CN117520114A - 用于自动评估电气***中的事件恢复的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于自动评估电气***中的事件恢复的方法包括处理来自由电气***中的至少一个智能电子设备(IED)捕获的至少一个能量相关信号的或由该至少一个能量相关信号导出的能量相关数据，以识别电气***中至少一个事件的发生。根据本公开的一些实施例，可以分析与至少一个识别的事件发生相关联的能量相关数据，以确定事件对与电气***相关联的负载和/或区域的影响，以及是否已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从事件的恢复。可以确定从事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域以及该至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓。

Description

用于自动评估电气***中的事件恢复的***和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年8月5日提交的第63/395,651号美国临时申请的权益和优先权，该申请是依据35U.S.C.§119(e)提交的，在此通过引用将其全部并入本文。

技术领域

本公开总地涉及电气***，更具体地，涉及用于自动评估电气***中的事件恢复的***和方法。

背景技术

当今的电力监测***和设备擅长捕获和显示与电气事件的发生相关联的电气数据；然而，它们不能提供有用的(或通常足够的)信息来分析和/或评估***从电气事件的恢复。因为每个终端用户的***都是独一无二的，所以很难自动评估***从事件恢复的如何，因而由客户来确定和改进他们对电气事件的响应性能。不幸的是，大多数终端用户没有保持事件记录(除了他们的电力监测***(EPMS)提供的)，没有执行事件后评估以改进恢复性能，也没有使用标准操作过程(SOP)来帮助促进从电气事件中高效恢复。

发明内容

本文描述了用于自动评估电气***中的事件恢复的***和方法。更具体地，在一个示例实施方式中，所公开的***和方法使用分析来自动评估终端用户对电气事件的响应性能，而与他们的***的独特性无关(即，具有最少的配置)。例如，该***和方法可以将终端用户的事件恢复响应性能与他们的历史响应性能或类似客户群中的典型响应性能进行基线/基准测试。此外，根据需要，该***和方法可适用于离散的区域、负载、过程或整个电气***。例如，电气***可以与至少一个建筑、设施、船只、飞机或其他类型的结构相关联。

在本公开的一个方面，一种用于自动评估电气***(例如，一个或多个智能电子设备(IED)、边缘设备、基于云的设备、网关等)中的事件恢复的方法包括处理来自由至少电气***中的IED捕获的至少一个能量相关信号的或由该至少一个能量相关信号导出的能量相关数据，以识别电气***中至少一个事件的发生。例如，至少一个识别的事件发生可以指示电气***中的异常状况。根据本公开的一些实施例，可以分析与至少一个识别的事件发生相关联的能量相关数据，以确定事件对与电气***相关联的负载和/或区域的影响，以及是否已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始(或展开)从事件的恢复。从下面进一步讨论中将会理解，在一些示例实施方式中，能量相关数据可以进一步包括数字和/或模拟I/O数据、用户输入数据、PLC数据、其他控制信号等中的至少一个。

响应于确定已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从事件的恢复，可以确定从事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域以及该至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓(profile)。另外，可以跟踪该负载、负载类型和/或区域中的至少一个的恢复轮廓以及电气***内的负载移除、负载添加、负载改变、负载类型改变和区域改变(即，区域内的改变)中的至少一个，例如，直到恢复已经满足一个或多个恢复准则(例如，恢复被认为是完整的、令人满意的、规定的、强制的或建议的时间段已满足等)。

根据本公开的一些实施例，在从事件的恢复已经满足恢复准则期间和/或之后，可以采取或执行至少一个动作，以例如提供与从事件的恢复相关联的指示(例如，视觉和/或听觉指示等)、优化或优化建议、以及反馈响应(例如，控制信号等)中的至少一个。该反馈可以包括例如恢复期间的动态(实时)反馈和/或恢复后的历史反馈。在一个示例实施方式中，至少一个动作可以包括提供警报以指示以下至少一个：1)从进行中/仍在进行中的事件恢复，2)在恢复期间或刚恢复之后新的峰值需求的风险，3)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载，4)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载类型，5)在恢复期间已经或还没有被重新供能的区域，6)从事件的恢复时间过长，7)相对于事件前参数已恢复的负载的幅度/量(相对或绝对)等。例如，该至少一个动作可以是负载特定的、负载类型特定的、区域特定的、事件特定的、应用特定的和/或客户特定的。

根据本公开的一些实施例，通过识别新的“运行模式”、现有的“运行模式”、现有的和/或新的“运行模式”的改变、暂时的“稳定性”、暂时的“不稳定性”、以及与电气***相关联的任何一个或多个电气特性和/或控制信号(例如，谐波、有功功率、状态输入/输出等)的改变中的至少一个，来确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓中的至少一个。另外，根据本公开的一些实施例，基于对数据的一种或多种类型、参数和/或行为的分析，确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓中的至少一个，该数据的一种或多种类型包括时序数据日志、波形捕获、实时数据、I/O数据、用户输入等。这些参数可以包括例如电压、电流、功率、谐波等。另外，行为可以包括例如可测量的数据的改变、这些改变的特性等。

根据本公开的一些实施例，可以基于保护方案(例如，每个断路器保护一个区域等)、单独导出的源(例如变压器、发电机等)、过程或子***、负载类型、子计费组或租户、网络通信方案(例如，IP地址等)，和/或任何其他逻辑分类在电气***层级内确定区域。每个区域是计量***层级的子集，并且每个区域可以按类型区分优先级，并且如果适用，每个区域可以分配一个以上的优先级(例如，具有低优先级过程的高优先级负载类型)。例如，如果保护设备也充当IED，并被并入计量***，它和它下面的设备可以被认为是一个区域。如果保护设备在协调方案中分层，区域将类似地分层以对应于保护设备。

根据本公开的一些实施例，响应于以下各项中的至少一项，认为满足恢复准则：用户反馈指示已经满足恢复准则，至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓和/或对电气***的负载、负载类型和/或区域的添加满足与恢复相关联和/或指示恢复的一个或多个用户定义的和/或学习的阈值或定义，来自装备/负载的I/O信号指示恢复，对每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓和/或对电气***的负载、负载类型和/或区域的添加的启发式评估和统计评估指示恢复。根据本公开的一些实施例，与恢复相关联和/或指示恢复的用户定义的和/或学习的阈值或定义具有相关联的或规定的时间段/持续时间。另外，根据本公开的一些实施例，统计评估使用以下至少一种：相对简单的统计方法(例如，基于数据分布的统计，诸如标准偏差、百分位数等)、更复杂的时间序列分析方法(例如ARIMA、LSTM等)、更高级的形状/信号鉴别(例如，CNN、小波等)、固定或动态时间框或其组合。

根据本公开的一些实施例，确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓可以包括：确定一个或多个负载、负载类型和/或区域，或者负载、负载类型和/或区域的组合是否正在从事件恢复。另外，根据本公开的一些实施例，跟踪包括恢复特性、行为和/或参数，诸如负载、负载类型和/或区域轮廓、信息、状态等。可以评估能量相关信号和/或数据和/或其他信号，以例如表征恢复期间添加的负载、负载类型和/或区域，被重新供能的负载、负载类型和/或区域的顺序，缺失的负载、负载类型和/或区域，与历史上类似的事件恢复的比较，与来自类似或不类似的市场群的恢复特性和/或基线的比较等。

根据本公开的一些实施例，可以创建恢复事件(例如，跟踪数据、负载改变、负载添加、负载移除、区域改变、负载或区域状态、或其他相关事件或输入等)的列表以改进或优化一个或多个恢复参数和/或促进构建从事件的恢复的标准操作过程(SOP)。例如，可以构建SOP来优化各种目标，诸如峰值需求减少、计费减少、恢复持续时间/时间段、恢复期间的能量消耗、与恢复相关联的CO₂排放、特定负载或区域改进、负载类型改变、技术改变、装备或***保护、安全改进等。

