專利名稱：用于評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般涉及改進(jìn)能源管理的系統(tǒng)和方法，具體涉及用于電力公司 市場(chǎng)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(guò)輸電線傳輸、通過(guò) 配電支線分配，并以進(jìn)入用戶計(jì)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(duì)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(guò)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(guò)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)從現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)并可從控制中心控制 保護(hù)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(jí)算法和來(lái)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(chǎng)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(cuò)。操作人員不斷受訓(xùn)以適應(yīng)新的系統(tǒng)狀況和應(yīng)對(duì)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(rèn)知" (situation awareness)。
電力系統(tǒng)的災(zāi)難性故障相對(duì)并不常見(jiàn)，但它們一旦發(fā)生則非常驚人。
1965年美國(guó)東北部的2500萬(wàn)人遭停電12小時(shí)。1977年的另一次停電使紐 約市停止運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)天。而在2003年，美國(guó)歷史上最大的電力故障使美國(guó)從馬
5薩諸塞州、康涅狄格州、紐約州、以及新澤西州西部到俄亥俄州和密歇根
州的區(qū)域中的4000萬(wàn)人、以及加拿大東部的1000萬(wàn)人遭停電。缺少多層 次的充分事態(tài)認(rèn)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(duì)充分事態(tài)認(rèn)知(SA)設(shè)計(jì)工具包括牢記以下因素所謂的"事態(tài)認(rèn) 知之?dāng)?走神、必要記憶陷阱(requisite memory trap);數(shù)據(jù)過(guò)載；誤置特 征(misplaced salience);復(fù)雜性徐變(complexity creep)、錯(cuò)誤心智模型、狀 況不清(out-of-the-loop)綜合癥；過(guò)勞、焦慮、疲勞、以及其它壓力因素。
本領(lǐng)域存在對(duì)評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法的需求。本領(lǐng)
域還存在對(duì)利用在主觀察顯示窗上顯示的越限標(biāo)記(violation marker)評(píng)估
電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠 性的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供用于利用在主觀察顯示窗上顯示的越限標(biāo)記 評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供用于利用越限標(biāo)記評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng) 的可靠性并僅示出與被監(jiān)控元素標(biāo)簽(tab)上的選定越限元素相關(guān)聯(lián)的那些 越限的方法。
本發(fā)明的又 一 目的是提供用于利用越限標(biāo)記評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng) 的可靠性并在觀察顯示窗上示出有關(guān)選定越限的重要數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明的這些和其它目的以評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法 實(shí)現(xiàn)。操作人員可獲得至少一個(gè)主觀察顯示窗。越限標(biāo)記在該主觀察顯示 窗上顯示。被監(jiān)控元素標(biāo)簽利用被監(jiān)控元素的列表更新。


圖1是示出提供對(duì)可能的能源管理故障的實(shí)時(shí)認(rèn)知的本發(fā)明的能源管 理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施例的框圖。
圖3是示出圖2系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用程序的流程圖。
圖4示出源于三個(gè)不同顯示窗的本發(fā)明的定制儀表板的一個(gè)實(shí)施例。 圖5是示出評(píng)估電力公司的可能處于險(xiǎn)境事態(tài)的本發(fā)明的方法的一個(gè) 實(shí)施例的流程圖。
圖6示出本發(fā)明的彈出框和小框(pod)的一個(gè)實(shí)施例。
圖7示出具有背景層的地理概覽的一個(gè)實(shí)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(dòng)態(tài)列表的本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施例。
圖10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(gè)實(shí)施例。
