CN107276066B - 用于分析电力系统中的波形的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分析电力系统中的波形的方法和系统。提供了一种用于分析波形捕获数据的方法和系统。在一个方面中，该方法包括：由控制器从智能电子设备接收指示电气事件的波形捕获数据；从波形捕获数据中提取电气事件数据；从与控制器相关联的存储器提取附加数据；使用电气事件数据将波形捕获数据分类为多个类别中的类别；将电气事件数据和附加数据与储存的数据进行比较；基于比较，诊断电气事件和电气事件的原因；以及提供对电气事件的原因的指示。

Description

用于分析电力系统中的波形的方法和系统

技术领域

本公开的实施例总体涉及用于电力监控系统中的波形数据的表征和分析的系统和方法。

公开的背景

智能电子设备(IED)(诸如，常规电能计量设备)通常能够在一定时间窗口内获取电信号数据样本的单变量或多变量时间序列，诸如电流和/或电压数据样本。在一些IED中，如果测量出的电流和/或电压信号超过或降到低于预定阈值，则IED将自动储存波形数据并生成波形捕获，其提供信号(例如，电流和/或电压信号)如何随时间变化的图形化表示。

波形捕获通常由IED响应于导致电气系统中的电压和/或电流信号变化的不可预期的电气事件而生成。不可预期的电气事件的结果可以是良性的，但经常导致电能质量引起的复杂化，包括设备损坏、设备故障和安全问题。可以分析波形捕获数据以诊断电气事件，使得能够更快地减轻和解决电能质量引起的复杂化。

公开概述

本公开的至少一个方面针对一种用于分析波形捕获数据的方法，该方法包括：由控制器从智能电子设备接收指示电气事件的波形捕获数据；从波形捕获数据中提取电气事件数据；从与控制器相关联的存储器提取附加数据；使用电气事件数据将波形捕获数据分类为多个类别中的类别；将电气事件数据和附加数据与储存的数据进行比较；基于比较，诊断电气事件和电气事件的原因；以及提供对电气事件的原因的指示。

在一个实施例中，附加数据包括在元数据、事件数据和智能电子设备信息中的至少一个。在另一实施例中，该方法还包括分析包括由已知电气事件引起的波形干扰的波形捕获数据；以及将分析结果写入储存的数据。在一个实施例中，该方法还包括自动地减轻电气事件的原因。根据一个实施例，该方法还包括将电气事件的诊断和电气事件的原因储存在文件中。在一些实施例中，电气事件的诊断和电气事件的原因是使用.CAT文件格式存储的。在一个实施例中，电气事件的诊断和电气事件的原因是使用在XML格式、PQDIF格式和COMTRADE格式中的一个或多个来存储的。根据一些实施例，该方法还包括向智能电子设备请求附加信息。在一个实施例中，该方法还包括部分地基于附加信息来修改诊断。

根据一个实施例，提供了一种波形分析系统，该系统包括至少一个智能电子设备和具有至少一个存储器的控制器，并且该控制器被配置为接收来自至少一个智能电子设备的波形捕获数据，该波形捕获数据指示电气事件；从波形捕获数据中提取电气事件数据；从至少一个存储器提取附加数据；使用电气事件数据将波形捕获数据分类为在多个类别中的类别；将电气事件数据和附加数据与储存的数据进行比较；基于比较诊断电气事件和电气事件的原因；以及提供对电气事件的原因的指示。

在一个实施例中，附加数据包括在元数据、事件数据和智能电子设备信息中的至少一个。在一些实施例中，该方法还被配置为分析包括由已知电气事件引起的波形干扰的波形捕获数据；以及将分析结果写入至少一个存储器。根据一些实施例，控制器还被配置为自动减轻电气事件的原因。在一个实施例中，控制器还被配置为将电气事件的诊断和电气事件的原因储存在文件中。在一些实施例中，该文件是使用.CAT文件格式存储的。根据一个实施例，该文件是使用在XML格式、PQDIF格式和COMTRADE格式中的一个或多个来存储的。在一些实施例中，控制器还被配置为向至少一个智能电子设备请求附加信息。在一个实施例中，控制器还被配置为部分地基于附加信息来修改诊断。

根据一个实施例，提供了波形分析系统，该系统包括至少一个智能电子设备，以及用于从至少一个智能电子设备接收波形捕获数据、从波形捕获数据中提取电气事件数据、从一个或多个储存设备提取附加数据、以及从电气事件数据和附加数据中诊断电气事件和电气事件的原因的装置。在一个实施例中，该装置还包括用于基于电气事件的诊断和电气事件的原因来自动减轻电气事件的原因的装置。

