用于分析和优化动态容差曲线的系统和方法技术方案

一种用于分析电气系统中的电能质量事件的方法，包括处理来自由在电气系统中的至少一个计量设备捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据，以生成至少一条动态容差曲线。至少一条动态容差曲线中的每条动态容差曲线表征在电气系统中的相应的计量点处的电气系统的响应特性。该方法还包括分析至少一条动态容差曲线以识别特殊情况，该特殊情况需要进一步的评估/澄清为可辨别的和/或可操作的。可以重新生成或更新至少一条动态容差曲线，和/或可以生成新的或附加的动态容差曲线，以提供进一步的澄清。响应于对曲线的分析，可以执行影响电气系统中的至少一个组件的一个或多个动作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析和优化动态容差曲线的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年7月6日提交的美国临时申请第62/694,791号；于2018年11月21日提交的美国临时申请第62/770,730号；于2018年11月21日提交的美国临时申请第62/770,732号；于2018年11月21日提交的美国临时申请第62/770,737号；于2018年11月21日提交的美国临时申请第62/770,741号；以及于2018年12月27日提交的美国临时申请第62/785,424号的权益和优先权，这些申请通过引用整体合并于此。


[0003]本公开一般地涉及电能质量问题，并且更具体地，涉及根据本公开的实施例的用于分析和优化动态容差曲线的系统和方法，该实施例可用于分析电气系统中的电能质量问题或事件。

技术介绍

[0004]众所周知，电能质量问题是对电气系统(有时也称为“电气网络”)的最重要和代价最高的影响之一。根据莱昂纳多电能质量倡议1(Leonardo Power Quality Initiative)，不良的电能质量估计每年给欧洲经济造成的损失高达1500亿欧元。另外地，根据电力研究所(EPRI)的研究，美国经济每年遭受的损失在1190亿美元到1880亿美元之间2。也许最重要的统计数据是EPRI发现80％的电能质量干扰是在设施内生成的。一个示例性经济模型将与电能质量事件相关联的总成本总结如下：
[0005]总损失＝生产损失+重启损失+产品/材料损失+设备损失+第三方成本+其他杂项成本3[0006]与电能质量问题相关联的其他杂项成本可能包括无形损失，诸如客户和供应商的声誉受损，或更直接的损失，诸如信用评级和股票价格贬值。

