针对供电网络的拓扑和相位检测制造技术

提供了一种用于检测电力配电系统的拓扑和相位信息的系统。例如，所述系统包括：一组仪表，连接到电力配电系统，且可以通过诸如网状网络之类的本地网络连接来彼此通信。仪表中的每一个被配置成生成电压数据并将电压数据发射到该组仪表的相关器。所述相关器基于所接收的电压数据来计算组中的每对仪表之间的相关性，并进一步通过所述网状网络将所计算出的相关性发射到映射器。所述映射器基于所接收的相关性来确定至少该组仪表之间的拓扑或相位关系。系。系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对供电网络的拓扑和相位检测


[0001]本公开总体上涉及供电网络，并且更具体地涉及供电网络的拓扑和相位信息的发现和维护。

技术介绍

[0002]公用事业公司典型地手动跟踪在现场中安装的电表的位置以及电表到配电变压器的连接性。对于大型公用事业公司，在配电变压器接近于一百万个的情况下，电表的数目可能为几百万以上，从而使该手动过程耗时且易错。而且，由于技术复杂度、劳动、时间约束、成本、装备可用性等等，相位信息极少被记录。另外，电表和关联上游资产的实际相位指定可能由于正在进行的住宅和商业构造、拆除或翻新、公用事业装备升级、修理或维护、灾难响应、倒下的树、风暴等等而不时地改变。在具有多个电表连接到它们的3相配电变压器中也可能存在类似问题。个体电表的相位典型地不被记录，但出于电力网上的相位负载平衡的目的而需要被确定。