附图说明

附图不旨在按比例绘制。在附图中，用相同的数字来表示在各图中示出的每个相同的或几乎相同的部件。为了清楚起见，并不是每一个部件都可以被标记在每个附图中。在附图中：

图1是示出电力监控系统的框图；

图2是示出自动分析波形捕获的方法的流程图；

图3是示出波形捕获的曲线图；

图4是示出电能质量分类的表；

图5是根据一个实施例的图形用户界面的分析视图；

图6是根据一个实施例的图形用户界面的类别视图；

图7是根据一个实施例的信息面板的视图；以及

图8是示出根据一个实施例的控制器架构的框图。

具体实施方式

本发明的实施例在其应用中不限于以下描述中所阐述或在附图中示出的部件的结构和布置的细节。本发明的实施例能够是其他实施例，并且能够以各种方式实践或执行。另外，本文所用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被视为具有限制性。“包括(including)”、“包括(comprising)”、或“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”以及其在本文中变型的使用意为包括其后列出的项目及其等价物以及其他项目。

分析从波形捕获数据得出的波形捕获是对潜在有害的电气事件(例如，电气系统上的不期望的电压暂降或电压暂升)进行故障排除的有效方法。人类操作者通常需要从波形捕获中诊断电气事件，在没有多年经验的情况下，这可能是困难的或甚至是不可能的。如以上讨论的，IED(诸如，电能计量设备)通常被配置成监控和记录数据样本的时间序列，并且可以配备有波形捕获技术，以响应于电气事件来生成波形捕获。然而，每个波形捕获必须由有经验的专家手动地分析以诊断电气事件。操作者的手动数据检查是对电气事件进行故障排除的缓慢且低效的手段，如下面将参照图1更详细地描述的。

图1示出了用于监控由一个或多个IED测量的电压、电流、频率、功率、能量和/或其他相关值的电力监测系统100。电力监测系统100包括一个或多个IED 102、一个或多个变压器104、互连元件106、网络108、控制器110、断路器控制器112和存储器元件114。在一些实施例中，某些部件(例如，断路器控制器112)可以与一个或多个IED 102不同，而在其他实施例中，该部件(例如，断路器控制器112)可以被归类为IED本身(例如，被归类为在一个或多个IED 102中的一个或多个)。

在一个或多个IED 102中的每一个IED 102经由互连元件106耦合于在一个或多个变压器104中的至少一个变压器104，并且在一个或多个IED 102中的每一个IED 102还耦合于网络108。在一个或多个变压器104中的每一个变压器104经由互连元件106耦合于IED102中的一个或多个中的至少一个IED 102。网络108耦合于一个或多个IED 102中的每一个IED 102、控制器110和断路器控制器112。控制器110耦合于网络108和存储器元件114。断路器控制器112耦合于网络108。存储器元件114耦合于控制器110。

在一些实施例中，电力监控系统100的部件中的一个或多个部件可以不连接于网络108。例如，一个或多个IED 102中的一个或多个可以不耦合于网络108。相反，IED可以经由接近或附接于IED中的每一个的前面板显示波形数据信息，而不是向网络108提供波形数据。此外，断路器控制器112可代替连接于网络108或者除了连接于网络108之外直接连接于一个或多个IED 102中的每一个IED 102(例如，经由一个或多个IED 102中的每一个的I/O功能)。

在一些实施例中，一个或多个IED 102中的每一个IED 102能够在电气事件被检测到时(例如，由于在电气系统上的不期望的电压暂降或暂升)测量波形数据(例如，电压、电流、功率等)并且自动地生成波形数据的图形波形捕获。在替代实施例中，一个或多个IED102中的每一个IED 102能够测量波形数据，并且波形捕获数据由外部实体(例如，前端系统(例如软件)，替代的显示机构等)利用，以生成图形波形捕获。在一个示例中，一个或多个IED 102中的IED(例如，M1)可以检测电气事件，并且生成示出电气事件的波形捕获，如以下参考图2和图3更详细描述的。在其他实施例中，仅IED 102的子集如以上所述地被配置以测量波形数据并且自动生成图形波形捕获。

如以上讨论的，波形捕获的手动检查是诊断电气事件的低效且通常困难的方法，尤其是对于缺乏经验的操作者。在一个实施例中，控制器110接收波形捕获数据、自动评估波形捕获数据并使用IED信息、元数据和事件数据来诊断电气事件及其原因。

