CN105098981A - 分布式发电机消息聚合的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于聚合消息的方法和系统。该方法包括：用控制器获取与分布式发电机的运作相关的多个第一消息；在所述控制器处从多个第一消息生成多个第二消息，其中多个第二消息中的每个消息均具有在第一时间窗内的启动时间；以及在所述控制器处从多个第二消息生成多个第三消息，其中多个第三消息中的每个消息均具有在第二时间窗内的结束时间并且与消息组的标识关联。

Description

分布式发电机消息聚合的方法和系统
技术领域
本公开的实施例通常涉及用于聚合消息的方法和系统，尤其涉及用于聚合传送自分布式发电机的消息的方法和系统。
背景技术
由于现有化石燃料的快速消耗和生成电力的当前方法的成本增加，使用分布式发电机(DG)从可再生资源产生能源是稳定增益的商业上可接受的。分布式发电机的类型之一是太阳能系统。这种太阳能系统一般包括大量的光伏(PV)模块，光伏模块将接收到的太阳能变换成直流电(DC)。一个或多个逆变器可以连接至PV模块从而将DC电流变换成交流电(AC)，于是交流电可被用于在家或公司的电器上运行，或可被出售给商业电力公司。
在太阳能系统的运行期间，由该系统的一个或多个元件可产生各种消息，并且这些消息被传送到中央处理器/控制器以便提供用于实时监测该系统的健康和状态的信息。例如，太阳能系统内的逆变器可生成报警消息、状态消息和/或类似的信息消息以指示各种事件和设备状态。这些消息可被传送给中央处理器/控制器并被显示以用于实时监测；此外，此类消息可被保存在历史日志中(例如，在中央处理器/控制器内)用于生成历史报告以及用于实施长期分析。
在某些情况下，单个事件或情况可触发几乎在同一时间发生的大量相同类型的消息。例如，在每个PV模块连接至单个逆变器的太阳能系统中，整个系统中的太阳辐照度的突然变化可能触发由每个逆变器生成并传送到中央处理器/控制器的相同的报警消息。这种与相同事件或情况有关的大量消息会使历史报告和长期分析二者都比较繁琐，以及会降低实时监测的效率。
因此，本领域中需要聚合从分布式发电机传送的多个消息。
发明内容
本发明的实施例通常涉及用于聚合消息的方法和系统。所述方法包括：用控制器获取与分布式发电机的运作相关的多个第一消息；在所述控制器处从多个第一消息生成多个第二消息，其中多个第二消息中的每个消息均具有在第一时间窗内的启动时间；以及在所述控制器处从多个第二消息生成多个第三消息，其中多个第三消息中的每个消息均具有在第二时间窗内的结束时间并且与消息组的标识关联。
附图说明
通过参考实施例可以详细了解本发明的上述特征，尤其是以上简要概括的本发明的说明，附图图示出了一些实施例在。但是，需要注意的是，附图仅图示了本发明的典型实施例，因此不能被认为是对本发明的范围的限制，因为本发明可以容许其他等效的实施例。
图1是根据本发明的一个或多个实施例的分布式发电系统的框图，在该系统中，生成的消息被聚合；
图2是根据本发明的一个或多个实施例的控制器的框图；
图3是根据本发明的一个或多个实施例的主控制器的框图；
图4是根据本发明的一个或多个实施例的用于聚合消息的方法的流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个或多个实施例的分布式发电系统100(“系统100”)的框图，在该系统中，生成的消息被聚合。该系统100包括：多个分布式发电机(DG)1021，1022，......102n，(统称为DG102)；多个控制器1041，1042，......，104n，(统称为控制器104)；主控制器108和通信网络110。控制器104和主控制器108通过通信网络110(例如，互联网)通信地连接。
DG102(即分布式发电机)从可再生资源如太阳能、风能、水电能源等生成电力。在一些实施例中，DG102由多个PV模块组成，PV模块连接至一个或多个用于将生成的直流电转换成交流电的逆变器；例如，每个PV模块可按照一一对应的方式连接至单个逆变器。此外，DC/DC变换器可连接在每个PV模块和每个逆变器之间(例如，每个PV模块有一个变换器)。在一些替代实施例中，多个PV模块可连接至单个逆变器(即，集中式逆变器)；在一些这样的实施例中，一个或多个DC/DC变换器可连接在PV模块和集中式逆变器之间。
在一些实施例中，DG102可包括DC/DC变换器，DC/DC变换器连接至PV模块，PV模块用于生成直流电流，该直流电流可被直接利用或储存，例如，储存在一个或多个蓄电池中。在一些替代实施例中，一个或多个DG102可额外或替代性地包括：多个风力涡轮机(如在“风场”中)或用于从任何其他可再生能源生成直流电流的元件；以及一个或多个DC/DC变换器和/或一个或多个逆变器。
每个DG1021，1022，......，102n以一一对应的方式分别连接至控制器1041，1042，......，104n。控制器104收集由DG102的元件生成的提供关于DG102的健康和状态的信息的消息，诸如报警消息、状态消息等。这些消息可以各种颗粒度级被生成；例如，对于包括太阳能系统的DG102来说，消息可被产生用于一个或多个单独的PV模块、太阳电池板、DC/DC变换器和/或逆变器以及用于整个DG102。
