專利名稱：用于管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法
用于管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法 相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2007年7月26日提交的美國專利S/N. 60/952,021的權(quán)益，該申請通過引用整體結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本申請一般涉及改進能源管理的系統(tǒng)和方法，具體涉及用于電力公司 市場的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電網(wǎng)自離開電廠變電站的一次線路開始、通過輸電線傳輸、通過 配電支線分配，并以進入用戶計量表插座的終端服務(wù)結(jié)束。本發(fā)明涉及從 控制中心對輸電系統(tǒng)的管理，其目的是將所有設(shè)備保持在工作極限內(nèi)并確 保以超過99.999%的可靠率供電。為了管理電網(wǎng)，電力事業(yè)依賴于能源管理系統(tǒng)(EMS)，這些系統(tǒng)是 通過監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)從現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)并可從控制中心控制 保護設(shè)備的關(guān)鍵任務(wù)信息系統(tǒng)。如今的EMS更加復(fù)雜，其具有高級算法和來自配備有智能電子設(shè)備 (IED)的更智能電網(wǎng)的不斷增加的數(shù)據(jù)容量。然而，智能電網(wǎng)和處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)的復(fù)雜的電力系統(tǒng)算法將不足以防止 控制中心中的人為差錯。操作人員不斷受訓(xùn)以適應(yīng)新的系統(tǒng)狀況和應(yīng)對緊 急事態(tài)。掌握復(fù)雜信息和作出正確決策的這種一般能力被稱為"事態(tài)認知" (situation awareness)。電力系統(tǒng)的災(zāi)難性故障相對并不常見，但它們一旦發(fā)生則非常驚人。1965年美國東北部的2500萬人遭停電12小時。1977年的另一次停電使紐 約市停止運轉(zhuǎn)數(shù)天。而在2003年，美國歷史上最大的電力故障使美國從馬州和密歇根 州的區(qū)域中的4000萬人、以及加拿大東部的1000萬人遭停電。缺少多層次的充分事態(tài)認知是引起2003年8月14日的北美大面積停電的根源之一。 針對充分事態(tài)認知(SA)設(shè)計工具包括牢記以下因素所謂的"事態(tài)認 知之敵"走神、必要記憶陷阱(requisite memory trap);數(shù)據(jù)過載；誤置特 征(misplaced salience);復(fù)雜性徐變(complexity creep)、錯誤心智模型、狀 況不清(out-of-the-loop)綜合癥；過勞、焦慮、疲勞、以及其它壓力因素。本領(lǐng)域存在對管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓 狀況的方法的需求。本領(lǐng)域還存在對利用具有添加乏儲備的重疊的地域顯 示窗管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法的需求。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的 選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法。本發(fā)明的另一目的是提供用于通過使地域顯示窗與添加乏儲備疊加建 立重疊的地域顯示窗來管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或 低壓狀況的方法。本發(fā)明的另一目的是提供用于利用標識選定地理區(qū)域中可能的低壓或 高壓實例來用重疊的地域顯示窗管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域 的高壓或低壓狀況的方法。本發(fā)明的這些和其它目的以管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域 的高壓或低壓狀況的方法來實現(xiàn)。橡皮條或套索用來選擇地理區(qū)域?？赡?的低壓或高壓狀況在選定的地理區(qū)域中被標識。地域顯示窗與添加乏儲備 疊加以建立選定地理區(qū)域的重疊地域顯示窗。重疊的地域顯示窗用來標識 選定的地理區(qū)域中可能的低壓或高壓狀況。


