本发明专利技术涉及一种学习电力监控系统的分级布局的自动学习的分级结构算法。接收来自每个计量表的历史电力数据，并且将其放置到数据表中。假设干线处在所述分级结构的顶部，并且将干线指定为参考。产生校验矩阵，其表明在每个计量表对组合之间是否存在可能的连接。基于所述数据表计算相关系数矩阵（ＣＣＭ），并且把不可能有连接的条目归零。把参考计量表的列从所述ＣＣＭ中拷贝到相关参考阵列（ＣＲＡ），并且将该ＣＲＡ中的与该参考计量表具有最高相关性的计量表在连接表中标记为连接到该参考计量表。从所述数据表中减去该计量表的功率，并且重复所述程序，直到所有计量表都已被分析。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及公用设施(utility)监控系统，更具体来说， 涉及公用设施监控系统中的自动数据精度对准、电力监控系统分级结 构的自动确定以及自动数据整合。
技术介绍
自从在19世纪后期引入了配电气系统之后，就需要监控所述配电 气系统的操作特性和电特性。收集、分析关于电力系统的信息并且对 所述信息做出响应的能力可以提高安全性、最小化设备损耗、减少废 料并且最终节省时间和金钱。为此，开发了监控设备以测量并报告这 种信息。随着电子时代的来临，来自监控设备的数据的质量和数量都 大大提高，并且开发了通信网络和软件来收集、显示以及存储信息。 不幸的是，负责评估来自监控设备的数据的那些通信网络和软件现在 无法应对来自其监控系统的信息。在使监控系统的有用性最大化的努 力中，监控设备制造商正在寻求以最为有用的格式呈现信息的方法。有效地监控当今的配电气系统较为麻烦、昂贵并且低效。电力监 控系统通常被设置成分级结构，其中诸如电表之类的监控设备被安装 在该分级结构的各级处(参见图2)。监控设备测量通过导线的电信号 的各种特性(例如电压、电流、波形失真、功率等等)，并且由用户分析来自每个监控设备的数据，以便评估潜在性能或质量相关的问题。 然而，当今的电气监控系统的组件(监控设备、软件等等)彼此独立 地起作用，从而需要用户是在配置硬件、收集并分析数据以及确定什 么数据重要或有用方面的专家。这里存在两个问题待分析的数据量 和数据的上下文(context)。这些是单独的但是相关的问题。可以使 对数据的分析自动化，从而解决数据量的问题。但是，为了可靠地实 现这一点，必须把数据置于上下文中。在评估所述电气系统的每个监 控设备之间的数据独立性基本上使每个监控设备忽略来自与所分析的 系统相连的其他监控设备的数据。因此，从每个监控设备传送到系统 计算机的数据常常是失准的，这是因为来自该系统上的每个监控设备6的数据不是同时到达该监控系统的计算机。监控设备之间的数据时间失准有两个基本原因通信时间延迟以及监控设备计时&给事件加时间 戳。于是将取决于用户来分析及解译该独立数据，以便优化性能或评 估所述电力系统上的潜在的质量相关的问题。数字监控设备中的复杂处理能力允许从看起来简单的电信号中导 出并累积大量复杂电数据。由于所述数据的复杂度、数量以及从一个 监控设备到下一个监控设备的相对脱节的关系，对所有所述数据的人 工分析是一项庞大的工作，其通常需要雇用专家来完成这项任务。该 过程是冗长的、复杂的、易于出错及出现疏忽并且费时的。 一种部分 解决方案是使用全球定位卫星(GPS)系统来给事件加时间戳，但是这 一方法要求用户购买并且安装附加的硬件和数据线，以便把各监控设 备链接在一起。并且该解决方案仍然需要评估大量数据，这是因为所 述系统只是在时间上有上下文，而不是在空间上有上下文。由于与所 述系统中的其他硬件相关联的时间延迟，利用GPS系统来同步数据也 是不利的。此外，通过基于GPS的系统所获得的任何数据对准只能与 GPS信号的传播延迟一样精确，这意味着在使用GPS系统时，所述数据 仍然可能没有最优地被对准。在所述电气系统中添加补充监控设备仅仅在该计量表4皮添加到该 电气系统中的那一点处生成关于该电气系统的更多信息，从而毫无益 处地增大了复杂度。虽然积聚了更多数据，但是所述数据的任何有用 性通常都受限于被添加的监控设备的位置。许多电气系统的复杂度通常使监控系统的有关的配置过程成为必 要，这是因为所述电气系统中的每个被计量的点都具有不同的特性， 这也是首先安装多个监控设备的原因。作为至此为止从电气监控系统 累积的大量复杂数据的结果，由于有限的资源、时间和/或经验，对所 述数据进行详尽的分析通常是不可行的。