供电网络的自主拓扑验证制造技术

提供了一种用于自主验证配电系统的拓扑信息的系统。例如，该系统包括先前确定为连接到配电系统的同一变压器的一组仪表。该组仪表被配置为周期性地或根据请求执行家族检查，以及识别该组中的孤立仪表。所识别的孤立仪表可以联系通信地连接到多于一个组中的仪表的社区设备以请求社区检查。社区设备通过联系仪表的其他组中的仪表来执行社区检查，并获得它们的家族签名数据。社区设备还基于孤立仪表的电压数据和其他组的家族签名数据来确定孤立仪表是否属于新家族。孤立仪表可以将社区检查结果报告给头端系统。果报告给头端系统。果报告给头端系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】供电网络的自主拓扑验证


[0001]本公开总体上涉及供电网络，并且更具体地涉及经由边缘智能验证供电网络的拓扑信息。

技术介绍

[0002]公用事业公司通常手动跟踪安装在现场的电表的位置以及电表与配电变压器的连接。对于大型公用事业公司，电表的数量可以超过几百万，配电变压器接近一百万，使得该手动过程耗时且容易出错。此外，由于正在进行的住宅和商业建造、拆除或翻新、公用事业设备升级、修理或维护、灾害响应、倒下的树木、风暴等，电表与配电变压器的连接可能会不时地改变。这对手动跟踪电表的拓扑信息提出了更多挑战。