圖1是示出提供對可能的能源管理故障的實時認知的本發(fā)明的能源管理系統(tǒng)的一個實施例的框圖。圖2是示出具有事態(tài)儀表板的本發(fā)明的能源管理系統(tǒng)的一個實施例的 框圖。圖3是示出圖2系統(tǒng)的一個應(yīng)用程序的流程圖。圖4示出源于三個不同顯示窗的本發(fā)明的定制儀表板的一個實施例。圖5是示出評估電力公司的可能處于險境事態(tài)的本發(fā)明的方法的一個實施例的流程圖。圖6示出本發(fā)明的彈出框和小框(p o d)的 一 個實施例。圖7示出具有背景層的地理概覽的一個實施例，其示出本發(fā)明一區(qū)域的俯瞰圖。圖8是示出利用橡皮條或套索技術(shù)從電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域建立動態(tài)列表的本發(fā)明的方法的一個實施例的流程圖。圖9示出可與圖8的流程圖一起使用的區(qū)域選擇的一個實施例。圖IO示出可與圖8的流程圖一起采用的選定元素的重要特征的一個實施例。圖11是示出用于管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓和 低壓狀況的本發(fā)明的方法的一個實施例的流程圖。圖12示出基于選定區(qū)域自動計算且可與圖11的流程圖相關(guān)聯(lián)的兆乏 儲備(MVAR reserve)儀表板的一個實施例。圖13示出利用正負無功儲備(reactive reserve)工具欄按鈕且可與圖11 的流程圖相關(guān)聯(lián)的可用兆乏的三維視圖。圖14是示出用于評估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的本發(fā)明的方法 的一個實施例的流程圖。圖15與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且示出如果在執(zhí)行狀態(tài)估計器(SE) 之后出現(xiàn)新的越限則在顯示區(qū)(viewport)顯示警報。圖16與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)并示出選定的支路。圖17與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)并且示出在越限的意外事件(contingency violation)后如何顯示與被監(jiān)控元素相關(guān)聯(lián)的標記。圖18與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且示出為了深究特定越限，操作員7可選擇針對支路上警報的越限標記。圖19與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且示出當意外元素產(chǎn)生越限時可提供方形標記。圖20與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且示出選擇意外元素標記會使得特定意外元素所產(chǎn)生的所有越限顯示。圖21與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且在控制面板(Control Panel)中示出意外事件標簽。
具體實施方式
在各個實施例中，本發(fā)明提供用于增強電力公司的控制中心的事態(tài)認 知以進行改進能源管理的系統(tǒng)和方法，以深究會影響電力分配的可能狀況、 并在災(zāi)難性故障出現(xiàn)之前減輕這些可能狀況、提供高級圖形學(xué)的實時應(yīng)用 以顯示一個或一個以上電力公司的電力系統(tǒng)的當前狀態(tài)。本發(fā)明提出一種 新的和改進的方式來與下層應(yīng)用程序無關(guān)地設(shè)計用戶界面，以如圖13所示 地利用正負無功儲備工具欄按鈕顯示可用兆乏(MVAR)的三維視圖。本發(fā)明提出一種新的和改進的方式來與下層應(yīng)用程序、算法、或數(shù)據(jù) 庫無關(guān)地設(shè)計用戶界面。因此主顯示窗針對會跨越若干應(yīng)用程序的特定操 作人員的任務(wù)。傳統(tǒng)地，操作人員必須在不同的用戶界面之間導(dǎo)航以實現(xiàn) 同一目的，即使生產(chǎn)率會低得多且響應(yīng)時間也較慢。本發(fā)明針對處理每秒實時刷新的大量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計。這些 信息系統(tǒng)不能出故障而且必須在至少99.95%的時間可用。本發(fā)明還被設(shè)計成再利用已經(jīng)在控制中心內(nèi)存在的大多數(shù)現(xiàn)有軟件應(yīng) 用程序。低維護成本通過自動產(chǎn)生顯示窗和再利用已有的資產(chǎn)(軟件和硬 件)獲得。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可由具有包括但不限于電力系統(tǒng)的電力公司使 用。