CN105092999A - 利用多个指示的电力质量事件定位 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括上游/下游概率模块，该上游/下游概率模块针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率。该装置包括：区域模块，其识别电力系统内的多个区域；以及上游/下游模块，其针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游。该装置包括区域概率模块，其通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定每个区域的区域概率。该区域概率是在区域中发生事件的概率。当区域在测量点的上游时，区域概率模块使用测量点的上游概率，而当区域在测量点的下游时，区域概率模块使用下游概率。

Description

利用多个指示的电力质量事件定位
技术领域
本文中所公开的主题涉及电力质量事件，更具体地，涉及确定电力系统中的电力质量事件的位置。
背景技术
电力质量事件经常发生在电力系统中。电力质量事件可能是电压骤降、电压骤升、瞬变现象、故障状态、频率变化、谐波超出电力质量限值等。电力质量事件通常不利于电力的输送，并且因此是不期望的。当在电力系统中发生电力质量事件时，通常电力质量事件是由电力系统内的特定设备或导体引起的。电力质量事件可能影响电力系统内的多个位置。例如，由负载所导致的电压骤降可能会影响在负载上游的面板和馈线。通常情况下，例如如果电力系统中的设备将要出现故障，则电力质量事件可能会反复出现。期望的是，定位电力质量事件的起因以诊断和修复引起电力质量事件的部件或导体。电力系统可以包括若干个电力质量监控器，这些电力质量监控器可以被用于检测电力质量事件并且记录与电力质量事件相关联的波形。然而，若干个电力质量监控器可以记录与同一个电力质量事件相关联的数据。
发明内容
公开了一种用于定位电力质量事件的装置。一种系统和方法也执行该装置的功能。在一个实施方式中，该装置包括上游/下游概率模块，该上游/下游概率模块针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率。上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和该电力质量事件在该测量点的下游的概率。每个测量点均在电力系统内，并且电力系统包括多个测量点。在另一个实施方式中，该装置包括区域模块，该区域模块识别电力系统内的多个区域。测量点限定电力系统中的区域之间的边界。
在一个实施方式中，该装置包括上游/下游模块，该上游/下游模块针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游。在一个实施方式中，该装置包括区域概率模块，该区域概率模块确定每个区域的区域概率。该区域概率是在区域中发生事件的概率。区域概率模块通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定区域的区域概率，其中当上游/下游模块确定该区域在测量点的上游时，区域概率模块使用测量点的上游概率，而当上游/下游模块确定该区域在测量点的下游时，区域概率模块使用测量点的下游概率。
在一个实施方式中，该装置还包括归一化模块，该归一化模块通过将每个区域概率除以由区域概率模块确定的区域概率的和来使每个区域概率归一化。在另一个实施方式中，该装置包括指示(index)模块，该指示模块针对测量点计算关于电力质量事件的多个指示。上游/下游概率模块根据测量点的多个指示来确定测量点的上游/下游概率。多个指示中的每个指示包括电力质量事件发生于测量点的上游或下游的概率。在另一个实施方式中，指示模块通过使用上游/下游预测方法来计算关于测量点的指示，上游/下游预测方法基于在测量点处取得的测量数据，并且多个指示中的每个指示是使用不同的上游/下游预测方法来计算的。
在一个实施方式中，该装置包括指示加权模块，该指示加权模块将测量点的每个指示与加权因子相乘以创建多个加权指示。上游/下游概率模块根据测量点的多个加权指示来确定测量点的上游/下游概率。在各种实施方式中，指示的加权因子基于：用于确定指示的上游/下游预测方法的总体可靠性；基于在测量点处所测量的电力质量事件的测量数据的、指示的上游/下游预测的可靠性；实验；模拟数据；以及电力质量事件类型。
在一个实施方式中，该装置包括在每个测量点处的电力质量监控器，并且还包括同步模块，该同步模块向电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间，其中，上游/下游概率模块确定测量点关于事件的时间的上游/下游概率。在又一个实施方式中，每个电力质量监控器包括存储器模块，存储器模块存储足够包括事件的时间与存储器模块接收到事件的时间时之间的时间延迟的测量数据。存储器模块存储足够用于上游/下游概率模块确定测量点的上游/下游概率的测量数据。
在另一个实施方式中，用于电力质量监控器的存储器模块还存储关于测量点的在如下时间中的较早时间之前的时间的事件前数据：与从检测电力质量事件的另外的电力质量监控器接收到的事件的时间相对应的时间；以及对应于当测量点的电力质量监控器检测到电力质量事件时的时间。在另一个实施方式中，用于电力质量监控器的存储器模块还存储测量点的事件数据和事件后数据。事件数据和事件后数据从如下时间中较晚的时间加上足够用于上游/下游概率模块确定测量点的上游/下游概率的时间的量之后的时间开始：与从检测电力质量事件的另外的电力质量监控器接收到的事件的时间相对应的时间；以及对应于当测量点的电力质量监控器检测到电力质量事件时的时间。在另一实施方式中，同步模块还确定由测量点处的电力质量监控器检测到的电力质量事件是否对应于由不同测量点处的不同电力质量监控器检测到的电力质量事件，并且响应于同步模块确定这些事件是同一电力质量事件，将由测量点处的电力质量监控器检测到的电力质量事件与由不同测量点处的不同电力质量监控器检测到的电力质量事件合并。
在一个实施方式中，该装置包括概率加权模块，在区域概率模块确定区域概率之前，概率加权模块将区域概率模块所使用的测量点的每个上游概率或下游概率乘以概率加权因子。在另一个实施方式中，概率加权因子由如下内容来确定：区域相对于上游概率或下游概率所对应的测量点的位置；电力质量事件类型；在对应于上游概率或下游概率的测量点处流动的电流的量；在对应于上游概率或下游概率的测量点处由电力线馈电的负载的关键程度；和/或来自先前的对区域概率的确定的、与所确定的先前电力质量事件的起因相关的历史数据。在另一个实施方式中，该装置包括区域概率模块，区域概率模块对区域概率进行比较以确定最高区域概率。区域概率模块报告具有最高区域概率的区域作为事件最有可能发生的区域。
在一个实施方式中，一种用于定位电力系统中的电力质量事件的方法包括：针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率。上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和电力质量事件在测量点的下游的概率，其中每个测量点均在电力系统内并且电力系统包括若干个测量点。在一个实施方式中，该方法包括：识别电力系统内的多个区域，其中测量点限定电力系统中的区域之间的边界；以及针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游。
在一个实施方式中，该方法包括：确定每个区域的区域概率。区域概率是在区域中发生事件的概率。区域的区域概率是通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定的，其中确定区域概率包括：当区域在测量点的上游时，使用测量点的上游概率，而当区域在测量点的下游时，使用测量点的下游概率。
在一个实施方式中，该方法包括：通过将区域的概率除以针对每个区域所确定的区域概率的和来使每个所确定的概率归一化；以及针对测量点计算电力质量事件的多个指示。确定测量点的上游/下游概率包括使用测量点的多个指示。多个指示中的每个指示包括：电力质量事件发生于测量点的上游或下游的概率。在另一个实施方式中，该方法包括将测量点的每个指示与加权因子相乘以创建多个加权指示，并且确定测量点的上游/下游概率包括使用测量点的多个加权指示。