圖11是示出用于管理來(lái)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(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖12示出基于選定區(qū)域自動(dòng)計(jì)算且可與圖11的流程圖相關(guān)聯(lián)的兆乏 儲(chǔ)備(MVAR reserve)儀表板的 一 個(gè)實(shí)施例。
圖13示出利用正負(fù)無(wú)功儲(chǔ)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(píng)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(gè)實(shí)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(jì)器(SE) 之后出現(xiàn)新的越限則在顯示區(qū)(vi ewport)顯示警報(bào)。
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(biāo)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 可選擇針對(duì)支路上警報(bào)的越限標(biāo)記。
圖19與圖14的流程圖相關(guān)聯(lián)，并且示出當(dāng)意外元素產(chǎn)生越限時(shí)可提供方形標(biāo)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(biāo)記會(huì)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(biāo)簽。
具體實(shí)施例方式
在各個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于增強(qiáng)電力公司的控制中心的事態(tài)認(rèn) 知以進(jìn)行改進(jìn)能源管理的系統(tǒng)和方法，以深究會(huì)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(jí)圖形學(xué)的實(shí)時(shí)應(yīng)用 以顯示一個(gè)或一個(gè)以上電力公司的電力系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)。本發(fā)明提出一種 新的和改進(jìn)的方式來(lái)與下層應(yīng)用程序無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)用戶界面，以如圖13所示 地利用正負(fù)無(wú)功儲(chǔ)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(jìn)的方式來(lái)與下層應(yīng)用程序、算法、或數(shù)據(jù) 庫(kù)無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)用戶界面。因此主顯示窗針對(duì)會(huì)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(shí)現(xiàn) 同一目的，即使生產(chǎn)率會(huì)低得多且響應(yīng)時(shí)間也較慢。
本發(fā)明針對(duì)處理每秒實(shí)時(shí)刷新的大量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這些 信息系統(tǒng)不能出故障而且必須在至少99.95%的時(shí)間可用。
本發(fā)明還被設(shè)計(jì)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(hù)成本通過(guò)自動(dòng)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(yùn)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(gè)實(shí)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(shí)時(shí)通知；以及在控制中心處耦合至邏輯資源的至少一個(gè)用戶界面。用戶界面提供對(duì)可能的能源管理故障的實(shí)時(shí)事態(tài)認(rèn)知。 這些狀況可以是能源、配電、發(fā)電、傳輸、以及能源市場(chǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)或 一個(gè)以上。
通過(guò)使用本發(fā)明的事態(tài)認(rèn)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(chǎng)系統(tǒng)等出現(xiàn)之前提供實(shí)時(shí)的狀況通知。
事態(tài)認(rèn)知是感覺(jué)和/或理解力，而且是聽(tīng)覺(jué)的和/或視覺(jué)的。事態(tài)認(rèn)知(i) 改進(jìn)能源管理、便于深究會(huì)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(chǎng)系統(tǒng)、(iii)減輕會(huì)在能源管理中產(chǎn)生故障的狀況的 影響、以及(iv)緩和會(huì)產(chǎn)生包括但不限于電力輸送、發(fā)電、傳輸、以及能 源市場(chǎng)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 資源使用電力系統(tǒng)的大部分的概覽并深究電力系統(tǒng)的更具體視圖。
邏輯資源可被配置成再利用來(lái)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?jǐn)?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(gè)或數(shù)個(gè)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(gè)或一個(gè)以上電力公司的電力系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)、 緩和因子(mitigatingfactor)、以及建議中的一個(gè)或一個(gè)以上的圖形。用戶界 面可包括顯示發(fā)電、傳輸、和/或能源市場(chǎng)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)的高級(jí)圖形。用 戶界面可與能源管理應(yīng)用程序無(wú)關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶界面響應(yīng)于來(lái)