IED信息包括描述IED的信息，并且在一些情况下，包括获取波形捕获的关联系统的信息。例如，IED信息可以包括IED的采样率、IED抗混叠能力、IED精度、IED配置信息、IED电压互感器(PT)和电流互感器(CT)信息、IED PT/CT比率信息、IED电能质量能力、IED盲或零盲采样特性、IED系统类型、IED系统时间同步信息、IED系统时钟精度以及IED固有的其它特性。

元数据包括指示在其中获取波形捕获数据的环境的数据。例如，元数据可以包括负载类型信息(例如，电动机、加热器、照明设备、计算机、变速驱动器等)、负载特性信息(例如，标准感应电动机在启动时展现大的涌流，6脉冲DC驱动装置在5、7、11、13、17、19等频率处展现谐波分量等)、IED位置信息(即，在设施或结构内的地方)、IED层次信息(例如，IED在监控系统内如何相互相关等)、公用服务事业类型信息(例如，Δ-Y(delta-wye)、Y-Y、开Δ-开Y(open-delta-open-wye)等)、时间和季节信息(例如，一年中的时间、一日中的时间、一周中的日子、一年中的月份、一年中的星期等)、环境信息(例如，相关联的温度、湿度、恶劣天气等)、用户信息(例如，商业的目的、商业的位置、操作优先级等)、用户的操作特性(例如，如何控制电气系统、设施是否持续运行或仅仅在一天中的某些小时运行、特定负载的占空比是多少等)等等。

事件数据包括描述电气事件的数据。例如，事件数据可以包括瞬时时间序列波形数据、RMS时间序列波形数据、事件幅度、事件持续时间、单位(例如，mV、V、kV、mA、A、kA、kW、kWh、kVA、kVAh、kVAr、kVArh、％等)、单位范围或尺度，受影响的一相或多相(例如，A相、B相、C相、中性导体、接地导体等)、受影响的相上的电气事件的同步性、系统相的数量(即，三相、单相等)、与事件相关联的非基频数据、振荡信息、事件对称性、事件的初始极性(例如，与波形相同(into the waveform)、与波形相反(out of the waveform)、负、正等)、事件位置(例如，IED的上游，IED的下游等)、重现和重复信息(例如，事件是否重复、事件多久重现一次等)、日期和时间数据、初始速率特性、恢复速率特性(例如衰减速率等)，周期性信息(例如周期性的，非周期性的，间歇性的等)，(在两个或更多个IED之间的)频率相关性信息，受影响的设备信息、事件前数据、事件数据、事件后数据等。

在至少一个示例中，事件数据、元数据和IED信息各自被储存在一个或多个信息库中。在一些实施例中，一个或多个信息库可以储存在控制器110内部的存储器元件(例如，存储器元件114)中，而在其他实施例中，信息库可以储存在控制器110外部。控制器110可操作以访问一个或多个库并且根据时间表(例如，周期性地、非周期性地、自动地，人工地等)更新所储存的信息。例如，控制器110可以轮询包含与电气事件诊断相关的信息和数据的一个或多个库，包括例如包含最新的电能质量分类标准、最新的IED信息、最新的元数据信息、描述先前电气事件诊断的历史信息等的库。因此，控制器110保持容易地被告知用于精确地确定诊断的信息。

此外，以上讨论信息内的每个特性可以用于一个或多个应用。示例应用包括用于电气事件分类阶段、用于诊断电气事件的原因、用于识别电气事件的位置、或用于评估用于生成波形捕获的IED的限制。前述应用的组合可以用于评估和减轻有问题的电气事件。

图2是在一个实施例中由控制器110执行以自动分析波形捕获的过程流程图200。在其他实施例中，在图2中描述的动作可以以与所示的顺序不同的顺序进行，并且可以省略一些动作。在动作202处，该过程开始。在动作204处，控制器110接收来自IED的(例如，来自一个或多个IED 102中的一个IED 102的)波形捕获数据(例如，瞬时波形数据、RMS数据等)。如上所述，电气事件的发生可触发IED自动检测和捕获由电气事件产生的相应波形数据、从包括电气干扰的波形数据中生成波形捕获、并将波形捕获和波形数据发送到控制器110以用于分析。例如，参考图3，显示了从波形捕获数据中产生并从IED发送到监控系统软件包的示例波形捕获300。如图3所示，波形捕获300包括以三相电压信号304a、304b和304c中的波动为特征的电气事件302。