在一个实施方式中，电力系统包括每个测量点处的电力质量监控器，并且该方法包括向电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间，其中确定测量点的上游/下游概率与事件的时间有关。在另一个实施方式中，该方法包括：在确定区域概率之前，将测量点的每个上游概率或下游概率乘以概率加权因子。
一种用于定位电力系统中的电力质量事件的系统包括多个电力质量监控器，其中每个电力质量监控器位于电力系统中的测量点处。在一个实施方式中，该系统包括指示模块，指示模块针对测量点计算关于电力质量事件的多个指示。每个指示是使用来自测量点处的电力质量监控器的、关于电力质量事件的测量数据来计算的，并且指示模块计算每个测量点的多个指示。在一个实施方式中，该系统包括上游/下游概率模块，该上游/下游概率模块使用测量点的多个指示针对每个测量点来确定上游/下游概率。上游/下游概率是电力质量事件在测量点的上游的概率和电力质量事件在测量点的下游的概率。在一个实施方式中，该系统包括区域模块，该区域模块识别电力系统内的多个区域，其中测量点限定电力系统中的区域之间的边界；并且包括游/下游模块，该上游/下游模块针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游。
在一个实施方式中，该系统包括区域概率模块，该区域概率模块确定每个区域的区域概率。区域概率是在区域中发生事件的概率。区域概率模块通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定区域的区域概率，其中，当上游/下游模块确定区域在测量点的上游时，区域概率模块使用测量点的上游概率，而当上游/下游模块确定区域在测量点的下游时，区域概率模块使用测量点的下游概率。在一个实施方式中，该系统包括通信网络，该通信网络便利电力质量监控器之间通信，并且该系统包括同步模块，该同步模块向电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间。上游/下游概率模块确定测量点关于事件的时间的上游/下游概率。
附图说明
为了使本发明的实施方式的优点将变得容易理解，将通过参照示于附图中的具体实施方式来呈现对以上简要描述的实施方式的更具体的描述。可以理解的是，这些附图仅描绘了一些实施方式并因此不认为是对范围的限制，将通过使用附图以额外的特征和细节来描述和解释实施方式，在附图中：
图1是示出了用于预测电力质量事件的位置的系统的一个实施方式的示意性框图；
图2是示出了用于预测电力质量事件的位置的装置的一个实施方式的示意性框图；
图3是示出了用于预测电力质量事件的位置的装置的另一个实施方式的示意性框图；
图4是示出了用于预测在测量点处的电力质量事件的上游/下游概率的装置的一个实施方式的示意性框图；
图5是示出了用于预测电力质量事件的位置的方法的一个实施方式的示意性流程图；
图6A是示出了用于预测电力质量事件的位置的方法的另一个实施方式的示意性流程图的第一部分；
图6B是示出了用于预测电力质量事件的位置的方法的另一个实施方式的示意性流程图的第二部分；以及
图7是示出了预测电力质量事件的位置的系统的一个示例的示意性框图。
具体实施方式
贯穿本说明书提及的“一个实施方式”、“实施方式”或相似语言意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。因此，贯穿本说明书，短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”或相似语言的出现可以但不一定全部涉及同一实施方式，而是表示“一个或更多个但并非全部实施方式”，除非另外明确说明。术语“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”及其变型表示“包括但不限于”，除非另外明确说明。项目的枚举列表并不暗示任意项或所有项是相互排斥和/或相互包容的，除非另有明确说明。术语“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也指代“一个或更多个”，除非另外明确说明。
此外，所描述的实施方式的特征、优点和特性可以以任意适当的方式组合。相关领域的技术人员将会认识到，实施方式可以在没有特定实施方式的一个或更多个具体特征或优点的情况下被实践。在其他实例中，另外的特征和优点可以出现在某些实施方式中而不出现在所有实施方式中。
实施方式的这些特征和优点根据下面的描述和所附权利要求书将变得更加充分明显，或者可以通过如下文中所阐述的实施方式的实践来获知。如本领域的技术人员将会理解的，本发明的各个方面可以被实施为系统、方法和/或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)或者结合了软件方面和硬件方面的实施方式的形式，这些在本文中可以总体地被称为“电路”、“模块”或“系统”。而且，本发明的各个方面可以采用在一个或更多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式，所述一个或更多个计算机可读介质具有在其上实施的程序代码。
在本说明书中所描述的很多功能单元已被标记为模块，以便更具体地强调它们的实施独立性。例如，模块可以被实施为包括定制的VLSI电路或门阵列、非定制的半导体例如逻辑芯片、晶体管或其他分立元件的硬件电路。模块还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等的可编程硬件设备中被实施。
模块还可以以各种类型的处理器执行的软件来实施。程序代码的识别模块可以例如包括计算机指令的一个或更多个物理或逻辑块，所述计算机指令可以例如被组织为对象、过程或函数。然而，可执行的识别模块不必物理地定位在一起，而是可以包括存储在不同位置的、当逻辑上接合在一起时包括该模块并且实现该模块的所述目的不同指令。
事实上，程序代码的模块可以是单个指令或很多指令，并且在不同程序中甚至可以分布在若干不同的代码段上，以及跨若干存储器设备分布。类似地，在本文中操作数据可以在模块内被识别和示出，并且可以以任何合适的形式来实施，并在任何适当类型的数据结构内被组织。操作数据可以被集合成单个数据集，或者可以分布在不同的位置，包括分布在不同的存储设备上，并且可能至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。当模块或模块的部分以软件的形式来实施时，程序代码可以在一个或更多个计算机可读介质中存储和/或传播。
所述计算机可读介质可以是存储程序代码的有形计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以例如是但不限于电子存储介质、磁存储介质、光存储介质、电磁存储介质、红外存储介质、全息、微机械存储介质或半导体系统存储介质、装置或设备或者上述的任意适当的组合。
计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘或数字视频光盘(DVD)、光存储设备、磁存储设备、全息存储介质、微机械存储设备，或上述的任意适当的组合。在本文的背景下，计算机可读存储介质可以是能够包括和/或存储由指令执行系统、装置或设备所使用和/或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序代码的任何有形介质。
计算机可读介质还可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或者作为载波的一部分而传播的、具有在其中实施的程序代码的数据信号。这样的传播信号可以采取包括但不限于，电、电磁、磁、光或它们任何适当组合的多种形式中的任意形式。计算机可读信号介质可以是如下任何计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质但能够传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备使用结合使用的程序代码。可以使用任何合适的介质，包括但不限于，导线、光纤、射频(RF)等或上述的任何适当组合，来传送在计算机可读信号介质上实施的程序代码。