根据本公开的一些实施例，上述方法(以及下面讨论的其他方法和***)可以在一个或多个波形捕获设备(例如，IED)上实现，例如，在负责捕获至少一个能量相关信号的至少一个IED上实现。另外，在一些实施例中，上述方法(以及下面讨论的其他方法和***)可以部分或完全地远离至少一个IED实现，例如，在网关、基于云的***、边缘软件、远程服务器(本文中可以可替代地被称为“头端”或“边缘”***)等中实现。至少一个IED的示例可以包括智能公用事业计量表、电力质量计量表和/或另一测量设备(或多个设备)。例如，至少一个IED可以包括断路器、继电器、电力质量校正设备、不间断电源(UPS)、滤波器和/或变速驱动器(VSD)。另外，在一些实施例中，至少一个IED可以包括至少一个虚拟计量表。

应当理解，结合上述方法(以及下面讨论的其他方法和***)描述的至少一个捕获的能量相关信号可以与至少一个能量相关波形捕获相关联。例如，根据本公开的一些实施例，可以从由电气***中的至少一个IED捕获或测量的至少一个能量相关信号生成至少一个能量相关波形捕获。例如，根据IEEE标准1057-2017，波形是“信号的表现或表示(例如，图形、曲线(plot)、示波器演示、离散时间序列、方程、坐标表或统计数据)或可视化”。记住这个定义，至少一个能量相关波形可以对应于至少一个捕获的能量相关信号的表现或表示或可视化。应当理解，上述关系是基于一个标准团体(在这种情况下是IEEE)对波形的定义，并且波形和信号之间的其他关系当然也是可能的，如本领域普通技术人员将理解的那样

应当理解，由上述至少一个IED捕获或测量的至少一个能量相关信号或波形可以包括例如电压信号、电流信号、输入/输出(I/O)数据以及导出值或提取值中的至少一个。在一些实施例中，I/O数据包括数字信号(例如，两个离散状态)和模拟信号(例如，连续变量)中的至少一个。数字信号可以包括例如开/关状态、打开/闭合状态、高/低状态、同步脉冲和任何其他表示性双稳态信号中的至少一种。另外，模拟信号可以包括例如温度、压力、音量、空间、速率、湿度和任何其他物理或用户/使用表示性信号中的至少一个。

根据本公开的一些实施例，导出值或提取值包括从测量的电压信号和/或测量的电流信号中的至少一个核算的、计算的、估计的、导出的、发展的、内插的、外推的、评估的和以其他方式确定的附加能量相关值中的至少一个。在一些实施例中，导出值另外地或可替代地包括有功功率、视在功率、无功功率、能量、谐波失真、功率因数、谐波功率的幅度/方向、谐波电压、谐波电流、间谐波电流、间谐波电压、间谐波功率的幅度/方向、次谐波功率的幅度/方向、单独相电流、相位角、阻抗、序列分量、总电压谐波失真、总电流谐波、三相电流、相电压、线电压、频谱分析和/或其他类似/相关参数中的至少一个。在一些实施例中，导出值另外地或可替代地包括至少一个能量相关特性，能量相关特性包括幅度、方向、相位角、百分比、比率、电平、持续时间、相关联的频率分量、能量相关参数形状、衰减率和/或增长率。根据本公开的一些实施例，例如，导出值或提取值可以链接到至少一个过程、负载标识等。

应当理解，由至少一个IED捕获或测量的至少一个能量相关信号或波形可以包括(或利用)例如从电压和电流信号中的至少一个导出的基本上任何电气参数(包括电压和电流本身)。还应当理解，至少一个能量相关信号或波形可以由至少一个IED连续地或半连续地/周期性地捕获/记录和/或传输和/或记录。

一种自动评估电气***中(例如，一个或多个IED、边缘、云、网关等中)的事件恢复的***也在此提供。在本公开的一个方面，该***包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的至少一个存储器设备(例如，本地和/或远程存储器设备)。该至少一个处理器和该至少一个存储器设备被配置用于处理来自由电气***中的至少一个IED捕获的至少一个能量相关信号的或由该至少一个能量相关信号导出的能量相关数据，以识别该电气***中至少一个事件的发生。可以分析与至少一个识别的事件发生相关联的能量相关数据，以例如确定事件对与电气***相关联的负载和/或区域的影响，以及是否已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从事件的恢复。响应于确定已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从事件的恢复，可以确定从事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域以及该至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓。

可跟踪该负载、负载类型和/或区域中的至少一个的恢复轮廓和/或电气***内的负载移除、负载添加、负载改变、负载类型改变和区域改变(即，区域内的改变)中的至少一个，例如，直到恢复满足一个或多个恢复准则(例如，恢复被强制、认为是完整的、达到令人满意的参数、规定的或建议的时间段已满足等)。另外，在从事件的恢复已经满足恢复准则期间和/或之后，可以采取或执行至少一个动作，以提供与从事件的恢复相关联的指示(例如，视觉和/或听觉指示等)、优化或优化建议、以及反馈响应(例如，控制信号等)中的至少一个。

在一些实施例中，捕获至少一个能量相关信号的至少一个IED包括至少一个计量设备。该至少一个计量设备可以对应于例如电气***中的至少一个计量设备，在该电气***中捕获/监测至少一个能量相关信号。

如本文所使用的，IED是被优化来执行一个或多个功能的计算电子设备。IED的示例可以包括智能公用事业计量表、电力质量计量表、微处理器继电器、数字故障记录器和其他计量设备。IED也可以嵌入VSD、不间断电源(UPS)、断路器、继电器、变压器或任何其他电气装置中。IED可用于在多种装置中执行测量/监测和控制功能。这些装置可以包括公用事业***、工业设施、仓库、办公楼或其他商业综合体、校园设施、计算协同定位中心、数据中心、配电网络或任何其他使用电能的结构、过程或负载。例如，在IED是电力监测设备的情况下，它可以耦合到(或被安装在)电力传输或分配***，并被配置用于感测/测量和储存数据(例如，波形数据、记录数据、I/O数据等)作为表示配电***的操作特性(例如，电压、电流、波形失真、功率等)的电气参数。用户可以分析这些参数和特性，以评估例如潜在的性能、可靠性和/或电力质量相关的问题。IED可以至少包括控制器(在某些IED中，其可以被配置用于同时地、连续地或两者都有地运行一个或多个应用)、固件、存储器、通信接口和连接器，该连接器将IED连接到任何电压水平、配置和/或类型(例如，AC、DC)的外部***、设备和/或组件。IED的监测和控制功能的至少某些方面可以体现在IED可访问的计算机程序中。

在一些实施例中，本文使用的术语“IED”可以指并行和/或串联/串行操作的IED的层级。例如，IED可以对应于多个能量计量器、功率计量器和/或其他类型的资源计量器的层级。该层级可以包括基于树的层级，诸如二叉树、具有从每个父节点或多个父节点下降的一个或多个子节点的树、或者它们的组合，其中每个节点表示特定的IED。在一些情况下，IED的层级可以共享数据或硬件资源，并且可以执行共享的软件。应当理解，层级可以是非空间的，诸如计费层级，其中分组在一起的IED可以是物理上不相关的。

应当理解，输入是处理器和/或IED(例如，上述多个IED)接收的数据，输出是处理器和/或IED发送的数据。输入和输出可以是数字的或模拟的。数字和模拟信号可以都是离散变量(例如，两种状态，诸如高/低、一/零、开/关等。如果是数字的，这可能是一个值。如果是模拟的，电压/电流的存在可以被***/IED认为是等同的信号)或连续变量(例如，诸如空间位置、温度、压力电压等的连续变量)。它们可以是数字信号(例如，来自产生数字信息/值的传感器的IED中的测量)和/或模拟信号(例如，来自产生模拟信息/值的传感器的IED中的测量)。这些数字和/或模拟信号可以包括IED内的任何处理步骤(例如，在所有导出的计算中，导出有功功率(kW)、功率因数、幅度、相对相位角)。