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(dòng)產(chǎn)生。用戶界面可以是 模型驅(qū)動(dòng)觀察窗，其中該模型驅(qū)動(dòng)觀察窗結(jié)合基于包括但不限于GIS等的 地理坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)。
一個(gè)或一個(gè)以上背景面板可設(shè)置有與電力公司面對(duì)的給定事態(tài)有關(guān)的 背景數(shù)據(jù)。還可提供實(shí)時(shí)刷新的一個(gè)或一個(gè)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(shí)間段內(nèi)被刷新。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和3所示，事態(tài)動(dòng)態(tài)儀表板被操 作人員圖形化和動(dòng)態(tài)地建立。事態(tài)儀表板可通過(guò)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(diǎn)單 線顯示窗以建立他們自己的儀表板，以輔助操作人員評(píng)估電力系統(tǒng)的可能 的處于險(xiǎn)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(shí)況數(shù)據(jù)實(shí) 時(shí)更新。
作為非限制性示例，可能的處于險(xiǎn)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(shí)際或可能的系統(tǒng)越限等。事態(tài)儀表板可通過(guò)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(guò)程中建立。儀表板可保存且可重復(fù)使用，并且對(duì)于識(shí)別可能的處于險(xiǎn) 境事態(tài)有用。
圖4示出源于三個(gè)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(guò)橡皮條技術(shù)選擇，選中的區(qū)域被 剪切(通過(guò)操作員"拖曳"操作發(fā)起)然后粘貼(通過(guò)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(gè)部分繼續(xù)實(shí)時(shí)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(shí)況數(shù)據(jù)刷新。被建立用來(lái)具體 針對(duì)一事態(tài)的動(dòng)態(tài)建立的儀表板的優(yōu)點(diǎn)是它允許操作人員僅選擇與操作人 員所面對(duì)的事態(tài)有關(guān)的信息。這減少了操作人員的工作量，因?yàn)椴僮魅藛T 僅需要專注于相關(guān)的事情而不是具有大量無(wú)關(guān)信息的一堆顯示窗。此概念 很簡(jiǎn)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(dòng)態(tài)儀表板被建立，它們可被保存且在事態(tài)出現(xiàn)時(shí)被再利用，從 而消除了建立時(shí)間。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了彈出框或數(shù)據(jù)透鏡化。彈出框是用來(lái)動(dòng)態(tài)地 選擇電力系統(tǒng)的較大觀察顯示窗的一個(gè)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(huì)丟失正被監(jiān)控和控 制的整個(gè)電力系統(tǒng)的觀察的任何顯示窗。
操作員通過(guò)用橡皮條或套索選擇該區(qū)域來(lái)選擇他期望關(guān)注的觀察區(qū)
10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(guò)拖曳彈出 框的邊界和重設(shè)其大小來(lái)被移動(dòng)和重設(shè)大小以增強(qiáng)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(duì)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(gè)彈出框一起使用， 而且可同時(shí)跟蹤多個(gè)事態(tài)。這是很重要的，因?yàn)椴僮鲉T會(huì)同時(shí)跟蹤多個(gè)事 態(tài)而且必須知曉來(lái)自多個(gè)事態(tài)的每一個(gè)事態(tài)的背景。投影線將有關(guān)彈出框 的引用源的多個(gè)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(guò)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(rèn)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(huì)離開主觀察窗以實(shí)現(xiàn)目的。這加強(qiáng)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(huì)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(gè)實(shí)施例中，使用地理衛(wèi)星來(lái)獲得地理概覽。操作人員然后可通過(guò)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(diǎn)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(jìn)且被顯示為背景層。 當(dāng)操作人員掃視并縮放顯示窗時(shí)，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(chǔ)器中并在背景中可見(jiàn)。