本發(fā)明還可用于水管理系統(tǒng)、石油化工系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等。電力系統(tǒng) 被設(shè)置成將電能帶給終端用戶，而且它包括發(fā)電、傳輸、以及配電系統(tǒng)。 在本發(fā)明中可采用衛(wèi)星地圖。如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例具有一種能源管理系統(tǒng)，其包括電力公司處的控制中心；耦合至電力系統(tǒng)的邏輯資源，其提供影響電力公 司的能源管理的狀況的實時通知；以及在控制中心處耦合至邏輯資源的至少一個用戶界面。用戶界面提供對可能的能源管理故障的實時事態(tài)認知。 這些狀況可以是能源、配電、發(fā)電、傳輸、以及能源市場系統(tǒng)中的一個或 一個以上。通過使用本發(fā)明的事態(tài)認知，可在電力輸送的災(zāi)難性故障、災(zāi)難性發(fā) 電、災(zāi)難性的傳輸和能源市場系統(tǒng)等出現(xiàn)之前提供實時的狀況通知。事態(tài)認知是感覺和/或理解力，而且是聽覺的和/或視覺的。事態(tài)認知(i) 改進能源管理、便于深究會影響能源管理的狀況、(ii)便于配電、發(fā)電、 傳輸、以及能源市場系統(tǒng)、(iii)減輕會在能源管理中產(chǎn)生故障的狀況的 影響、以及(iv)緩和會產(chǎn)生包括但不限于電力輸送、發(fā)電、傳輸、以及能 源市場系統(tǒng)的故障的狀況。邏輯資源和用戶界面被耦合至電力公司的電力系統(tǒng)或配電系統(tǒng)。邏輯 資源使用公共事業(yè)系統(tǒng)的大部分的概覽并深究公共事業(yè)系統(tǒng)的更具體視 圖。邏輯資源可被配置成再利用來自已在控制中心中存在的現(xiàn)有軟件應(yīng)用 程序的至少一部分數(shù)據(jù)和配置。作為非限制性示例，現(xiàn)有軟件應(yīng)用程序可 包括系統(tǒng)主接線、單線圖的信息和/或設(shè)備信息。用戶界面提供特定操作人 員的任務(wù)，該任務(wù)可掃描一個或數(shù)個電力公司應(yīng)用程序而不需要在控制中 心的不同用戶界面之間導(dǎo)航。用戶界面包括顯示一個或一個以上電力公司的電力系統(tǒng)的當前狀態(tài)、 緩和因子(mitigatingfactor)、以及建議中的一個或一個以上的圖形。用戶界面可包括顯示發(fā)電、傳輸、禾n/或能源市場系統(tǒng)的當前狀態(tài)的高級圖形。用戶界面可與能源管理應(yīng)用程序無關(guān)。在一個實施例中，用戶界面響應(yīng)于來 自現(xiàn)有軟件或現(xiàn)有軟件應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和配置自動產(chǎn)生。用戶界面可以是 模型驅(qū)動觀察窗，其中該模型驅(qū)動觀察窗結(jié)合基于包括但不限于GIS等的 地理坐標系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)。一個或一個以上背景面板可設(shè)置有與電力公司面對的給定事態(tài)有關(guān)的 背景數(shù)據(jù)。還可提供實時刷新的一個或一個以上信息系統(tǒng)。作為非限制性示例，此信息系統(tǒng)可取決于信息和事態(tài)在l秒到15分鐘的時間段內(nèi)被刷新。 在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖2和3所示，事態(tài)動態(tài)儀表板被操 作人員圖形化和動態(tài)地建立。事態(tài)儀表板可通過組合不同顯示窗、表格、
單線(one-line)、區(qū)域示意性概覽和/或地理概覽的子集被彈出式地建立。邏 輯資源使操作人員能根據(jù)大的地理概覽、區(qū)域示意性顯示窗、以及站點單 線顯示窗以建立他們自己的儀表板，以輔助操作人員評估電力系統(tǒng)的可能 的處于險境事態(tài)。落入事態(tài)儀表板顯示窗的顯示窗部分可利用實況數(shù)據(jù)實 時更新。
作為非限制性示例，可能的處于險境事態(tài)可以是典型支路的系統(tǒng)越限、 低壓、高壓和/或三角開口電壓、系統(tǒng)的給定區(qū)域的低壓或高壓狀況、由兆 瓦或兆乏引起的實際或可能的系統(tǒng)越限等。事態(tài)儀表板可通過將不同顯示 窗、表格、單線、示意圖、地理概覽等的子集組合到儀表板區(qū)域上而在工
作過程中建立。儀表板可保存且可重復(fù)使用，并且對于識別可能的處于險 境事態(tài)有用。