处理器和/或IED可以将数字和模拟输入信号转换/再转换为数字表示用于内部处理。处理器和/或IED也可以用于将内部处理的数字信号转换/再转换为数字和/或模拟输出信号，以提供一些指示、动作或其他响应(诸如另一个处理器/IED的输入)。数字输出的典型用途可以包括发信号通知继电器打开或关闭断路器或开关、发信号通知继电器启动或停止电机和/或其他设备，以及操作能够直接与数字信号对接的其他设备和装备。数字输入通常用于确定装备的操作状态/位置(例如，断路器是打开还是关闭等)或从公用事业脉冲输出读取输入同步信号。模拟输出可用于提供能量管理***中的阀门、电机、加热器或其他负载/过程的可变控制。最后，模拟输入可用于聚集可变操作数据和/或比例控制方案。

利用数字和模拟I/O数据的几个更多示例可以包括(但不限于)：涡轮机控制、电镀装备、发酵装备、化学处理装备、电信、装备、精密标度装备、电梯和移动人行道、压缩装备、废水治理装备、分类和处理设备、电镀装备温度/压力数据记录、发电/输电/配电、机器人、警报监测和控制装备，作为几个示例。

如本公开中前面指出的，由至少一个IED捕获/测量的至少一个能量相关信号可以包括I/O数据。应当理解，I/O数据可以采取数字I/O数据、模拟I/O数据或者数字和模拟I/O数据的组合的形式。I/O数据可以传送例如状态信息和许多其他类型的信息，从上面和下面的讨论中这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

应当理解，术语“处理器”和“控制器”在本文中有时可互换使用。例如，处理器可以用来描述控制器。另外，控制器可以用来描述处理器。

以上和以下讨论的***和方法将至少一个能量相关信号描述为由电气***中的至少一个IED捕获，但是应当理解，在一些示例实施方式中，计量表、断路器、继电器和/或其他设备可以用于在电气***中生成能量相关信号/波形捕获，和/或收集可以用于生成能量相关信号/波形捕获的数据。能量相关信号/波形捕获可以是电压和/或电流信号的测量和记录，其可以使用许多方法来触发，包括：手动地、在超过一个或多个参数阈值之后自动地、周期性地(例如，在每天的中午12:00)、由外部输入(例如，数字状态输入信号的改变)发起或开始、或通过一些其他手段。能量相关信号/波形捕获还可以包括其他内部/外部信息，诸如状态输入改变、来自其他设备、装备和/或***的数据。

从下面的讨论中将会进一步理解，所公开的***和方法提供了许多益处。例如，通过使用本文公开的***和方法自动评估电气***中的事件恢复所提供的示例益处包括：

-故障排除和重建事件后恢复

o恢复能量分析、负载类型重启顺序、潜在装备应力等。

-减少恢复后持续时间

o最小化事件后能量消耗、减少排放、确保装备和资源的可用性、利用各种***输入(例如IED、I/O、PLC等)。

-创建或改进与事件相关的恢复准则操作过程(SOP)

o允许终端用户开发用于排序、优化和/或改进事件恢复的SOP。

-避免归因于事件的新的峰值需求

o评估恢复与历史计费需求的对比，以减少超过峰值需求的可能性。

-提供与事件恢复相关联的警报和信息

o提供指示正在进行中的恢复的警报、指示尚未重新供能的负载/

负载类型的警报、指示恢复时间过长的警报等。

应当理解，从下面的讨论中可以理解，存在许多与所公开的发明相关联的其他特征、优点和方面。

附图说明

从以下对附图的详细描述中，可以更全面地理解本公开的前述特征以及本公开本身，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的示例电气***；

图2示出了根据本公开的实施例可以实现本发明的电气***的示例部分；

图2A示出了根据本公开的实施例的示例电力监测***(EPMS)；

图3示出了根据本公开的实施例的可以在电气***和EPMS中使用的示例智能电子设备(IED)；

图4是示出用于自动评估电气***中的事件恢复的方法的示例实施方式的流程图；以及

图5是示出根据本公开的实施例的示例自动化事件恢复评估的曲线。

具体实施方式

现在将更具体地描述在本文寻求保护的构思、***和技术的特征和其他细节。应当理解，本文描述的任何特定实施例都是通过说明的方式示出的，而不是作为对本文描述的公开和构思的限制。在不脱离寻求保护的构思的范围的情况下，可以在各种实施例中运用本文描述的主题的特征。

为方便起见，本文收集了规范中使用的某些介绍性概念和术语(并采用了IEEE标准1159-2019)。

如本文所使用的，术语“周期性事件”用于描述非随机的、非任意的、计划的、预期的、有意的或可预测的电气事件。周期性事件一般以规律间隔或半规律间隔发生。应当理解，周期性波形可能不与具体的电气“事件”相关。例如，***的“稳态”操作将产生具有重复或重现值和噪声的波形(即，周期性波形)。

如本文所使用的，术语“非周期性事件”用于描述随机的、任意的、未计划的、意外的、无意的或不可预测的电气事件(例如，电压骤降(sag)、电压升高、电压瞬变、甚至电压中断)。非周期性事件一般非循环性地、任意地或没有特定的时间规律性地发生。出于本公开的目的，瞬变和电压骤降被认为是非周期性事件(即，陷波被认为是谐波现象)。

如本文所使用的，术语“瞬态”用于描述持续时间一般小于1个循环的电压和/或电流与标称值的偏差。瞬态的子类别包括脉冲(单向极性)和振荡(双向极性)瞬态。

参考图1，根据本公开的实施例的示例电气***包括一个或多个负载(本文中为负载111、112、113、114、115)(本文有时也称为“装备”或“装置”)和一个或多个智能电子设备(IED)(本文中为IED 121、122、123、124)，其能够采样、感测或监测与负载相关联的一个或多个参数(例如，电力监测参数)。在实施例中，负载111、112、113、114、115和IED 121、122、123、124可以安装在一个或多个建筑或其他物理位置，或者它们可以安装在建筑内的一个或多个过程和/或负载上。这些建筑可以对应于例如商业、工业或公共机构建筑。

如图1所示，IED 121、122、123、124每个都耦合到负载111、112、113、114、115中的一个或多个(在一些实施例中，这些负载可以位于IED的“上线”或“下线”)。负载111、112、113、114、115可以包括例如与具体应用(例如，工业应用)、应用和/或过程相关联的机器或装置。例如，机器可以包括电气或电子装备。机器还可以包括与装备相关联的控制和/或辅助装备。

在实施例中，IED 121、122、123、124可以监测，并且在一些实施例中，分析与它们所耦合的负载111、112、113、114、115相关联的参数(例如，能量相关参数)。在一些实施例中，IED 121、122、123、124也可以嵌入在负载111、112、113、114、115内。根据各个方面，IED121、122、123、124中的一个或多个可以被配置用于监测公用事业馈电，包括电涌保护设备(SPD)、跳闸单元、有源滤波器、照明、IT装备、电机和/或变压器，它们是负载111、112、113、114、115和IED 121、122、123、124的一些示例，并且可以检测接地故障、电压骤降、电压升高、瞬时中断和振荡瞬变，以及风扇故障、温度、电弧故障、相对相故障、短路绕组、熔断器熔断和谐波失真，这些是可以与负载111、112、113、114、115相关联的一些示例参数。IED 121、122、123、124还可以监测设备，诸如发电机，包括输入/输出(I/O)、保护继电器、电池充电器和传感器(例如，水、空气、气体、蒸汽、电平、加速度计、流速、压力等)。

根据另一方面，IED 121、122、123、124可以检测过压、欠压或瞬时过压状况，以及其他参数，诸如温度，包括环境温度。根据进一步的方面，IED 121、122、123、124可以提供被监测参数和被检测状况的指示，这些指示可以用于控制负载111、112、113、114、115以及安装有负载111、112、113、114和IED 121、122、123、124的电气***中的其他装备。IED 121、122、123、124可以执行多种其他监测和/或控制功能，并且本文公开的方面和实施例不限于根据上面提到的示例操作的IED 121、122、123、124。

