CN110970889A - 模块化电力块和操作配电系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种模块化电力块和操作配电系统的方法，该方法包括：通过配电节点的反射计模块产生预定识别模式；通过反射计模块注入预定识别模式；在反射计模块处接收预定识别模式的反射的入射信号；调度维护任务。

Description

模块化电力块和操作配电系统的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月1日提交的英国专利申请No.1816026.7的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及一种用于操作配电系统的方法和设备，该配电系统包括反射的入射信号以确定阻抗网络特性。

背景技术

用于可传输信号(例如电力或数据)的电缆提供从源到目的地的可传输信号的传输。这种电缆具有多种应用，并且非常适合于源或装置之间的长距离或短距离传输。

这些电缆在互连网络的生命周期中受到损坏或退化。例如，由于维护操作期间的电线处理导致的电线擦伤或由于持续暴露于湿气导致的电线腐蚀可导致损坏或退化。当传输线发生损坏或退化时，在电线的长度范围内定位故障需要使设备，应用或电气节点离线，以便提供地面诊断和维修。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种用于配电系统的模块化电力块(modular powertile)，其包括：电力输入；一组电力输出，其能够通过相应的一组电力开关装置可选地与电力输入连接，并且还与一组电负载连接；控制器模块，其具有存储器，并且被构造为：将预定识别模式注入到在电力输入处接收的电压输入上；通过可控制地操作电力开关装置中的相应的一个来可控制地连接该一组电负载中的至少一个，使得该一组电负载中的至少一个接收具有识别模式的电压输入；接收具有识别模式的电压输入的反射的入射信号；并通过将具有识别模式的电压输入与反射的入射信号进行比较来确定阻抗网络特性；并将确定的阻抗网络特性存储在存储器中。在配电系统的常规电力供应操作期间发生注入，连接，接收和确定。

在另一方面，本公开涉及一种操作电网的方法，该方法包括：通过配电节点的反射计模块产生预定识别模式；通过反射计模块将预定识别模式注入由电源提供的，并在电负载的常规电力供应操作期间与电负载选择性地连接的电压信号中，通过配电节点控制选择性连接；在反射计模块处，在常规电力供应操作期间接收预定识别模式的反射的入射信号；通过反射计模块将预定识别模式与反射的入射信号进行比较；基于比较，确定连接电负载与配电节点的导体或电负载中的至少一个的阻抗网络特性；基于确定的阻抗网络特性调度维护任务。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的各个方面的具有模块化电力块的配电系统的示意图。

图2是根据本文描述的各个方面的图1的模块化电力块的示意图。

图3是根据本文描述的各个方面的操作图1的配电系统的方法的示例性流程图。

具体实施方式

本公开的方面涉及识别，检测，预测，定位等在传输至少一个可传输信号(例如电力信号(例如电力供应信号))的电网中的电气故障的方法。设想了任何类型的可传输元件，其示例包括数据的电传输。此外，可传输信号可以提供任何目的，例如提供用于传输的电力或数据。

虽然将描述“一组”各种元件，但应理解“一组”可包括任何数量的相应元件，包括仅一个元件。同样如这里所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量值本身。感测值或测量值可以进一步提供给其他部件。例如，可以将值提供给控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值执行处理以确定代表所述值的代表值或电特性。

所有方向参考(例如，径向，轴向，上，下，向上，向下，左，右，侧向，前，后，顶部，底部，上方，下方，竖直，水平，顺时针，逆时针，上游，下游)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于其位置，取向或用途。

连接参考(例如，附接，联接，连接和连结)将被广义地解释，并且除非另有指示，否则可包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接并且处于彼此固定关系。在非限制性示例中，可以选择性地构造连接或断开连接以提供，启用，禁用等各个元件之间的电连接。非限制性示例配电总线连接或断开连接可以通过开关，总线连接逻辑，或被构造为启用或禁用总线下游的电负载的激励的任何其他连接器来启用或操作。另外，尽管这里可以使用诸如“电压”，“电流”和“功率”的术语，但是对于本领域技术人员来说，当描述电路的各方面或电路操作时，这些术语可以是相互关联的。