技术实现思路

[0007]在此描述的是与根据本公开的实施例的涉及分析和优化动态容差曲线的系统和方法，其可用于分析电气系统中的电能质量问题或事件。例如，电气系统可以与至少一个负载、过程、建筑物、设施、船只、飞机或其他类型的结构相关联。在本公开的一个方面中，用于分析在电气系统中的电能质量事件的方法包括处理来自由在电气系统中的至少一个计量设备(例如，智能电子设备(IED))捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据，以生成至少一条动态容差曲线。至少一条动态容差曲线中的每条动态容差曲线表征在电气系统中的相应的计量点处的电气系统的响应特性。该方法还包括分析至少一条动态容差曲线以识别特殊情况，其需要由消费、分析、加工，和/或呈现数据的系统或用户进一步评估/澄清为可辨别的和/或可操作的。该方法还包括重新生成至少一条动态容差曲线，更新至少一条动态容差曲线，和/或生成新的或附加的动态容差曲线以提供进一步的澄清。在一些实施例中，该方法还包括响应于负载损失在重新生成的和/或更新的至少一条动态容差曲线和/或
新的或另外地生成的动态容差曲线中所指示的范围之外，自动执行影响电气系统中的至少一个组件的一个或多个动作，和/或启动在制造SCADA中的另一个过程或对(一个或多个)过程的改变。至少一个组件可以包括例如由至少一个计量设备监控的一个或多个负载。
[0008]在本公开的另一个方面，用于分析电气系统中的电能质量事件的方法包括处理来自由在电气系统中的多个计量设备(例如IED)捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据，以生成或更新多条动态容差曲线。在一些实施例中，多条动态容差曲线中的每一条表征在电气系统中的多个计量点的相应的计量点处的电气系统的响应特性。该方法还包括选择性地聚合来自多条动态容差曲线的电能质量数据，以分析电气系统中的电能质量事件。
[0009]在一些实施例中，可以使用多个计量设备中的一个或多个来实施上述方法。另外地，在一些实施例中，上述方法可以远离多个计量设备实施，例如，在网关、基于云的系统、现场软件、远程服务器等(其在此可替换地被称为“头端”系统)中实施。在一些实施例中，多个计量设备可以被耦合以测量电信号，在输入处从电信号接收电气测量数据，并且被配置为生成至少一个或多个输出。输出可用于分析电气系统中的电能质量事件。多个计量设备的示例可以包括智能公用事业计量表、电能质量计量表和/或另一个或多个计量设备。例如，多个计量设备可以包括断路器、继电器、电能质量校正设备、不间断电源(UPS)、滤波器和/或变速驱动器(VSD)。另外地，在一些实施例中，多个计量设备可以包括至少一个虚拟计量表。
[0010]在实施例中，上述方法通常适用于非周期性电能质量问题或事件，诸如瞬变、短期均方根变化(例如，骤降、骤升、瞬时中断、临时中断等)，以及一些长期均方根变化(例如，可能长达约1
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5分钟)。
[0011]可以由多个计量设备捕获的电气测量数据的示例可以包括连续测量的电压和电流信号及其导出的参数和特性中的至少一个。例如，可以从分析能量相关信号(例如，有功功率、无功功率、视在功率、谐波失真、相不平衡、频率、电压/电流瞬变、电压骤降、电压骤升等)中导出电参数和事件。更具体地，多个计量设备可以评估电能质量事件的大小、持续时间、负载影响、从影响中恢复的时间、消费的非生产性恢复能量、来自恢复能量的CO2排放、与该事件相关联的成本等。
[0012]应当理解，存在各种类型的电能质量事件，并且存在这些类型的电能质量事件的某些特性，例如，如以下结合段落[0029]和在段落[0029]下提供的IEEE标准1159
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2009(已知技术)的表格进一步描述的那样。电压骤降是电能质量事件的一个示例类型。例如，电压骤降事件的独特特性是电压骤降的大小及其持续时间。如在此所使用的，电能质量事件的示例可以包括影响相、中性和/或接地导体和/或路径的电压事件。
[0013]在一些实施例中，上述方法以及以下描述的其他方法(和系统)可以单独地或与其他特征相组合地包括以下特征中的一个或多个。在一些实施例中，由多个计量设备捕获的能量相关信号包括以下至少之一：电压、电流、能量、有功功率、视在功率、无功功率、谐波电压、谐波电流、总电压谐波失真、总电流谐波失真、谐波功率、单相电流、三相电流、相电压和线路电压。在实施例中，例如，能量相关的信号可以基本上包括(或利用)从电压和电流信号(包括电压和电流本身)导出的任何电参数。
[0014]在一些实施例中，处理来自由在电气系统中的多个计量设备捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据以生成或更新多条动态容差曲线，包括：处理来自由多个计量
设备在第一初始时间捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据，以基于在第一初始时间的每个相应的计量点处的电气系统的响应特性为在电气系统中的多个计量点的每个相应的计量点生成动态容差曲线。可以继续处理来自由多个计量设备在第一初始时间之后的随后时间捕获的能量相关信号或从其导出的电气测量数据，以基于在随后时间的在每个相应的计量点处的电气系统的响应特性来优化每个相应的计量点的动态容差曲线。
[0015]在一些实施例中，可以识别和报告电气系统对每个相应的计量点处的电能质量事件的敏感度或弹性的劣化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于分析电气系统中的电能质量事件的方法，包括：处理来自由所述电气系统中的至少一个计量设备捕获的能量相关信号的或从所述能量相关信号导出的电气测量数据，以生成至少一条动态容差曲线，其中所述至少一条动态容差曲线中的每条动态容差曲线表征在所述电气系统中的相应的计量点处的所述电气系统的响应特性；分析所述至少一条动态容差曲线以识别特殊情况，所述特殊情况需要由消费、分析、处理和/或呈现所述数据的系统或用户进一步评估/澄清为可辨别的和/或可操作的；以及重新生成所述至少一条动态容差曲线，更新所述至少一条动态容差曲线，和/或生成新的或附加的动态容差曲线以提供所述进一步的澄清。2.如权利要求1所述的方法，其中，提供所述进一步的澄清包括提供关于所述重新生成或更新的至少一条动态容差曲线的和/或关于所述新的或附加生成的动态容差曲线的附加的信息，以使所述重新生成和/或更新的至少一条动态容差曲线和/或所述新的或附加生成的动态容差曲线由所述系统可辨别和/或可操作。3.如权利要求1所述的方法，其中，提供所述进一步的澄清包括使用以下各项中的至少一项来提供所述进一步的澄清：统计、机器学习、基于规则的计算方法和其他一种或多种计算方法、一个或多个过程，或一个或多个工具。4.如权利要求3所述的方法，其中，使用以下各项中的至少一项来提供所述进一步的澄清：统计、机器学习、基于规则的计算方法和其他一种或多种计算方法、一个或多个过程，或一个或多个工具，包括：确定最佳的方法、技术、过程或工具，或方法、技术、过程或工具的最佳组合，以提供所述进一步的澄清；以及使用和调整所确定的最佳的方法、过程或工具，或方法、过程或工具的最佳组合，以提供所述进一步的澄清。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述最佳的方法是基于以下各项中的至少一项来确定的：所述应用、所述系统内的位置、正被分析的数据的类型、正被分析的事件的类型、事件的影响、事件的范围、随时间段的变化、所确定的模式等。6.如权利要求4所述的方法，其中，使用所确定的最佳的方法、过程或工具，或方法、过程或工具的最佳组合，以提供所述进一步的澄清，包括：基于一个或多个负载损失特性，对在所述重新生成或更新的至少一条动态容差曲线中的点和/或所述新的或附加生成的动态容差曲线中的点进行分组。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述负载损失特性包括对电气扰动的负载敏感度。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述负载敏感度基于所述电气系统中的负载/组件/系统/过程类型、负载/组件/系统/过程位置、事件幅度和事件持续时间中的至少一个。9.如权利要求4所述的方法，其中，使用所确定的最佳的方法、过程或工具，或方法、过程或工具的最佳组合，以提供所述进一步的澄清，包括：在所述重新生成或更新的至少一条动态容差曲线中和/或在所述新的或附加生成的动态容差曲线中优化边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：J门泽尔，JA比克尔，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：