应当理解，IED 121、122、123、124可以采取各种形式，并且可以各自具有相关联的复杂性(或一组功能性能力和/或特征)。例如，IED 121可以对应于“基础”IED，IED 122可以对应于“中级”IED，IED 123可以对应于“高级”IED。在这样的实施例中，中间IED 122可以具有比基础IED 121更多的功能(例如，能量测量特征和/或能力)，并且高级IED 123可以具有比中间IED 122更多的功能和/或特征。例如，在实施例中，IED 121(例如，具有基础能力和/或特征的IED)可以能够监测瞬时电压、电流能量、需求、功率因数、平均值、最大值、瞬时功率和/或长持续时间rms变化，IED 123(例如，具有高级能力的IED)可以能够监测附加的参数，诸如电压瞬变、电压波动、频率转换速率、谐波功率流和离散谐波分量(所有这些都以更高的采样率进行)、等等。应当理解，该示例仅用于说明，并且同样地在一些实施例中，具有基础能力的IED能够监测被指示为与具有高级能力的IED相关联的一个或多个上述能量测量参数。还应当理解，在一些实施例中，IED121、122、123、124各自具有独立的功能。

在所示的示例实施例中，IED 121、122、123、124经由“云”150通信耦合到中央处理单元140。在一些实施例中，IED 121、122、123、124可以直接地通信耦合到云150，如IED 121在所示实施例中那样。在其他实施例中，IED 121、122、123、124可以间接地通信耦合到云150，例如通过中间设备，诸如云连接的集线器130(或网关)，如IED 122、123、124在所示实施例中那样。云连接的集线器130(或网关)可以例如向IED 122、123、124提供对云150和中央处理单元140的访问。应当理解，不是所有的IED都与云150(直接地或非直接地)有连接(或能够连接)。在IED不与云150连接的实施例中，IED可以与网关、边缘软件或者可能无其他设备通信(例如，在IED正在本地地处理数据的实施例中)。

如本文所使用的，术语“云”和“云计算”旨在指连接到互联网或以其他方式可由IED 121、122、123、124经由通信网络访问的计算资源，该通信网络可以是有线或无线网络或两者的组合。包括云150的计算资源可以集中在单个位置，分布在多个位置，或者两者的组合。云计算***可以根据具体的云***架构或编程在多个机架、刀片、处理器、内核、控制器、节点或其他计算单元之间划分计算任务。类似地，云计算***可以将指令和计算信息储存在集中式存储器或储存器中，或者可以将这样的信息分布在多个储存器或存储器组件中。云***可以将指令和计算信息的多个副本储存在冗余储存单元中，诸如RAID阵列。

中央处理单元140可以是云计算***或云连接的计算***的示例。在实施例中，中央处理单元140可以是位于安装了负载111、112、113、114、115和IED 121、122、123、124的建筑内的服务器，或者可以是位于远程的基于云的服务。在一些实施例中，中央处理单元140可以包括类似于IED 121、122、123、124的计算功能组件，但是通常可以拥有数据处理中涉及的更大数量和/或更强大版本的组件，诸如处理器、存储器、储存器、互连机构等。中央处理单元140可以被配置用于实现各种分析技术，以识别从IED 121、122、123、124接收的测量数据中的模式，如下面进一步讨论的。本文讨论的各种分析技术进一步涉及一个或多个软件功能、算法、指令、应用和参数的执行，这些软件功能、算法、指令、应用和参数储存在通信耦合到中央处理单元140的一个或多个存储器源上。在某些实施例中，术语“功能”、“算法”、“指令”、“应用”或“参数”也可以分别指并行和/或串联操作的功能、算法、指令、应用或参数的层级。层级可以包括基于树的层级，诸如二叉树、具有从每个父节点下降的一个或多个子节点的树或其组合，其中每个节点表示特定的功能、算法、指令、应用或参数。

在实施例中，由于中央处理单元140连接到云150，所以它可以经由云150访问附加的云连接的设备或数据库160。例如，中央处理单元140可访问互联网并接收信息，诸如天气数据、公用事业价格数据或可能对分析从IED 121、122、123、124接收的测量数据有用的其他数据。在实施例中，云连接的设备或数据库160可以对应于与一个或多个外部数据源相关联的设备或数据库。另外，在实施例中，云连接的设备或数据库160可以对应于用户设备，用户可以从该用户设备提供用户输入数据。用户可以查看关于IED 121、122、123、124的信息(例如，IED制造商、型号、类型等)和由IED 121、122、123、124使用用户设备收集的数据(例如，能量使用统计)。另外，在实施例中，用户可以使用用户设备来配置IED 121、122、123、124。

在实施例中，通过利用中央处理单元140相对于IED 121、122、123、124的云连接性和增强的计算资源，在适当的时候，可以对从一个或多个IED 121、122、123、124以及上述附加的数据源取得的数据执行复杂的分析。该分析可用于动态控制与电气***相关联的一个或多个参数、过程、状况或装备(例如，负载)。

在实施例中，参数、过程、状况或装备由与电气***相关联的控制***动态控制。在实施例中，控制***可以对应于或包括电气***中的一个或多个IED 121、122、123、124、中央处理单元140和/或电气***内的或外部的其他设备。

参考图2和图2A，图2示出了根据本公开的实施例的可以在其中实现本发明的电气***的示例部分。另外，图2A示出了根据本公开的实施例的示例电力监测***(EPMS)，例如，用于捕获和分析数据(例如，能量相关数据)。如图2A所示，EPMS通常并入有安装在整个电气***(诸如图1所示的电气***)中的各种IED阵列。这些IED可以具有不同级别的能力和特征集；一些更多一些更少。例如，能量消费者通常在电能进入其房屋的位置处安装高端(许多/大多数能力)IED(图2A中的M₁)。这样做是为了获取对从源(一般是公用事业公司)接收的电气信号的质量和数量尽可能广泛的了解。因为计量预算常常是固定的，能量消费者通常希望尽可能广泛地跨他们的电气***计量，传统观点认为，随着安装的计量点越来越靠近负载，IED的能力逐渐变低。简而言之，大部分设施并入的低/中程IED比高端IED多得多。

“高端”计量平台(以及一些“中程”计量平台)更昂贵，并且通常能够捕捉包括高速电压事件的PQ现象。与高端IED相比，“低端”计量平台更便宜，并且通常具有减少的处理器带宽、采样率、存储器和/或其他能力。低端IED的重点，包括在大多数断路器、UPS、VSD等中进行的能量测量，通常是能量消耗或其他与能量相关的功能，或许还有一些非常基础的电力质量现象(例如，诸如不平衡、过压、欠压等稳态量)。简而言之，图2A所示的EPMS可以包括各种IED，并且可以被配置用于监测电气***的一个或多个方面。

根据本公开的一些实施例，由电气***中的IED捕获的能量相关信号/波形可以基本上在任何地方被分析，例如，包括在负责捕获能量相关信号/波形的至少一个IED中。例如，如图2所示，可以在至少一个IED 210、至少一个网关220、至少一个边缘应用230、至少一个基于云的服务器240、至少一个基于云的应用250和/或至少一个储存部件260上分析捕获的能量相关波形。应当理解，该分析可以发生在除了图2中所示的那些之外的一个或多个附加的或可替代的***和设备中。例如，尽管图2所示的***被示为包括至少一个网关220，但是应当理解，在一些情况下，***可以不包括该至少一个网关220。应当理解，根据本公开的各个方面，所公开的发明的焦点在于自动评估电气***中的事件恢复本身；而不那么关注发生事件恢复的地方。

