CN111095728B - 用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网络管理系统 - Google Patents

用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网络管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111095728B
CN111095728B CN201880058009.4A CN201880058009A CN111095728B CN 111095728 B CN111095728 B CN 111095728B CN 201880058009 A CN201880058009 A CN 201880058009A CN 111095728 B CN111095728 B CN 111095728B
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution network
power distribution
asset
probability
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880058009.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111095728A (zh
Inventor
S.库卢尔
C.库卢尔
S.布加维蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Landis+gail Technology Co ltd
Original Assignee
Landis and Gyr Innovations Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Landis and Gyr Innovations Inc filed Critical Landis and Gyr Innovations Inc
Publication of CN111095728A publication Critical patent/CN111095728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111095728B publication Critical patent/CN111095728B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H02J3/0012—Contingency detection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

一种用于基于下游事件对网络资产进行评定的方法可以包括：从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，通信指示网络事件的发生；针对网络的受影响区域中的每个网络资产计算引起由事件指示的问题的网络资产的概率；针对网络的受影响区域中的每个网络资产计算引起问题的网络资产的传播概率；基于概率和传播概率，针对网络的受影响区域中的每个网络资产计算网络资产故障的概率；将网络资产故障的概率与阈值进行比较；基于比较，确定具有最高故障概率的网络资产；以及控制较多其它网络资产之一以缓解问题。

