用于管理电网的方法和系统技术方案

技术编号:7134743 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种用于改进电力机构电网管理的智能电网。如当前公开的智能电网包括:使用电力机构电网的各部分中的传感器、使用诸如附加总线结构的通信和计算技术来升级电网,使其可以更为高效和可靠地运行,并且支持向客户的附加服务。该智能电网可以包括电力机构电网中的分布式智能性(独立于控制中心智能性),该分布式智能性包括在电网的不同区段中生成数据、分析生成的数据以及自动修改电网区段运行的设备。

【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一种用于管理电网的系统和方法,并且更具体地,涉及一种用 于在电网的不同区段收集数据并且分析收集的数据以管理电网的系统和方法。
技术介绍
电网可以包括发电、电力传输和电力配送中的一项或者全部。可以使用诸如煤火 电场、核电厂等发电站来发电。出于效率考虑,将生成的电功率逐步升至很高的电压(例如 345千伏)并且通过传输线路传输电功率。传输线可以长途传输功率(例如跨越州线路或 者跨越国际边界)直至它到达它的批发客户,其可以是拥用本地配送网络的公司。传输线 路可以终止于传输变电站,该变电站可以将很高电压逐步降至中间电压(例如138千伏)。 较小的传输线路(例如变电站线路)从传输变电站向配送变电站传输中间电压。在配送变 电站可以将中间电压再次逐步降至“中等电压”(例如从4千伏至23千伏)。一个或者多 个馈送电路可以从配送变电站散发。例如,四个至数十个馈送电路可以从配送变电站散发。 馈送电路是包括4条接线的3相电路(三条接线用于3相中的各相而一条线用于零相)。 馈送电路可以在地上(记杆上)或者地下路由。可以使用配送变压器来定期地分流馈送电 路上的电压,这些变压器将电压从“中等电压”逐步降至消费者电压(例如120V)。消费者 电压继而可以由消费者使用。一个或者多个电力公司可以管理电网(包括管理与电网有关的故障、维护和升 级)。然而电网的管理常常低效和昂贵。例如管理本地配送网络的电力公司可以管理可能 在馈送电路中或者在从馈送电路分支的称为侧向电路的电路上发生的故障。本地配送网络 的管理常常依赖于在发生断电时来自消费者的电话呼叫,或者依赖于分析本地配送网络的 现场工人。电力公司已经尝试使用数字技术来升级电网(有时称为“智能电网”)。例如更智 能的计量表(有时称为“智能计量表”)是比常规计量表更具体地标识消耗的一类高级计 量表。智能计量表继而可以经由一些网络向本地设施传回该信息,以用于监测和计费目的 (遥测)。尽管在升级电网上的这些近来发展是有益的,但是需要更多发展。已经报导仅 在美国就有半数发电容量未被使用、半数长途传输网络容量未被使用并且它的三分之二本 地配送未被使用。因此显然需要改进电网的管理。
技术实现思路
提供一种用于改进电力机构电网的管理的智能电网。如当前公开的智能电网包括使用电网的各种部分中的传感器、使用通信和计算技术(例如,附加总线结构)来升级 当前电力电网,使其可以更为高效和可靠地运行,并且支持向客户的附加服务。如当前公开 的智能电网可以例如通过使用鲁棒的双向通信、高级传感器和分布式计算机(包括电功率 传输和/或电力配送中的附加智能性)来升级传统电力传输和配送网络或称“电网”。智 能电网还可以包括中央管理设施处的附加功能,用以管理运行、检测和纠正故障、管理资源寸。下文公开的可以管理智能电网的管理系统的一个示例是智能网络数据企业(下 文称为INDE)参考架构。INDE参考架构允许将智能电网集成到电力行业(或者其他类型的 行业)中。另外,可以使用智能网络数据服务(下文称为INDS)来改进电网的管理。下文 公开用于辅助电力机构开发智能电网的过程和资产集。此资产和方法集包括INDE方案集。 INDE包括INDE参考架构,其可以包括用于企业范围的智能电网数据以及分析管理和集成 的模板;数据采集和实时分析,其可以包括用于高速智能电网分析的分布式架构和分析实 现;数据传送和存储架构资产,其可以包括基于开放标准的数据管理方案元件;终端用户 事务分析应用,其可以包括覆盖系统性能、功率质量、电网资产使用情况和电网资产管理的 广泛分析的实现;以及智能电网开发过程,其可以包括一种方法,用于分析特定电力机构的 当前电网,以及确定利用智能电网的一个或者多个方面来改进特定电力机构的当前电网的 推荐。INDE参考架构的各种方面可以改进电网的结构和管理。