根据本公开的一些实施例，图2中所示的至少一个IED 210被配置用于从电压和/或电流信号捕获/生成电气***中的一个或多个能量相关信号/波形。例如，该至少一个IED210可以包括至少一个电压和/或电流测量设备，其被配置用于测量电气***中的电压和/或电流信号，并且该至少一个IED 210可以从或使用测量的电压和/或电流信号生成一个或多个能量相关信号/波形捕获(例如，WFC，如图2所示)。应当理解，在EPMS的正常操作期间，多个设备(例如，至少一个IED 210)可以捕获大量的能量相关信号/波形捕获。

如图2所示，能量相关信号/波形捕获可以在至少一个IED 210、至少一个网关220、至少一个边缘应用230、至少一个基于云的服务器240、至少一个基于云的应用250和至少一个储存部件260中的一个或多个上进行处理、储存等，或使用至少一个IED 210、至少一个网关220、至少一个边缘应用230、至少一个基于云的服务器240、至少一个基于云的应用250和至少一个储存部件260中的一个或多个进行处理、储存等。应当理解，该至少一个储存部件260可以位于***中的任何位置。例如，在一些实施例中，该至少一个储存部件260可以设置在至少一个IED 210、至少一个网关220、至少一个边缘应用230、至少一个基于云的服务器240和至少一个基于云的应用250中的至少一个中，或者与它们相关联。应当理解，该至少一个储存部件260可以另外地或可替代地被提供为或对应于与至少一个IED 210、至少一个网关220、至少一个边缘应用230、至少一个基于云的服务器240和至少一个基于云的应用250分离的储存工具。

捕获和分析能量相关信号/波形的附加的方面，例如自动评估电气***中的事件恢复，将从下面的进一步讨论中得到理解。

应当理解，特定应用可以使用图2和其他附图中所示的所有的元素、附加的元素、不同的元素或更少的元素来提供相同或相似的结果。例如，在一个示例实施方式中，根据本公开的实施例的EPMS可以不运用网关(例如，220)和/或基于云的连接(例如，到基于云的服务器和/或基于云的应用，诸如240、250)。而是，例如，EPMS可以选择经由以太网Modbus/TCP互连将至少一个IED(例如，210)与边缘应用(例如，240)互连。

参考图3，可适于在图1所示的电气***和/或图2所示的EPMS中使用以例如捕获、处理、储存能量相关信号/波形捕获等的示例IED 300包括控制器310、存储器设备315、储存器325和界面330。IED 300还包括输入输出(I/O)端口335、传感器340、通信模块345和用于通信耦合两个或更多IED组件310-345的互连机构320。

存储器设备315可以包括易失性存储器，例如，诸如DRAM或SRAM。存储器设备315可以储存在IED 300操作期间收集的程序和数据。例如，在IED 300被配置用于监测或测量与电气***中的一个或多个负载(例如，图1所示的111)相关联的一个或多个电气参数的实施例中，存储器设备315可以储存监测到的电气参数。

储存***325可以包括计算机可读和可写的非易失性记录介质，诸如磁盘或闪存，其中储存了定义将由控制器310执行的程序或将由该程序处理的信息的信号。控制器310可以根据已知的计算和数据传输机制来控制储存***325和存储器设备315之间的数据传输。在实施例中，由IED 300监测或测量的电气参数可以储存在储存***325中。

I/O端口335可用于将负载(例如，图1中所示的111)耦合到IED 300，并且传感器340可用于监测或测量与负载相关联的电气参数。I/O端口335还可以用于将外部设备，诸如传感器设备(例如，温度和/或运动传感器设备)和/或用户输入设备(例如，本地或远程计算设备)(未示出)耦合到IED 300。外部设备可以是本地或远程设备，例如网关(或多个网关)。I/O端口335可以进一步被耦合到一个或多个用户输入/输出机构，诸如按钮、显示器、声学设备等，以提供警示(例如，显示视觉警示，诸如文本和/或稳定或闪烁的光，或者提供音频警示，诸如哔声或延长的声音)和/或允许用户与IED 300交互。

通信模块345可以被配置用于将IED 300耦合到一个或多个外部通信网络或设备。这些网络可以是安装有IED 300的建筑内的私人网络，或者是公共网络，诸如互联网。在实施例中，通信模块345还可以被配置用于将IED 300耦合到与包括IED 300的电气***相关联的云连接的集线器(例如，图1中所示的130)，或者云连接的中央处理单元(例如，图1中所示的140)。

IED控制器310可以包括被配置用于执行IED 300的特定功能的一个或多个处理器。处理器可以是商业可获得的处理器，诸如众所周知的可从Intel公司获得的PentiumTM、CoreTM或AtomTM类处理器。许多其他处理器是可用的，包括可编程逻辑控制器。IED控制器310可以执行操作***来定义计算平台，与IED 300相关联的应用可以在该计算平台上运行。

在实施例中，由IED 300监测或测量的电气参数可以在控制器310的输入端处作为IED输入数据被接收，并且控制器310可以处理测量的电气参数以在其输出端处生成IED输出数据或信号。在实施例中，IED输出数据或信号可以对应于IED 300的输出。例如，可以在I/O端口335处提供IED输出数据或信号。在实施例中，IED输出数据或信号可以由云连接的中央处理单元接收，例如用于进一步处理(例如，识别、跟踪和分析电力质量事件)，和/或由IED耦合到的装备(例如，负载)接收(例如，用于控制与装备相关联的一个或多个参数，如下面将进一步讨论的)。在一个示例中，IED 300可以包括界面330，用于显示指示IED输出数据或信号的可视化和/或用于选择IED 300的配置参数(例如，波形捕获和/或压缩参数)。在实施例中，界面330可以对应于图形用户界面(GUI)。

IED 300的组件可以通过互连机构320耦合在一起，互连机构320可以包括一个或多个总线、布线或其他电气连接装置。互连机构320可以使通信(例如，数据、指令等)能够在IED 300的***组件之间交换。

应当理解，IED 300只是根据本公开的各个方面的IED的许多潜在配置中的一种。例如，根据本公开实施例的IED可以包括比IED 300更多(或更少)的组件。另外，在实施例中，可以组合IED 300的一个或多个组件。例如，在实施例中，存储器315和储存器325可以被组合。

应当理解，例如，波形捕获(WFC)，诸如可以由IED 300捕获的波形捕获(WFC)，是可以使用许多方法触发的电压和/或电流信号的高速测量和记录，这些方法包括：手动地、在超过一个或多个参数阈值之后自动地、周期性地(例如，在每天中午12:00)、由外部输入(例如，数字状态输入信号的改变)发起或开始、或通过一些其他手段。如将从下面进一步讨论中理解的，本文公开的发明自动分析能量相关信号/波形捕获以评估电气***中的事件恢复。

参考图4，流程图(或流程示意图)被示出以说明本公开的涉及自动评估电气***中的事件恢复的示例方法(此处为方法400)。矩形元素(由图4中的元素405代表)，在本文可以被称为“处理框”，可以表示计算机软件和/或IED算法指令或指令组。菱形元素(由图4中的元素410代表)，在本文可以被称为“判定框”，表示计算机软件和/或IED算法指令，或者指令组，其影响由处理框表示的计算机软件和/或IED算法指令的执行。处理框和判定框(以及所示的其他框)可以表示由诸如数字信号处理器电路或专用集成电路(ASIC)的功能等同的电路执行的步骤。

流程图没有描述任何具体的编程语言的语法。而是，流程图示出了本领域普通技术人员制造电路或生成计算机软件以执行具体装置所需的处理所需要的功能信息。应该注意的是，许多例行程序元素，诸如循环和变量的初始化以及暂时的变量的使用没有被示出。本领域的普通技术人员将会理解，除非本文另有说明，否则所描述的具体的框的次序仅仅是说明性的，并且可以变化。因此，除非另有说明，下面描述的框是无序的；这意味着，当可能时，这些框可以以任何方便或期望的顺序执行，包括连续的框可以同时执行(例如，在多个处理器和/或多个IED上并行运行)，反之亦然。另外，在一些情况下，框的顺序/流程也可以重新排列/互换。还将理解，来自下述流程图的各种特征可以在一些实施例中组合。因此，除非另有说明，来自下述流程图的特征可以与其他预期的特征相组合，例如，以捕获与寻求由本公开保护的电气***中的自动评估事件恢复相关联的***和方法的各种优点和方面。还应当理解，在一些实施例中，来自下述流程图的各种特征可以分离。例如，尽管图4所示的流程图被示为具有许多框，但是在一些实施例中，该流程图所示的方法可以包括更少的框或步骤。