技术实现思路

[0003]针对用于检测电力配电系统的拓扑和相位信息的装置和过程而公开了方面和示例。在一个示例中，一种用于发现电力配电系统中的仪表之间的关系的系统包括：多个仪表，连接到所述电力配电系统且被部署在不同地理位置处；相关器，通过通信网络而通信连接到所述多个仪表；以及映射器，通过所述通信网络而通信连接到所述多个仪表。所述多个仪表通过通信网络而通信连接。所述多个仪表中的每个仪表被配置用于：生成和发射在所述仪表处获得的数据样本。所述相关器被配置用于：从所述多个仪表接收所述数据样本；基于从所述多个仪表接收的数据样本来计算所述多个仪表之间的相关性；以及通过所述通信网络来发射所计算出的相关性。所述映射器被配置用于：通过所述通信网络从所述相关器接收所计算出的相关性；以及基于所计算出的相关性来确定至少所述多个仪表之间的关系。
[0004]在另一示例中，提供了一种由仪表执行的用于发现包括所述仪表的电力配电系统的多个仪表之间的关系的方法。所述方法包括：通过通信连接所述多个仪表的本地无线网络来发射将所述仪表标识为相关器的消息；确定用于生成和发射数据样本的条件已经满足；以及通过所述本地无线网络将针对数据样本的请求发射到所述多个仪表中的其他仪表。所述方法进一步包括：通过所述本地无线网络从所述多个仪表中的所述其他仪表接收所述数据样本；基于从所述多个仪表接收的数据样本来计算针对所述多个仪表当中的每对仪表的样本相关性；以及通过经由所述本地无线网络将所计算出的样本相关性发射到映射器，来使所述多个仪表之间的关系得以确定。
[0005]在又一示例中，提供了一种由映射器节点执行的用于发现连接到电力配电网络的多个仪表之间的关系的方法。该方法包括：通过通信连接所述多个仪表和所述映射器节点的通信网络从所述多个仪表接收数据样本；以及通过所述通信网络来接收所述多个仪表中
的第一组仪表之间的第一相关性集合和第二组仪表之间的第二相关性集合。所述第一相关性集合和所述第二相关性集合是基于由所述多个仪表生成的数据样本来计算的。所述方法进一步包括：基于所述多个仪表的数据样本来计算所述多个仪表中的所述第一组仪表与所述多个仪表中的所述第二组仪表之间的第三相关性集合；以及基于所述第一相关性集合、所述第二相关性集合和所述第三相关性集合来确定所述多个仪表之间的关系。
[0006]提及这些说明性方面和特征，不是为了限制或限定目前描述的主题，而是为了提供示例以帮助理解在本申请中描述的构思。目前描述的主题的其他方面、优势和特征将在回顾整个申请之后变得明显。
附图说明
[0007]当参考附图来阅读以下具体实施方式时，更好理解本公开的这些和其他特征、方面和优势。
[0008]图1是图示了根据本公开的某些方面的电力配电系统的框图。
[0009]图2是示出了根据本公开的某些方面的用于发现电力配电系统中的拓扑和相位信息的说明性操作环境的框图。
[0010]图3示出了根据本公开的某些方面的电连接到相同子站且本地通信连接到彼此的仪表集合、由仪表感测到的电压信号和仪表集合之间的相关性的示例。
[0011]图4示出了根据本公开的某些方面的两个仪表组（包括图3中所示的仪表组）和相应仪表组中的仪表之间的相关性的示例。
[0012]图5A示出了根据本公开的某些方面的图4中所示的仪表组的网状网络层级。
[0013]图5B示出了根据本公开的某些方面的使用多层相关器的网状网络层级的示例。
[0014]图6示出了根据本公开的某些方面的用于识别电力配电系统的拓扑或相位的过程的示例。
[0015]图7是描绘了适于实现本文呈现的技巧和技术的方面的仪表的示例的框图。
具体实施方式
[0016]提供了用于检测电力配电系统中的资产的拓扑和相位信息的系统和方法。资产的拓扑和相位信息或关系可以包括指示仪表到电力配电元件（诸如，变压器）的连接的电连接性关系。资产的拓扑和相位信息或关系可以进一步包括指示仪表到电力配电系统的三个相位的连接的相位关系。例如，电力配电系统中的配备有传感器的资产（例如，仪表）可以被配置成测量电力配电网络的特性参数（例如电压、电流、负载阻抗）。连接到相同电力配电部件（例如，变压器）的资产可以观察到所感测到的数据中的相同波动，而连接到不同部件的资产一般未观察到相同波动。同样地，连接到相同相位的资产可以观察到所感测到的数据中的相同波动，而连接到不同相位的资产将观察到具有独特相位偏移（诸如，
±
120度的偏移或180度的偏移）的所感测到的数据的波动。
[0017]由此，资产可以被配置成生成所感测到的数据的样本，并通过本地网络连接（诸如，连接资产的无线网状网络）来与相邻资产共享数据样本以用于分析。相邻资产之一（典型地，具有诸如存储器或处理能力之类的更大计算资源的资产）可以充当相关器，以收集由相邻资产生成的数据样本并在所共享的数据样本上执行更高级计算和分析，诸如统计相
关。基于该分析，可以确定哪些资产连接到相同电力配电元件或连接到相同相位。为了确定相邻资产与电力配电系统中的其他资产的关系，具有附加计算能力的另一资产可以充当映射器，以组合来自多个相关器的多个相关性并确定连接到相同电力配电元件或相同相位的资产。
[0018]本公开中描述的技术提高了针对电力配电系统中的资产的拓扑和相位检测以及资产与头端系统之间的通信的效率和准确度。通过将资产配置成生成数据样本并通过本地网络连接来与相邻资产共享数据样本而不是将数据样本发送到头端系统，网络中的通信带宽使用率被本地事务优化，并且对头端系统的通信带宽要求被显著降低。另外，通过在资产当中分发计算允许具有备用计算容量且否则大多数时间空闲的资产被利用。以该方式，可以针对大规模处理操作对处理进行去中心化，而不将所有数据都发送到单个地方（诸如，头端系统），这还减小了需要移动数据的距离。
[0019]另外，通过允许数据样本的分析被分发给系统中的各种相关器和映射器，可以降低每个个体资产的计算要求。与传统拓扑和相位识别途径相比，可以在没有人为干预的情况下自动地且周期性地实施本文提出的识别过程。因此，可以实现电力配电系统的拓扑和相位信息的更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于发现电力配电系统中的仪表之间的关系的系统，包括：多个仪表，连接到所述电力配电系统且被部署在不同地理位置处，其中所述多个仪表通过通信网络而通信连接，所述多个仪表中的每个仪表被配置用于生成和发射在所述仪表处获得的数据样本；相关器，通过所述通信网络而通信连接到所述多个仪表，且被配置用于：从所述多个仪表接收所述数据样本；基于从所述多个仪表接收的数据样本来计算所述多个仪表之间的相关性；以及通过所述通信网络来发射所计算出的相关性；以及映射器，通过所述通信网络而通信连接到所述多个仪表，且被配置用于：通过所述通信网络从所述相关器接收所计算出的相关性；以及基于所计算出的相关性来确定至少所述多个仪表之间的关系。2.如权利要求1所述的系统，其中所述相关器进一步被配置用于：确定用于从所述多个仪表收集数据样本的条件已经出现；以及响应于确定所述条件已经满足，将针对数据样本的请求发送到所述多个仪表；并且所述多个仪表中的每个仪表进一步被配置用于：接收针对数据样本的请求；处理由所述仪表感测到的原始传感器值以生成所述仪表的数据样本；以及通过所述通信网络来发射所述数据样本。3.如权利要求2所述的系统，其中处理原始传感器值以生成所述仪表的数据样本包括在每个预定时间间隔内对由所述仪表感测到的原始传感器值求平均，并且其中所述数据样本包括预定数目的平均传感器值。4.如权利要求2所述的系统，其中用于从所述多个仪表收集数据样本的条件包括：预定时间点已经达到。5.如权利要求2所述的系统，其中用于从所述多个仪表收集数据样本的条件包括：由所述相关器获得的第一数据样本与先前由所述相关器获得的第二数据样本之间的差异大于样本改变的阈值。6.如权利要求1所述的系统，其中所述相关器包括仪表，并且其中所述相关器进一步被配置成计算所述相关器与所述多个仪表之间的相关性。7.如权利要求1所述的系统，其中所述映射器包括仪表、路由器或收集器中的至少一个。8.如权利要求1所述的系统，其中所述映射器进一步被配置用于：接收所述多个仪表的数据样本和第二多个仪表的数据样本；基于所述多个仪表的数据样本和所述第二多个仪表的数据样本来计算所述多个仪表与所述第二多个仪表之间的相关性；以及基于所计算出的相关性来确定所述多个仪表和所述第二多个仪表中的仪表之间的关系。9.如权利要求1所述的系统，其中两个仪表之间的关系包括下述各项中的一个或多个：指示所述两个仪表到变压器的连接的所述两个仪表之间的电连接性关系；或者指示所述两
个仪表到所述电力配电系统的相位的连接的所述两个仪表之间的相位关系。10.如权利要求1所述的系统，其中所述相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：兰迪斯盖尔创新有限公司，
类型：发明
国别省市：