技术实现思路

[0003]公开了用于配电系统的自主拓扑验证的装置和过程的方面和示例。在一个示例中，一种用于验证配电系统中的仪表之间的关系的系统包括连接到配电系统并通过通信网络通信地连接的多个仪表。多个仪表包括第一组仪表和第二组仪表。第一组仪表先前被确定为连接到配电系统的第一变压器，并且被配置用于执行家族(family)检查以确定第一组仪表中连接到与第一变压器不同的变压器的孤立仪表。孤立仪表在孤立模式下操作时被配置用于通过通信网络发送社区检查请求以识别孤立仪表的新组。该系统还包括社区设备，该社区设备通过通信网络通信地连接到第一组仪表中的孤立仪表和第二组仪表中的仪表。社区设备被配置用于通过通信网络从孤立仪表接收社区检查请求，并且向第二组仪表中的仪表发送家族检查请求。家族检查请求请求第二组仪表执行家族检查并生成第二组仪表的家族签名数据。社区设备还被配置用于通过通信网络从第二组仪表中的仪表接收第二组仪表的家族签名数据，并且至少部分地基于孤立仪表的电压数据和第二组仪表的家族签名数据来生成指示是否为孤立仪表找到新组的社区检查结果。社区设备还将社区检查结果发送到孤立仪表。孤立仪表还被配置为基于社区检查结果通过通信网络将验证报告数据发送到头端系统。
[0004]在另一示例中，由社区设备执行一种用于发现孤立仪表与连接到配电网络的一组仪表之间的关系的方法。该方法包括通过通信地连接孤立仪表、该组仪表和社区设备的通信网络从孤立仪表接收社区检查请求。该方法还包括：响应于接收到社区检查请求，通过通信网络向在该组仪表中并且在过去时间段期间与社区设备直接通信的仪表发送家族检查请求。家族检查请求请求该组仪表执行家族检查并生成该组的家族签名数据。该方法还包括通过通信网络从该组仪表中的该仪表接收该组的家族签名数据，至少部分地基于孤立仪表的电压数据和该组的家族签名数据来确定孤立仪表与该组仪表之间的关系，以及将所确定的关系发送到孤立仪表。
[0005]在又一示例中，一种系统包括先前确定为连接到配电系统的同一变压器并且通过通信网络通信地连接的一组仪表。该组仪表包括一个或多个仪表，一个或多个仪表被配置
用于由该组仪表中的一个仪表确定对该组仪表执行家族检查，并且响应于确定对该组仪表执行家族检查，由该一个仪表向该组中的其他仪表中的每一个发送家族检查消息。家族检查消息包括对电压数据和时间戳的请求。该一个或多个仪表还被配置为：由该一个仪表从组中的其他仪表接收根据时间戳确定的时间段的电压数据，由至少一个仪表执行使用该组仪表的电压数据确定的电压变化数据之间的相关，计算该组中的每个仪表的平均电压数据；以及基于孤立仪表的平均电压数据低于相关性阈值，从该组仪表中识别孤立仪表。
[0006]提及这些说明性方面和特征不是为了限制或限定当前描述的主题，而是为了提供示例以帮助理解本申请中描述的构思。在审阅整个申请之后，当前描述的主题的其他方面、优点和特征将变得显而易见。
附图说明
[0007]当参考附图阅读以下具体实施方式时，可以更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点。
[0008]图1是示出根据本公开的某些方面的配电系统的框图。
[0009]图2是示出根据本公开的某些方面的用于在配电系统中自主验证拓扑信息的说明性操作环境的框图。
[0010]图3A示出了根据本公开的某些方面的在家族检查期间家族仪表之间的交互和通过家族检查生成的相关性矩阵的示例。
[0011]图3B示出了根据本公开的某些方面的在家族检查期间家族仪表之间的交互的另一示例。
[0012]图4示出了根据本公开的某些方面的在社区检查期间孤立仪表、社区设备和仪表家族之间的交互的示例。
[0013]图5是示出根据本公开内容的某些方面的仪表在不同状态之间的转换的图。
[0014]图6示出了根据本公开的某些方面的用于家族检查以验证连接到同一变压器的家族仪表之间的关系的过程的示例。
[0015]图7示出了根据本公开的某些方面的用于家族检查以验证连接到同一变压器的家族仪表之间的关系的过程的另一示例。
[0016]图8示出了根据本公开的某些方面的用于社区检查以确定孤立仪表的新家族的过程的示例。
[0017]图9是描绘适合于实现本文呈现的技术和工艺的各方面的仪表的示例的框图。
具体实施方式
[0018]提供了一种用于自主验证配电系统中的资产的拓扑信息的系统和方法。资产的拓扑信息可以包括指示资产与诸如变压器的配电元件的连接的电连接关系。例如，配备有传感器的配电系统中的资产(例如，仪表)可以被配置为测量配电网络的特性参数(例如，电压、电流、负载阻抗)。连接到相同配电组件(例如，变压器)的资产可以观察到感测数据中的类似波动，而连接到不同组件的资产通常不会观察到相同的波动。这样，资产可以被配置为生成感测数据(例如，电压数据)的样本，并且与连接到相同配电组件的相邻资产共享数据样本以验证它们的关系。被确定为连接到同一配电组件的资产被称为家族资产，诸如连接
到同一变压器的家族仪表，并且该家族中的资产也被称为同级资产。
[0019]在示例中，家族中的第一资产可以基于感测数据的样本来决定发起家族检查，以验证家族中的资产之间的关系。第一资产可以向家族中的每个资产发送家族检查消息，以请求每个资产进入家族检查模式。在接收到家族检查消息后，每个资产可保存针对由家族检查消息中指定的时间戳确定的时间帧的感测数据的样本，并将所保存的感测数据的样本发送到发起家族检查的第一资产。第一资产可以使用接收到的数据样本执行相关并生成相关性矩阵。