参考图4，流程图示出了用于自动评估电气***中的事件恢复的示例方法400。方法400可以例如在电气***中的至少一个IED(例如，图1中所示的121)的处理器上和/或远离该至少一个IED，例如，在基于云的***、现场/边缘软件、网关或另一头端***中的至少一个中实现。

如图4所示，方法400起始于框405，其中使用电气***中的至少一个IED捕获/测量至少一个能量相关信号。该至少一个IED可以被安装在或位于例如电气***中多个计量点的相应计量点。在一些实施例中，该至少一个IED可以耦合到电气***中的一个或多个负载/装备/装置(例如感应电机)，并且由至少一个IED捕获的能量相关信号可以与至少一个IED所耦合到的负载/装备/装置的操作相关联。能量相关信号也可以与电气***中的具体的区域相关联。能量相关信号可以包括例如电压信号、电流信号、输入/输出(I/O)数据以及导出值或提取值中的至少一个。在一些实施例中，I/O数据包括数字信号(例如，两个离散状态)和模拟信号(例如，连续变量)中的至少一个。能量相关信号的其他示例类型在本公开的发明内容部分中指出。

应当理解，在一些实施例中，至少一个能量相关信号捕获可以自动地、半自动地和/或响应于用户输入(例如，手动触发)来发起或开始，或者通过超过某个参数的阈值来发起或开始。例如，至少一个IED可以被配置用于采取或执行周期性和/或非周期性的信号/波形捕获。根据本公开的一些实施例，波形捕获被分组为两类别中的一类：“非周期性”和“周期性”波形捕获。非周期性波形捕获来自随机的、任意的、未计划的、意外的、无意的或不可预测的事件(例如，电压骤降、电压升高、电压瞬变、甚至电压中断)中的至少一个，通常使用确定的或预先确定的阈值来触发电压和/或电流信号的捕获。它们也可能由外部输入触发，诸如I/O状态改变、越过一个或多个外部传感器的阈值，或者由一些其他任意或伪任意条件触发。周期性波形捕获来自非随机、非任意、计划的、预期的、定时的、有意的或可预测的动作中的至少一个，以请求、诱导、生成或强制电压和/或电流信号的稳态波形捕获。

在框410，处理来自在框405测量或捕获的至少一个能量相关信号/波形的或由该至少一个能量相关信号/波形导出的能量相关数据，并且确定是否已经识别了电气***中至少一个事件的发生。适于识别至少一个识别的事件发生的特性和/或行为(例如，最相关和/或重要的特性和/或行为)包括以下至少一项：严重性(幅度)、持续时间、电力质量类型(例如，骤降、升高、中断、振荡瞬态、脉冲瞬态等)、发生时间、受影响的相位、涉及的过程、位置、受影响的设备、相对或绝对影响、恢复时间、事件周期或事件类型等。相关特性和/或行为的附加的示例可以包括例如以下至少一个：关于事件之前、期间或之后发生的活动的信息，诸如与事件相关的测量负载改变，或者在事件之前、期间或之后打开或关闭的具体负载或装置。在一些实施例中，关于事件的信息可以从事件开始时间之前获取的电气测量数据的部分中提取，并且可以从事件结束(例如，电压信号返回到正常值)之后获取的电气测量数据的部分中提取。另外，在一些实施例中，关于事件的信息可以从事件期间获取的电气测量数据的部分中提取。频率分量；骤降类型；受影响的相位；相位角；幅度、持续时间、相关频率分量、具有相关联的相位角的骤降类型的组合；以及与至少一个捕获的能量相关信号相关联的其他相关信息也可以适用于识别至少一个识别的事件发生。

根据本公开的一些实施例，至少一个识别的事件发生指示电气***中的至少一个异常状况。如从下面的讨论中可以进一步理解的，至少一个异常状况可能导致电气***中的负载损失、装备故障等。在一些示例实施方式或情形中，至少一个异常状况可以包括电力质量事件。电力质量事件可以包括例如电压骤降、电压升高和电压瞬变中的至少一个。例如，可以基于IEEE标准1159-2019(或者该标准的可替代的其他版本)中阐述的定义来表征电力质量事件。应当理解，IEEE标准1159-2019是一个标准团体(在这种情况下是IEEE)定义/表征电力质量事件的方式。应当理解，还有其他定义电力质量类别/事件的标准，诸如国际电工委员会(IEC)、美国国家标准协会(ANSI)等，它们可能具有不同的描述或电力质量事件类型、特性和术语。在一些实施例中，电力质量事件可以是定制的电力质量事件(例如，由用户定义)。

应当理解，在一些情况下，被处理以识别电气***中至少一个事件的发生的能量相关数据可以包括除了来自在框405测量或捕获的至少一个能量相关信号的或由该至少一个能量相关信号导出的数据之外的其他类型的数据。例如，可以预期，能量相关数据可以进一步包括I/O数据、用户输入数据、PLC数据等中的至少一个，这些类型的数据中的一种或多种用于识别电气***中至少一个事件的发生。

在框410，如果确定电气***中的至少一个事件的发生已经被识别，则该方法可前进至框415。可替代地，如果确定电气***中的至少一个事件的发生未被识别，则该方法可结束，返回到框405(例如，用于捕获附加的能量相关信号用于分析)，或者可采取一个或多个动作。示例动作可以包括储存、显示和/或分析至少一个捕获的能量相关信号。从下面进一步讨论中可以理解附加的示例性动作。

在框415，分析与识别的至少一个事件的发生相关联的能量相关数据，以确定事件对与电气***相关联的负载和/或区域的影响。根据本公开的一些实施例，将识别的至少一个事件的发生的测量幅度和测量持续时间中的至少一个与参考幅度和参考持续时间中的至少一个进行比较，以确定事件对与电气***相关联的负载和/或区域的影响。例如，响应于确定影响超过影响阈值，可以确定电气***和/或其负载的一部分和/或全部受到识别的至少一个事件的发生的影响。例如，一些负载和/或区域可能比其他负载和/或区域更容易受到能量相关问题/事件的影响。根据本公开的一些实施例，例如，基于过去恢复特性的历史分析、客户群类型等，可以将负载自动分组到区域中。例如，这些区域可用于分析如何在客户设施中构建电气层级。

在框420，进一步分析与识别的至少一个事件的发生相关联的能量相关数据，以确定是否已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从事件的恢复。该分析可以包括，例如，评估能量相关信号和/或数据和/或其他信号，以表征恢复期间添加的负载、负载类型和/或区域，被重新供能的负载、负载类型和/或区域的顺序，缺失的负载、负载类型和/或区域，与历史上相似的事件恢复特性的比较、与来自类似或不类似的市场群的恢复特性和/或基线的比较等。

如果确定已经发起或开始恢复，则该方法可以进行到框425。可替代地，如果确定恢复将在未来时间发生(例如，在规定时间或响应于用户指示恢复将发生)，则该方法可在恢复已经发起或开始之后(即，在等待时段之后)前进至框425。如果确定还没有发起或开始恢复(例如，立即或在未来的时间)，则该方法可以结束，返回到框405(例如，用于捕获附加的能量相关信号用于分析)，或者可以采取一个或多个动作。如上面所指出的，示例动作可以包括储存、显示和/或分析至少一个捕获的能量相关信号。

在框425，响应于确定已经为受事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始恢复，可以确定从事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域。