返回参考图2，在动作206处，控制器110从波形捕获数据中提取事件数据(例如，暂降数据、暂升数据、陷波数据、振荡信息数据等)。例如，关于波形捕获300，控制器110可以从电气事件302中提取事件的电压幅度数据和电压持续时间数据。在动作208处，控制器110依据选定的电能质量分类标准(例如，IEEE 1159、IEC 61000-4-30、EN50160等)使用所提取的事件数据对波形捕获数据执行部分事件分类，如以下更详细地讨论的。

例如，由于电气事件302的持续时间满足由选定的电能质量分类标准建立的瞬态分类准则，控制器110可以首先将电气事件302识别为瞬态的。由于上述电压信号304a、304b和304c的振铃效应，控制器110还可将电气事件302识别为振荡的。因此，控制器110能够基于由选定的电能质量分类标准提供的定义为振荡瞬变的准则，将电气事件302部分地分类为振荡瞬变。控制器110提取附加事件数据，该附加事件数据指示电气事件302在三相电压信号304a、304b和304c中的多于一个电压信号中同步发生，并且与波形相同的事件的初始极性指示从系统消除能量。

在动作210处，控制器110针对元数据、IED信息和附加事件数据来评估在动作208处确定的部分分类，以进一步细化该部分分类。例如，控制器110可以评估向控制器110提供波形捕获的IED的采样速率，以确保IED能够精确地表示原始事件信号。控制器110还可以评估获取波形捕获的时间和日期、波形捕获的同步性和初始极性等。在动作212处，控制器110将评估出的(例如，由部分分类、附加事件数据、元数据和IED信息表示的)征兆与包括先前储存的电气事件征兆和诊断出的电气事件原因的查找表进行比较，如下面关于波形状学习阶段讨论的。在替代实施例中，控制器110可以将评估出的征兆与代替或附加于查找表的波形库进行比较，以诊断电气事件的原因。在动作214处，控制器110诊断负责引起观察到的波形征兆的至少一个潜在电气事件。

在一些示例中，控制器110可以确定电气事件有多个原因，而在其他示例中电气事件可以有单一原因。在以上关于电气事件302讨论的示例中，控制器110可以通过将以上讨论的分类信息(即，部分分类(例如，振荡瞬态)、附加事件数据(例如，电压数据、电流数据、事件同步性信息、事件极性信息等)、IED信息(例如，IED采样率信息)和元数据(例如，日期和时间信息、层次信息等))与查找表或者其他数据储存实体进行比较，来诊断电气事件的原因(例如，三相电容器切换事件)。

控制器110还可以确定电气事件发生的位置。例如，如果控制器110仅从单个IED接收到干扰信息，并且所有接近的IED都能够记录电气事件信息，则控制器110可以确定在该单个IED附近发生的电气事件。否则，如果控制器110从多个IED接收到干扰信息，则控制器110可以通过假定最靠近电气事件的IED观察到最严重的电气事件来确定电气事件位置。

在动作216处，控制器110自动启动纠正或减轻步骤以修复电气事件的诊断原因。例如，控制器110可将电气事件的原因诊断为系统(例如，电力监控系统100)中的有故障的或在其他方面失灵的部件，并且可以向断路器控制器(例如，断路器控制器112)发送控制信号，以将失灵部件与系统断开连接。控制器110还可以直接控制一个或多个设备在不同的操作模式下起作用(例如，当电容器组接通或关断时改变等)。另外，在至少一个实施例中，控制器110可以向一个或多个IED请求附加信息，并且改变一个或多个IED的控制参数以帮助确定未来电气事件的原因。

在动作218处，控制器110向用户通知电气事件的发生以及采取纠正电气事件的原因的步骤。可以以图形、文本或通过任何其他手段发送通知以向用户传达信息。例如，在一个示例中可以经由电子邮件发送通知，而在替代示例中，可以通过图形用户界面(GUI)仪表板或经由智能电话、前端软件等的报告来显示通知。通知可以包括指示电气事件的位置的信息、指示电气事件的原因是例如失灵部件的信息、以及指示控制器110自动采取将失灵部件与受影响的系统断开连接的步骤的信息。

该通知还可以包括为了替换或修复断开的部件而相应地采取的建议步骤。此外，该通知可以包括建议例如用户安装附加部件以帮助减轻电气事件的建议步骤。例如，为了解决电容器切换事件，通知可以包括用户安装一个或多个过滤器以减轻或纠正问题的建议。在动作220处，储存分析信息以用于随后的诊断。例如，如以上讨论的，在动作212处，控制器110至少部分地使用从先前诊断中储存的分析信息来确定电气事件诊断。在动作222处，过程结束。