在一个实施方式中，计算机可读介质可以包括一个或更多个计算机可读存储介质和一个或更多个计算机可读信号介质的组合。例如，程序代码既可以通过光纤线缆作为电磁信号来传播以便由处理器来执行，又可以存储在RAM存储设备上以便由处理器来执行。
用于执行本发明的各个方面的操作的程序代码可以用一种或更多种编程语言的任意组合来编写，包括面向对象的编程语言如Java、Smalltalk、C++、PHP等以及传统的过程编程语言如“C”编程语言或类似的编程语言。所述程序代码可以完全地在用户的计算机上执行，可以作为独立的软件包部分地在用户的计算机上执行，可以部分地在用户的计算机上并部分地在远程计算机上执行，或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任意类型的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接至用户的计算机，或者可以连接至外部计算机(例如，通过使用互联网服务供应商的因特网)。计算机程序产品可以被共享，从而以灵活、自动化的方式同时服务于多个客户。
可以通过提供与应用，操作系统和网络操作系统软件共存的计算机程序产品，然后在计算机程序产品将要运行的环境下在客户端和服务器上安装该计算机程序产品，来将所述计算机程序产品集成到客户端、服务器和网络环境中。在一个实施方式中，在包括其中将部署计算机程序产品的网络操作系统的客户端和服务器上识别软件，所述客户端和服务器是计算机程序产品所需要的或者结合计算机程序产品进行工作。这包括作为软件的网络操作系统，所述软件通过增加网络特征来增强基本操作系统。
此外，所描述的实施方式的特征、结构或特性可以以任何适当的方式来组合。在下面的描述中，提供了大量具体的细节，例如编程、软件模块、用户选择、网络交易、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的示例，以提供对实施方式的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，实施方式可以在没有一个或更多个具体细节的情况下，或利用其他方法、部件、材料等被实践。在其他实例中，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊实施方式的各个方面。
下面参照根据本发明的实施方式的方法、装置、系统和计算机程序产品的示意性流程图和/或示意性框图来描述实施方式的各个方面。将会理解的是，示意性流程图和/或示意性框图的每个框、以及示意性流程图和/或示意性框图中的框的组合，能够通过程序代码来实施。程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机、定序器或其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施示意性流程图和/或示意性框图的一个或更多个框中指定的功能/动作的装置。
程序代码还可以存储在能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他装置以特定方式运行的计算机可读介质中，使得存储在计算机可读介质中的指令产生一种制品，该制品包括：实施在示意性流程图和/或示意性框图的一个框或更多个框中指定的功能/动作的指令。
该程序代码还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上以使一系列可操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他装置上执行，以产生计算机实施处理，使得在计算机或其他可编程装置上执行的程序代码提供用于实施流程图和/或框图的一个或更多个框中指定的功能/动作的处理。
图中的示意性流程图和/或示意性框图示出了根据本发明的各个实施方式的装置、系统、方法和计算机程序产品的可能实施的架构、功能和操作。在这个方面，示意性流程图和/或示意性框图中的每个框可以表示代码的模块、段或部分，其包括用于实施指定的一个或更多个逻辑功能的程序代码的一个或更多个可执行指令。
还应当注意的是，在一些替选实施中，框中注明的功能可以不以图中注明的顺序发生。例如，连续显示的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。对示出的图的一个或更多个框或其部分而言，可以设想在功能、逻辑或效果上等同的其他步骤和方法。
尽管可以在流程图和/或框图中使用各种箭头类型和线类型，但是它们被理解为不限制相应实施方式的范围。事实上，可以使用一些箭头或其他连接符来仅表示所描绘的实施方式的逻辑流程。例如，箭头可以表示所描绘的实施方式的所列举的步骤之间的未指定持续时间的等待或监控时段。还应当注意的是，框图和/或流程图的每个框、以及框图和/或流程图中的框的组合，可以通过执行指定功能或动作的专用的基于硬件的系统或专用硬件与程序代码的组合来实施。
图1是示出了用于预测电力质量事件的位置的系统100的一个实施方式的示意性框图。该系统100包括：事件定位装置102、电源104、电力质量(PQ)监控器G106、PQ监控器F1108、PQ监控器F2110、PQ监控器L1112、PQ监控器L2114、PQ监控器L3116、面板1118、面板2120、面板3122、负载1124、负载2126、负载3128、负载4130、负载5132、过电流保护装置(典型)134、以及通信总线136，这些将在下面进行描述。
系统100包括能够将电力从源104输送到各个负载(例如124至132)的电力系统。图1是典型电力系统的单线图。本领域的技术人员将会认识到，电力系统的许多其他配置是可能的，以及所述单线图包括表示多个导体的部件之间的单线，所述多个导体包括相导体、地导体(例如中性点)、接地导体等。
系统100包括事件定位装置102的一个实施方式。事件定位装置102确定在电力系统的区域内发生电力质量事件的概率。针对图2和图3的装置200、300更详细地描述事件定位装置102的不同实施方式。
在一个实施方式中，系统100包括电源104。电源104可以是来自电气设施的馈电器，也可以是发电机、太阳能电源、风力驱动的涡轮机、不间断电源、电池、或者能够向电力系统输送电力的任何其他的电源及相关联的设备。
系统100包括若干测量点。在所描绘的实施方式中，测量点用PQ监控器例如PQ监控器G106、PQ监控器F1108、PQ监控器F2112、PQ监控器L1112、PQ监控器L2114、以及PQ监控器L3116来表示。本领域的技术人员将会认识到，每个PQ监控器可以使用变流器、用于感测电压的感测线等来感测电压、电流、频率等，而无需实际物理地串联如图1中所示的导体。在一个实施方式中，每个PQ监控器106至116在靠近图1的系统100中示出PQ监控器的位置。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116仅表示测量点，并且PQ监控器可以处于另外的位置，其中一些可以组合在一起等。
在一个实施方式中，每个PQ监控器106至116具有检测电力质量事件的能力。例如，电力质量事件可能是电压骤降、电压骤升、瞬变现象、频率的变化、短路状态等。在另一个实施方式中，PQ监控器106至116中的一些包括检测电力质量事件的能力，并且能够将事件的时间传送到其他PQ监控器106至116。在一个实施方式中，电力质量事件可以是超过电力质量标准的事件，电力质量标准诸如关于如总谐波失真(THD)、总需求失真(TDD)、高于限值的单个谐波等的谐波内容的电气和电子工程师协会(IEEE)519标准，或关于电力质量的IEEE1159标准。例如，PQ监控器106至116可以检测如超过在IEEE1159中设定的电压骤升限值、电压骤降限值、频率偏差限值等的电压的PQ事件。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116还可以基于用户输入的设定来检测PQ事件。本领域的技术人员将会认识到，PQ监控器106至116可以检测电力质量事件的其他方式。