如本文所使用的，“系统”或“控制器模块”可包括至少一个处理器和存储器。存储器的非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪存，或一种或多种不同类型的便携式电子存储器(例如盘，DVD，CD-ROM等)，或这些类型的存储器的任何合适的组合。处理器可以构造成运行被设计为执行各种方法，功能，处理任务，计算等的任何合适的程序或可执行指令，以实现或完成本文描述的技术操作或操作。该程序可以包括计算机程序产品，其可以包括用于携带或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是任何可用介质，其可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。通常，这样的计算机程序可以包括例程，程序，对象，部件，数据结构，算法等，其具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。

如本文所使用的，可控开关元件或“开关”是可控制以在第一操作模式和第二操作模式之间切换的电气装置，在第一操作模式中，开关“闭合”，旨在将电流从开关输入传输到开关输出，在第二操作模式中，开关“打开”，旨在防止电流在开关输入和开关输出之间传输。在非限制性示例中，连接或断开连接(诸如由可控开关元件启用或禁用的连接)可以选择性地构造为提供，启用，禁用等各个元件之间的电连接。

本公开可以在具有开关的任何电路环境中实施，并且适于或构造成在正常传输操作期间(例如，当电路为电负载供电时或者当数据传输正在发生时)确定导体或电负载中的阻抗或电气故障特性。换句话说，本公开可以在电路为其预期目的而在操作使用中时实施，并且电路不会被“移除”以用于执行确定的正常或常规操作。例如，“测试模式”或“维护操作”中的配电系统不是“在操作使用中”，而飞行期间的飞行器的配电系统和通过配电系统为一组电负载供电是“在操作使用中”。

可以包括本公开的方面的电路环境的非限制性示例可以包括飞行器动力系统架构，其能够从涡轮发动机(优选地燃气涡轮发动机)的至少一个线轴产生电力，并且经由至少一个固态开关(例如固态功率控制器(SSPC)开关装置)将电力传递给一组电负载。SSPC的一个非限制性示例可包括基于碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)的高功率开关。可以基于它们的固态材料构造，它们以更小和更轻的形式处理高电压和大功率水平的能力，以及它们非常快速地执行电操作的高速切换能力来选择SiC或GaN。可以包括附加的开关装置或附加的硅基功率开关。

示例性附图仅用于说明的目的，并且附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。

图1是本公开的一个方面的用于飞行器的配电系统10的示意图。应当注意，本公开的各方面可以包括传输电力或数据的任何类型的电网络。配电系统10可包括左发动机12区段和右发动机区段14。左发动机12区段可包括电源，示为第一发电机16和第二发电机18。右发动机14区段可以类似地包括电源，示为第三发电机20和第四发电机22。虽然示出了四个发电机16,18,20,22，但是可以包括本公开的非限制性方面，其中可以包括任何数量的电源，或者本公开的非限制性方面可以适于从能量存储机构或机械驱动力产生电力。例如，进一步示出配电系统10包括燃料电池或电池36。

示出的发电机16,18,20,22选择性地与相应的电力总线连接。例如，第一发电机16可以和与左发动机12区段相关联的第一电力总线23(“L BUS 1”)连接，第二发电机18可以和与左发动机12区段相关联的第二电力总线24(“L BUS 2”)连接，第三发电机20可以和与右发动机14区段相关联的第三电力总线28(“R BUS 1”)连接，第四发电机22可以和与右发动机14区段相关联的第四电力总线30(“R BUS 2”)连接。

另外，根据需要，发电机16,18,20,22与电力总线23,24,28,30之间的每个相应连接可包括电力转换器模块26。例如，如果相应的电力总线23,24,28,30是直流(DC)电力总线23,24,28,30，并且相关的发电机16,18,20,22产生交流(AC)电力，电力转换器模块26可以将电源的AC电力输出转换为输入到相应的电力总线23,24,28,30的DC电力。可选的电力转换器模块26的进一步的非限制性方面可以例如提供升压或降压电力转换，DC到AC电力转换或AC到DC电力转换，或AC到AC电力转换(包括改变频率或相位)，DC到DC电力转换，或选择性地启用或禁用向特定电负载的电力输送的切换操作，取决于例如可用的配电供应，电负载功能的关键性，或飞行器操作模式(例如起飞，巡航或地面操作)。