圖4示出源于三個不同顯示窗的本發(fā)明的定制儀表板。操作人員選擇 感興趣的顯示窗。原始顯示窗的片斷通過橡皮條技術(shù)選擇，選中的區(qū)域被 剪切(通過操作員"拖曳"操作發(fā)起)然后粘貼(通過操作員"放置"操作發(fā)起) 到儀表板中。落入儀表板顯示窗上的顯示窗的各個部分繼續(xù)實時更新。其 結(jié)果是新的儀表板顯示窗。 一旦被建立，儀表板可被保存并如系統(tǒng)中的任 一其它顯示窗一樣地稍后再調(diào)用，并利用實況數(shù)據(jù)刷新。被建立用來具體 針對一事態(tài)的動態(tài)建立的儀表板的優(yōu)點是它允許操作人員僅選擇與操作人 員所面對的事態(tài)有關(guān)的信息。這減少了操作人員的工作量，因為操作人員 僅需要專注于相關(guān)的事情而不是具有大量無關(guān)信息的一堆顯示窗。此概念 很簡單僅將需要處理的信息提供給操作人員，而不是將系統(tǒng)具有的所有
數(shù)據(jù)提供給操作人員然后讓操作人員不斷地查閱數(shù)據(jù)并提取出所需的數(shù) 據(jù)。 一旦動態(tài)儀表板被建立，它們可被保存且在事態(tài)出現(xiàn)時被再利用，從 而消除了建立時間。
在一個實施例中，提供了彈出框或數(shù)據(jù)透鏡化。彈出框是用來動態(tài)地 選擇電力系統(tǒng)的較大觀察顯示窗的一個區(qū)域的有效方式，或者是將操作人員注意力引導(dǎo)至電力系統(tǒng)需要關(guān)注的地方或事情而不會丟失正被監(jiān)控和控 制的整個電力系統(tǒng)的觀察的任何顯示窗。
操作員通過用橡皮條或套索選擇該區(qū)域來選擇他期望關(guān)注的觀察區(qū) 域。選定的感興趣區(qū)域被剪切并粘貼到彈出框中。彈出框可通過拖曳彈出 框的邊界和重設(shè)其大小來被移動和重設(shè)大小以增強彈出框的可用性。
如圖5所示，投影線可從源顯示窗繪制到彈出框以保持對源的引用， 以使操作人員一直知道彈出框的引用源。投影線可與多個彈出框一起使用， 而且可同時跟蹤多個事態(tài)。這是很重要的，因為操作員會同時跟蹤多個事 態(tài)而且必須知曉來自多個事態(tài)的每一個事態(tài)的背景。投影線將有關(guān)彈出框 的引用源的多個事態(tài)的背景和信息提供給操作人員。
小框是一種未固定在源顯示窗上的彈出框。小框可被組織成附加的窗 口以監(jiān)控諸如輸電線上的過載狀況或低壓狀況之類的特定信息。圖6示出 彈出框和小框的示例。事態(tài)認知原則可與彈出框一起采用。彈出框的使用 允許操作人員產(chǎn)生信息顯示窗而不會離開主觀察窗以實現(xiàn)目的。這加強了 提供基于使用事件的應(yīng)用程序的目的。僅向操作人員提供執(zhí)行該任務(wù)所需 的信息而不提供會將其注意力從要求操作人員執(zhí)行的任務(wù)轉(zhuǎn)移的其它信 息。
圖7示出具有背景層的地理概覽的示例，其示出了一區(qū)域的俯瞰圖。 還可使用諸如jpeg和位圖之類的其它類型的操作人員所選擇的背景。在一 個實施例中，使用地理衛(wèi)星來獲得地理概覽。操作人員然后可通過顯示窗 上出現(xiàn)的不同小塊(tile)掃視和縮放。
取決于觀察窗的可視部分和縮放水平，從站點獲得匹配背景的相應(yīng)小 塊。 一旦獲得小塊，它就被本地高速緩存以便性能改進且被顯示為背景層。 當操作人員掃視并縮放顯示窗時，新的小塊被取回并顯示。僅僅為了效率， 所需小塊被載入存儲器中并在背景中可見。
針對取決于顯示器和控制室照明的最優(yōu)可視性，操作人員可利用對從 工具欄上圖標進行調(diào)用可用的對話框調(diào)節(jié)背景圖像的透明度。
圖7還示出使用時的導(dǎo)航窗口和放大器。
如圖8所示，在本發(fā)明的另一實施例中，提供了用于從電力公司的電
11力系統(tǒng)的選定區(qū)域建立動態(tài)列表的方法。能源管理系統(tǒng)用來評估站點的一 個或一個以上源顯示窗。源顯示窗中的一個或一個以上然后被橡皮條或套 索選擇以從源顯示窗的至少一部分建立選定區(qū)域?？蓜討B(tài)地建立表格形式 的列表，其顯示來自已被橡皮條或套索選擇的選定區(qū)域的針對網(wǎng)絡(luò)元素列 表中的各種網(wǎng)絡(luò)元素類型的用戶定義信息。作為例示而非限制，網(wǎng)絡(luò)元素 可包括變電站、線路、發(fā)電機、電容器、負載、變壓器、靜態(tài)無功伏安補 償器和感應(yīng)器等。這些列表針對電力系統(tǒng)的操作人員選定區(qū)域動態(tài)建立以 迅速獲得選定區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)的重要特征。
在此實施例中，通過利用諸如鼠標之類的設(shè)備來橡皮條或套索選擇顯 示窗上的一區(qū)域，操作人員選擇一區(qū)域。選定的感興趣區(qū)域中的所有網(wǎng)絡(luò) 元素被標識。
選定區(qū)域被拖曳到新的控制面板標簽中并放置到該標簽中。"拖放"動 作構(gòu)成操作人員想要獲得重要特征的重要信息的新元素列表。新元素列表 通過標識選定區(qū)域的周界內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元素來建立。作為非限制性示例，網(wǎng)絡(luò) 元素可以是選定區(qū)域的邊界內(nèi)的各個站點和各個線路。