所述数据的时间对准是用以理解及表征所述电力系统的一个重要 方面。另一个重要方面是对所述电力监控系统的布局(或分级结构) 具有透彻的认识。电力监控设备测量所述电力系统的操作参数，但是 不提供关于该电力监控系统上的不同点处的参数如何彼此相关的信 息。在知道该电力监控系统的分级结构的情况下，可以把多个监控设 备的操作参数置于彼此的上下文当中。为了确定电力监控系统的布局，用户必须检查电单线图(one-line drawing),或者如果单线图不可用的话则必须物理地执行对所述电气 系统的编目。用户把空间信息人工输入到监控系统软件中以便进行分 析。当在所述电力监控系统内添加或去除新设备或所监控的负载时， 用户必须人工更新所述监控系统软件，以便反映新的添加或改变。数据对准和布局信息对于理解及表征所述电力系统来说是；绝对 必要的。利用这两项信息，可以整合来自每个计量表的数据，并且将 其置入与该电力系统内的每个其他计量表的上下文中。迄今为止，用 于尚可地整合数据的唯一技术对于用户来说是非常复杂的、昂贵的、 人工密集的并且费时的。此外，这些技术也仅仅允许受限制的数据整 合，并且需要附加的硬件(比如GPS硬件)、数据线和补充监控设备 附件。因此，需要一种自动数据整合技术，包括自动数据精度对准以及 对系统布局的自动分级结构分类。本专利技术旨在满足上述需求以及其他需求o
技术实现思路
简而言之，根据本专利技术的一个实施例， 一种自动确定多级分级结 构中的设备如何彼此链接的方法包括从该分级结构中的某些或所有 设备接收数据。所述数据表示由某些或所有所述设备测量的公用设施 (比如水、空气、汽油、电或蒸汽)的单向流动。该方法还包括利用 相关算法确定第一设备与第二设备是否直接互连，所述相关算法基于 来自第一和第二设备的相应数据产生相关系数。根据本专利技术的另一个实施例，所述确定包括当所述第一设备与 第二设备之间的所述相关系数超出阈值时，把第 一设备与第二设备识 别为直接互连。根据本专利技术的另一个实施例，自动学习的分级结构算法把与辐射 状馈送的配电监控系统内的多个计量表相关联的电数据存储到数据表 中。计算校验矩阵，其表明在所述系统内的任何给定计量表对之间是 否存在可能的连接。在所述数据表中具有最大电力读数的计量表被放 置在级别列表中，并且被指定为参考计量表。基于该数据表中的电力 数据计算相关系数矩阵(CCM)。对于在所述校验矩阵中具有零的计量表以及已经被发现被连接的计量表(在笫一次迭代中还没有发现被连接的计量表)，该CCM内的每个相关系数被归零。所述参考计量表的 列从所述CCM中被拷贝到CRA，并且识别出该CRA中的与该参考计量表 具有最高相关性的计量表。如果所述相关性超出阔值，则所述算法确 定当前迭代是否是所讨论的计量表的第一次迭代。如果是的话，则与 该计量表相关联的馈电线(feeder)被添加到当前级别上的计量表列 表中。否则，所述算法确定馈电线相关性是否趋向于更高。如果没有确定更高的趋势，则所述算法检查是否已经分析了前一 级别上的所有计量表。如果没有，则获得前一级别上的下一个计量表， 并且更新所述CCM。否则，所述算法检查是否已经找到了所有计量表的 连接。如果是的话，则所述算法退出，否则，该算法确定所述CCM中 的最大相关系数是否超出阁值。如果是的话，则该算法确定对于当前 级别来说是否存在更多计量表。如果不是的话，则确定在所述数据表 中具有最高电力读数的下一个计量表。否则，当前级别本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动学习包括参考元件在内的Ｎ个元件之间的关系的方法，所述Ｎ个元件被设置在辐射状分配系统内的分级结构中，该方法包括： 从所述元件中的每一个接收与所述元件中的每一个相关联的至少一个标准； 利用相关算法计算所述参考元件与所述辐射状分配系统内的每个其他元件之间的相关系数，以产生Ｎ－１个相关系数； 确定所述Ｎ－１个相关系数中的最高相关系数；以及 响应于所述确定，使与所述最高相关系数相关联的元件与所述参考元件自动相互关联。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JA比克尔，RW卡特，
申请(专利权)人：斯夸尔D公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。