Description

用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网 络管理系统
技术领域
本申请要求2017年8月10日提交的美国临时申请No.62/543,631的权益。其内容在此通过引用以其整体并入本文中。
背景技术
除非本文中另有指示，否则本部分中描述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不由包括在本部分中而被承认是现有技术。
在包括大量资产和传感器的放射状网络中，确定网络状况的可能原因或者对网络状况的显著的贡献者是重要的。放射状网络的一个示例是电分配馈线，其包括熔丝、调节器组、配电变压器和其它类型的资产以及传感器，诸如仪表和线路传感器。传感器可以生成各种事件和测量结果，其包括但不限于断电事件和电压测量结果。由传感器报告的测量结果中的事件或异常可能是由于传感器上游的资产方面的问题。例如，由传感器报告的断电事件或电压异常可能是传感器上游的跳闸的熔丝或故障的调节器组的结果。
发明内容
提供了用于基于下游事件和测量结果来对网络资产进行评定的系统和方法。
根据各种方面，提供了一种用于基于下游事件对网络资产进行评定的方法。在一些方面中，该方法可以包括：从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，通信指示网络事件的发生；针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算引起由事件指示的问题的网络资产的概率；针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算引起问题的网络资产的传播概率；基于概率和传播概率，针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算网络资产故障的概率；将网络资产故障的概率与阈值进行比较；基于比较，确定具有最高故障概率的网络资产；以及控制较多其它网络资产之一以缓解问题。
计算引起事件的网络资产的概率可以包括从来自一个或多个传感器的通信获得事件信息，其中事件信息包括针对指定持续时间在网络资产的下游发生的实际事件的数量；以及获得传感器和资产信息，其中传感器和资产信息包括能够生成在网络资产的下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量。
计算引起事件的网络资产的传播概率可以包括：从来自一个或多个传感器的通信获得事件信息，其中事件信息包括针对指定持续时间具有至少一个事件的指定资产的下游的门控资产的数量；以及获得传感器和资产信息，其中传感器和资产信息包括指定资产的下游的门控资产的数量。
计算网络资产故障的概率可以包括根据基于特别公用设施安装要求选择的权重对引起事件的网络资产的概率和引起事件的所述网络资产的传播概率进行加权。计算引起问题的网络资产的概率和计算引起问题的网络资产的传播概率可以在配电网络的中心位置处执行。
计算引起问题的网络资产的概率和计算引起问题的网络资产的传播概率可以在配电网络的变电站处执行。可以在配电网络的变电站处针对一个或多个邻近变电站执行计算引起问题的网络资产的概率和计算引起问题的网络资产的传播概率。在变电站处计算的概率可以被传送到配电网络的中心位置。
根据各种方面，提供了一种配电网络管理系统。在一些方面中，该系统可以包括：存储设备；通信接口；以及控制单元，其配置成与存储设备和通信接口通信。
控制单元可以配置成：经由通信接口从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，通信指示由网络事件指示的问题的发生；针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算引起问题的网络资产的概率；针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算引起问题的网络资产的传播概率；基于概率和传播概率，针对网络的受影响区域中的每个网络资产，计算网络资产故障的概率；将针对网络的受影响区域中的每个网络资产的网络资产故障的概率与阈值进行比较；基于比较，确定具有最高故障概率的网络资产；以及基于确定，控制较多其它网络资产之一以缓解事件。
控制单元可以进一步配置成从经由通信接口接收的来自一个或多个传感器的通信获得事件信息，其中事件信息可以包括针对指定持续时间在网络资产的下游发生的实际事件的数量；并且可以与存储设备通信以获得传感器和资产信息，其中传感器和资产信息可以包括能够生成在网络资产下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量。
控制单元可以进一步配置成从经由通信接口接收的来自一个或多个传感器的通信获得事件信息，其中事件信息包括在给定时间具有至少一个事件的给定资产下游的门控资产的数量；并且可以与存储设备通信以获得传感器和资产信息，其中传感器和资产信息包括给定资产下游的门控资产的数量。控制单元可以配置成根据基于特别公用设施安装要求选择的权重，对引起问题的网络资产的概率和引起问题的网络资产的传播概率进行加权。
配电网络管理系统可以设置在配电网络的中心位置处，并且可以配置成在配电网络的中心位置处针对引起问题的网络资产的概率和引起问题的网络资产的传播概率执行计算。