在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116包括存储在电力质量事件之前和之后的数据的能力。例如，PQ监控器106至116可以存储从电力质量事件之前的某个时间到电力质量事件的时间的事件前数据。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116存储事件数据。在一个示例中，事件数据是从电力质量事件的开始直到电力质量事件结束，例如当电压和电流在指定范围内或在指定范围内持续预定时间段时。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116存储在电力质量事件结束之后的时间段的事件后数据。事件前数据、事件数据和/或事件后数据可以足以确定：该事件是否被预测出已经在与PQ监控器106至116相关联的测量点的上游或下游发生。下面将针对事件的同步对存储事件前数据、事件数据和事件后数据进行更详细的讨论。
在一个实施方式中，每个PQ监控器106至116可以彼此进行通信。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116与事件定位装置102进行通信。例如，PQ监控器106至116可以使用通信总线136进行通信。通信总线可以是EtherNet/IPTM、通用工业协议(CIP)、，国际电工委员会(IEC)60870、IEC61850、Profibus、SCADA(监控和数据获取)、FOUNDATION现场总线或其他通信协议。在一个实施方式中，PQ监控器106至116与通信总线136以菊链方式连接在一起。在另一个实施方式中，PQ监控器106至116被连接至路由器、交换机等。通信总线136可以包括线缆、路由器、交换机、服务器、无线路由器以及其他通信设备。在一个实施方式中，通信总线136包括多个通信总线。例如，通信总线136可以包括局域网(LAN)、无线网络、因特网等。本领域的技术人员将会认识到PQ监控器106至116进行通信的其他方式。
在一个实施方式中，系统100包括诸如面板1118、面板2120和面板3122的面板。在一个实施方式中，例如当电源104是电气设施时，面板1118是在电力进入设施处的服务入口面板。面板1可以是配电盘、开关设备、变电站、电机控制中心(MCC)等，并且包括通过过电流保护装置来保护的多个支路。所示出的电力系统包括断路器(例如C/B134)，但本领域的技术人员将会认识到，过电流保护装置可以包括保险丝、保护继电器，或本领域的技术人员已知的其他过电流保护装置。在图1所示的电力系统中，面板1118向子面板，即面板2120和面板3122馈电。典型电力系统可以包括与面板1118类似的、向多个子板馈电的面板，而为简单起见示出了两个面板120、122。
示出了面板2120向负载1124、负载2126、负载5132馈电，其中负载1124为电机负载，负载2126为支路面板，负载5132也为电机。示出了面板3122向负载3128和负载4130馈电，其中负载3128为电机，负载4130为另一个支路面板。其他电气系统可以具有额外的子面板、MCC、断路装置等。本领域的技术人员将会认识到，其他电力系统可以具有多种负载类型和配置并可以包括多个源104，并且其他电力系统可以以各种方式进行配置。此外，图1的系统100的电力系统可以是用于楼宇、校园、工业厂房的电力系统、电力实用系统、电池电力系统、或者可以包括与多个PQ监控器106至116相关联的多个测量点的任何其他的电力系统。
图2是示出了用于预测电力质量事件的位置的装置200的一个实施方式的示意性框图。该装置200包括事件定位装置102的一个实施方式，事件定位装置102具有上游/下游概率模块202、区域模块204、上游/下游模块206以及区域概率模块208，这将在下文中描述。
在一个实施方式中，该装置包括上游/下游概率模块202，上游/下游概率模块202针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率。上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和电力质量事件在测量点的下游的概率。每个测量点位于电力系统内，并且该电力系统包括不止一个测量点。对于典型电力系统，电力在特定方向上流动。在下文中，测量点的上游被限定为在朝向电源的方向上，电力从该电源在朝向电流来自的方向上流动，而测量点的下游被限定为在朝向负载的方向上朝向负载，其中电力通过测量点流到负载。
在一个实施方式中，PQ监控器106至116包括上游/下游概率模块202，上游/下游概率模块202使用来自PQ监控器106至116的测量数据来确定上游/下游概率。在另一个实施方式中，上游概率和下游概率在0至1之间。在另一个实施方式中，如果下游概率为p，则上游概率为1-p。例如，上游/下游概率模块202可以确定下游概率p，然后确定上游概率为1-p。在其他实施方式中，上游/下游概率模块202可以以例如百分比或基于0至1以外的一些其他方式的另外的形式来表示上游/下游概率。上游/下游概率模块202可以使用表达电力质量事件发生在测量点的上游或发生在测量点的下游的相对概率的任何形式的上游/下游概率。本领域的技术人员将会认识到表示上游/下游概率的其他方式。
在一个实施方式中，该装置200包括区域模块204，该区域模块204识别电力系统中的多个区域。通常情况下，测量点限定电力系统中的区域之间的边界。例如，一个区域可以包括电力系统的、在PQ监控器G106、PQ监控器F1108和PQ监控器F2110之间的部分，其包括面板1118、到PQ监控器F1108的馈线、到PQ监控器F2110的馈线、以及从面板1118到PQ监控器G106的馈线。该区域被指定为图1上的区域E。另一个区域在PQ监控器G106的上游并且被指定为图1上的区域G。
另一个区域在PQ监控器F1108的下游、PQ监控器L1112的上游和PQ监控器114的L2的上游，并且该区域被指定为图1上的区域F1。区域F1包括：面板2120、到PQ监控器F1108的馈线、到PQ监控器L1112的馈线、到PQ监控器L2114的馈线、负载5132以及到负载5132的馈线。另一个区域在PQ监控器F2110的下游和PQ监控器L3116的上游，并且该区域被指定为图1上的区域F2。区域F2包括：面板3122、到PQ监控器F2110的馈线、到PQ监控器L3116的馈线、负载4130以及到负载4130的馈线。区域F2还可以包括被描绘为负载4130的任何支路电路和支路面板的负载。
通常区域包括两个测量点之间的设备和馈线，这是因为在一个测量点下游并且在另一测量点上游的电力质量事件可能发生在这两个测量点之间的馈线和设备中的任意位置。对于支路中的最后一个测量点，在该测量点的下游的电力质量事件通常可能发生在该测量点的下游的任意位置。
在一个实施方式中，区域模块204分析电力系统拓扑以识别区域。在另一个实施方式中，区域模块204接收来自用户的区域信息以识别电力系统中的区域。在另一个实施方式中，区域模块204使用矩阵来识别电力系统中的区域。例如，列或行均可以代表区域。本领域的技术人员将会认识到，区域模块204可以识别电力系统中的区域的其他方式。
在一个实施方式中，该装置200包括上游/下游模块206，上游/下游模块206针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游。例如，在由PQ监控器F1108限定的测量点处，在区域G、区域E、区域F2或区域L3中的电力质量事件将会在PQ监控器F1108的上游，而在区域F1、区域L1或区域L2中的电力质量事件将会在PQ监控器F1108的下游。在图1所示的示例性电力系统中，上游/下游模块206将会对PQ监控器G106、PQ监控器F2110、PQ监控器L1112、PQ监控器L2114和PQ监控器L3116作出类似的确定。在一个实施方式中，上游/下游模块206创建识别可能的电力质量事件位置在每个测量点的上游或下游的矩阵。在一个实施方式中，该矩阵由用户输入。在另一个实施方式中，该矩阵由装置200产生。该矩阵可以是表格、数据库等形式。在表1中识别出图1的用于示例性电力系统的可能的矩阵。
表1
PMG PMGF1 PMF2 PML1 PML2 PML3
G Up Up Up Up Up Up
E Down Up Up Up Up Up
F1 Down Down Up Up Up Up
F2 Down Up Down Up Up Up
L1 Down Down Up Down Up Up
L2 Down Down Up Up Down Up