如以上关于动作208所讨论的，控制器110可操作以在部分分类阶段期间根据选定的逻辑分类结构执行对电气事件进行部分分类。控制器110接收指示电气扰动的波形捕获数据，如以上参考图2所讨论地从其中提取事件数据，并执行一系列判定。在一个示例中，在一系列判定中的每个判定都是与波形捕获数据有关的二元判定，以将干扰和干扰关联的波形分类为来自由选定的电能质量分类标准定义的一个或多个类别的电气事件类别。

将电气事件分类到已知的电气事件类别(例如，部分分类)可以由控制器110自动地执行，以简化电气事件原因的识别，该分类是依据选定的电能质量分类标准(例如，IEEE1159、IEEE 519、IEC 61000-4-30、EN50160等)执行的。选定的电能质量分类标准可以提供如以上讨论的帮助确定可为了降低或消除所识别的电气事件再次发生的可能性而采取的动作的信息。在一些示例中，控制器110可以可操作以用于自动执行规定动作，而在其他示例中，控制器110可以以文本、图形或其他描述格式向操作者显示建议。

图4示出了通过第一电能质量分类标准提出的电能质量事件现象类别的表400。表400包括类别部分402、典型持续时间部分404和类型部分406。例如，如以上参考图3所讨论的，根据给定的示例，电气事件302被识别为振荡瞬变，由此对应于类别部分402中的瞬变类别和类型部分406中的振荡类型。

在部分分类阶段期间，波形捕获数据可以被分类为多个类别中的至少一个类别(例如，在类别部分402中的类别之一)。例如，在接收到波形捕获数据之后，控制器110评估通过波形捕获数据示出的电气事件。在一个示例中，控制器110可以首先确定电气事件是周期性还是非周期性的。响应于确定电气事件是非周期性的，控制器110继续进行下一判定，以此类推，直到控制器110到达以上讨论的一个或多个类别中的将波形捕获分类到其中的一个类别。

上面讨论的逻辑分类结构是可以由控制器110执行的逻辑结构的一个示例。然而，在其他示例中，可以存在不同数量的执行的判定(即，更多或更少执行的判定)、来自每个判定的不同数量的结果、以及将电气事件分类到其中的不同数量的可能类别。此外，对以上执行的特定判定的任何引用仅仅是示例。可以执行偏离本文提供的示例的另外的或替代的决策，并且导致每个类别的决策的顺序、每个类别的特定数量和每个类别的特定内容不限于本文提供的示例。

要执行的判定的附加示例可以包括例如电气事件的初始极性是与波形相同还是与波形相反(例如，正或负的初始极性等)；电气事件是周期性的还是非周期性的；电气事件的幅度是高于还是低于预定阈值；电气事件的持续时间是短于还是长于选定的阈值；如果电气事件是非周期性的，则非周期电气事件是否是短持续时间事件；如果电气事件是非周期性的，则该非周期性电气事件是否是瞬变事件；如果电气事件是瞬变的，则该瞬变电气事件是振荡的还是脉冲的；如果电气事件是周期性的，则电气事件是否是长持续时间事件；如果电气事件是长持续时间电气事件，则长持续时间电气事件是否是中断；如果电气事件是长持续时间电气事件，则长持续时间电气事件是否是过电压；如果电气事件是长持续时间电气事件，则长持续时间电气事件是否是欠电压等等。

控制器110还可操作以用于通过对具有已知电气事件原因的波形捕获执行波形状学习程序来改进所讨论的诊断过程。通过分析由具有已知原因的电气事件产生的波形的特性，控制器110可操作以用于以数据存储格式(例如，以查找表格式)储存分析信息，该分析信息将电气事件的原因与电气事件的特性(例如，观察到的事件数据、元数据和IED信息)相关联。例如，控制器110可以在波形状学习阶段期间接收包括由已知电气事件引起的干扰的波形捕获数据，以辅助涉及基本相同的电气事件或特性特点的后续诊断。控制器110可以从(包括例如外部信息库、主题专家等的)一个或多个源接收已知的波形捕获数据或波形捕获。

例如，参考电气事件302，控制器110可以识别具有与先前学习的波形状基本相同的特性的一个波形状或多个波形状，并且可以将所存储的先前学习的波形的已知原因归咎于电气事件302。因此，控制器110可操作以用于识别电气事件302的原因(例如，三相电容器切换事件)，而不是仅仅对观察到的事件或电气事件302的波形特性进行分类(例如，振荡瞬变的征兆)。