所收集的消息从控制器104传送至主控制器108，并且可被显示和/或储存，例如，储存在控制器104和/或主控制器108中以用于后续的数据分析和/或报告生成。在根据本发明的一个或多个实施例中，主控制器108可使从一个或多个DG102收集到的消息相互关联，使得与单个事件或状态有关的多个消息可被聚合为相关组。如以下详述的，可使相关组内的每个消息与消息组的标识关联，使得在历史报告中，在用户显示器等处，可以由单个消息来识别和代表消息的相关组。在一些实施例中，可以检索所储存的消息以实施聚合；作为替代，可实时地聚合消息。在一些替代实施例中，控制器104可以对来自相应DG102的消息实施消息聚合。控制器104可以在储存消息和/或发送消息到主控制器108之前实时地实施消息聚合；作为替代，控制器104可从储存器中检索消息以实施消息聚合。
在一些替代实施例中，除了下述的消息聚合或作为对下述的消息聚合的替代，可实施其他类型的消息聚合。例如，某些类型的消息(诸如某些类型的事件消息)，基于消息的性质(例如，如果消息不包含对于用户来说可行动的消息)可从视图中隐藏。另外或作为替代，某些类型的消息(诸如某些类型的事件消息)可仅在当它们的严重性升高时被用户了解，例如，通过出现/打开特定时间段或在安装时检测到出现了设定数量的消息类型时。
图2是根据本发明的一个或多个实施例的控制器104的框图。控制器104包括：分布式发电机(DG)收发器202；主控制器(MC)收发器204；至少一个中央处理单元(CPU)206；配套电路208；以及存储器210。CPU206连接至DG收发器202、MC收发器204、配套电路208和存储器210，并可包括一个或多个现有可用的微处理器。作为替代，CPU206可包括一个或多个专用集成电路(ASIC)。配套电路208是用于促进CPU206的功能性的公知电路。这种电路包括但不限于：缓存器、电力供应源、时钟电路、汇流条、网络卡、输入/输出(I/O)电路等。控制器104可使用通用计算机来实现，当执行特定的软件时，其成为特定用途的计算机用于实施本发明的各种实施例。
DG收发器202与DG102通信，例如，以获得从DG102生成的消息。在一些实施例中，DG收发器202可通过电力线连接至DG102内的一个或多个逆变器，并可利用电力线通信(PLC)与逆变器(一个或多个)通信。作为替代，控制器104可利用无线或有线通信方法与逆变器(一个或多个)通信，例如，利用Wi-Fi或Wi-Max调制解调器、3G调制解调器、电缆调制解调器、数字用户线路(DSL)、光纤或类似的技术。
MC收发器204经由通信网络110将控制器104通信地连接至主控制器108，以便于管理DG102(例如，用于提供收集到的消息给主控制器108)。MC收发器204可以利用无线或有线技术用来连接至网络112以提供这样的通信，例如利用Wi-Fi或Wi-Max调制解调器、3G调制解调器、电缆调制解调器、数字用户线路(DSL)、光纤或类似技术。
存储器210可包括随机存取存储器、只读存储器、可移动磁盘存储器、闪存和这些类型的存储器的各种组合。存储器210有时也被称为主存储器，并且某种程度上可用作快取存储器或缓冲存储器。存储器210通常储存控制器104的操作系统212。操作系统212可以是许多市售操作系统之一，诸如但不限于Sun微系统公司的SOLARIS、IBM公司的AIX、惠普公司的HP-UX、红帽软件公司的LINUX、微软公司的Windows2000等。
存储器210可储存各种形式的应用软件，诸如用于管理DG102及其部件的DG管理软件214；以及用于储存与DG102有关的数据(例如，来自DG102的消息)的数据库216。根据本发明的一个或多个实施例，存储器210可进一步储存用于聚合来自DG102的消息的消息聚合模块218，以下将参考图4详述。这样的消息聚合允许与相同事件或状态有关的多个消息通过消息组的标识被识别而作为相关组，例如，通过将标识和相关组中的每个消息之间的关联性储存在数据库216中来进行识别。于是标识可被用来识别相关组，从而例如在历史报告中、用户界面的显示器等处生成用于代表相关组的单个消息或通知。
图3是根据本发明的一个或多个实施例的主控制器108的框图。主控制器108包括连接到至少一个中央处理单元(CPU)304的收发器302、配套电路306和存储器308。CPU304可包括一个或多个传统可获得的中央处理器。作为替代，CPU304可包括一个或多个专用集成电路(ASIC)。配套电路306是用于促进CPU304的功能性的公知电路。这种电路包括但不限于：缓存器、电力供应源、时钟电路、汇流条、网络卡、输入/输出(I/O)电路等。主控制器108使用通用计算机来实现，当执行特定的软件时，其成为特定用途的计算机用于实施本发明的各种实施例。