在框430，可以确定至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓。

参考框425和430，根据本公开的一些实施例，通过识别新的“运行模式”、现有的“运行模式”、现有的和/或新的“运行模式”的改变、暂时的“稳定性”、暂时的“不稳定性”、以及与电气***相关联的任何电气特性和/或控制信号(例如，谐波、有功功率、状态输入/输出等)的改变中的至少一个，来确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓中的至少一个。另外，根据本公开的一些实施例，基于对数据的一种或多种类型、参数和/或行为的分析，来确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓中的至少一个，该数据的一种或多种类型包括时序数据日志、波形捕获、实时数据、I/O数据、用户输入等。

根据本公开的一些实施例，确定从事件恢复的负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓包括确定一个或多个负载、负载类型和/或区域或者负载、负载类型和/或区域的组合是否正在从事件恢复。

在框435，跟踪和/或评估负载、负载类型和/或区域中的至少一个的恢复轮廓以及电气***内的负载移除、负载添加、负载改变、负载类型改变和区域改变(即，区域内的改变)中的至少一个，直到恢复满足一个或多个恢复准则(例如，恢复被认为是完整的、令人满意的、规定的或建议的时间段已满足等)。跟踪和/或评估可以包括例如恢复特性、行为和/或参数，诸如负载、负载类型和/或区域轮廓、信息、经过的恢复时间、状态等。例如，如图5所示，其中是示出了根据本公开的实施例的示例性自动事件恢复评估的曲线，示出并跟踪了在示例性事件期间失去供能的负载类型(或者能量消耗减少的负载类型)。这些负载类型可以包括例如单相、相-相和/或三相负载，它们可以是线性和/或非线性负载。如曲线所示，实际事件轮廓最初与预期轮廓和典型的事件前轮廓一致。然而，在事件发生后，实际事件轮廓偏离了预期轮廓。例如，如图5所示，可以跟踪各种度量。这些度量可以包括例如最大负载损失、添加的负载类型、移除的负载类型，以及何时发生完全、部分和/或预期恢复。

如上面所指出的，在一些示例实施方式中，跟踪(诸如图5所示)一直发生，直到恢复满足一个或多个恢复准则。根据本公开的一些实施例，响应于以下各项中的至少一项，认为满足恢复准则：用户反馈指示已经满足恢复准则，至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓和/或对电气***的负载、负载类型和/或区域的添加满足与恢复相关联和/或指示恢复的一个或多个用户定义的和/或学习的阈值或定义，来自装备/负载的I/O信号指示恢复，每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓和/或对电气***的负载、负载类型和/或区域的添加的启发式评估和统计评估指示恢复。

根据本公开的一些实施例，与恢复相关联和/或指示恢复的用户定义的和/或学习的阈值或定义具有相关联或规定的时间段/持续时间。应当理解，根据本公开的一些实施例，用户也可以在任何规定或非规定的时间任意地结束恢复。还应当理解，恢复轮廓的统计评估可以使用以下至少一种：相对简单的统计方法(例如，基于数据分布的统计，诸如标准偏差、百分位数等)，更复杂的时间序列分析方法(例如，ARIMA、LSTM等)、更高级的形状/信号鉴别(例如，CNN、小波等)、固定或动态时间框或其组合。

在框440，在从事件的恢复已经满足恢复准则期间和/或之后，可以采取或执行至少一个动作，以提供与从事件的恢复相关联的指示(例如，视觉和/或听觉指示等)、优化或优化建议、以及反馈响应(例如，控制信号等)中的至少一个。例如，根据本公开的一些实施例，至少一个动作可以包括以下至少一个：提供恢复持续时间、恢复成功率、恢复百分比、当前正在实现的恢复手段等的指示。该至少一个动作还可以包括以下至少一个：对恢复的评估、加速恢复的建议、以及关于恢复的其他类型的反馈等。关于恢复的反馈可以包括例如恢复期间的动态(实时)反馈和/或恢复之后的历史反馈。

在框440采取或执行的至少一个动作可以另外地或可替换地包括提供一个或多个警报以指示以下至少一个：1)从进行中/仍在进行中的事件恢复，2)在恢复期间或刚恢复之后新的峰值需求的风险，3)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载，4)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载类型，5)在恢复期间已经或还没有被重新供能的区域，6)从事件的恢复时间过长，等等。

应当理解，上述示例动作只是可以采取的许多可能的示例动作中的几个。根据本公开的一些实施例，动作可以是负载特定的、负载类型特定的、区域特定的、事件特定的、应用特定的和/或客户特定的。例如，半导体制造设施和数据中心是两种示例客户类型，可施行不同的动作。应当理解，可以自动、半自动和/或响应于用户输入(即，用户发起的动作)来发起或开始动作(例如，关于恢复的反馈)。

在框445，其在一些实施例中是可选的，可以储存一种或多种类型的相关信息，例如用于未来的使用和/或分析。例如，恢复特性的轮廓、在恢复期间做出的决定(例如，终端用户提前终止恢复跟踪和/或考虑恢复正在进行)、与至少一个事件相关和/或关联的任何相关数据等可以被储存。例如，关于恢复特性的轮廓，在一个示例实施方式中，负载、负载类型和/或区域中的至少一个的恢复轮廓可以被储存。

在储存相关信息的实施例中，可以理解，例如基于用户配置的偏好，相关信息可以本地储存(例如，储存在至少一个本地储存设备上)和/或远程储存(例如，储存在基于云的储存器上)。例如，用户可以在(例如，用户设备的)用户界面中指示他们本地和/或远程储存相关信息的偏好，并且可以基于用户配置的偏好来储存相关信息。应当理解，储存相关信息的位置可以基于各种其他因素，包括客户类型/群、过程、存储器要求、成本等。

还应当理解，可以在图4中所示的方法400的任何步骤期间储存相关信息。换句话说，框445不一定需要如图4所示发生在框440之后。而是，它可以在方法400期间的一个或多个点发生。

在一些实施例中，在框445(或框440)之后，该方法可以结束。在其他实施例中，该方法可返回到框405并再次重复(例如，用于捕获附加的能量相关信号)。在该方法在框445(或框440)之后结束的一些实施例中，该方法可以响应于例如用户输入、自动地、周期性地和/或控制信号而被再次发起。

应当理解，在一些实施例中，方法400可以包括一个或多个附加的框或步骤，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。例如，根据本公开的一些实施例，方法400可以进一步包括创建恢复事件(例如，跟踪数据、负载改变、负载添加、负载移除、区域改变、负载或区域状态、或其他相关事件或输入等)的列表以优化恢复改进和/或促进构建从事件的恢复的标准操作过程(SOP)。例如，可以构建SOP以优化各种目标，诸如峰值需求减少、计费减少、恢复持续时间/时间段、恢复期间的能量消耗、与恢复相关联的CO₂排放、特定负载或区域改进、负载类型改变、技术改变、装备或***保护、安全改进等。

根据本公开的进一步实施例，方法400可另外地包括对一部分的电气***的(例如，区域)或整个电气***的一个或多个IED执行分析/动作。例如，这可以包括改变配置、记录间隔率、阈值、负载、负载类型、区域概要、更新基线等。

根据本公开的又一进一步实施例，方法400可以另外地包括分析实时恢复需求与现有峰值需求的对比，以最小化无意中为与电气***相关联的地点建立新的峰值需求的风险。例如，当电气***从电压事件恢复时，有可能使***重新上线，使得为该客户/终端用户建立新的峰值需求。这将导致公用事业计费需求部分的需求成本更高。

本领域的普通技术人员将理解本发明的其他示例方面和优点。

如上所述，并且如本领域普通技术人员将理解的，本文公开的实施例可以被配置为***、方法或其组合。相应地，本公开的实施例可以包括各种手段，包括硬件、软件、固件或其任意组合。

