[發(fā)明專利]電力二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的雙向通信

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580064834.1
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN107210953A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 亨利克·F·伯恩海姆
• 申請（專利權）人: 艾斯通林克國際有限責任公司;大名能量技術股份有限公司
• 主分類號: H04L12/64
• 分類號: H04L12/64;H04B3/56;H02J13/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 董科

相關申請

本申請要求2014年12月3日提交的題為“二級網(wǎng)通信系統(tǒng)與方法”的臨時專利申請?zhí)?2/086,980的權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

實施例一般涉及配電系統(tǒng)，特別涉及電力二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)上的雙向通信。

背景技術

電力通常通過傳輸線傳送到一個或多個主要分配系統(tǒng)。一個分配系統(tǒng)上的電壓低于傳輸線上的電壓。例如，傳輸線路上的電壓可以在138千伏特(kV)和765kV之間，而分配系統(tǒng)上的電壓可以在約2kV至35kV之間。主分配系統(tǒng)將電力提供給一個或多個二級分配系統(tǒng)。二級分配系統(tǒng)的電壓低于主分配系統(tǒng)。例如，二級分配系統(tǒng)上的電壓可能低于約2kV。需要大量功率的一些客戶可以直接耦合到主分配系統(tǒng)。然而，絕大多數(shù)住宅和商業(yè)用戶都與二級分配系統(tǒng)相結合。

存在不同類型的二級分配系統(tǒng)，包括例如二級徑向分配系統(tǒng)和二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)。網(wǎng)絡分配系統(tǒng)比徑向分配系統(tǒng)更昂貴，但提供高可靠性，因為來自主分配系統(tǒng)的多個饋電器為二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)上的每個消耗者提供冗余電力。如果一個饋送器掉電，消耗者繼續(xù)接收另一個饋送器提供的電力。在密集的城市都市區(qū)，二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)也是常用的，以至于一個饋送器下降，大量消耗者不會受到負面影響。

在二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)中有多個位置，這里稱為網(wǎng)格節(jié)點(或“節(jié)點”)，其中電氣控制或監(jiān)控(ECOM)設備，例如保護裝置，開關裝置和電氣轉換裝置，向二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)提供所需的功能。在某些地區(qū)，可能存在大量的這種ECOM設備，并且這些ECOM設備中的一些或全部可以被安置在相應的地下保險庫中。ECOM設備通常不耦合到諸如銅纜或光纖線路的通信線路，ECOM設備可以通過該線路與保險庫外的其他設備進行通信。

然而，通常希望實現(xiàn)與ECOM設備的雙向通信來監(jiān)控和控制該設備，而不需要人員去設備的位置并進入地下儲存庫。此外，可能期望基本同時或以預定的順序控制位于不同位置的一個或多個ECOM設備。然而，向ECOM設備運行通信線路可能是非常昂貴的，并且與地下保險庫中的ECOM設備的無線通信也許是不可能的。雖然存在一些用于與ECOM設備從主分配系統(tǒng)通信到二級分配系統(tǒng)的機制，但是這樣的機制相對昂貴，并且通常需要在變壓器處安裝附加設備。此外，地下電力線路的信號比架空線路更快地流失，大大降低了信號范圍。

發(fā)明內容

實施例涉及電力二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)上的雙向通信。這些實施例便于一個耦合到二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的邊緣節(jié)點控制設備和一個耦合到所述二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的多個內部節(jié)點控制設備之間的通信。所述內部節(jié)點控制設備可以在電氣控制或監(jiān)視所在的位置處耦合到二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)。所述邊緣節(jié)點控制設備從離網(wǎng)接口接收消息，并且基于該消息，通過二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)將指令傳遞給一個或多個內部節(jié)點控制設備。

除其他優(yōu)點之外，這些實施例有助于雙向通信，而不需要一套相對昂貴的設備，其能夠通過一個變壓器從高壓線路通往低壓線路，或者通過一個變壓器從低電壓線路傳送到高壓線路，因為所有通信都可以發(fā)生在二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)內。

在一個實施例中，提供了一種用于在二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)上進行通信的方法。該方法包括經(jīng)由一個離網(wǎng)通信接口的一個第一邊緣節(jié)點控制設備(ENCD)接收消息。所述第一ENCD通信耦合到二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)，并且二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)向多個消耗端點提供電力。該方法還包括，為響應接收到的信息，通過二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的所述第一ENCD，將消息重新發(fā)送到在多個位置處通信耦合到二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的多個內部節(jié)點控制設備。

在一個實施例中，第一ENCD位于網(wǎng)格節(jié)點處，并且所述網(wǎng)格節(jié)點容納耦合到二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的電氣控制或監(jiān)控(ECOM)設備。所述第一ENCD通信耦合到ECOM設備，并配置為向ECOM設備發(fā)送一個信號，使ECOM設備更改或監(jiān)控二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的電氣特性，以響應接收到的第一個消息。

在一個實施例中，所述ECOM設備包括一變壓器，一開關，一保險絲或一監(jiān)控設備之一。

在一個實施例中，多個ENCD基本同時接收信息，并且所述多個ENCD在所述二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)上將所述消息重新發(fā)送到在所述多個位置處通信耦合到所述二級網(wǎng)絡分配系統(tǒng)的所述多個內部節(jié)點控制設備。

在一個實施例中，所述方法還包括確定所述多個內部節(jié)點控制設備接收到所述消息。