第一路由器和第二路由器连接在一起。

15.根据权利要求14所述的桥接系统，其中第一路由器包括波分复用器，用于在所述另一光纤上多路传输从所述第一开关设备和第二开关设备接收到的第二光学信号。

16.一种桥接系统，包括两个系统，每个系统是如权利要求1所述的系统，所述两个系统用于改变独立的、并联的并且相邻的两个电力线路的阻抗，所述桥接系统还包括：

路由器至路由器光纤，用于将所述两个系统的两个相邻的路由器连接在一起；

主光纤，沿所述第一区段和第二区段中的一个区段的长度设置；和

至少一个光纤，用于将所述路由器中的一个路由器连接到主光纤。

17.一种用于改变电力线路的阻抗的方法，所述电力线路具有串联连接的多个区段，每个区段具有三个相线，每个相线包括彼此电绝缘并在各自的区段的两端处短路连接在一起的n条导线，所述方法包括以下步骤：

a)在与所述多个区段相关联的多个开关设备的控制器上接收第一光学信号，每个开关设备包括与所述n条导线中的至少一条导线相连的可控开关装置，所述第一光学信号包括相邻的开关设备的状态信息、所述相线的其他开关设备的状态信息、来自远程控制系统的信息以及至少一个其它电力线路的信息；

b)在所述多个开关设备中的一个开关设备上基于所述第一光学信号计算多个值，所述步骤b)还包括子步骤i)：基于在步骤a)中接收到的状态信息计算多个值；和

c)从所述一个开关设备发送第二光学信号到相邻的开关设备，所述第二光学信号包括所述多个值，相邻的开关设备的控制基于所述多个值，所述第二光学信号还包括在子步骤i)中计算出的所述多个值，

所述方法因而允许在所述多个区段的开关设备之间分配计算。