电力总线23,24,28,30进一步示出为选择性地互连以用于冗余。例如，第一电力总线23可以选择性地与第三电力总线28连接，或者和与左发动机12区段相关联的第五电力总线32连接。另外，第二电力总线可以选择性地与第四电力总线30或第五电力总线32连接。类似地，第三电力总线28和第四电力总线30中的每一个可以选择性地和与右发动机14区段相关联的第六电力总线34连接。此外，第五电力总线32和第六电力总线34可以选择性地彼此连接，或者与另一个电源(示出为燃料电池或电池36电源)连接。可以包括电力总线23,24,28,30,32,34之间的附加互连，并且为了简洁起见未示出或描述。

被示为第五电力总线32的电力总线23,24,28,30,32,34中的至少一个还可以通过配电节点(例如模块化电力块)与一组电负载连接。如图所示，配电系统10可包括AC模块化电力块50，其选择性地将电力总线32与一组AC电负载52连接。配电系统10还可以包括DC模块化电力块54，其选择性地将电力总线32与一组DC电负载56连接。附加的配电节点或模块化电力块50,54，电负载52,56以及电力转换装置可以包括在配电系统10的各方面中，并且为了简洁起见未示出。

在本公开的一个非限制性方面，每个相应的模块化电力块50,54可以与维护系统60通信地连接。在一个非限制性示例中，维护系统60仅可在预定或预选的时段期间(例如在维护操作期间或在飞行器的地面操作期间)与模块化电力块50,54通信。

图2示出了模块化电力块50,54的更详细的示意图。仅示出了单个模块化电力块50，但是本公开的各方面可适用于AC模块化电力块50或DC模块化电力块54。

如图所示，模块化电力块50,54可以从与电源70(例如图1的电力总线23,24,28,30,32,34或发电机16,18,20,22中的一个，或另一电源)连接的电力输入99接收电力供应或电压供应信号。模块化电力块50,54还可以包括一组开关装置或开关元件，示为一组SSPC。该图示包括第一SSPC 72，第二SSPC 74以及代表性的第二十SSPC 76，第一SSPC 72具有开关元件84和第一SSPC控制器模块78，第二SSPC 74包括开关元件84和第二SSPC控制器模块80，代表性的第二十SSPC 76具有开关元件84和第二十SSPC控制器模块82。虽然示意性地表示了二十个SSPC，但是任何数量的开关元件可以包括在模块化电力块50,54的方面中。

每个相应的SSPC 72,74,76被示出为在上游与电源70输入连接，以及通过一组独立的导体86在下游与相应的电负载52,56连接。每个相应的导体86被示出为包括或限定相应的第一阻抗88，并且每个相应的电负载52,56被示出为包括相应的第二阻抗90。虽然示出并描述了第一阻抗88和第二阻抗90，但是可以包括本公开的方面，其中阻抗包括电感，电容或其组合。此外，可以包括本公开的非限制性方面，其中该组SSPC 72,74,76的可切换操作可选择地控制从电源70到一个或多个相应导体86和电负载52,56的电力的分配。在该示例中，相应的SSPC开关元件84的切换操作可通过相关联的SSPC控制器模块78,80,82控制。每个相应的SSPC控制器模块78,80,82还可以从另一个配电系统控制器(示出为模块化电力块主控制器模块93)接收指令，例如以确保电负载52,56之间的电力需求操作。可以包括附加的控制方案。

虽然示出了每个SSPC 72,74,76与单个导体86和单个电负载52,56相关联，但是可以包括本公开的非限制性方面，其中单个SSPC 72,74,76可以可控制地操作从电源70到多于一个导体86，多于一个电负载52,56或其组合的电力分配。

模块化电力块50,54还包括反射计模块92，其构造成或适于实现或提供时域反射计(TDR)的各方面。如本文所用，TDR是用于测量沿导体的波形或模式(pattern)的反射的方法或机制。TDR包括将信号(例如“入射信号”)传输到导体上，然后“收听”，接收，测量等入射信号的反射(例如“反射的入射信号”)。基于导体或导体的端点(例如电负载)，可以确定导体，端点或其组合的阻抗。TDR的一个非限制性示例可以包括扩频时域反射计(SSTDR)，或者例如，或者其中反射计模块92包括SSTDR模块。在另一个非限制性示例中，TDR可以包括序列时域反射计(STDR)，或者其中反射计模块92包括STDR模块。