L3 Down Up Down Up Up Down
在表1中，每行是区域，并且G为区域G，E为区域E，F1为区域F1，F2为区域F2，L1为区域L1，L2为区域L2，L3为区域L3。此外，每列是测量点，其中PMG为PQ监控器G106，PMF1为PQ监控器F1108，PMF2为PQ监控器F2110，PML1为PQ监控器L1112，PML2为PQ监控器L2114，PML3为PQ监控器L3116。本领域的技术人员将会认识到上游/下游模块206可以表示确定区域中的电力质量事件是在测量点的上游(Up)还是下游(Down)的其他方式。
在一个实施方式中，该装置200包括区域概率模块208，该区域概率模块208确定每个区域的区域概率。区域概率是在区域中发生事件的概率。区域概率模块208通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定区域的区域概率。当上游/下游模块206确定该区域在测量点的上游时，区域概率模块208使用该测量点的上游概率，而当上游/下游模块206确定该区域在测量点的下游时，区域概率模块208使用测量点的下游概率。
在一个实施方式中，测量点k的区域概率可以被确定成如式1所示：
ZP ( x ) = Π k p k ( x ) - - - ( 1 )
其中，ZP(x)为区域x的区域概率，为如上游/下游模块206针对x区域关于测量点k所确定的适用的上游概率或下游概率。例如，区域F1的区域概率可以如式2那样计算：
ZP(F1)=(1-p(C))·(1-p(E))·p(F1)·(1-p(F2))·p(L1)·p(L2)·(1-p(L3))(2)
其中，例如对应于PQ监控器G106的测量点的上游概率为(1-p(G))，其中p(G)为PQ监控器G106处的下游概率，而对应于PQ监控器F1108的测量点的下游概率为p(F1)。
在一个实施方式中，上游/下游概率模块202返回每个测量点的下游概率p，并且装置200识别出对应于测量点的上游概率为1-p。在本实施方式中，上游/下游模块206可以创建矩阵，其中“Up”为“上游”并且被表示为“-1”，而“Down”为“下游”并且被表示为“1”。在本实施方式中，来自上游/下游概率模块202的下游概率于是可以与表1的“1”或“-1”相乘并且负值可以与1相加以得到上游概率。一旦区域的合适的上游或下游概率被确定，则区域概率模块208可以将所得到的概率相乘以得到区域概率。
图3是示出了用于预测电力质量事件的位置的装置300的另一个实施方式的示意性框图。该装置300包括具有上游/下游概率模块202、区域模块204、上游/下游模块206和区域概率模块208的事件定位装置102的另一个实施方式，所这些模块基本上类似于上文针对图2的装置200描述的模块。在各种实施方式中，装置300还可以包括归一化模块302、指示模块304、指示加权模块306、同步模块308、存储器模块310、概率加权模块312以及区域概率模块314，将在下文中描述这些。
在一个实施方式中，装置300包括归一化模块302，该归一化模块302通过将每个区域概率除以由区域概率模块208确定的区域概率的和来将每个区域概率归一化。例如，归一化模块302可以如式3那样将每个区域概率ZP(x)归一化：
Z P n ( x ) = ZP ( x ) Σ x ZP ( x ) - - - ( 3 )
例如，在图1的示例性电力系统中，区域E的归一化区域概率可以如式4那样：
ZP n ( E ) = ZP ( E ) ZP ( G ) + ZP ( E ) + ZP ( F 1 ) + ZP ( F 2 ) + ZP ( L 1 ) + ZP ( L 2 ) + ZP ( L 3 ) - - - ( 4 )
在一个实施方式中，其中上游/下游概率被表示为0与1之间的值，区域归一化模块可以导致0与1之间的区域概率。
在另一个实施方式中，装置300包括指示模块304，指示模块304针对测量点计算关于电力质量事件的不止一个指示。上游/下游概率模块202根据测量点的多个指示来确定测量点的上游/下游概率。指示是通过特定的上游/下游预测方法来确定的上游/下游概率，所述上游/下游预测方法用于预测电力系统内的测量点处的上游概率和/或下游概率。每个上游/下游预测方法可以具有优点和缺点。所述优点和缺点可以是特定电力质量事件、系统拓扑、特定的测量结果等的结果，或者可以是所使用的特定的上游/下游预测方法的结果。
在一个实施方式中，指示模块304通过使用上游/下游预测方法来计算测量点的指示，所述上游/下游预测方法基于在测量点处取得的测量数据。例如，在测量点处的PQ监控器可以检测到电力质量事件或者可以从另一个PQ监控器接收到事件的时间，该另一个PQ监控器检测电力质量事件并且具有可用的事件前测量数据、事件数据和/或事件后测量数据。指示模块304可以使用特定的上游/下游预测方法以及测量数据来确定指示。
在一个实施方式中，使用不同的上游/下游预测法来计算多个指示中的每个指示。指示模块304还可以使用关于相同电力质量事件的测量数据以及其他上游/下游预测方法来创建其他指示。然后上游/下游概率模块202可以使用来自指示模块304的指示来确定在测量点处的电力质量事件的上游/下游概率。与使用单个指示来创建上游/下游概率相比较，使用多个指示可以增大上游/下游概率的可靠性。
在一个实施方式中，指示模块304创建与“上游”或“下游”的预测相对应的指示。例如，该指示可以关于下游预测是“1”而关于上游预测是“0”。在另一个实施方式中，该指示是概率。该概率可以在0与1之间。
在一个实施方式中，装置300包括指示加权模块306，该指示加权模块306将测量点的每个指示与加权因子相乘来创建多个加权指示。然后上游/下游概率模块202根据该测量点的多个加权指示来确定该测量点的上游/下游概率。在一个实施方式中，加权因子可以在0与1之间。在另一个实施方式中，指示加权模块306可以将加权指示归一化，以使得从上游/下游概率模块202所得到的上游/下游概率在0与1之间。
在一个示例中，如果指示模块304计算在测量点处的电力质量事件的五个指示，则指示加权模块306可以创建每个指示的加权因子，使得指示的和导致在0与1之间的上游/下游概率。对于五个指示，加权因子可以为0.4、0.15、0.15、0.2和0.1。第一个加权因子可以具有最高的可靠性，而最后一个加权因子可靠性最低，而三个中间加权因子的可靠性处于第一个与最后一个之间。如果指示是0或1，则当五个指示中的每个指示与其相应加权因子相乘时，上游/下游概率模块202于是可以对这五个加权指示求和以确定上游/下游概率。作为示例，如果这五个指示为1、1、0、1和0，则所得到的加权指示可以为0.4、0.15、0、0.2和0。上游/下游概率模块202于是可以对加权指示求和，其中所得到的下游概率为0.75而上游概率为0.25。
可以使用各种方法来确定加权因子。在一个示例中，加权因子可以基于用于确定指示的上游/下游预测方法的总体可靠性。在另一个实施方式中，加权因子可以是相对的，并且可以基于该指示的上游/下游预测的可靠性，该指示的上游/下游预测的可靠性基于在测量点处所测量的电力质量事件的测量数据。例如，某些测量数据可能导致较低可靠性的预测，因此可以相应地调整加权因子。也可以使用其他因素例如实验、模拟数据以及电力质量事件类型来确定加权因子。例如，与单相接地故障相比，特定的上游/下游预测方法可以更可靠地用于三相接地故障。在另一个示例中，模拟数据可以表明：与其他上游/下游预测方法相比，特定的上游/下游预测方法更可靠地用于特定拓扑。本领域的技术人员将会认识到确定要应用于指示的加权因子的其他方式。
存在当前可用的若干种已知类型的上游/下游预测方法。例如，存在基于干扰功率和能量(DPE)方法的若干种上游/下游预测方法。一种这样的方法计算DP和DE指示，其中DP指示被应用于计算在电压骤降期间传送的稳态功率之间的差值，而DE指示被应用于计算电压骤降期间的干扰功率的积分。
除了干扰功率和能量计算之外，另一个上游/下游预测方法基于无功功率。另一个上游/下游预测方法着眼于瞬时功率，该瞬时功率能够进一步被分解为瞬时有功功率和瞬时无功功率并且基于希尔伯特(Hilbert)变换。另一类上游/下游预测方法是基于系统轨迹的斜率(SST)的方法和基于电阻符号(RS)的方法。SST方法基于故障期间的电压和电流之间的关系。用于电压骤降的基于RS的方法使用电阻的符号。