構(gòu)成重要特征的信息是操作人員可定義的。作為非限制性示例，重要 信息可以是線路的狀況、線路的通電狀況、兆瓦流量、線路的兆乏流量、 站點負載、兆瓦和兆乏級的站點發(fā)電等。本發(fā)明關(guān)注從能源管理系統(tǒng)取回 與此選擇相關(guān)聯(lián)的最近數(shù)據(jù)，并自動使其保持最新。
一旦新列表建立，它 可被保存并再調(diào)用以便將來使用。
在圖9中示出了區(qū)域選擇。在圖10中示出了選定元素的重要特征。
在一個實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)自動地填充該列表并接收該列表中所 有元素的重要數(shù)據(jù)。定制列表可被命名并保存以便將來使用。
控制面板可具有稱為"列表"的特別標簽，其包括所有定制建立的區(qū)域 的名稱。在一個特定實施例中，控制面板具有兆乏儲備標簽，其包含針對 電力系統(tǒng)的選定地域示圖的動態(tài)建立的兆乏儲備區(qū)域的名稱。
現(xiàn)參考圖11，本發(fā)明還告知操作人員哪里乏儲備(VARreserve)可用以 及有多少乏儲備可用。這對于面對高壓或低壓狀況的操作人員尤其有用。 在這樣的情況下，操作人員需要知道在低壓或高壓狀況自行出現(xiàn)的區(qū)域是
12否存在充足的乏，以將它們注入電力系統(tǒng)或從其中去除。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了利用乏儲備管理來自電力公司的 電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的髙壓或低壓狀況的方法。選定的地域被橡皮條或套 索選定，而且可能的低壓或高壓狀況被標識?？刂泼姘蹇砂ū尘安藛?。 背景菜單可用來顯示乏儲備。
一旦區(qū)域被選定，操作人員就從背景菜單選
擇選項"顯示儲備"以顯示在該區(qū)域內(nèi)可用的兆乏儲備。對于選定的區(qū)域， 所有網(wǎng)絡(luò)元素被標識而且產(chǎn)生査詢以獲得與所標識網(wǎng)絡(luò)元素相關(guān)聯(lián)的兆乏 儲備。圖形顯示窗與添加的乏儲備重疊以建立重疊的地域顯示窗，該重疊 的地域顯示窗用來標識選定地區(qū)中可能的低壓或高壓實例。
在一個實施例中，使用電壓等高線來標識可能的低壓或高壓實例。重 疊的地域顯示窗口可用來提供電力系統(tǒng)的可以是實時的電力流信息并確定 可用的乏儲備。地域顯示窗可用來確定在低壓或高壓情況明顯的選定地區(qū) 的部分或全部中是否存在充足的乏。
可用的乏儲備的位置和量被確定，并且與可用乏儲備的位置和量相關(guān) 的實時信息可被提供。
可用的乏儲備可被顯示為概要以便注入系統(tǒng)中或通過例如發(fā)電單元、 電容器組、電抗器組、以及靜態(tài)乏系統(tǒng)之類的設(shè)備類型吸出系統(tǒng)。圖12示 出基于選定區(qū)域自動計算的兆乏儲備儀表板。產(chǎn)生査詢以獲得與所標識網(wǎng) 絡(luò)元素相關(guān)聯(lián)的兆乏儲備。
注入(Inject) /吸收(Absorb)無功儲備基于以下規(guī)則計算
發(fā)電單元(units):僅考慮未打開或被去除的單元。注入無功儲備是(兆 乏最大值(MVAR MAX) —兆乏輸出(MVAR Out))，且吸收無功儲備是(兆乏 輸出(MVAR Out)—兆乏最小值(MVAR Min))。
電容器(Cap)組僅考慮未從系統(tǒng)去除的電容器。注入無功儲備是開 路或斷開的電容器的標稱兆乏的總和。吸收無功儲備是閉合的電容器的標 稱兆乏的總和。
電抗器(Reactor)組僅考慮未從系統(tǒng)去除的電抗器。注入無功儲備 是閉合的電抗器的標稱兆乏的總和。吸收無功儲備是開路或斷開的電抗器 的標稱兆乏的總和。200910145995. 靜態(tài)無功系統(tǒng)(SVS):僅考慮非開路或未從系統(tǒng)去除的SVS。注入無功儲備是(兆乏最大值一兆乏輸出)，且吸收無功儲備是(兆乏輸出—兆乏)。
堆疊的直方圖提供有關(guān)每個基礎(chǔ)站點和與該站點基礎(chǔ)相關(guān)聯(lián)的每個設(shè)備類型的兆乏可用性的詳細信息。水平軸以上的直條的高度表示可用于從該站點注入系統(tǒng)的兆乏的量。水平軸以下的直條的高度表示可用于在該站點從系統(tǒng)吸收(去除)的兆乏的量。對于每個站點，可被注入或吸收的兆乏的注入/吸收量在該圖表中示出。
該圖表從具有最多可用注入的站點到具有最少可用注入的站點排序。直條上的點擊將使相應(yīng)變電站的單線顯示被調(diào)用到儀表板區(qū)域中。因此操
作人員能夠利用熟悉的SCADA圖表迅速確定需要對哪個設(shè)備進行操作。(注意不允許控制動作，單線是只讀的顯示。)
利用本發(fā)明，如圖13所示，還有可能利用正和負無功儲備工具欄按鈕顯示可用兆乏的三維示圖。