反射计模块92可包括模式发生器，例如伪噪声码(PN码)发生器94。PN码发生器94可以构造成或适于产生预定的识别模式，该预定的识别模式将沿着电力输出(例如，经由线路102)发送到该组SSPC 72,74,76，并且经由相应的导体86最终到达至少一个电负载52,56。反射计模块92还可包括延迟模块96，汇总模块98和具有存储器的控制器模块95。在一个非限制性示例中，PN码发生器94可以响应于通过控制器模块95生成预定识别模式来操作，或可以是可操作的以通过控制器模块95生成预定识别模式。反射计模块92还可以包括反射线100，该反射线100构造成或适于接收，感测，测量等反射的入射信号。通过反射线100反射的入射信号可以与来自延迟模块96的输出一起由汇总模块98接收。

在反射计模块92操作期间，与模块化电力块50,54的常规电力供应操作同时或协同发生，PN码发生器94可以生成预定的识别模式以沿着至少一个导体86发送到电负载52,56。可以包括所生成的预定识别模式的非限制性示例，其中，例如，电压装置(未示出)可以修改预定识别模式，使得其可以与电力供应电一起输送而不损害电负载52,56的操作。例如，预定识别模式将不会导致电负载52,56上的电力重置，电力故障或基于另一不稳定电力供应的结果。换句话说，预定识别模式将不对电负载52,56具有任何操作影响。一个非限制性示例可以包括通过相对于由电源70的输出提供的电压信号产生一系列正或负电压阶跃(step)来建立，编码或以其他方式实施预定识别模式。电压阶跃的示例可包括但不限于使用相对于28伏输出的加或减0.2伏阶跃来编码预定识别模式。可以包括附加示例，并且附加示例可以基于相对电源特性。在这个意义上，预定识别模式可以被注入到由电源70接收的电力供应中，并且被传递到该组SSPC 72,74,76，其随后将通过相应的导体86将电压模式传递到电负载52,56。

反射计模块92可以与模块化电力块主控制器模块93协同工作，或者与SSPC控制器模块78,80,82中的一个协同工作，以确保具有注入的预定识别模式的电力供应信号被传递到待测试的特定导体86或电负载52,56。在这个意义上，模块化电力块50,54可以被构造为忽略未被测试的导体86或电负载52,56上反射的入射信号(例如，通过相应的SSPC 72,74,76等过滤，选择性地去激励)。

预定识别模式从线102传递到相应的SSPC 72,74,76，其进一步将带有编码模式的电力供应电沿着导体86传送到电负载52,56。同时，还从PN码发生器94向延迟模块96提供预定识别模式或其代表信号。至少部分地与预定识别模式相关的反射的入射信号将从导体86，电负载52,56或其组合反射回来朝向模块化电力块50,54。反射的入射信号将通过相应的SSPC 72,74,76返回到反射线100，在那里它将被测量或感测并提供给汇总模块98。汇总模块98还接收延迟模块96输出。在一个非限制性示例中，延迟模块96将在把PN码发生器94识别模式传递到汇总模块98之前待机或累加延迟时间，例如，以便以预定识别模式和反射的入射信号之间的更高的相关系数为目标。预定识别模式和反射的入射信号之间的更高的相关系数可以提供例如用于将故障距离位置与Δ时间延迟相关联的置信水平。

在导体86和电负载52,56上传递预定识别模式将导致基于相应的导体86的第一阻抗88或相应的电负载52,56的第二阻抗90修改或改变反射的入射信号的预定识别模式。在这个意义上，反射计模块92或控制器模块95可以构造成或适于将经由线102发出的初始预定识别模式与在线100处接收的反射的入射信号进行比较，并确定相应导体86的第一阻抗88或相应电负载52,56的第二阻抗90或其组合的阻抗网络特性。在一个非限制性示例中，阻抗网络特性可以包括散射参数或前述阻抗88,90中的一个或多个的“S参数”。为了便于理解，示出了示意性代表性的反射的入射信号104。阻抗网络特性还可以存储在控制器模块95的存储器中，或者稍后的检索和分析中。