接收到的波形捕获信息由(包括例如基于软件的实体、基于硬件的实体等的)一个或多个实体根据一致的文件格式编码。一旦波形捕获已经如以上讨论地被部分分类，则描述类别的信息由控制器110编码，以供由控制器110或由替代的电能质量分析工具随后参考。在至少一个示例中，根据(例如，以XML格式编码的)人类可读格式对信息进行编码(诸如在.CAT文件中)，使得编码信息能够由人类用户使用(例如，因为信息以XML格式编码)以及由计算机使用。因此，部分分类、事件数据、元数据和IED信息通过本文公开的.CAT文件持续同步，以将电气事件和描述电气事件的信息联系起来。

例如，编码信息可以包括唯一地标识电气事件的电气事件标识标签(例如，E1、E2、E3等)、选定的电气事件类别(例如，类别1、CAT2、类别8等)、列出为了到达选定的电气事件类别而由控制器110做出的一个或多个二元判定决策链的图、包含对应于电气事件的波形捕获数据的文件、以及波形捕获文件格式(例如，用于电力系统的瞬变数据交换的通用格式[COMTRADE]、电能质量数据交换格式[PQDIF]等)。

图5示出了在本发明的一个实施例中使用的图形用户界面的软件实施方式的类别视图500。例如，控制器110可以可操作以用于响应于从一个或多个标签502中选择类别标签502a而显示类别视图500。类别视图500还包括波形捕获信息504、一个或多个按钮506、类别信息508、建议信息510和事件描述信息512。控制器110可以在生成波形捕获时在波形捕获信息504部分中显示波形捕获，并且响应于接收到对一个或多个按钮506中的开始按钮的选择，控制器110可操作以用于如以上讨论地分类并且分析波形捕获数据。可选地，控制器110可以响应于接收到对一个或多个按钮506中的手动波形捕获按钮的选择，在波形捕获信息504部分中显示波形捕获。

类别信息508部分包括描述波形捕获已被放到其中的类别的信息，并且建议信息510包括为了解决潜在的电气事件而建议用户(例如，操作者、设施管理者等)可以采取的下一步骤的一个或多个建议。事件描述信息512包括描述波形捕获的信息，诸如类别信息及其描述。

图6示出了根据本发明的一个实施例的图形用户界面的软件实施方式的分析视图600。例如，控制器110可以可操作以用于响应于从一个或多个标签502中选择分析标签502b而显示分析视图600。控制器110可以响应于选择与相应的观看模式相关联的标签而在类别视图500、分析视图600和任何附加视图之间转换。分析视图600还包括直方图信息602、事件统计604和附加信息606、608。在替代实施例中，分析视图600还可以包括饼形图、周期性图表(例如，一日中的时间、一周中的时间等)、描述受影响的相的信息等等。

直方图信息602部分可以包括开始日期设置和结束日期设置，并且响应于对开始日期和结束日期的用户指定，控制器110可操作以用于在直方图信息602部分中显示表示在选定的日期范围内的电气事件类别的直方图。事件统计信息604部分可以通过显示关于直方图信息602的统计信息来扩展直方图信息602。例如，事件统计信息604部分可以包括某个百分比的电气事件落在某个类别内的通知等等。附加信息部分606、608还可以包括对直方图信息602进行扩展的或者独立于直方图信息602的信息。

图7示出了根据一个实施例的可耦合于硬件以显示来自指定IED的事件信息的硬件界面700。例如，用户可以经由硬件界面700从一个或多个IED中选择IED以从该IED接收信息。硬件界面700包括显示器702、状态指示器704和一个或多个按钮706。显示器702包括波形捕获信息708、类别信息710、日期和时间信息712以及建议信息714。

控制器110可操作以用于响应于接收到波形捕获数据而将波形捕获数据显示为在波形捕获信息708部分中的波形。类别信息710包括关于由波形捕获信息708部分显示的波形捕获的信息，包括例如波形捕获已被放置其中的类别、类别的简要描述等。日期和时间信息712部分可以包括获取波形捕获时的日期和时间，并且建议信息714部分可以包括建议如何解决引起电气事件的干扰的建议。一个或多个按钮706可以用于通过显示器702导航或与显示器702交互，并且状态指示器704可以例如在生成新的波形捕获时提供视觉指示以通知用户(例如，操作者)存在波形捕获。一个或多个按钮706还可以包括手动波形捕获按钮，在选择时，手动波形捕获按钮使控制器110从由选定的IED提供的波形数据生成波形捕获。

图8示出形成系统800的计算部件的示例框图，系统800可被配置以实施本文公开的一个或多个方面。例如，系统800可被通信地耦合于IED102中的一个或多个或被包括在IED 102中的一个或多个内。