收发器302经由通信网络110将主控制器108通信地连接至控制器104，以便于管理DG102，例如，用于操作DG102的部件和/或控制器104。另外，主控制器108通过控制器104从DG102接收消息。收发器302可以利用无线或有线技术用来连接至网络110以提供这样的通信，例如利用Wi-Fi或Wi-Max调制解调器、3G调制解调器、电缆调制解调器、数字用户线路(DSL)、光纤或类似技术。
存储器308可包括随机存取存储器、只读存储器、可移动磁盘存储器、闪存和这些类型的存储器的各种组合。存储器308有时也被称为主存储器，并可以部分用做快取存储器或缓冲存储器。存储器308通常储存主控制器108的操作系统310。操作系统310可以是许多市售操作系统之一，诸如但不限于Sun微系统公司的SOLARIS、IBM公司的AIX、惠普公司的HP-UX、红帽软件公司的LINUX、微软公司的Windows2000等。
存储器308可储存各种形式的应用软件，诸如用于管理DG102的系统管理软件312(例如，用于收集和储存来自DG102的消息)。存储器308还可以储存各种数据库，诸如用于储存与系统100相关的数据(诸如来自DG102的消息)的数据库314。根据本发明的一个或多个实施例，存储器308可进一步储存用于聚合消息的消息聚合模块316，以下将参考图4详述。这样的消息聚合允许与相同事件或状态有关的多个消息通过消息组的标识被识别而作为相关组，例如，通过将标识和相关组中的每个消息之间的关联性储存在数据库314中来进行识别。于是标识可被用来识别相关组，从而例如在历史报告中、用户界面的显示器等处生成用于代表相关组的单个消息或通知。
图4是根据本发明的一个或多个实施例的用于聚合消息的方法400的流程图。在一些实施例中，诸如下述的实施例中，对报警消息进行聚合，使得例如在历史报告中、用户的显示器处、储存报警消息的数据库等内，与相同事件有关的多个报警消息可由单个消息或指示代表。这样的报警消息(“报警”)可例如在系统100的DG内被生成，并被传送给控制器，如控制器104和/或主控制器108。在一些替代实施例中，可对其他类型的消息，如警告消息、警戒消息、状态消息等进行聚合。可利用一个或多个DG内(例如，通过逆变器、DC/DC变换器和/或任何其他生成消息的元件)或用于生成任何上述消息的任何设备或系统内所生成的消息来实施消息聚合。
在一些实施例中，计算机可读介质包括程序，当由处理器执行时，所述程序实施以下详述的用于聚合消息的方法400。
在一些替代实施例中，除了下述的消息聚合或作为对下述的消息聚合的替代，可实施其他类型的消息聚合。例如，基于消息的性质(例如，如果消息不包含对于用户来说可行动的消息)，某些类型的消息(诸如某些类型的事件消息)可从视图中隐藏。另外或作为替代，某些类型的消息(诸如某些类型的事件消息)可仅在当它们的严重性升高时被用户知晓，例如，通过出现/打开特定时间段或在安装时检测到出现了设定数量的消息类型。
方法400开始于步骤402并且进行到步骤404。在步骤404，从储存器中检索报警；可检索预定时间段内出现的报警，或者作为替代，用户可指定用于检索报警的时间段。在一些替代实施例中，报警可利用方法400实时和/或在储存报警之前对报警进行处理。在步骤406，消息聚合模块(诸如控制器104内的消息聚合模块内218或主控制器108内的消息聚合模块316)根据报警类型对报警进行分类。在步骤408，消息聚合模块选择特定报警类型，而在步骤410，根据相应的启动时间对所述特定报警类型的这些报警进行分类从而生成时序报警。
方法400进行到步骤412，在步骤412，消息聚合模块估计时序报警的启动时间，在步骤414，判断时间分类报警是否可被聚合成报警组。例如，这种判断可以基于时间分类报警的数量和/或时间分类报警的启动时间来作出。如果步骤414的判断结果是否定的，则方法400进行到步骤418；如果步骤414的判断结果是肯定的，则方法400进行到步骤416。
在步骤416，消息聚合模块基于报警启动时间将时间分类报警聚合成报警组。在一些实施例中，可以创建报警组使得报警组内的每个报警均具有在第一窗(例如，15分钟的窗)内发生的启动时间，例如，通过利用滑动窗。一旦已经将报警聚合成报警组，就可使报警组的标识与报警组内的每个报警关联以用于识别报警组。在一些实施例中，标识可与相应的报警关联并连同相应的报警被储存在例如数据库216和/或数据库316中。
方法400进行到步骤418，在步骤418，作出是否要处理额外的报警类型的判断。如果上述判断结果是肯定的，则方法400返回到步骤408；如果上述判断结果是否定的，则方法400进行到步骤420。在步骤420，作出是否已经创建了任何报警组的判断。如果上述判断结果是否定的，则方法400进行到结束的步骤434；如果上述判断结果是肯定的，则方法400进行到步骤422。
在步骤422，消息聚合模块选择特定报警组。在步骤424，消息聚合模块估计选定的报警组内的报警的结束时间，以及在步骤426，做出判断是否要将报警从报警组分离(即删除)。在一些实施例中，要将报警从报警组分离，如果它们的结束时间不在报警组中的其他报警的第二窗内；例如，可将结束时间不在报警组中的其他报警的15分钟内的报警从那个报警组分离。