反射计模块92可以沿着每个相应的SSPC 72,74,76，或导体86和电负载52,56组重复产生和传递预定识别模式或一组预定识别模式，以确定模块化电力块50,54的每个下游部件的阻抗网络特性。在非限制性示例中，反射计模块92可以创建唯一的或特定的SSPC72,74,76输出预定识别模式，以便将某些反射的入射信号与其他信号区分开。在另一个非限制性示例中，阻抗网络特性的产生，传递和确定可以在预定序列期间(例如在开机或启动序列期间，或者在预定阶段或时间段期间，例如在飞行器的地面操作期间，或在巡航阶段期间)发生。可以包括针对导体86，电负载52,56或其组合中的每一个或其子集另外调度或重复阻抗网络特性的生成，传递和确定。

确定的阻抗网络特性可以随时间保存并存储在控制器模块95的存储器中。在有限时间内，控制器模块95可以将存储的确定的阻抗网络特性提供，传输或以其他方式供应到另一个系统以用于进一步检查和分析。例如，在基于地面的飞行器操作期间，或在维护操作期间，可以包括本公开的各方面，其中，例如，控制器模块95可以通过通信接口106将确定的阻抗网络特性供应到维护系统60。通信接口106的非限制性示例可以包括有线通信，无线通信，手动数据传输(例如，经由可移动存储器，诸如存储卡)等。

维护系统60还可以包括但不限于用于接收所确定的阻抗网络特性数据的电气系统控制器(ESC)108，其可以进一步将数据提供给中央维护计算机(CMC)110或服务器。可以通过因特网或另一网络112将数据进一步提供给另一系统。为了理解，维护系统60不是配电系统10的一部分，并且在物理上与配电系统10分开并且远离配电系统10。在非限制性示例中，控制器模块95的存储器可以存储所确定的阻抗网络特性数据，直到下一次或之后与维护系统60连接或通信。

维护系统60或其部件108,110,112可以接收所确定的阻抗网络特性数据，并且可以例如确定当前或预测的导体86故障(例如，电线电弧故障)，电负载52，56问题等。在一个非限制性例子中，确定或预测故障或问题可以基于所确定的阻抗网络特性数据或与所确定的阻抗网络特性数据相关。例如，阻抗网络特性数据随时间的趋势或变化，或者相对于类似位置的导体86和电负载52,56的数据变化可以指示故障，问题等。在维护系统60确定存在或预测存在故障，问题等时，维护系统60可以调度要执行的维护任务，例如预防或纠正动作。基于维护任务，维护系统60可以确保维护动作发生或完成。

图3示出了演示操作电网络(例如配电系统10)的方法200的流程图。方法200通过在210处由配电节点(诸如模块化电力块50,54)的反射计模块92生成预定识别模式开始。接下来，方法200包括在220处，通过反射计模块92将预定识别模式注入由电源70提供，并且在电负载52,56的常规电力供应操作期间选择性地与电负载52,56连接的电压信号，通过模块化电力块50,54控制选择性连接。接下来，在230处，反射计模块92在常规电力供应操作期间接收预定识别模式的反射的入射信号。

在240处，通过反射计模块92将预定识别模式与反射的入射信号进行比较来继续方法200。然后，在250处，反射计模块92基于比较来确定将电负载52,56与模块化电力块50,54连接的至少一个导体86的阻抗网络特性，或电负载52,56的阻抗网络特性。最后，方法200包括在260处基于所确定的阻抗网络特性来调度维护任务。

所描绘的序列仅用于说明目的，并不意味着以任何方式限制方法200，应理解的是该方法的各部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加或中间部分，或者该方法的所述部分可以分成多个部分，或者可以省略该方法的所述部分而不偏离所描述的方法。