系统800可包括例如通用计算平台，诸如基于英特尔奔腾类型的处理器、摩托罗拉PowerPC、Sun UltraSPARC、Texas-Instruments-DSP、惠普PA-RISC处理器或任何其它类型的处理器的那些计算平台。系统800可包括专门编程的专用硬件，例如，专用集成电路(ASIC)。本公开的各个方面可被实施为在如图8中显示的系统800上执行的专用软件。

系统800可以包括连接于一个或多个存储器设备810(诸如，磁盘驱动器、存储器、闪存存储器或用于存储数据的其它设备)的处理器/ASIC806。存储器810可以用于在系统800操作期间储存程序和数据。计算机系统800的部件可以通过互连机构808耦合，该互连机构808可包括(例如，集成于相同机器内的部件之间的)一个或多个总线和/或(例如，在分立机器上存在的部件之间的)网络。互连机构808使通信(例如，数据、指令)能够在系统800的部件之间进行交换。

系统800还包括一个或多个输入设备804，其可包括例如键盘或触摸屏。系统800包括一个或多个输出设备802，其可包括例如显示器。另外，计算机系统800可包含可将计算机系统800连接至(额外地或作为互连机构808的替代的)通信网络的(未显示的)一个或多个接口。

系统800可包括储存系统812，其可包括计算机可读和/或可写的非易失性介质，其中信号可被储存以提供由处理器执行的程序或提供在介质上或在介质中储存的将由程序处理的信息。介质可例如是磁盘或闪存存储器，并且在一些实施例中可包括RAM或其他非易失性存储器，诸如EEPROM。在一些实施例中，处理器可使数据从非易失性介质被读取到另一个存储器810中，这允许与该介质相比处理器/ASIC更快地访问信息。这个存储器810可以是易失性的随机存取存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。它可位于储存系统812中或存储器系统810中。处理器806可操纵集成电路存储器810内的数据并且随后在完成处理之后将数据复制到储存器812。已知用于管理在储存器812和集成电路存储器元件810之间的数据移动的各种机制，并且本公开不限于此。本公开不限于特定的存储器系统810或储存系统812。

系统800可以包括可使用高级计算机编程语言编程的通用计算机平台。系统800还可使用专门编程的专用硬件(例如，ASIC)来实施。系统800可包括处理器806，其可以是市场上可买到的处理器，例如从英特尔公司可购得的公知的奔腾级处理器。许多其他处理器是可用的。处理器806可执行操作系统，操作系统可以是例如从微软公司可购买的Windows操作系统、从苹果电脑公司可购买的MAC OS System X、从Sun Microsystems可购买的Solaris操作系统或者从各种来源可得到的UNIX和/或LINUX。可使用许多其他操作系统。

处理器和操作系统可共同形成计算机平台，对于该计算机平台可以用高级编程语言编写应用程序。应当理解，本公开不限于特定的计算机系统平台、处理器、操作系统或网络。此外，对本领域的技术人员应当明显的是，本公开不限于特定的编程语言或计算机系统。此外应该认识到，还可使用其他适合的编程语言和其他适合的计算机系统。

此外，在一些实施例中，控制器110可以在一个或多个IED 102的外部，而在一些实施例中，控制器110可以在一个或多个IED 102的每个IED102的内部。因此，前述分析程序可以由在以上讨论的一个或多个IED 102中的每一个IED 102来执行，或者可以由在一个或多个IED 102外部的实体(例如，控制器110)部分地或排他地执行。

至此描述了至少一个实施例的几个方面，需要认识到，对于本领域的技术人员来说，各种变化、修改和改进将是很容易想到的。这样的变化、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本公开的范围内。因此，前述描述和附图仅仅是示例性的。

Claims (18)

1.一种用于分析波形捕获数据的方法，所述方法包括：

由控制器从智能电子设备接收指示电气事件的波形捕获数据；

从所述波形捕获数据中提取电气事件数据；

依据选定的电能质量分类标准使用所提取的电气事件数据对所述波形捕获数据执行部分事件分类，其中，所述选定的电能质量分类标准包括IEEE 1159、IEC 61000-4-30和EN50160中的至少一个；

针对元数据、IED信息和/或附加事件数据来评估所述部分事件分类，以产生细化的事件分类，所述部分事件分类、元数据、IED信息和附加事件数据表示所述电气事件的征兆，其中，所述元数据包括指示在其中获取波形捕获数据的环境的数据，所述IED信息包括描述IED的信息和/或获取波形捕获的关联系统的信息，所述附加事件数据指示电气事件在三相电压信号中的多于一个电压信号中同步发生，并且与波形相同的事件的初始极性指示从系统消除能量；