針對(duì)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(duì)從 工具欄上圖標(biāo)進(jìn)行調(diào)用可用的對(duì)話框調(diào)節(jié)背景圖像的透明度。
圖7還示出使用時(shí)的導(dǎo)航窗口和放大器。
如圖8所示，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了用于從電力公司的電 力系統(tǒng)的選定區(qū)域建立動(dòng)態(tài)列表的方法。能源管理系統(tǒng)用來(lái)評(píng)估站點(diǎn)的一 個(gè)或一個(gè)以上源顯示窗。源顯示窗中的一個(gè)或一個(gè)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?dòng)態(tài)地建立表格形式
11的列表，其顯示來(lái)自已被橡皮條或套索選擇的選定區(qū)域的針對(duì)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(jī)、電容器、負(fù)載、變壓器、靜態(tài)無(wú)功伏安補(bǔ) 償器和感應(yīng)器等。這些列表針對(duì)電力系統(tǒng)的操作人員選定區(qū)域動(dòng)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(shí)施例中，通過(guò)利用諸如鼠標(biāo)之類的設(shè)備來(lái)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(biāo)識(shí)。
選定區(qū)域被拖曳到新的控制面板標(biāo)簽中并放置到該標(biāo)簽中。"拖放"動(dòng) 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(guò)標(biāo)識(shí)選定區(qū)域的周界內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元素來(lái)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(gè)站點(diǎn)和各個(gè)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(diǎn)負(fù)載、兆瓦和兆乏級(jí)的站點(diǎn)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(dòng)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(lái)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(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)自動(dòng)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(lái)使用。
控制面板可具有稱為"列表"的特別標(biāo)簽，其包括所有定制建立的區(qū)域 的名稱。在一個(gè)特定實(shí)施例中，控制面板具有兆乏儲(chǔ)備標(biāo)簽，其包含針對(duì) 電力系統(tǒng)的選定地域示圖的動(dòng)態(tài)建立的兆乏儲(chǔ)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(chǔ)備(VARreserve)可用以 及有多少乏儲(chǔ)備可用。這對(duì)于面對(duì)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 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(gè)實(shí)施例中，提供了利用乏儲(chǔ)備管理來(lái)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。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(biāo)識(shí)?？刂泼姘蹇砂ū尘安藛?。 背景菜單可用來(lái)顯示乏儲(chǔ)備。
一旦區(qū)域被選定，操作人員就從背景菜單選 擇選項(xiàng)"顯示儲(chǔ)備"以顯示在該區(qū)域內(nèi)可用的兆乏儲(chǔ)備。對(duì)于選定的區(qū)域， 所有網(wǎng)絡(luò)元素被標(biāo)識(shí)而且產(chǎn)生查詢以獲得與所標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)元素相關(guān)聯(lián)的兆乏 儲(chǔ)備。圖形顯示窗與添加的乏儲(chǔ)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(lái)標(biāo)識(shí)選定地區(qū)中可能的低壓或高壓實(shí)例。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用電壓等高線來(lái)標(biāo)識(shí)可能的低壓或高壓實(shí)例。重 疊的地域顯示窗口可用來(lái)提供電力系統(tǒng)的可以是實(shí)時(shí)的電力流信息并確定 可用的乏儲(chǔ)備。地域顯示窗可用來(lái)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(chǔ)備的位置和量被確定，并且與可用乏儲(chǔ)備的位置和量相關(guān) 的實(shí)時(shí)信息可被提供。
可用的乏儲(chǔ)備可被顯示為概要以便注入系統(tǒng)中或通過(guò)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(dòng)計(jì)算的兆乏儲(chǔ)備儀表板。產(chǎn)生查詢以獲得與所標(biāo)識(shí)網(wǎng) 絡(luò)元素相關(guān)聯(lián)的兆乏儲(chǔ)備。