[0020]取决于第一资产处的可用计算资源，第一资产可以针对资产家族执行所有相关或执行相关的一部分，诸如第一资产本身与该家族中的每个其他资产之间的相关。第一资产可以将部分生成的相关性矩阵和家族中的资产的样本发送到家族中的第二资产，以执行剩余的相关。类似地，第二资产可以完成相关的其余部分或执行一部分并将数据发送到家族中的下一个资产以完成相关。完成相关的最后的资产可以基于完成的相关性矩阵来执行验证。例如，最后的资产可以将每个资产的相关性与用于家族检查的阈值进行比较，以确定资产是否仍然属于该家族。
[0021]如果资产的相关性低于阈值，则最后的资产可以将该资产识别为孤立资产，否则该资产仍然是家族中的同级资产。最后的资产可以向孤立资产发送孤立通知，通知其孤立状态。孤立资产在接收到孤立通知时可以联系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于验证配电系统中的仪表之间的关系的系统，包括：多个仪表，所述多个仪表连接到所述配电系统并且通过通信网络通信地连接，其中所述多个仪表包括第一组仪表和第二组仪表，所述第一组仪表先前被确定为连接到所述配电系统的第一变压器并且被配置用于执行家族检查以确定所述第一组仪表中的孤立仪表，所述孤立仪表连接到与所述第一变压器不同的变压器，其中所述孤立仪表在孤立模式下操作时，被配置用于通过所述通信网络发送社区检查请求以识别所述孤立仪表的新组；社区设备，所述社区设备通过所述通信网络通信地连接到所述第一组仪表中的所述孤立仪表和所述第二组仪表中的仪表，并且被配置用于：通过所述通信网络从所述孤立仪表接收所述社区检查请求；向所述第二组仪表中的所述仪表发送家族检查请求，所述家族检查请求请求所述第二组仪表执行家族检查并生成所述第二组仪表的家族签名数据；通过所述通信网络从所述第二组仪表中的所述仪表接收所述第二组仪表的所述家族签名数据；至少部分地基于所述孤立仪表的电压数据和所述第二组仪表的所述家族签名数据来生成社区检查结果，所述社区检查结果指示是否为所述孤立仪表找到所述新组；以及将所述社区检查结果发送到所述孤立仪表，其中所述孤立仪表还被配置为基于所述社区检查结果通过所述通信网络将验证报告数据发送到头端系统。2.根据权利要求1所述的系统，其中通过一组同级仪表执行所述家族检查包括：由所述组中的第一同级仪表向所述组中的其他同级仪表发送家族检查消息，以使所述其他同级仪表在家族检查模式下操作，所述家族检查消息包括对电压数据和时间戳的请求；由在所述家族检查模式下操作的所述组中的所述其他同级仪表中的每一个在根据所述时间戳确定的时间段内存储所述电压数据；由所述其他同级仪表中的每一个向所述组中的所述第一同级仪表发送所述电压数据；至少由所述第一同级仪表执行使用所述组中的所述同级仪表的所述电压数据确定的电压变化数据之间的相关；以及由所述一组同级仪表中的一个同级仪表基于所述相关来确定所述一组同级仪表之间的关系。3.根据权利要求2所述的系统，其中基于所述相关来确定所述一组同级仪表之间的关系包括：计算所述组中的每个同级仪表的平均电压数据；以及基于所述一组同级仪表之中的孤立仪表的平均电压数据低于相关性阈值来识别所述孤立仪表。4.根据权利要求3所述的系统，其中通过一组同级仪表执行所述家族检查还包括：由所述一个同级仪表向所述孤立仪表发送孤立通知并向所述组中的其他同级仪表发送完成消息，其中所述孤立通知使所述孤立仪表在所述孤立模式下操作，并且所述完成消息使所述其他同级仪表退出所述家族检查模式并返回到正常操作模式。5.根据权利要求2所述的系统，其中响应于所述第一同级仪表确定接收到家族检查请求或用于执行所述家族检查的时间已经到达，由所述组中的所述第一同级仪表发送家族检
查消息。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二组仪表生成所述家族签名数据包括：通过排除通过所述第二组仪表的所述家族检查所识别的孤立仪表来对所述第二组仪表中的仪表的电压数据进行平均。7.根据权利要求1所述的系统，其中生成所述社区检查结果包括：计算使用所述孤立仪表的电压数据确定的电压变化数据与所述第二组仪表的所述家族签名数据的电压变化数据之间的相关性；将所述相关性与用于社区检查的相关性阈值进行比较；以及基于所述相关性超过或等于用于社区检查的所述相关性阈值来确定所述孤立仪表属于所述第二组仪表。8.根据权利要求7所述的系统，其中生成社区检查结果还包括：基于所述相关性低于用于社区检查的所述相关性阈值来确定所述孤立仪表不属于所述第二组仪表，其中用于社区检查的所述相关性阈值高于用于在所述家族检查期间确定所述孤立仪表的相关性阈值。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二组仪表先前被确定为连接到所述配电系统的第二变压器，并且其中所述第二变压器与所述第一变压器不同。10.一种由社区设备执行的用于发现孤立仪表与连接到配电网络的一组仪表之间的关系的方法，所述方法包括：通过通信地连接所述孤立仪表、所述一组仪表和所述社区设备的通信网络，从所述孤立仪表接收社区检查请求；响应于接收到所述社区检查请求，通过所述通信网络向在所述一组仪表中并且在过去时间段期间与所述社区设备直接通信的仪表发送家族检查请求，所述家族检查请求请求所述一组仪表执行家族检查并生成所述组的家族签名数据；通过所述通信网络从所述一组仪表中的仪表接收所述组的所述家族签名数据；至少部分地基于所述孤立仪表的电压数据和所述组的家族签名数据来确定所述孤立仪表与所述一组仪表之间的关系；以及将所确定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
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：