配电网络管理系统可以设置在配电网络的变电站处，并且可以配置成在配电网络的变电站处针对引起问题的网络资产的概率和引起问题的网络资产的传播概率执行计算。配电网络管理系统可以设置在配电网络的变电站处，并且可以配置成在配电网络的变电站处针对一个或多个邻近变电站针对引起问题的网络资产的概率和引起问题的网络资产的传播概率执行计算。由变电站处的配电网络管理系统计算的概率可以被传送到配电网络的中心位置。
根据各种方面，提供了一种用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法。在一些方面中，该方法可以包括：从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，通信指示网络事件的发生；针对网络的受影响区域中的每个配电网络资产，计算引起由事件指示的问题的配电网络资产的概率；针对网络的受影响区域中的每个配电网络资产，计算引起问题的配电网络资产的传播概率；基于概率和传播概率，针对网络的受影响区域中的每个配电网络资产，计算具有故障的配电网络资产的概率；将针对网络的受影响区域中的每个配电网络资产的具有故障的配电网络资产的概率与阈值进行比较；基于比较，确定具有最高故障概率的配电网络资产；以及基于确定，控制较多其它配电网络资产之一以缓解问题。
可以在配电网络的变电站处针对一个或多个邻近变电站执行计算引起问题的网络资产的概率和计算引起问题的网络资产的传播概率，并且由变电站计算的概率可以被传送到配电网络的中心位置。
通过各种实施例实现了优于常规技术的许多益处。例如，各种实施例提供了减少网络中可能引起或显著地促成问题的潜在资产的数量的方法和系统，同时最小化了报告给分析平台以识别问题所需的事件的数量。在一些实施例中，考虑是问题的原因的资产的概率和是问题的原因的资产的传播概率两者来计算概率，以使用较少数量的报告的事件来识别问题。结合以下文本和附图较详细地描述这些和其它实施例连同其许多优点和特征。
附图说明
通过参考附图描述示例，各种实施例的方面和特征将更加显而易见，在其中：
图1是图示了根据本公开的各种方面的电气配电系统的框图；
图2是根据本公开的各种方面的配电管理系统的简化框图；以及
图3是根据本公开的各种方面的用于基于下游事件对网络资产进行评定的方法的流程图。
具体实施方式
虽然描述了某些实施例，但是这些实施例仅作为示例呈现，并且不旨在限制保护范围。本文中描述的装置、方法和系统可以以多种其它形式来体现。此外，在不脱离保护范围的情况下，可以在本文中描述的示例方法和系统的形式方面进行各种省略、替代和改变。
提供了用于基于下游事件和测量结果来对网络资产进行评定的系统和方法。事件或异常测量结果可以是配电网络中的问题的指示。例如，问题可以是熔断的熔丝，但是电表可能由于熔断的熔丝而检测到电力断电并且将断电报告为事件。作为另一示例，问题可以是导致卡住的电压调节器的下游的异常电压测量结果的卡住的电压调节器。来自卡住的电压调节器下游的电表可以检测到异常电压测量结果。另外，事件可以由电表和/或传感器生成。其它事件可以由配电网络管理系统基于对历史数据的分析来计算或生成。例如，基于配电网络配置，可以由配电网络管理系统计算或生成过电压事件或欠电压事件。
在实时场景中，该方法可以导致系统故障的早期检测。在非实时场景中，即使当报告的事件的数量小得多时，该方法也可以导致对具有故障的资产的较准确的识别。此准确识别可以导致对可能的资产问题的较早期的诊断并且可以在问题成为严重问题之前帮助解决问题。
根据本公开的各种方面，如果从门控资产的下游获得单个事件，则其将计及门控资产上游的资产的概率。门控资产可以是配电变压器或各种类型的保护设备中的任何一种，例如，但不限于，继电器、熔丝等。门控资产可用于将放射状网络内的区(zone)进行归类。区可以包括门控资产和门控资产下游的其它资产。门控资产可以用于测量事件的传播。
例如，如果从来自熔丝下游的大多数配电变压器中的每一个的至少一个仪表接收电力断电事件，则可以确信地确定熔丝被熔断，从而使得能够做出关于断电事件以及其原因的早期决定。作为另一示例，如果来自配电变压器的下游的所有电表测量到异常高的电压，则可以确信地确定变压器已经出故障。类似地，如果电压调节器的下游检测到大量低电压，则可以确信地确定调节器没有正确地操作，或者具有导致低电压的不正确的控制设置。作为另外的示例，如果多个电表正在测量植被丰富区域中的架空线路部分下游的电力闪烁或瞬时断电，则可以确定在该线路部分中的某处存在树木接触。
图1是图示了根据本公开的各种方面的电气配电系统100的框图。参考图1，电气发电设施110可生成电气电力。所生成的电气电力可以是例如3相交流(AC)电力。在三相电源系统中，三个导体各自承载相对于公共参考具有相同频率和电压幅度的交流，但是每个导体之间具有三分之一周期的相位差。电气电力可以经由传输线115以高电压(例如，～140-750kV)传输到电气电力变电站120。
在电气电力变电站120处，降压变压器130可以将高电压电力降压到较适合于客户使用的电压水平。降压的三相电力可以经由馈线140a、140b、140c被传输到配电变压器150，该配电变压器150可以进一步对电压进行降压(例如，针对住宅客户为120-240V)。每个配电变压器150可以向住宅和/或商业客户传递单相和/或3相电力。电气电力从配电变压器150通过电表160传递到客户。电表160可以由电力公用设施公司供应并且可以被连接在负载(即，客户场所)与配电变压器150之间。除了3相电力之外，单相电力可以自配电变压器150从由公用设施公司生成的三相电力的不同相位传递到各种客户，从而导致相位上的不均匀负载。