注入(Inject) /吸收(Absorb)無(wú)功儲(chǔ)備基于以下規(guī)則計(jì)算
發(fā)電單元(units):僅考慮未打開或被去除的單元。注入無(wú)功儲(chǔ)備是(兆 乏最大值(MVAR MAX) —兆乏輸出(MVAR Out))，且吸收無(wú)功儲(chǔ)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(wú)功儲(chǔ)備是開 路或斷開的電容器的標(biāo)稱兆乏的總和。吸收無(wú)功儲(chǔ)備是閉合的電容器的標(biāo) 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(wú)功儲(chǔ)備 是閉合的電抗器的標(biāo)稱兆乏的總和。吸收無(wú)功儲(chǔ)備是開路或斷開的電抗器 的標(biāo)稱兆乏的總和。
靜態(tài)無(wú)功系統(tǒng)(SVS):僅考慮非開路或未從系統(tǒng)去除的SVS。注入 無(wú)功儲(chǔ)備是(兆乏最大值一兆乏輸出)，且吸收無(wú)功儲(chǔ)備是(兆乏輸出一兆 乏)。堆疊的直方圖提供有關(guān)每個(gè)基礎(chǔ)站點(diǎn)和與該站點(diǎn)基礎(chǔ)相關(guān)聯(lián)的每個(gè)設(shè) 備類型的兆乏可用性的詳細(xì)信息。水平軸以上的直條的高度表示可用于從 該站點(diǎn)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(diǎn)從系統(tǒng)吸收(去除)的兆乏的量。對(duì)于每個(gè)站點(diǎn)，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(diǎn)到具有最少可用注入的站點(diǎn)排序。
直條上的點(diǎn)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(duì)哪個(gè)設(shè)備進(jìn)行操作。
(注意不允許控制動(dòng)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(fù)無(wú)功儲(chǔ)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(chǔ)備標(biāo)簽中并被再調(diào)用以便將來(lái)使 用。 一旦被再調(diào)用，顯示器會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到它被保存時(shí)的狀態(tài)，而且兆乏儲(chǔ) 備利用最近使用的實(shí)時(shí)值在整個(gè)系統(tǒng)中更新。
如圖14所示，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，操作人員可利用可靠性評(píng) 估模塊檢測(cè)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(jì)器(State Estimator) (SE)執(zhí)行之后出現(xiàn)新的越限，則警報(bào) 被顯示在顯示區(qū)中。
如果字母"SE"可見(jiàn)，則狀態(tài)估計(jì)器已經(jīng)檢測(cè)到一個(gè)或一個(gè)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(bào)面板(Alert Panel)上 選擇基本事件警報(bào)(Base Case Alert)按鈕。主觀察顯示窗被更新以顯示越 限標(biāo)記。電壓越限的最高KV等級(jí)的電壓等高線被顯示。被監(jiān)控元素 (Monitored Elements)標(biāo)簽利用警報(bào)、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(biāo)記用來(lái)表示越限。支路越限標(biāo)記在 支路的中心上呈現(xiàn)。電壓越限標(biāo)記和變壓器越限標(biāo)記在相關(guān)變電站上呈現(xiàn)。 作為實(shí)例而非限制，以下示出標(biāo)記的示例
帶有標(biāo)注"183.2N"的紅色標(biāo)記,表示對(duì)超過(guò)正常限值183.2%的兆瓦 值的支路警報(bào)"一限值=限值><1.832)。 —
(o ;》
白色背景上帶有標(biāo)注"0.9N"的紅色標(biāo)記X表示對(duì)超過(guò)正常限值0.9%的電壓值的電壓警報(bào)(V—限值=0.09><限值)。
白色背景上帶有標(biāo)注(A41.9E)的橙色標(biāo)記^6表示對(duì)超過(guò)緊急限值 41.9%的電壓降值的電壓降越限(v—限值i.419x限值)。
沒(méi)有標(biāo)注且具有白色背景的紅色標(biāo)記 表示具有不同越限類型和至 少一個(gè)警報(bào)的多個(gè)越限。 標(biāo)記符號(hào)如下地定義
標(biāo)記顏色表示越限嚴(yán)重限度(警告=黃色、越限=橙色、警報(bào)=紅色)。
標(biāo)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(biāo)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(fù)載分流)，而數(shù)字表示超過(guò)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(duì)于上次運(yùn)行檢測(cè)到新越限，則在標(biāo)記周圍呈現(xiàn)光環(huán)。操作人 員現(xiàn)在可通過(guò)選擇越限標(biāo)記深究特定越限。僅所選定的一個(gè)將在顯示窗上 出現(xiàn)，而所有其它的越限標(biāo)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(biāo)簽上，其將僅示出與當(dāng)前選定的標(biāo)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(bào)。左邊的控制面板在被監(jiān)控元素的列表上自動(dòng)打開并在此支路上定 位?？刂泼姘逅O(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(duì)于每一個(gè)被監(jiān)控元素，其名稱和超過(guò)被越限的限值的最大 百分比在最上面一行顯示。