应当理解，本文寻求保护的构思、***、电路和技术不限于在本文描述的示例应用(例如，电力监测***应用)中使用，而是可以在期望优化来自电气***中的一个或多个IED的波形捕获的基本上任何应用中使用。尽管已经示出和描述了本公开的具体实施例和应用，但是应当理解，本公开的实施例不限于本文公开的精确构造和组成，并且在不脱离所附权利要求中定义的本公开的精神和范围的情况下，各种修改、改变和变化从前面的描述中是显而易见的。

已经描述了用于说明作为本专利主题的各种构思、结构和技术的优选实施例，现在对于本领域普通技术人员来说，可以使用并入这些构思、结构和技术的其他实施例将变得显而易见。另外，本文描述的不同实施例的元素可以组合以形成上面没有特定阐述的其他实施例。

相应地，主张本专利的范围不应限于所描述的实施例，而应该只由所附权利要求的精神和范围来限定。

Claims (25)

1.一种用于自动评估电气***中的事件恢复的方法，包括：

处理来自由所述电气***中的至少一个智能电子设备(IED)捕获的至少一个能量相关信号的或由所述至少一个能量相关信号导出的能量相关数据，以识别所述电气***中至少一个事件的发生；

分析与至少一个识别的事件相关联的所述能量相关数据，以确定所述事件对与所述电气***相关联的负载和/或区域的影响，以及是否已经为受所述事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从所述事件的恢复；

响应于确定已经为受所述事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从所述事件的恢复，确定从所述事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域以及所述至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓；

跟踪所述负载、负载类型和/或区域中的至少一个的所述恢复轮廓以及所述电气***内的负载移除、负载添加、负载改变、负载类型改变和区域改变中的至少一个，直到恢复已经满足一个或多个恢复准则；以及

在从所述事件的恢复已经满足所述恢复准则期间和/或之后，执行至少一个动作，以提供与从所述事件的恢复相关联的指示、优化或优化建议、以及反馈响应中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过识别新的“运行模式”、现有的“运行模式”、现有的和/或新的“运行模式”的改变、暂时的“稳定性”、暂时的“不稳定性”、以及与所述电气***相关联的任何电气特性和/或控制信号的改变中的至少一个，来确定从所述事件恢复的所述负载、负载类型和/或区域以及每个所述负载、负载类型和/或区域的所述恢复轮廓中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中基于对数据的一种或多种类型、参数和/或行为的分析，确定从所述事件恢复的所述负载、负载类型和/或区域以及每个所述负载、负载类型和/或区域的所述恢复轮廓中的至少一个，所述数据的一种或多种类型包括时序数据日志、波形捕获、实时数据、I/O数据、用户输入等。

4.根据权利要求1所述的方法，其中响应于以下至少一项，认为满足所述恢复准则：用户反馈指示已经满足所述恢复准则，至少一个负载、负载类型和/或区域的所述恢复轮廓和/或对所述电气***的所述负载、负载类型和/或区域的所述添加满足与恢复相关联和/或指示恢复的一个或多个用户定义的和/或学习的阈值或定义，来自装备/负载的I/O信号指示所述恢复，每个负载、负载类型和/或区域的所述恢复轮廓和/或对所述电气***的负载、负载类型和/或区域的所述添加的启发式评估和统计评估指示所述恢复。

5.根据权利要求4所述的方法，其中与恢复相关联和/或指示恢复的所述用户定义的和/或学习的阈值或定义具有相关联的或规定的时间段/持续时间。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述统计评估使用相对简单的统计方法、更复杂的时间序列分析方法(例如，ARIMA、LSTM等)、更高级的形状/信号鉴别、固定或动态时间框或其组合中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定从所述事件恢复的所述负载、负载类型和/或区域以及每个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓包括：确定一个或多个负载、负载类型和/或区域，或者负载、负载类型和/或区域的组合是否正在从所述事件恢复。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述跟踪包括恢复特性、行为和/或参数，诸如负载、负载类型和/或区域轮廓、信息、经过的恢复时间、状态等。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

创建恢复事件的列表以优化恢复改进和/或促进构建从事件的恢复的标准操作过程(SOP)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述SOP被构建以优化各种目标，诸如峰值需求减少、计费减少、恢复持续时间/时间段、恢复期间的能量消耗、与恢复相关联的CO₂排放、特定负载或区域改进、负载类型改变、技术改变、装备或***保护、安全改进等。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析包括评估能量信号和/或数据和/或其他信号，以表征恢复期间添加的负载、负载类型和/或区域，被重新供能的负载、负载类型和/或区域的顺序，缺失的负载、负载类型和/或区域，与历史上类似的事件恢复的比较，与来自类似或不类似的市场群的恢复特性和/或基线的比较等。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量相关数据进一步包括数字和/或模拟I/O数据、用户输入数据、PLC数据、其他控制信号等中的至少一个。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈包括恢复期间的动态(实时)反馈和/或恢复之后的历史反馈。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

对所述电气***的部分(例如，区域)或整体一个或多个IED执行分析/动作。

15.根据权利要求1所述的方法，其中分析实时恢复需求与现有峰值需求的对比，以最小化无意中为与地点相关联的应用、过程、区域和整个电气***中的至少一个建立新的峰值需求的风险。

16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于至少一个先前的恢复的历史分析、客户群类型等，将负载自动分组到区域中；以及

分析从负载、负载类型和/或区域行为获取的恢复信息，以确定如何在所述电气***内构建电气层级的至少一部分。

17.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

提供警报以指示以下至少一个：1)从进行中/仍在进行中的事件恢复，2)在恢复期间或刚恢复之后新的峰值需求的风险，3)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载，4)在恢复期间已经或还没有被重新供能的负载类型，5)在恢复期间已经或还没有被重新供能的区域，6)从事件的恢复时间过长，以及7)相对于事件前参数已经恢复的负载的幅度/量(相对或绝对)。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个动作是负载特定的、负载类型特定的、区域特定的、事件特定的、应用特定的和/或客户特定的。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个识别的事件发生指示所述电气***中的异常状况。

20.根据权利要求1所述的方法，其中适用于识别所述至少一个识别的事件发生的特性和/或行为包括以下至少一个：幅度；持续时间；频率分量；骤降类型；受影响的相位；相位角；所述幅度、所述持续时间、相关联的频率分量、具有相关联的相位角的所述骤降类型的组合；以及与至少一个捕获的能量相关信号相关联的其他相关信息。

21.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个捕获的能量相关信号包括电压信号、电流信号和从所述电压信号和/或所述电流信号中的任何一个导出的另一信号和/或数据中的至少一个。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述电压信号和所述电流信号是以下至少一种：单相电压和电流信号，以及多相电压和电流信号。

23.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个捕获的能量相关信号与所述电气***中的至少一个负载、负载类型和/或区域相关联。

24.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：储存相关信息以供未来使用和/或分析。

25.一种用于自动评估电气***中的事件恢复的***，包括：

至少一个处理器；

耦合到所述至少一个处理器的至少一个存储器设备，所述至少一个处理器和所述至少一个存储器设备被配置用于：

处理来自由所述电气***中的至少一个智能电子设备(IED)捕获的至少一个能量相关信号的或由所述至少一个能量相关信号导出的能量相关数据，以识别所述电气***中至少一个事件的发生；

分析与至少一个识别的事件发生相关联的所述能量相关数据，以确定所述事件对与所述电气***相关联的负载和/或区域的影响，以及是否已经为受所述事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从所述事件的恢复；

响应于确定已经为受所述事件影响的负载和/或区域中的至少一个发起或开始从所述事件的恢复，确定从所述事件恢复的至少一个负载、负载类型和/或区域以及所述至少一个负载、负载类型和/或区域的恢复轮廓；

跟踪所述负载、负载类型和/或区域中的至少一个的所述恢复轮廓以及所述电气***内的负载移除、负载添加、负载改变、负载类型改变和区域改变中的至少一个，直到恢复满足一个或多个恢复准则；以及

在从所述事件的恢复已经满足所述恢复准则期间和/或之后，执行至少一个动作，以提供与从所述事件的恢复相关联的指示、优化或优化建议、以及反馈响应中的至少一个。