上面提到的上游/下游预测方法是本领域中已知的一些方法。包括上述方法的变型的许多其他的上游/下游预测方法也是本领域中已知的。在文献“ReviewofVoltageSagSourceIdentificationMethodsforPowerQualityDiagnosis,”Asadollahkazemi,etal.,PrzegladElektrotechniczny,ISSN0033-2097,August2013中讨论了若干方法，该文献通过引用并入本文中。每一种上游/下游方法都具有优点和缺点。一些上游/下游方法在一定条件下或对某些类型的故障是更有效的。通过使用不止一种上游/下游方法，指示模块304提供了依赖于单个方法的、确定上游/下游概率的更为鲁棒的方式。
在一个实施方式中，装置300包括同步模块308，该同步模块308向电力系统中的每个PQ监控器(例如108至116)发送来自检测电力质量事件的PQ监控器(例如106)的事件的时间。上游/下游概率模块202确定关于该事件的时间的测量点的上游/下游概率。在另一个实施方式中，每个PQ监控器106至116包括存储器模块310，该存储器模块310存储足够包括该事件的时间与当存储器模块310接收到该事件的时间时之间的时间延迟的测量数据。存储器模块310通常存储足够用于上游/下游概率模块202确定测量点的上游/下游概率的测量数据。对于被用来确定上游/下游概率的特定上游/下游概率方法，如本文中所描述的充足的测量数据包括足够确定上游/下游概率的测量数据。各种方法可能需要不同的测量数据量并且更多的测量数据可以提高精度。本领域的技术人员将会认识到，要存储多少测量数据。
例如，存储器模块310可以存储在电压和电流波形的周期内的足够数据点，以识别表示电力质量事件的波形内的变化。例如，对于每个测量通道，存储器模块310可以存储每半个周期至少10个数据点。测量通道可以是电压测量、电流测量等。在三相电力系统中，存储器模块310可以存储每个相的电压数据，每个相的中性点、接地导体、电流数据，本领域的技术人员已知的中性点、接地导体以及其他测量。在另一个实施方式中，存储器模块310存储每个周期1024个数据点。在其他实施方式中，存储器模块310可以存储每个周期10,000个数据点。在其他实施方式中，PQ监控器和存储器模块310可以存储瞬时数据或RMS数据。PQ监控器还可能具有另外的特征和功能。具有本文中所描述的功能的PQ监控器的一个示例为的PowerMonitor5000TM。
不止一个PQ监控器可以检测电力质量事件。在一个实施方式中，PQ监控器(例如108)从另一个PQ监控器(例如106)接收事件的时间，其中事件的时间是其他PQ监控器(例如106)检测到电力质量事件的时间。PQ监控器(例如108)的存储器模块310可以存储从如下时间开始的事件前数据：该时间是当PQ监控器(例如108)检测到电力质量事件的时间和从其他PQ监控器(例如106)接收到的事件的时间中的较早的时间。例如，如果第一PQ监控器(例如108)从第二PQ监控器(例如106)接收到事件的时间T1，并且第一PQ监控器(例如108)在时间T2处检测到电力质量事件，并且时间T1在时间T2之前，则PQ监控器(例如108)的存储器模块310可以存储从T1之前的时间开始的事件前数据。
此外，PQ监控器(例如108)的存储器模块310可以存储从如下时间开始的事件数据和/或事件后数据：该时间是当PQ监控器(例如108)检测到电力质量事件时的时间T2和其他PQ监控器(例如106)接收到该事件的时间T1中的较晚的时间。PQ监控器(例如108)的存储器模块310可以存储从T2加上足够用于上游/下游概率模块202确定测量点的上游/下游概率的时间的量之后的时间开始的事件数据/事件后数据。
在一个实施方式中，同步模块308还确定由测量点处的PQ监控器(例如108)检测到的电力质量事件是否对应于由不同测量点处的PQ监控器(例如106)检测到的电力质量事件，并且响应于同步模块308确定该事件是同一电力质量事件，将由测量点处的PQ监控器(例如108)检测到的电力质量事件与由不同测量点处的不同的PQ监控器(例如106)检测到的电力质量事件合并。例如，同步模块308可以确定两个电力质量事件均为电压骤降，并且仅在时间上偏移，这可以表明由PQ监控器(例如106、108)检测到的电力质量事件是同一电力质量事件。同步模块308可以基于事件类型、波形形状、持续时间和其他测量特性来匹配电力质量事件，以确定在不同的PQ监控器(例如106、108)处测量的两个电力质量事件是否确实是同一电力质量事件。
在一个实施方式中，该装置包括概率加权模块312，在区域概率模块208确定区域概率之前，该概率加权模块312将区域概率模块208所使用的测量点的每个上游概率或下游概率乘以概率加权因子。例如，上游/下游概率可能是针对远离区域概率正被计算的区域的区域，因此加权因子可以使上游/下游概率降低。例如，当区域概率模块208正在确定区域F1的区域概率时，可以使用PQ监控器L3116的上游概率，但是由于与PQ监控器F1108、PQ监控器L1112和PQ监控器L2114相比，PQ监控器L3116远离区域F1，因此可以应用不重视来自PQ监控器L3116的上游概率的概率加权因子。
概率加权因子可以基于其他因素。例如，概率加权因子可以考虑电力质量事件类型。在另一个示例中，概率加权因子可以考虑在对应于上游概率或下游概率的测量点处流动的电流的量。例如，与具有较小的电流量的测量点相比，具有较大的电流的测量点可以被认为更重要、更关键、潜在更具破坏性，可服务于较大的负载等，因此可以相应地调整概率加权因子。在另一个示例中，在电力质量事件期间具有较大的电流的测量点可以表示更靠近故障的位置、可能是更关键的较大的支路等。在另一个示例中，概率加权因子可以考虑由对应于上游概率或下游概率的测量点处的电力线馈电的负载的关键程度。较关键的负载可以证明增加了上游/下游概率的重要性的概率加权因子的合理性。在另一个示例中，概率加权因子可以考虑来自先前的对区域概率的确定的、与所确定的先前电力质量事件的起因相关的历史数据。本领域的技术人员将会认识到确定由概率加权模块312应用的概率加权因子的其他因素。
在一个实施方式中，装置300包括区域概率模块314，该区域概率模块314用于比较区域概率以确定最高区域概率。然后区域概率模块314报告具有最高区域概率的区域作为最有可能发生事件的区域。区域概率模块314可以不按照特定顺序报告区域概率，可以报告具有最高区域概率的区域的区域名称，可以报告最高区域概率，可以按从最高到最低的顺序来报告电力系统中的所有区域的区域概率，可以在电力系统的图形显示器上绘制区域概率，等等。本领域的技术人员将会认识到来自区域概率模块314的其他信息和信息的格式。
图4是示出了用于预测在测量点处的电力质量事件的上游/下游概率的装置400的一个实施方式的示意性框图。该装置400包括电力质量监控器402，电力质量监控器402与三个上游导体404和三个下游导体406成一直线，所述三个上游导体404和三个下游导体406表示针对某种类型的负载的电源的三个相。电流方向被描绘为使上游导体404具有流向电力质量监控器402的电流而下游导体406具有离开电力质量监控器402的电流。电力质量监控器402可以代表图1中的电力质量监控器106至116中的任意一个。
电力质量监控器402具有来自电力质量事件的电压和电流波形408，该电压和电流波形408可以被存储在电力质量监控器402中的存储器模块310中或者可以被存储在电力质量监控器402之外的设备中。指示模块304接收电压和电流波形408，并且生成若干指示A1至An。对于上游事件，指示为0，而对于下游事件，指示为1。在其他实施方式中，每个指示可以表示为具有0与1之间的值或一些其他值如百分比的概率。
在图4的实施方式中，装置400包括指示加权模块306，该指示加权模块306将每个指示An与加权因子wn相乘。该装置400还包括上游/下游概率模块202，该上游/下游概率模块202接收加权指示w1A1至wnAn并且计算上游/下游概率，其中下游概率为pk而上游概率为1-pk。然后可以由区域概率模块208使用上游/下游概率来确定区域概率。