作為說(shuō)明而非限制，每一個(gè)越限的細(xì)節(jié)可包括
顯示為"Lxxx.xx"的限值
顯示為"Vxxx.xx"的當(dāng)前值
其越限超過(guò)限值的百分比。
在支路的情況下，可能存在兩個(gè)條目，支路的各個(gè)末端各一個(gè)。 對(duì)越限的各個(gè)被監(jiān)控元素可以有兩個(gè)圖標(biāo) 一個(gè)用于在觀察顯示窗上 定位元素，而一個(gè)用于調(diào)用儀表板標(biāo)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(gè)實(shí)施例中，操作人員可利用可靠性評(píng)估模塊檢測(cè)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(bào)。操作人員選擇意外警報(bào)按鈕以開始分析如
CA所計(jì)算的后越限意外事件(Post Contingency Violation)、警報(bào)中的元 素(Elements in Alarm)、越限、或警告狀態(tài)?？刂泼姘逯械囊馔鈽?biāo)簽利用 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(duì)其進(jìn)行評(píng)估。 利用觀察顯示窗、控制面板、以及越限工具欄過(guò)濾器(Violation toolbar
filter)的組合，操作人員可按照?qǐng)D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(biāo)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(biāo)記具
有與基本事件中的標(biāo)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(bào)的越限標(biāo)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(bào)、越限、或警告相關(guān)聯(lián)的限值；以及
超過(guò)限值的百分比(N:正常，E:緊急，L:負(fù)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(dāng)此意外事件元素產(chǎn)生越限時(shí)，如圖19所示，方形標(biāo)記在支路或變 電站上出現(xiàn)。與用于越限標(biāo)記的相同原則適用于
如圖所示，顏色可用來(lái)表示越限的嚴(yán)重程度(最糟糕的是在多個(gè)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(wú)背景支路越限。
標(biāo)簽按照如越限標(biāo)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(biāo)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(biāo)簽將自動(dòng)地打開并示出影響處于警報(bào)、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(biāo)簽)。
圖21示出控制面板中的意外事件標(biāo)簽。
在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于標(biāo)簽中的各種意外事件，名稱被呈現(xiàn)為標(biāo)簽項(xiàng)。 兩個(gè)圖標(biāo)靠近該名稱。 一個(gè)圖標(biāo)將意外事件元素定位在觀察顯示窗上，而 另一個(gè)圖標(biāo)調(diào)用儀表板標(biāo)簽中的相關(guān)顯示窗。你可以通過(guò)展開目錄樹(即 點(diǎn)擊名稱左邊的"+ "符號(hào))獲得與意外事件相關(guān)的詳細(xì)信息。所擴(kuò)展的意 外事件項(xiàng)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(biāo)簽中 的被監(jiān)控元素一樣的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)它們排序。
對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)對(duì)此處公開的說(shuō)明書的思考和本發(fā) 明的實(shí)施，本發(fā)明的其它實(shí)施例將顯而易見(jiàn)。本說(shuō)明書和示例旨在僅被認(rèn) 為是示例性的，本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由以下權(quán)利要求指明。
權(quán)利要求
1.一種評(píng)估具有帶有控制面板的能源管理系統(tǒng)的電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法，包括獲得至少一個(gè)主觀察顯示窗；在所述主觀察顯示窗上顯示越限標(biāo)記；以及利用被監(jiān)控元素的列表更新被監(jiān)控元素標(biāo)簽。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用處于從警報(bào)、越限、以及警告狀態(tài)中的至少一個(gè)中選擇的狀態(tài)的所述被監(jiān)控元素更新所述被監(jiān)控元素標(biāo)簽。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括利用可靠性評(píng)估模塊檢測(cè)和分析越限的基本事件。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于新的越限來(lái)顯示警報(bào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，警報(bào)被顯示在顯示區(qū)中。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括顯示所有母線處的所有KV等級(jí)的電壓等高線。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在支路的中心上呈現(xiàn)支路越P艮禾示i己。