熔丝170和传感器180可以分配在整个网络中的各种资产处，例如，但不限于，馈线电路、配电变压器等。电表160也可以充当一类型的传感器。传感器180可以是，例如，但不限于，仪表、线路传感器等。本领域普通技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其它类型的传感器。在电路故障(例如，短路)的情况下，熔丝170可以中断电路。传感器180可以感测各种网络参数(例如，频率、电压、电流幅值和相位角)以监测网络的操作。本领域技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，传感器和熔丝的所图示的位置仅是示例性的，并且该传感器和/或熔丝可设置在其它位置处且可以使用附加的或较少的传感器和/或熔丝。
可以基于与资产下游的传感器相关联的事件或超出范围的测量结果的数量和与资产下游的门控设备相关联的事件或超出范围的测量结果的数量，针对网络中的每个资产确定概率。可以针对网络中的给定资产(例如，熔丝、线路部分、配电变压器等)定义两个概率参数PS和PSS。
等式1定义了是事件的原因的资产的概率PS：
PS＝ES/NS (1)
其中
ES是在给定时间在资产下游发生的实际事件的数量，以及
NS是能够生成在资产下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量，
等式2定义了是事件的原因的资产的“传播”概率PSS：
PSS＝ESS/NSS (2)
其中
ESS是针对指定持续时间的具有至少一个事件的指定资产下游的门控资产的数量，以及
NSS是指定资产下游的门控资产的数量。
例如，门控资产可以是配电变压器或熔丝或任何类型的保护设备。该数字用于测量事件的“传播”。
事件的传播可以是对在其中检测到至少一个事件的指定资产下游的子群的数量的测量。每个子群可以包括门控资产(例如，配电变压器)和门控资产下游的所有资产。对子群的数量的测量可以是事件的地理传播的间接指示。例如，如果大量子群中的少量子群检测到事件，则事件可能是由于子群内的问题。然而，如果大量子群检测到事件，则问题可能由大量子群的上游的资产或状况引起。因此，测量事件的传播可以最小化进行问题的确定所需的事件的数量。根据本公开的各种方面，事件报告的实时流式传输可以实现问题的早期检测。
使用这些概率参数，经历故障(例如，引起电力断电、展现出降级的性能等)的资产概率可以由等式3来确定：
P＝WSPS+WSSPSS (3)
其中WS和WSS是权重，并且WS+WSS＝1。WS和WSS的值可以按照公用设施安装要求人工选择。权重WS和WSS的初始值可以分别是0.5和0.5或者另一值，以针对实际事件和事件的传播提供相等的权重。权重可以取决于报告实时事件的通信系统而变化。在通信系统以分配式方式报告事件的情况下，可以选择WSS的较高值。在这种情况下，事件传播的较高值权重可以导致问题的早期检测。
本领域的普通技术人员之一将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，也可使用选择值的其它方式。WS和WSS的值可以随时间被调整并且针对不同的网络可以是不同的。
针对放射状网络的受影响部分中的每一个资产，可以计算经历故障的资产的概率P。在一个示例中，网络的受影响部分可以与电力断电相关联。针对放射状网络的受影响部分中的每个资产，可以将经历故障的资产的概率P与给定阈值(例如，65％置信因子或另一置信因子)进行比较。阈值可以以任何数量的方式被选择并且可以随时间被调整。
不同的阈值可以用于不同的网络。具有超过阈值的经历故障的概率的那些资产可以被认为是故障的。最接近放射状网络的根节点并且具有超过阈值的经历故障的概率的资产可以被确定为问题的原因。本领域的普通技术人员之一将理解，识别问题的可能原因的其它方式也是可能的，并且可以考虑除了到根节点的距离之外的因素。例如，具有作为低概率资产的子资产(即，紧接下游)的高概率的资产可以被认为是问题的可能原因。
根据本公开的各种方面，当门控资产下游的传感器报告事件时，可以在针对门控资产上游的资产的概率中考虑传感器。在一个示例中，资产可以是熔丝，门控资产可以是配电变压器，并且传感器可以是电表。多个配电变压器可以设置在熔丝的下游，并且多个仪表可以设置在每个配电变压器的下游。从多个配电变压器的大多数的下游的至少一个仪表传送的断电事件可以引起系统(至少部分地基于针对放射状网络的受影响部分中的每个资产的经历故障的资产的概率P的计算)识别作为引起电力断电的资产的多个配电变压器上游的熔丝。因此，系统可以做出关于要采取的关于电力断电事件及其原因的动作的早期决定。
根据本公开的各种方面，可以在许多不同的情况下识别问题，例如，但不限于：使用仪表最后的喘气(gasp)信号或断电事件对引起设备的断电的早期识别。
在恢复场景的情况下使用仪表通电信号对嵌套断电的早期识别。
使用电压事故对故障电压控制设备和配电变压器的早期识别。
使用来自仪表和传感器的瞬时断电信号对故障资产或断电风险的早期识别。
对概率PS和传播概率PSS两者的使用可以实现使用较少数量的报告事件的故障的识别。仅使用概率PS来识别故障可以涉及在能够做出决定之前接收针对显著量事件的报告。接收多个事件报告所需的时间可能导致问题的延迟检测。如果问题的影响广泛传播(即，检测/报告了大量事件)，则可能存在在所有那些事件的上游的资产是问题的原因的较高的概率。因此，包括传播概率PSS可以实现问题的较早期识别。