图5是示出了用于预测电力质量事件的位置的方法500的一个实施方式的示意流程图。方法500开始，并且确定502在电力系统的每个测量点处的电力质量事件的上游/下游概率。在一个实施方式中，上游/下游概率模块202确定502上游/下游概率。方法500识别504电力系统中的区域。每个测量点是区域之间的边界，并且区域还可以在最后一个测量点的下游或在源馈线中的测量点的上游。源馈线可以连接至电源，如电气设施、发电机、电池系统等，或者甚至可以连接至在测量点的上游没有其他测量点的配电盘。在一个实施方式中，区域模块204识别504这些区域。
方法500在测量点处针对每个区域来识别506电力质量事件是在测量点的上游还是下游。方法500可以针对电力系统中的每个测量点来识别506电力质量事件是在测量点的上游还是下游。例如，上游/下游模块206可以在测量点处识别506电力质量事件是在测量点的上游还是下游。方法500针对每个区域来确定508区域概率，然后方法500结束。区域概率模块208可以针对每个区域来确定508区域概率。本领域的技术人员将会认识到，方法500可以识别504区域，并且在电力质量事件之前针对电力系统中的每个测量点来识别506电力质量事件是在测量点的上游还是下游。
图6A是示出用于预测电力质量事件的位置的方法600的另一个实施方式的示意性流程图的第一部分，而图6B是该示意性流程图的第二部分(统称为图6)。该方法600开始，并且识别602电力系统中的区域。区域模块204可以识别602电力系统中的区域。该方法600针对电力系统中的每个测量点来识别604电力质量事件是在测量点的上游还是下游。上游/下游模块206可以针对电力系统中的每个测量点来识别604电力质量事件是在测量点的上游还是下游。
该方法600确定606是否存在电力质量事件。如果该方法600确定606不存在电力质量事件，则该方法600返回并继续来确定606是否存在电力质量事件。PQ监控器(例如106)可以确定606是否存在电力质量事件。如果该方法600确定606存在电力质量事件，则该方法600将该事件的时间发送至电力系统中的其他PQ监控器(例如108至116)。PQ监控器(例如106)可以将该事件的时间发送608到其他PQ监控器。
在一个实施方式中，该方法600使由多个PQ监控器106至116检测到的电力质量事件同步610。在一个实施方式中，同步模块308使电力质量事件同步。该方法600确定612在每个测量点处的关于电力质量事件的若干指示，并且可选地将这些指示与加权因子相乘614以创建加权指示。在各种实施方式中，指示模块304可以确定612指示，和/或指示加权模块306可以将这些指示与加权因子相乘614。该方法600确定616在电力系统中的每个测量点的上游/下游概率(图6A上的“A”接至图6B上的“A”)。上游/下游概率模块202可以确定616上游/下游概率。
该方法600可选地使每个上游/下游概率归一化618。例如，该方法600可以对上游/下游概率求和，并且可以将每个上游/下游概率除以上游/下游概率的和。归一化模块302可以使每个上游/下游概率归一化618。该方法600可选地将每个上游/下游概率与相应区域加权因子相乘620。在一个实施方式中，概率加权模块312将每个上游/下游概率与相应区域加权因子相乘620。
该方法600确定622每个区域的区域概率，可选地确定624最高区域概率，并且可选地报告626最高区域概率，然后该方法600结束。在一个实施方式中，区域概率模块208确定622每个区域的区域概率。在另一实施方式中，区域概率模块208确定624最高区域概率，并且报告626最高区域概率，并且还可以报告包括其他区域概率、相应区域、具有区域概率的电力系统的图等的其他信息。
图7是示出了预测系统的电力质量事件的位置的一个示例700的示意性框图。该示例700包括与图1的电力系统相似的电力系统。在该示例700中，电力质量事件以电压骤降的形式发生在负载1124处。PQ监控器L1112可以首先检测电力质量事件，并且可以将该事件的时间发送至其他PQ监控器106至110、114、116。每个PQ监控器106至116可以具有存储器模块310，存储器模块310存储事件前数据、事件数据和事件后数据。每个PQ监控器106至116还可以包括同步模块308，同步模块308使电力质量事件同步，其中电力质量事件被确定为PQ监控器L1112检测到的电力质量事件。每个PQ监控器106至116还可以包括指示模块304，指示模块304基于关于电力质量事件的事件前数据、事件数据和事件后数据来创建多个指示。
每个PQ监控器106至116还可以包括上游/下游概率模块202，该上游/下游概率模块202根据由指示模块304在测量点处创建的指示，针对对应于PQ监控器位置的测量点确定上游/下游概率。在一个实施方式中，每个PQ监控器还包括指示加权模块306，在上游/下游概率模块202创建上游/下游概率之前，该指示加权模块306将每个指示与相应加权因子相乘。例如，上游/下游概率可以如表2中所示。
表2
PMG PMF1 PMF2 PML1 PML2 PML3
下游概率 0.8 0.8 0 0.6 0 0
上游概率 0.2 0.2 1 0.4 1 1
PQ监控器名称与上述表1相同。表2用于确定上游概率还是下游概率将被用于确定区域概率。表3包括合适的上游概率或下游概率。
表3
针对每个测量点示出了区域的合适的上游概率或下游概率。将区域的上游/下游概率相乘在一起以得到区域的区域概率。例如，区域G的区域概率为0.2*0.2*1*0.4*1*1＝0.016。然后对该区域概率求和，并且对于示例700，区域概率的和为0.72。然后将每个区域概率除以0.72以得到最后一列中的归一化的区域概率。然后在图7中的每个区域中以百分比示出了该区域概率。
所描述的示例和实施方式在所有方面中应仅被视为说明性的而非限制性的。该书面的描述使用包括最佳模式的示例和实施方式来公开本发明，并且还使得本领域的技术人员能够实践本发明，包括实现和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。这些示例和实施方式可以以其他特定形式来实践。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的技术人员可想到的其他示例。这些其他示例旨在落入权利要求书的范围内，条件是它们具有与所附权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者它们包括与所附权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件。

Claims (22)

1.一种装置，包括：
上游/下游概率模块，所述上游/下游概率模块针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率，所述上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和该电力质量事件在该测量点的下游的概率，每个测量点均在电力系统内，所述电力系统包括多个测量点；
区域模块，所述区域模块识别所述电力系统内的多个区域，其中测量点限定所述电力系统中的区域之间的边界；
上游/下游模块，所述上游/下游模块针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游；以及
区域概率模块，所述区域概率模块确定每个区域的区域概率，所述区域概率包括在区域中发生事件的概率，所述区域概率模块通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定区域的区域概率，其中，当所述上游/下游模块确定该区域在测量点的上游时，所述区域概率模块使用该测量点的上游概率，而当所述上游/下游模块确定该区域在该测量点的下游时，所述区域概率模块使用该测量点的下游概率，
其中所述上游/下游概率模块、所述区域模块、所述上游/下游模块和所述区域概率模块中的至少一部分包括硬件和可执行代码中的一个或更多个，所述可执行代码存储在一个或更多个计算机可读存储介质上。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括归一化模块，所述归一化模块通过将每个区域概率除以由所述区域概率模块确定的区域概率的和来使每个区域概率归一化。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括指示模块，所述指示模块针对测量点计算关于电力质量事件的多个指示，其中所述上游/下游概率模块根据测量点的所述多个指示来确定该测量点的上游/下游概率，其中所述多个指示中的每个指示包括电力质量事件发生于测量点的上游或下游的概率。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述指示模块通过使用上游/下游预测方法来计算测量点的指示，所述上游/下游预测方法基于在测量点处取得的测量数据，其中所述多个指示中的每个指示是使用不同的上游/下游预测方法来计算的。