基于所述电气事件的征兆与所存储的事件数据的比较，诊断所述电气事件和所述电气事件的原因，所存储的事件数据包括先前储存的电气事件征兆和诊断出的电气事件的原因；

提供对所述电气事件的所述原因的指示；以及

自动减轻所述电气事件的所述原因。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，诊断所述电气事件和所述电气事件的所述原因还基于所述电气事件的征兆与智能电子设备信息的比较。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

分析包括由已知电气事件引起的波形干扰的波形捕获数据；以及

将分析结果写入所述储存的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述电气事件的诊断和所述电气事件的所述原因储存在文件中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电气事件的所述诊断和所述电气事件的所述原因是使用.CAT文件格式存储的。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电气事件的所述诊断和所述电气事件的所述原因是使用在XML格式、PQDIF格式和COMTRADE格式中的一个或多个来存储的。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括向智能电子设备请求附加信息。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括部分地基于所述附加信息来修改诊断。

9.一种波形分析系统，所述系统包括：

至少一个智能电子设备；和

控制器，所述控制器具有至少一个存储器并且被配置为：

接收来自所述至少一个智能电子设备的波形捕获数据，所述波形捕获数据指示电气事件；

从所述波形捕获数据中提取电气事件数据；

依据选定的电能质量分类标准使用所提取的电气事件数据对所述波形捕获数据执行部分事件分类，其中，所述选定的电能质量分类标准包括IEEE 1159、IEC 61000-4-30和EN50160中的至少一个；

针对元数据、IED信息和/或附加事件数据来评估所述部分事件分类，以产生细化的事件分类，所述部分事件分类、元数据、

IED信息和附加事件数据表示所述电气事件的征兆，其中，所述元数据包括指示在其中获取波形捕获数据的环境的数据，所述IED信息包括描述IED的信息和/或获取波形捕获的关联系统的信息，所述附加事件数据指示电气事件在三相电压信号中的多于一个电压信号中同步发生，并且与波形相同的事件的初始极性指示从系统消除能量；

基于所述电气事件的征兆与所存储的事件数据的比较，诊断所述电气事件和所述电气事件的原因，所存储的事件数据包括先前储存的电气事件征兆和诊断出的电气事件的原因；

提供对所述电气事件的所述原因的指示；以及

自动减轻所述电气事件的所述原因。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，诊断所述电气事件和所述电气事件的所述原因还基于所述电气事件的征兆与智能电子设备信息的比较。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器还被配置为：

分析包括由已知电气事件引起的波形干扰的波形捕获数据；以及

将分析结果写入所述至少一个存储器。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器还被配置为将所述电气事件的诊断和所述电气事件的原因储存在文件中。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述文件是使用.CAT文件格式存储的。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述文件是使用在XML格式、PQDIF格式和COMTRADE格式中的一个或多个来存储的。

15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述控制器还被配置为向所述至少一个智能电子设备请求附加信息。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器还被配置为部分地基于所述附加信息来修改诊断。

17.一种波形分析系统，所述系统包括：

至少一个智能电子设备；和

用于以下操作的装置：

从所述至少一个智能电子设备接收波形捕获数据，

从所述波形捕获数据中提取电气事件数据，

依据选定的电能质量分类标准使用所提取的电气事件数据对所述波形捕获数据执行部分事件分类，其中，所述选定的电能质量分类标准包括IEEE 1159、IEC 61000-4-30和EN50160中的至少一个，

针对元数据、IED信息和/或附加事件数据来评估所述部分事件分类，以产生细化的事件分类，所述部分事件分类、元数据、IED信息和附加事件数据表示电气事件的征兆，其中，所述元数据包括指示在其中获取波形捕获数据的环境的数据，所述IED信息包括描述IED的信息和/或获取波形捕获的关联系统的信息，所述附加事件数据指示电气事件在三相电压信号中的多于一个电压信号中同步发生，并且

与波形相同的事件的初始极性指示从系统消除能量，

基于所述电气事件的征兆与所存储的事件数据的比较，诊断所述电气事件和所述电气事件的原因，所存储的事件数据包括先前储存的电气事件征兆和诊断出的电气事件的原因，以及

基于所述电气事件和所述电气事件的所述原因的诊断，自动减轻所述电气事件的所述原因。

18.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当由处理器执行时所述计算机程序被配置为执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法的步骤。

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