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在越限元素駐留的相應(yīng)站點(diǎn)處呈現(xiàn)電壓越限。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，標(biāo)記的顏色指示越限的嚴(yán)重程度。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，標(biāo)記用來(lái)指示越限類型。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括選擇越限標(biāo)記；以及當(dāng)所述用戶執(zhí)行所述狀況的分析時(shí)，僅在所述主觀察顯示窗上顯示所述選定的越限標(biāo)記，同時(shí)使所有其它越限標(biāo)記消失。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，還包括僅示出與所述被監(jiān)控元素標(biāo)簽上選定的越限元素相關(guān)聯(lián)的那些越限。
13. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括示出與在所述觀察顯示窗上選擇的越限有關(guān)的重要數(shù)據(jù)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括利用控制面板監(jiān)控元素列表顯示重要數(shù)據(jù)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括在最上面一行顯示名稱和超過(guò)所越限限值的最高百分比。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，越限的細(xì)節(jié)從限值、當(dāng)前值、以及超過(guò)它越限的限值的百分比中的至少一個(gè)中選擇。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述越限在支路上，并且為所述支路的每一末端提供一條目。
18. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括向越限的各個(gè)被監(jiān)控元素提供兩個(gè)圖標(biāo)，其中一個(gè)圖標(biāo)將所述被監(jiān)控元素定位在所述觀察顯示窗上，另一個(gè)圖標(biāo)用于調(diào)用儀表板標(biāo)簽中的相關(guān)聯(lián)的線顯示以獲得附加信息。
19. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括利用可靠性評(píng)估模塊檢測(cè)并分析越限的意外事件。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)執(zhí)行所述越限意外事件分析之后出現(xiàn)新的越限時(shí)，顯示警報(bào)。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括利用影響越限的被監(jiān)控元素的意外事件列表更新所述控制面板中的意外事件標(biāo)簽。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括利用所述控制面板上的用戶界面根據(jù)由意外事件分析提供的結(jié)果分析原因和影響。
23. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述觀察顯示窗上呈現(xiàn)的內(nèi)容包括意外事件相關(guān)信息。
24. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使被監(jiān)控元素與意外事件之間的關(guān)系可視化并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還包括利用所述觀察顯示窗、所述控制面板、以及越限工具欄過(guò)濾器的組合使用戶能夠分析所述后意外事件越限。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，通過(guò)圖形和列表格式便于所述分析。
27. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述控制面板示出被監(jiān)控元素的名稱、越限類型、基本事件值、后意外事件值、與警報(bào)相關(guān)聯(lián)的限值、所呈現(xiàn)的越限或警告、以及超過(guò)指定限值的百分比。
28. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)意外事件元素產(chǎn)生越限時(shí)，越限標(biāo)記在支路或變電站上出現(xiàn)。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，還包括為意外事件元素選擇意外事件元素標(biāo)記；以及顯示所述意外事件元素產(chǎn)生的所有越限。
30. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述控制面板包括被監(jiān)控元素標(biāo)簽和意外事件標(biāo)簽。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，當(dāng)選擇意外事件標(biāo)記以示出影響處于警報(bào)、越限、以及警告狀態(tài)中的至少一個(gè)的所述被監(jiān)控元素的意外事件列表時(shí)，所述意外事件標(biāo)簽自動(dòng)打開。
全文摘要
提供了用于評(píng)估電力公司的電力系統(tǒng)的可靠性的方法。獲得至少一個(gè)主觀察顯示窗。越限標(biāo)記在該主觀察顯示窗上顯示。被監(jiān)控元素標(biāo)簽利用被監(jiān)控元素的列表更新。
文檔編號(hào)G06F3/048GK101676942SQ20091014599
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)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(dá)特, W·M·奎爾達(dá)斯 申請(qǐng)人:阿?，m輸配電公司