例如,INDE参考架构可 以包括用于携带不同类型的数据的多个网络总线,包括(i)多个总线可以专用于不同类 型的数据,例如运行/非运行数据、事件处理数据、电网连通性数据和网络位置数据;以及 (ii)使用多总线结构允许向多个目的地递送数据。多个总线可以包括单个总线中的不同分 段,或者可以包括独立的总线。多个总线可以用来向其他智能电网过程(例如,集中定位的 控制器处的过程)传送各种类型的数据。备选地,一个或者多个类型的数据可以使用与其 他类型的数据相同的总线来传输(例如,在与运行/非运行数据相同的总线上传输事件处 理数据)。在此情况下,可以使用针对事件处理数据的特定协议来传输事件数据。作为另一示例,INDE参考架构可以包括电网中的分布式智能性,包括(i)在电网 的不同区段中生成数据的设备(例如在变电站的感测设备、在客户场所的计量表、线路传 感器);(ii)分析生成的数据的设备(例如在变电站、在功率线路上等以及在控制中心的事 件处理,用于分析数据以确定是否已经发生了特定事件),从而可以在电网中的不同点和/ 或在控制中心完成分析;以及(iii)自动地修改电网的区段的运行(例如基于确定的事件 来修改在变电站的运行)的设备。例如,在电网中位于电网主管方远程的个体部件可以包括智能性(例如处理和存 储能力)以便分析电网的状态(例如分析故障)和/或自动地纠正故障。一个这样的个体 部件可以包括电网中的变电站,该变电站可以包括传感器、至少一个处理器和至少一个存 储设备。变电站可以使用传感器感测电网区段的数据,并且可以使用处理器和存储设备分 析感测的数据以确定电网区段的状态(例如确定在电网的区段中是否有故障)和/或可以 自动地纠正确定的故障。以此方式,变电站可以在需要电网的主管方接收感测数据之前和 /或在需要主管方分析感测数据之前自动地改变电网的区段的至少一个控制方面。作为另一示例,在电网中的本身智能的个体部件可以一起配合以分析和/或控制电网的状态。使用具有多个总线的附加通信能力,在电网现场中的部件可以交换信息,例如 从电网感测的数据和/或经由分析而确定的故障。现场部件因此可以一起工作(有或者没 有主管方)以确定电网的状态和/或纠正电网中的故障。分布式智能性还可以包括分布式储存。例如,在电网中的设备(例如变电站)可 以具有与它们关联的数据储存。数据储存可以邻近于变电站(例如与变电站中的处理器关 联)。在电网中的设备可以在数据储存中存储数据(包括传感器数据、分析数据等)。在 电网中的设备继而可以向控制中心发送指向数据存储位置的链接(例如指向数据储存中 容纳数据的地址的指针)。控制中心可以在中央数据储存(例如数据库)中存储该链接。 因此,当控制中心希望获得数据时,中央控制可以访问中央数据储存中的链接,向电网设备 (例如变电站)发送请求与链接关联的数据的请求,并且从电网设备接收包括与链接关联 的数据的响应。作为又一示例,INDS可以在若干方面改进电网的管理,包括电网状态测量、非运行 性收集和存储、事件管理、需求减少信令、断电智能、故障智能、远程资产监测(包括监测电 网内的一个或者多个资产)、功率质量监测(例如电流/电压波形的纯度)、系统性能测量 (例如关于功率接通还是关断的可靠性)、工作订单启动、元数据管理、通知代理、计量表数 据收集、事务分析、电网控制过程和实时分析。在又一示例中,INDS可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于促进与管理电网的中央电网通信的集成框架,所述集成框架包括:  总线的第一部分,用于向中央电网主管方传送运行数据,所述运行数据包括对以下项的至少一个实时测量:所述电网的至少部分的电压、电流、有功功率或者无功功率;以及  总线的第二部分,用于向所述中央电网主管方传送事件数据,所述第二部分独立于所述第一部分,所述事件数据不同于所述实时测量并且是从所述实时测量导出的,并且包括基于所述至少一个实时测量的、关于所述电网的运行的至少一个分析确定,  其中所述运行数据经由所述第一部分传送,而未经由所述第二部分传送,以及  其中所述事件数据经由所述第二部分传送,而未经由所述第一部分传送。

【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:J·D·塔夫特
申请(专利权)人:埃森哲环球服务有限公司
类型:发明
国别省市:IE

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