图2是根据本公开的各种方面的配电管理系统200的简化框图。参考图2，配电管理系统200可以包括配电网络管理系统210、变电站220和配电网络230。配电网络管理系统210可以包括控制单元212、存储器214、存储设备216和通信接口218。控制单元212可以是，例如，但不限于，处理器、微处理器、微型计算机、计算机、微控制器、可编程控制器或其它可编程设备。本领域的技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以实现其它变化。
存储器214可以是，例如，但不限于，一个或多个固态存储器设备或其它存储器设备。存储器214可以存储用于对配电网络管理系统210进行操作和控制的数据和指令。存储设备216可以是，例如，但不限于，一个或多个硬盘驱动器、固态存储器设备或其它计算机可读存储介质。本领域的普通技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以使用其它存储配置。数据库217可以存储在存储设备216上。
配电网络管理系统210可以经由通信接口218与一个或多个变电站220和存储设备216通信。不同的有线或无线通信接口和相关联的通信协议可以由用于与不同设备通信的通信接口218来实现。例如，有线通信接口可以实现在配电网络管理系统210的控制单元212和存储设备216之间，而无线通信接口可以被实现以用于在配电网络管理系统210和一个或多个变电站220之间的通信。配电网络管理系统210可以位于中心位置处或变电站处或其之间的某处。本领域普通技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以使用其它通信配置。
变电站220可以包括数据获取单元222。数据获取单元222可以从配电网络230中的传感器(例如，传感器180)接收通信。例如，获取单元222可以从传感器180接收与各种配电网络参数(诸如频率、电压、电流幅值和相位角)相关的通信。变电站220的数据获取单元222可以将来自传感器的通信转发到配电网络管理系统210。在一些实施例中，配电网络管理系统210可以接收来自传感器的通信，所述通信可以不经由变电站而是经由通信网络来传输。
基于从变电站220的数据获取单元222接收的通信，控制单元212可以分别使用等式1和2来针对网络的受影响区域中的每个资产计算概率PS和传播概率PSS。ES的值(即，在给定时间在资产下游发生的实际事件的数量)和ESS(即，在给定时间在具有至少一个事件的给定资产下游的门控资产的数量)可以从自变电站220的数据获取单元222接收的通信获得。NS的值(即，能够生成在资产下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量)和NSS(即，在给定资产下游的门控资产的数量)可以存储在存储设备216中的数据库217中，并且可以由控制单元212检索。
在控制单元212针对网络的受影响区域中的每个资产计算概率PS和传播概率PSS之后，控制单元212可以使用等式3计算资产故障的概率P。可以基于电力公用设施安装的特别要求来人工选择WS和WSS的值。控制单元212可以将针对网络故障的受影响区域中的每个资产的经历故障的资产的概率P与一个或多个阈值进行比较。基于比较的结果，控制单元212可以确定哪些资产具有引起问题的最高概率。控制单元212可以引起配电网络管理系统210采取一个或多个动作，例如，控制较多其它资产之一以缓解事件(例如，重定向电力以绕开故障的资产)。
在一些实施例中，配电网络管理系统210可以位于变电站处。位于变电站处的配电网络管理系统210可以从传感器接收通信，并且针对连接到变电站的每个资产计算概率PS和传播概率PSS。位于变电站处的配电网络管理系统210可以将针对连接到变电站的资产的计算的结果报告给公用设施安装的中心位置。
在一些实施例中，位于变电站处的配电网络管理系统210可以针对连接到其自身的每个资产计算概率PS和传播概率PSS，并且可以针对连接到一个或多个邻近变电站的每个资产计算概率PS和传播概率PSS。位于变电站处的配电网络管理系统210可以将针对连接到其自身和一个或多个邻近变电站的资产的计算的结果报告给公用设施安装的中心位置。本领域的普通技术人员之一将理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以使用用于实现配电网络管理系统的其它配置。
图3是根据本公开的各种方面的用于基于下游事件对网络资产进行评定的方法的流程图。参考图3，在框310处，可以接收传感器通信。例如，一个或多个变电站220的数据获取单元222可以从传感器180接收与各种配电网络参数(诸如频率、电压、电流幅值和相位角)相关的通信。变电站220的数据获取单元222可以将来自传感器的通信转发到配电网络管理系统210。
在框320处，可以从传感器通信获得事件信息。事件信息可以包括，例如，但不限于，在给定时间在资产下游发生的实际事件的数量、在给定时间具有至少一个事件的给定资产下游的门控资产的数量等。配电网络管理系统210的控制单元212可以从自一个或多个变电站220接收的传感器通信提取事件信息。在框330处，可以获得传感器和资产信息。控制单元212可以访问来自存储设备216中的数据库217的传感器和资产信息。传感器和资产信息可以包括，例如，但不限于，能够生成在资产下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量、给定资产下游的门控资产的数量等。
在框340处，可以计算是事件的原因的资产的概率。基于从所接收的传感器通信获得的在给定时间在资产的下游发生的实际事件的数量(ES)和从数据库获得的能够生成资产的下游的特定类型的事件或测量结果的传感器的数量(NS)，控制单元212可以例如使用等式1计算是事件的原因的网络的受影响区域中的每个资产的概率，PS。