選定區(qū)域可被保存在控制面板中的儲備標簽中并被再調(diào)用以便將來使用。 一旦被再調(diào)用，顯示器會自動恢復(fù)到它被保存時的狀態(tài)，而且兆乏儲備利用最近使用的實時值在整個系統(tǒng)中更新。
如圖14所示，在本發(fā)明的另一個實施例中，操作人員可利用可靠性評估模塊檢測并分析越限的基本事件(base case violation)。如圖15所示，如果在狀態(tài)估計器(State Estimator) (SE)執(zhí)行之后出現(xiàn)新的越限，則警報被顯示在顯示區(qū)中。
如果字母"SE"可見，則狀態(tài)估計器已經(jīng)檢測到一個或一個以上新的越限。為了開始分析越限的基本事件，操作人員在警報面板(AlertPanel)上選擇基本事件警報(Base Case Alert)按鈕。主觀察顯示窗被更新以顯示越限標記。電壓越限的最高KV等級的電壓等高線被顯示。被監(jiān)控元素(Monitored Elements)標簽利用警報、越限、或警告狀況中的被監(jiān)控元素的列表更新。在觀察顯示窗中，圓圈標記用來表示越限。支路越限標記在支路的中心上呈現(xiàn)。電壓越限標記和變壓器越限標記在相關(guān)變電站上呈現(xiàn)。作為實例而非限制，以下示出標記的示例帶有標注"183.2N"的紅色標記^F表示對超過正常限值183.2%的兆瓦 值的支路警報"一限值=限值><1.832)。一,.
白色背景上帶有標注"0.9N"的紅色標記^lC表示對超過正常限值0.9% 的電壓值的電壓警報(v—限值K).09x限值)。
—,站
白色背景上帶有標注(A41.9E)的橙色標記(表示對超過緊急限值 41.9%的電壓降值的電壓降越限(v—限值=0二419><限值)。
沒有標注且具有白色背景的紅色標記9表示具有不同越限類型和至
少一個警報的多個越限。 標記符號如下地定義
標記顏色表示越限嚴重限度(警告=黃色、越限=橙色、警報=紅色)。 標記填充白色背景表示電壓越限和/或具有不同越限類型的多種越限。
標記xxxS:后綴S表示參考的限值("N"表示正常、"E"表示緊急、以 及"L"表示負載分流)，而數(shù)字表示超過此參考限值的越限百分比。如果存 在A的前綴，則它是電壓降越限。
如果相對于上次運行檢測到新越限，則在標記周圍呈現(xiàn)光環(huán)。操作人 員現(xiàn)在可通過選擇越限標記深究特定越限。僅所選定的一個將在顯示窗上 出現(xiàn)，而所有其它的越限標記將消失。同樣的情況出現(xiàn)在控制面板中的被 監(jiān)控元素標簽上，其將僅示出與當前選定的標記相關(guān)聯(lián)的越限。
圖16示出支路道格拉斯一漢諾威(DOUGLAS-HANOVER)上的選定支 路警報。左邊的控制面板在被監(jiān)控元素的列表上自動打開并在此支路上定 位。控制面板所監(jiān)控的元素列表示出與觀察顯示窗中選定的所有越限相關(guān) 的重要數(shù)據(jù)。對于每一個被監(jiān)控元素，其名稱和超過被越限的限值的最大 百分比在最上面一行顯示。
作為說明而非限制，每一個越限的細節(jié)可包括
顯示為"Lxxx.xx"的限值
顯示為"Vxxx.xx"的當前值
其越限超過限值的百分比。在支路的情況下，可能存在兩個條目，支路的各個末端各一個。 對越限的各個被監(jiān)控元素可以有兩個圖標 一個用于在觀察顯示窗上 定位元素，而一個用于調(diào)用儀表板標簽中相關(guān)聯(lián)的線顯示以獲得更多信息。 在本發(fā)明的一個實施例中，操作人員可利用可靠性評估模塊檢測并分 析越限的意外事件。如圖15所示，如果在執(zhí)行意外分析(CA)之后出現(xiàn) 新越限，則在右上角顯示警報。操作人員選擇意外警報按鈕以開始分析如
CA所計算的后越限意外事件(Post Contingency Violation)、警報中的元 素(Elements in Alarm)、越限、或警告狀態(tài)?？刂泼姘逯械囊馔鈽撕灷?影響越限中的被監(jiān)控元素的意外事件列表更新。
在主觀察顯示窗上呈現(xiàn)的內(nèi)容與基本事件相似，還增加了以下功能
顯示意外事件相關(guān)的信息，以及
使被監(jiān)控元素與意外事件之間的關(guān)系可視化并對其進行評估。 利用觀察顯示窗、控制面板、以及越限工具欄過濾器(Violation toolbar filter)的組合，操作人員可按照圖形和列表格式深究后意外事例越限。 如圖17所示，顯示了與后意外越限中的被監(jiān)控元素相關(guān)聯(lián)的標記。
在后意外事件中與在觀察顯示窗上的被監(jiān)控元素相關(guān)聯(lián)的越限標記具 有與基本事件中的標記相同的含義。
為了深究特定越限，如圖18所示，操作人員選擇支路道格拉斯一漢諾 威上的警報的越限標記。
控制面板示出被監(jiān)控元素的以下信息
被監(jiān)控元素的名稱；
越限類型；
基本事件值(在該值前有字母"V");
后意外事件值(在該值前有字母"P");