除了上述附图中所示的之外，本公开还涵盖了许多其他可能的方面和构造。

本文所公开的方面提供在正常或常规电力供应操作期间确定配电节点(例如模块化电力块)处的阻抗网络特性。传统上，确定阻抗网络特性包括使电气网落脱离常规服务(例如，在特定维护任务期间，而不是当飞行器或配电系统在正常电力供应操作期间操作时)。技术效果是上述方面能够通过将可燃燃料作为冷却剂泵送在发热模块周围来冷却所述发热模块。在上述方面中可以实现的一个优点是上述方面集中于产品和处理的数字化，这增强了维护经验并降低了飞行器运营成本。另一个优点可以包括具有嵌入式时域反射计的模块化电力块，以便捕获配电网络内每根电线的阻抗特性。阻抗特性随后可以存储在地面站预测工具(例如维护系统)中，以便能够观察例如针对飞行时间的阻抗趋势，旨在预测配电线或者作为负载连接到它们的LRU的预期寿命。可以进一步限定所得到的输出，以利用向维护人员或维护任务提供电线故障，失效或问题的位置，而无需拆卸电线束并连接外部反射计。

通过由于准确预测问题，以及识别问题的位置而减少维护时间，可以减少飞行器队的维护成本。在数公里的电线束中定位这些问题是耗时且昂贵的。

在未描述的范围内，各个方面的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。该一个特征不能在所有方面中示出，并不意味着被解释为它不能有，而是为了描述的简洁而这样做。因此，可以根据需要混合和匹配不同方面的各种特征以形成新的方面，无论是否明确地描述了新方面。本公开内容涵盖本文描述的特征的组合或置换。

本书面描述使用示例来公开本公开的各方面，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本公开的各方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

本发明的进一步方面由以下条项的主题提供：

1.一种用于配电系统的模块化电力块，包括：电力输入；一组电力输出，其能够通过相应的一组电力开关装置可选择地与电力输入连接，并且还与一组电负载连接；控制器模块，其具有存储器，并且被构造为：将预定识别模式注入到在电力输入处接收的电压输入上；通过可控制地操作电力开关装置中的相应的一个来可控制地连接该一组电负载中的至少一个，使得该一组电负载中的至少一个接收具有识别模式的电压输入；接收具有识别模式的电压输入的反射的入射信号；并通过将具有识别模式的电压输入与反射的入射信号进行比较来确定阻抗网络特性；并将确定的阻抗网络特性存储在存储器中；其中在配电系统的常规电力供应操作期间发生注入，连接，接收和确定。

2.根据前述任一条项所述的模块化电力块，其中识别模式的注入不会抑制一组电负载中的至少一个的激励。

3.根据前述任一条项所述的模块化电力块，还包括通信接口，并且其中控制器模块被构造为通过通信接口将存储的确定的阻抗网络特性从存储器传输到维护系统。

4.根据前述任一条项所述的模块化电力块，其中控制器模块被构造为针对一组电力输出中的每一个重复注入，可控制地连接，接收，确定和存储。

5.根据前述任一条项所述的模块化电力块，其中控制器模块被构造为针对一组电负载中的至少一个重复注入，可控制地连接，接收，确定和存储。

6.根据前述任一条项所述的模块化电力块，其中确定的阻抗网络特性包括至少一组散射参数。

7.根据前述任一条项所述的模块化电力块，其中控制器模块还被构造用于扩频时域反射计。

8.一种操作电网的方法，该方法包括：通过配电节点的反射计模块产生预定识别模式；通过反射计模块将预定识别模式注入由电源提供的，并在电负载的常规电力供应操作期间与电负载选择性地连接的电压信号中，通过配电节点控制选择性连接；在反射计模块处，在常规电力供应操作期间接收预定识别模式的反射的入射信号；通过反射计模块将预定识别模式与反射的入射信号进行比较；基于比较，确定连接电负载与配电节点的导体或电负载中的至少一个的阻抗网络特性；基于确定的阻抗网络特性调度维护任务。