在框350处，可以计算引起事件的资产的传播概率。基于从所接收的传感器通信获得的在给定时间具有至少一个事件的给定资产下游的门控资产的数量(ESS)和从数据库获得的给定资产下游的门控资产的数量(NSS)，控制单元212可以例如使用等式2计算是事件的原因的网络的受影响区域中的每个资产的传播概率，PSS。
在框360处，可以计算经历故障的资产的概率。基于针对网络的受影响区域中的每个资产的概率PS和传播概率PSS的计算，控制单元212可以例如使用等式3计算网络故障的受影响区域中的每个资产的概率P。可以基于电力公用设施安装的特别要求来人工选择权重的值，WS和WSS。
在框370处，可以将概率值与阈值进行比较。控制单元212可以将网络故障的受影响区域中的每个资产的概率P与指定阈值进行比较。当资产的概率P超过指定阈值时，控制单元212可以确定资产可能具有与事件相关的故障。
在框380处，可以控制资产以缓解事件。基于比较的结果，控制单元212可以确定哪些资产具有最高的故障概率。控制单元212可以引起配电网络管理系统210采取一个或多个动作，例如，控制较多其它资产之一以缓解事件(例如，重定向电力以绕开故障的资产)。
方法300可以体现在非暂时性计算机可读介质(例如，但不限于，存储器214或本领域的技术人员已知的其它非暂时性计算机可读介质)上，所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其中的程序，所述程序包括用于使处理器、计算机或其它可编程设备运行所述方法的操作的计算机可运行指令。
根据本公开的各种方面，可以识别在配电网络(例如，放射状配电网络)中发生的多种类型的问题。虽然已经描述了特定示例，但是根据本公开的实施例不受那些实现方式的限制。该方法不限于以上识别的那些问题或在前述示例中使用的资产类型。该方法可以使用不同类型的事件，可以使用感测的或测量的信息(诸如电压测量结果)，可以使用状态信息，或者指示问题的其它类型的信息。使用的事件的类型或测量结果可基于网络中的(一个或多个)资产的类型来选择。
网络可以包括不同类型的资产的组合，因此可以从传感器收集多个事件和/或多个类型的信息。传感器可以与资产分离(例如，位于资产的上游或下游)或传感器可以与资产相关联(例如，与资产位于共同位置)。
事件或测量结果的通信可以使用有线或无线通信。通信可以作为来自传感器的常规通信的一部分被包括，或者可以是分离的通信。来自传感器的事件或信息的通信可以使用连接资产和传感器的相同网络，或者可以使用分离的网络。
虽然已经关于其特定方面详细描述了本主题，但是将理解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解时，可以容易地产生对这样的方面的更改、变化和等同物。因此，应当理解，本公开是出于示例而非限制的目的而已经呈现的，并且不排除包括如对于本领域的普通技术人员之一将是容易显而易见的对本主题的这样的修改、变化和/或添加。
本文中描述的示例和实施例仅用于说明性目的。根据其的各种修改或改变对于本领域技术人员将是显而易见的。这些将被包括在本申请的精神和范围以及之后的所附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法，所述方法包括：
从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，所述通信指示由网络事件指示的问题的发生；
针对所述网络的受影响区域中的每个配电网络资产，计算该配电网络资产引起所述问题的概率；
针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产，计算引起所述问题的所述配电网络资产的传播概率；
基于所述概率和所述传播概率，针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产，计算所述配电网络资产故障的概率；
将针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产的所述配电网络资产故障的概率与阈值进行比较；
基于所述比较，确定具有最高故障概率的配电网络资产；以及
基于所述确定，控制多个其它配电网络资产的其中之一以缓解所述问题。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算所述概率包括：
从来自所述一个或多个传感器的所述通信获得事件信息，其中所述事件信息包括针对指定持续时间在所述配电网络资产的下游发生的网络事件的数量；以及
获得传感器和资产信息，其中所述传感器和资产信息包括能够生成在所述配电网络资产的下游的测量结果的传感器的数量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算所述传播概率包括：
从来自所述一个或多个传感器的所述通信获得事件信息，其中所述事件信息包括针对指定持续时间具有至少一个网络事件的指定配电网络资产的下游的门控资产的数量；该门控资产包括配电变压器或保护设备；以及