與所呈現(xiàn)的警報、越限、或警告相關(guān)聯(lián)的限值；以及
超過限值的百分比(N:正常，E:緊急，L:負載分流)。
在CA應(yīng)用程序中，意外事件元素是表示已定義意外事件的電力系統(tǒng)
元素。當此意外事件元素產(chǎn)生越限時，如圖19所示，方形標記在支路或變
電站上出現(xiàn)。與用于越限標記的相同原則適用于
16如圖所示，顏色可用來表示越限的嚴重程度(最糟糕的是在多個越限 情況下由意外事件元素建立)，如下所述 白色背景電壓越限；以及 無背景支路越限。
標簽按照如越限標記上一樣的方式描述最糟的越限。
如圖20所示，選擇意外事件元素標記將顯示該特定意外事件元素產(chǎn)生 的所有越限。意外事件標簽將自動地打開并示出影響處于警報、越限、或 警告狀態(tài)中的被監(jiān)控元素的意外事件的列表(指的是被監(jiān)控元素標簽)。
圖21示出控制面板中的意外事件標簽。
在一個實施例中，對于標簽中的各種意外事件，名稱被呈現(xiàn)為標簽項。 兩個圖標靠近該名稱。 一個圖標將意外事件元素定位在觀察顯示窗上，而 另一個圖標調(diào)用儀表板標簽中的相關(guān)顯示窗。你可以通過展開目錄樹(即 點擊名稱左邊的"+ "符號)獲得與意外事件相關(guān)的詳細信息。所擴展的意 外事件項將顯示它影響到的被監(jiān)控元素的列表。利用與被監(jiān)控元素標簽中 的被監(jiān)控元素一樣的標準對它們排序。
對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)對此處公開的說明書的思考和本發(fā)
明的實施，本發(fā)明的其它實施例將顯而易見。本說明書和示例旨在僅被認 為是示例性的，本發(fā)明的真實范圍和精神由以下權(quán)利要求指明。
權(quán)利要求
1.一種管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法，所述電力公司具有帶有控制面板的能源管理系統(tǒng)，包括用橡皮條或套索技術(shù)來選擇地理區(qū)域；在所選定的地理區(qū)域中標識可能的低壓或高壓狀況；使添加的乏儲備與地域顯示窗疊加以建立所選定地理區(qū)域的重疊地域顯示窗；以及利用重疊地域顯示窗標識可能的乏儲備以緩解所述系統(tǒng)中的電壓狀況。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括利用電壓等高線標識可能的低壓或高壓實例。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括-利用所述重疊地域顯示窗來提供所述電力系統(tǒng)的電力流信息。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括利用所述重疊地域顯示窗來確定可用的乏儲備。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括確定可用乏儲備的位置和量。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括提供與可用乏儲備的位置和量有關(guān)的實時信息。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括利用所述地域顯示窗確定在低壓或高壓狀況自己顯示的選定地理地區(qū)的部分或全部中是否存在充足的乏。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括向所述電力系統(tǒng)注入乏或去除乏。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制面板包括背景菜單。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括利用所述背景菜單顯示儲備。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括標識所選定的地理區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)元素。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將乏儲備顯示為概要以便通過一設(shè)備類型將所述乏儲備注入到所述電力系統(tǒng)中以及將乏吸出所述電力系統(tǒng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述設(shè)備類型從發(fā)電單元、電容器組、電抗器組、以及靜態(tài)無功伏安系統(tǒng)中的至少一個中選擇。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，設(shè)置了基于所選定的地理區(qū)域自動計算的兆乏儲備儀表板。