9.根据前述任一条项所述的方法，还包括将确定的阻抗网络特性传输到维护系统。

10.根据前述任一条项所述的方法，还包括基于传输的确定的阻抗网络特性的分析，通过维护系统确定当前或预测的导体故障中的至少一个。

11.根据前述任一条项所述的方法，其中调度维护任务包括通过维护系统调度维护任务。

12.根据前述任一条项所述的方法，其中确定当前或预测的导体故障中的至少一个包括基于确定的阻抗网络特性中的识别趋势来确定当前或预测的导体故障。

13.根据前述任一条项所述的方法，其中传输包括在电网的非常规操作期间传输确定的阻抗网络特性。

14.根据前述任一条项所述的方法，还包括执行调度的维护任务。

15.根据前述任一条项所述的方法，其中反射计模块是扩频时域反射计模块。

16.根据前述任一条项所述的方法，其中确定的阻抗网络特性包括与导体相关的至少一组散射参数。

17.根据前述任一条项所述的方法，还包括确定与确定的阻抗网络特性相关的位置，并且其中调度的维护任务还基于该位置。

18.一种配电系统，包括：电源，其供应电压信号；一组电负载；模块化电力块，其在电力输入处接收电源，并且通过相应的一组导体在一组电力输出处与该一组电负载连接，模块化电力块还包括：一组固态功率控制器，其分别与一组导体和一组电负载相关联，并且可操作以选择性地将电源与相应的电负载连接；和扩频时域反射计(SSTDR)模块，其被构造为：将预定识别模式注入到在电力输入处接收的电压输入上；选择性地操作电力开关装置中的相应的一个，使得一组电负载中的至少一个接收具有识别模式的电压输入；接收具有识别模式的电压输入的反射的入射信号；将具有识别模式的电压输入与反射的入射信号进行比较；并基于比较确定相应的导体或相应的电负载中的至少一个的阻抗网络特性；其中SSTDR模块操作以在针对一组电负载中的相应的一个的常规电力供应操作期间确定阻抗网络特性。

19.根据前述任一条项所述的配电系统，其中确定的阻抗网络特性包括与导体相关联的至少一组散射参数。

20.根据前述任一条项所述的配电系统，其中预定识别模式的注入不会抑制一组电负载中的至少一个的激励。

Claims (10)

1.一种用于配电系统的模块化电力块，其特征在于，包括：

电力输入；

一组电力输出，所述一组电力输出能够通过相应的一组电力开关装置可选择地与所述电力输入连接，并且进一步与一组电负载连接；和

控制器模块，所述控制器模块具有存储器，并且被构造为：将预定识别模式注入到在所述电力输入处接收的电压输入上；通过可控制地操作所述电力开关装置中的相应的一个来可控制地连接所述一组电负载中的至少一个，使得所述一组电负载中的所述至少一个接收具有所述识别模式的所述电压输入；接收具有所述识别模式的所述电压输入的反射的入射信号；并通过将具有所述识别模式的所述电压输入与所述反射的入射信号进行比较来确定阻抗网络特性；并将确定的所述阻抗网络特性存储在所述存储器中；

其中在所述配电系统的常规电力供应操作期间发生所述注入，所述连接，所述接收和所述确定。

2.根据权利要求1所述的模块化电力块，其特征在于，其中所述识别模式的所述注入不会抑制所述一组电负载中的所述至少一个的激励。

3.根据权利要求1或2所述的模块化电力块，其特征在于，进一步包括通信接口，并且其中所述控制器模块被构造为通过所述通信接口将存储的确定的所述阻抗网络特性从存储器传输到维护系统。

4.根据权利要求1或2所述的模块化电力块，其特征在于，其中所述控制器模块被构造为针对所述一组电力输出中的每一个重复所述注入，所述可控制地连接，所述接收，所述确定和所述存储。

5.根据权利要求1或2所述的模块化电力块，其特征在于，其中所述控制器模块被构造为针对所述一组电负载中的所述至少一个重复所述注入，所述可控制地连接，所述接收，所述确定和所述存储。

6.一种操作电网的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过配电节点的反射计模块产生预定识别模式；

通过所述反射计模块将所述预定识别模式注入由电源提供的并在所述电负载的常规电力供应操作期间与电负载选择性地连接的电压信号中，通过所述配电节点控制选择性连接；

在所述反射计模块处，在所述常规电力供应操作期间接收所述预定识别模式的反射的入射信号；

通过所述反射计模块将所述预定识别模式与所述反射的入射信号进行比较；

基于所述比较，确定连接所述电负载与所述配电节点的导体或所述电负载中的至少一个的阻抗网络特性；和

基于确定的所述阻抗网络特性调度维护任务。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括将确定的所述阻抗网络特性传输到维护系统。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括基于传输的确定的所述阻抗网络特性的分析，通过所述维护系统确定当前或预测的导体故障中的至少一个。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述传输包括在所述电网的非常规操作期间传输确定的所述阻抗网络特性。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，进一步包括执行调度的所述维护任务。

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