获得传感器和资产信息，其中所述传感器和资产信息包括所述指定配电网络资产的下游的门控资产的数量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算所述配电网络资产故障的概率包括根据基于公用设施安装要求选择的权重对所述概率和所述传播概率进行加权。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算所述概率和所述计算所述传播概率在所述配电网络的中心位置处执行。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算所述概率和所述计算所述传播概率在所述配电网络的变电站处执行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述变电站处计算的所述概率和所述传播概率被传送到所述配电网络的中心位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述配电网络的变电站处，针对一个或多个邻近变电站执行所述概率的计算和所述传播概率的计算。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述变电站处计算的所述概率和所述传播概率被传送到所述配电网络的中心位置。
10.一种配电网络管理系统，包括：
存储设备；
通信接口；以及
控制单元，其配置成与所述存储设备和所述通信接口进行通信，
其中所述控制单元配置成：
经由所述通信接口从配电网络中的一个或多个传感器接收通信，所述通信指示由网络事件指示的问题的发生；
针对所述网络的受影响区域中的每个配电网络资产，计算该配电网络资产引起所述问题的概率；
针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产，计算引起所述问题的所述配电网络资产的传播概率；
基于所述概率和所述传播概率，针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产，计算所述配电网络资产故障的概率；
将针对所述网络的所述受影响区域中的每个配电网络资产的所述配电网络资产故障的概率与阈值进行比较；
基于所述比较，确定具有最高故障概率的配电网络资产；以及
基于所述确定，控制多个其它配电网络资产的其中之一以缓解所述问题。
11.根据权利要求10所述的系统，其中为了计算所述概率，所述控制单元配置成：
从经由所述通信接口接收的来自所述一个或多个传感器的所述通信获得事件信息，其中所述事件信息包括针对指定持续时间在所述配电网络资产的下游发生的网络事件的数量；以及
与所述存储设备通信以获得传感器和资产信息，其中所述传感器和资产信息包括能够生成在所述配电网络资产的下游的测量结果的传感器的数量。
12.根据权利要求10所述的系统，其中为了计算所述传播概率，所述控制单元配置成：
从经由所述通信接口接收的所述传感器通信获得事件信息，其中所述事件信息包括在给定时间具有至少一个网络事件的指定配电网络资产的下游的门控资产的数量；该门控资产包括配电变压器或保护设备；以及
与所述存储设备通信以获得传感器和资产信息，其中所述传感器和资产信息包括所述指定配电网络资产的下游的门控资产的数量。
13.根据权利要求10所述的系统，其中为了计算所述配电网络资产故障的概率，所述控制单元配置成根据基于公用设施安装要求选择的权重对所述概率和所述传播概率进行加权。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述配电网络管理系统设置在所述配电网络的中心位置处，并且
所述配电网络管理系统配置成在所述配电网络的所述中心位置处针对所述概率和所述传播概率执行所述计算。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述配电网络管理系统设置在所述配电网络的变电站处，并且
所述配电网络管理系统配置成在所述配电网络的所述变电站处针对所述概率和所述传播概率执行所述计算。
16.根据权利要求15所述的系统，其中由所述变电站处的所述配电网络管理系统计算的所述概率和所述传播概率被传送到所述配电网络的中心位置。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述配电网络管理系统设置在所述配电网络的变电站处，并且
所述配电网络管理系统配置成在所述配电网络的变电站处，针对一个或多个邻近变电站执行所述概率的计算和所述传播概率的计算。
18.根据权利要求17所述的系统，其中由所述变电站处的所述配电网络管理系统计算的所述概率和所述传播概率被传送到所述配电网络的中心位置。
CN201880058009.4A 2017-08-10 2018-08-09 用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网络管理系统 Active CN111095728B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762543631P 2017-08-10 2017-08-10
US62/543631 2017-08-10
PCT/US2018/045892 WO2019032761A1 (en) 2017-08-10 2018-08-09 CLASSIFICATION OF NETWORK ASSETS BASED ON EVENTS AND MEASURES IN DOWNSTREAM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111095728A CN111095728A (zh) 2020-05-01
CN111095728B true CN111095728B (zh) 2023-07-18