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，注入/吸收無功儲備基于從發(fā)電單元、電容器組、電抗器組、以及靜態(tài)無功伏安系統(tǒng)中選擇的規(guī)則計算。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述發(fā)電單元僅考慮未開路或未去除的單元。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述注入無功儲備是(兆乏最大值一兆乏輸出)，且所述吸收無功儲備是(兆乏輸出一兆乏最小值)。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述電容器組僅考慮未從所述電力系統(tǒng)去除的電容。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于或斷開的電容器的標稱兆乏的總和。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于的電容器的標稱兆乏的總和。
21. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述電力系統(tǒng)去除的電抗器。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于的電容器的標稱兆乏的總和。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于或斷開的電容器的標稱兆乏的總和。
24. 如權(quán)利要求15所述的方法所述注入無功儲備是開路所述注入無功儲備是閉合所述電抗器組僅考慮未從所述注入無功儲備是閉合所述吸收無功儲備是開路所述靜態(tài)無功伏安系統(tǒng)僅其特征在于，考慮未開路或未從所述系統(tǒng)去除的靜態(tài)無功伏安系統(tǒng)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述注入無功儲備是(兆乏最大值一兆乏輸出)，且所述吸收無功儲備是(兆乏輸出一兆乏最小值)。
26. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括-提供有關(guān)每個基礎(chǔ)站點和與該站點基礎(chǔ)相關(guān)聯(lián)的每個設(shè)備類型的兆乏可用性的詳細信息的堆疊直方圖。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，水平軸以上的條形的高度表示可從站點添加到所述系統(tǒng)中的兆乏量。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，水平軸以下的條形的高度表示可在所述站點處從所述系統(tǒng)移除的兆乏量。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，可注入各個站點或從各個站點吸收的兆乏的量在圖表下方示出。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述圖表從具有最多可用注入的站點到具有最少可用注入的站點排序。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括在堆疊直方圖上的點擊將使相應(yīng)分站的單線顯示被調(diào)用到所述儀表板區(qū)域中。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括利用所述正和負無功儲備工具欄按鈕顯示所述兆乏的三維視圖。
33. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括將所選定的地理區(qū)域保存在所述控制面板中的可取回的儲備選項卡中以便將來使用。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，當所述儲備選項卡中的選定地理區(qū)域被再調(diào)用時，它被自動恢復(fù)至它被保存時的狀態(tài)，而且利用最近的實時值更新整個所述電力系統(tǒng)中的兆乏儲備。
全文摘要
提供了用于管理來自電力公司的電力系統(tǒng)的選定區(qū)域的高壓或低壓狀況的方法。橡皮條或套索技術(shù)用來選擇地理區(qū)域?？赡艿牡蛪夯蚋邏籂顩r在選定的地理區(qū)域中被標識。地域顯示窗與添加的乏儲備疊加以建立選定地理區(qū)域的重疊地域顯示窗。重疊地域顯示窗用來標識選定的地理區(qū)域中可能的低壓或高壓狀況。
文檔編號G06Q10/00GK101676941SQ20091014599
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者F·涂, G·卡斯泰利, H·D·布蘭德, H·S·順恩, L·E·瓊斯, M·Q·霍華德, M·哈克特, T·戈達特, W·M·奎爾達斯 申請人:阿?，m輸配電公司