5.根据权利要求3所述的装置，还包括指示加权模块，所述指示加权模块将测量点的每个指示与加权因子相乘以创建多个加权指示，其中所述上游/下游概率模块根据测量点的所述多个加权指示来确定该测量点的上游/下游概率。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，指示的加权因子基于以下中的一项或更多项：
用于确定该指示的上游/下游预测方法的总体可靠性；
基于在测量点处所测量的电力质量事件的测量数据的、该指示的上游/下游预测的可靠性；
实验；
模拟数据；以及
电力质量事件类型。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括在每个测量点处的电力质量监控器，并且还包括同步模块，所述同步模块向所述电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间，其中所述上游/下游概率模块确定关于事件的时间的测量点的上游/下游概率。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，每个电力质量监控器包括存储器模块，所述存储器模块存储足够包括事件的时间与当所述存储器模块接收到事件的时间时之间的时间延迟的测量数据，其中所述存储器模块存储足够用于所述上游/下游概率模块确定测量点的上游/下游概率的测量数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，用于电力质量监控器的所述存储器模块还存储测量点的在如下时间中的较早时间之前的时间的事件前数据：
与从检测电力质量事件的另外的电力质量监控器接收到的事件的时间相对应的时间；以及
对应于当该测量点的电力质量监控器检测到电力质量事件时的时间。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，用于电力质量监控器的所述存储器模块还存储测量点的事件数据和事件后数据中的一个或更多个，所述事件数据和所述事件后数据从如下时间中较晚的时间加上足够用于所述上游/下游概率模块确定测量点的上游/下游概率的时间的量之后的时间开始：
与从检测电力质量事件的另外的电力质量监控器接收到的事件的时间相对应的时间；以及
对应于当该测量点的电力质量监控器检测到电力质量事件时的时间。
11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述同步模块还确定测量点处的电力质量监控器检测到的电力质量事件是否对应于不同测量点处的不同电力质量监控器检测到的电力质量事件，并且响应于所述同步模块确定这些事件是同一电力质量事件，将该测量点处的电力质量监控器检测到的电力质量事件与不同测量点处的不同电力质量监控器检测到的电力质量事件合并。
12.根据权利要求1所述的装置，还包括概率加权模块，在所述区域概率模块确定区域概率之前，所述概率加权模块将所述区域概率模块所使用的测量点的每个上游概率或下游概率乘以概率加权因子。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述概率加权因子通过如下中的一项或更多项来确定：
区域相对于对应于上游概率或下游概率的测量点的位置；
电力质量事件类型；
在对应于上游概率或下游概率的测量点处流动的电流的量；
在对应于上游概率或下游概率的测量点处由电力线馈电的负载的关键程度；以及
来自先前的对区域概率的确定的、与所确定的先前电力质量事件的起因相关的历史数据。
14.根据权利要求1所述的装置，还包括区域概率模块，所述区域概率模块将区域概率进行比较以确定最高区域概率，其中所述区域概率模块报告具有最高区域概率的区域作为事件最有可能发生的区域。
15.一种方法，包括：
针对电力系统中的每个测量点确定上游/下游概率，所述上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和该电力质量事件在该测量点的下游的概率，每个测量点均在电力系统内，所述电力系统包括多个测量点；
识别所述电力系统内的多个区域，其中测量点限定所述电力系统中的区域之间的边界；
针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游；以及
确定每个区域的区域概率，所述区域概率包括在区域中发生事件的概率，区域的区域概率是通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定的，其中确定区域概率包括：当区域在测量点的上游时，使用该测量点的上游概率，而当该区域在该测量点的下游时，使用该测量点的下游概率。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：通过将区域的概率除以针对每个区域所确定的区域概率的和来使每个所确定的概率归一化。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括针对测量点计算关于电力质量事件的多个指示，其中确定测量点的上游/下游概率包括使用该测量点的所述多个指示，其中所述多个指示中的每个指示包括电力质量事件发生于测量点的上游或下游的概率。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将测量点的每个指示与加权因子相乘以创建多个加权指示，其中确定测量点的上游/下游概率包括使用该测量点的所述多个加权指示。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电力系统包括每个测量点处的电力质量监控器，并且还包括向所述电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间，其中确定测量点的上游/下游概率与事件的所述时间有关。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：在确定区域概率之前，将测量点的每个上游概率或下游概率乘以概率加权因子。
21.一种系统，包括：
多个电力质量监控器，每个电力质量监控器位于电力系统中的测量点处；
指示模块，所述指示模块针对测量点计算关于电力质量事件的多个指示，每个指示是使用来自测量点处的电力质量监控器的、关于电力质量事件的测量数据来计算的，其中所述指示模块计算每个测量点的多个指示，其中所述多个指示中的每个指示包括电力质量事件发生于测量点的上游或下游的概率；
上游/下游概率模块，所述上游/下游概率模块针对每个测量点使用该测量点的所述多个指示来确定上游/下游概率，所述上游/下游概率包括电力质量事件在测量点的上游的概率和该电力质量事件在该测量点的下游的概率；
区域模块，所述区域模块识别所述电力系统内的多个区域，其中测量点限定所述电力系统中的区域之间的边界；
上游/下游模块，所述上游/下游模块针对每个测量点并针对每个区域识别区域中的电力质量事件是在测量点的上游还是下游；以及
区域概率模块，所述区域概率模块确定每个区域的区域概率，所述区域概率包括在区域中发生事件的概率，所述区域概率模块通过乘以每个测量点的上游概率或下游概率来确定区域的区域概率，其中，当所述上游/下游模块确定该区域在测量点的上游时，所述区域概率模块使用该测量点的上游概率，而当所述上游/下游模块确定该区域在该测量点的下游时，所述区域概率模块使用该测量点的下游概率。
22.根据权利要求21所述的系统，还包括通信网络，所述通信网络便利所述电力质量监控器之间的通信，并且还包括同步模块，所述同步模块向所述电力系统中的每个电力质量监控器发送来自检测电力质量事件的电力质量监控器的事件的时间，其中所述上游/下游概率模块确定关于事件的时间的测量点的上游/下游概率。
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