Family

ID=63638308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880058009.4A Active CN111095728B (zh) 2017-08-10 2018-08-09 用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网络管理系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10547174B2 (zh)
EP (1) EP3665760B1 (zh)
JP (1) JP7008798B2 (zh)
CN (1) CN111095728B (zh)
AU (1) AU2018313864B2 (zh)
BR (1) BR112020002669B1 (zh)
CA (1) CA3071444A1 (zh)
WO (1) WO2019032761A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11408920B2 (en) * 2019-11-01 2022-08-09 Landis+Gyr Innovations, Inc. Crosstalk cancelation for electricity metering
BR112023018020A2 (pt) * 2021-03-05 2023-11-21 Landis Gyr Tech Inc Uso de dados em forma de onda para identificar uma zona de inspeção para um sistema de distribuição de recursos
WO2022266109A1 (en) 2021-06-15 2022-12-22 Utilidata, Inc. Distance-to-fault power outage notification

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014059639A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Mitsubishi Chemicals Corp Ｆｔ計算支援プログラム、ｆｔ計算支援方法及びｆｔ計算支援装置
CN104156881A (zh) * 2014-06-20 2014-11-19 天津大学 配电网故障风险综合评估方法
CN105092999A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 利用多个指示的电力质量事件定位

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7515548B2 (en) * 2004-09-28 2009-04-07 Texas Instruments Incorporated End-point based approach for determining network status in a wireless local area network
US8423397B2 (en) * 2008-08-08 2013-04-16 Pinnacleais, Llc Asset management systems and methods
US8504214B2 (en) 2010-06-18 2013-08-06 General Electric Company Self-healing power grid and method thereof
US10554625B2 (en) * 2010-09-30 2020-02-04 Saudi Arabian Oil Company Integrated PCS functional competency assessment
CN104166940B (zh) 2014-07-01 2017-08-29 清华大学 配电网运行风险评估方法及评估系统
JP6205329B2 (ja) 2014-09-03 2017-09-27 株式会社日立製作所 系統安定度監視装置および系統安定度監視システム
WO2016176064A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Solarcity Corporation Charging profiles for a storage device in an energy generation system
WO2018106819A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-14 Invidi Technologies Corporation Resource allocation in communications networks using probability forecasts
US20180262525A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 General Electric Company Multi-modal, multi-disciplinary feature discovery to detect cyber threats in electric power grid
US20190036339A1 (en) * 2017-05-25 2019-01-31 Opus One Solutions Energy Corp. Integrated distribution planning systems and methods for electric power systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014059639A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Mitsubishi Chemicals Corp Ｆｔ計算支援プログラム、ｆｔ計算支援方法及びｆｔ計算支援装置
CN105092999A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 利用多个指示的电力质量事件定位
CN104156881A (zh) * 2014-06-20 2014-11-19 天津大学 配电网故障风险综合评估方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112020002669A2 (pt) 2020-07-28
US20190052080A1 (en) 2019-02-14
EP3665760B1 (en) 2021-05-12
WO2019032761A1 (en) 2019-02-14
US10547174B2 (en) 2020-01-28
JP7008798B2 (ja) 2022-01-25
BR112020002669B1 (pt) 2021-12-14
AU2018313864A1 (en) 2020-02-13
CA3071444A1 (en) 2019-02-14
JP2020530754A (ja) 2020-10-22
CN111095728A (zh) 2020-05-01
AU2018313864B2 (en) 2022-12-15
EP3665760A1 (en) 2020-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021203476B2 (en) Nested microgrid control system
CA2814661C (en) Apparatus and method for fault detection and location determination
AU2019246817B2 (en) Electrical monitoring and evaluation process
JP6069508B2 (ja) 高抵抗領域内の中電圧配電網上の高インピーダンス故障を検出および位置特定するためのｇｓｍ／ｇｐｒｓシステム
US9178350B2 (en) Electric distribution system protection
US10996247B2 (en) Volt-VAR device monitor
EP2806572A1 (en) Detecting and locating power outages via low voltage grid mapping
CN111095728B (zh) 用于基于下游事件对配电网络资产进行评定的方法和配电网络管理系统
CN103503262B (zh) 用于监控差动保护系统中电流互感器的方法和装置
KR101151559B1 (ko) 파급정전 검출 장치 및 이를 이용한 파급정전 관리 시스템 및 방법
KR20120136952A (ko) 고저항 지락고장 검출 시스템 및 그 방법
KR101113181B1 (ko) 파급정전 검출 장치 및 이를 이용한 파급정전 관리 시스템 및 방법
Garpetun Smart meters in operation center
US20230186409A1 (en) Method for evaluating power distributing networks
JP2019030195A (ja) 健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナ
Avendaño et al. Active correlation technology applied to maintenance program based on voltage sags control

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240204

Address after: Georgia, USA

Patentee after: Landis+Gail Technology Co.,Ltd.

Country or region after: U.S.A.

Address before: American Georgia

Patentee before: LANDIS+GYR INNOVATIONS, Inc.

Country or region before: U.S.A.