如果步骤426的判断结果是否定的，则方法400进行到步骤432；如果步骤426的判断结果是肯定的，则方法400进行到步骤428，在步骤428，从报警组分离适当的报警。在一些实施例中，通过删除报警与用于该报警组的标识的关联，可将该报警从报警组分离。因此，在将适当的报警从报警组分离后，标识可以被用来识别报警组(即，相关组)中剩余的相关报警。这种相关报警可以由单个消息或指示代表以用于报警报告、报警显示等。在一些替代实施例中，相关报警可被数据库216和/或数据库314内的单个消息或指示替换。方法400进行到步骤430，在步骤430，通过将分离出的报警与新报警组的新标识关联，将这些分离出的报警聚合成新的报警组。方法400返回到步骤424，在步骤424，判断要从新报警组分离任何报警。
在步骤432，作出是否要处理任何额外的报警组的判断。如果上述判断结果是肯定的，则方法400返回到步骤422；作为替代，如果上述判断结果是否定的断，则方法400进行到步骤434而结束。
虽然前文是针对本发明的实施例，但是可以在不偏离本发明的基本范围的情况下设计出本发明的其他和进一步的实施例，本发明的范围由附随的权利要求确定。

Claims (16)

1.一种用于聚合消息的系统，包括：
多个分布式发电机（DG）；以及
控制器，其与所述多个DG通信地连接，用于（i）从所述多个DG接收多个消息；（ii）基于至少一个时间参数和选定的消息类型，将所述多个消息中的至少两个消息相关联；以及（iii）基于所述至少两个消息生成汇总消息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，基于所述至少两个消息的启动时间和所述至少两个消息的结束时间，将所述至少两个消息相关联。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个消息由所述多个DG中的多个电力模块生成。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都联接至至少一个光伏（PV）模块。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都为DC/DC变换器。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都为DC/AC逆变器。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，将所述至少两个消息相关联包括：（a）根据消息类型对所述多个消息进行分类，以生成分类的消息；（b）从所述分类的消息选择具有特定消息类型的消息，以生成选定的消息；（c）根据启动时间对所选定的消息进行排序，以生成时序消息；以及（d）基于所述时序消息的启动时间，创建至少一个报警组。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，将所述至少两个消息相关联还包括：（e）将结束时间未满足时间窗标准的所有消息从所述至少一个报警组的报警组分离。
9.一种用于聚合消息的方法，包括：
在控制器处从多个分布式发电机（DG）接收多个消息；
通过所述控制器，基于至少一个时间参数和选定的消息类型将所述多个消息中的至少两个消息相关联；以及
通过所述控制器，基于所述至少两个消息生成汇总消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于所述至少两个消息的启动时间和所述至少两个消息的结束时间，将所述至少两个消息相关联。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括由所述多个DG中的多个电力模块生成所述多个消息。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都联接至至少一个光伏（PV）模块。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都为DC/DC变换器。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个电力模块中的每个电力模块都为DC/AC逆变器。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述至少两个消息相关联包括：（a）根据消息类型对所述多个消息进行分类，以生成分类的消息；（b）从所述分类的消息选择具有特定消息类型的消息，以生成选定的消息；（c）根据启动时间对所述选定的消息进行排序，以生成时序消息；以及（d）基于所述时序消息的启动时间，创建至少一个报警组。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述至少两个消息相关联还包括：（e）将结束时间未满足时间窗标准的所有消息从所述至少一个报警组的报警组分离。
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