[发明专利]使用通信网络测试对电状况的响应的方法以及功率分配系统

说明书

一种电功率分配系统包含在电功率源和多个电负载之间耦合的多个电路保护装置。每个电路保护装置包含：跳闸单元；网络接口，通信地耦合于包含所述电路保护装置的通信网络；处理器；和存储器。存储器存储指令，所述指令当由处理器来运行时促使处理器：存储与电路保护装置相关联的测试操作参数；接收包含表示电功率分配系统中的电状况的测试数据的测试消息；基于测试数据来调整测试操作参数以仿真电路保护装置的跳闸单元对于电状况的响应；基于测试数据以及测试操作参数的所调整的集合来生成电路保护数据；以及将电路保护数据传送到通信网络和远程访问装置中的至少一个。

背景技术

本申请一般涉及功率分配系统，并更特别涉及操作包含通信网络的功率分配系统的方法。

已知的功率分配系统包括包含被各自耦合于一个或更多负载的电路断路器的多个开关设备阵（lineup）。电路断路器通常包含基于流过电路断路器的感测的电流来控制电路断路器的跳闸单元。更特别地，如果电流在可接受条件之外，则跳闸单元促使流过电路断路器的电流被中断。

一些已知电路断路器被编程有标识电路断路器的不预期的电流水平的一个或更多电流阈值（还称为“拾取(pickup)”阈值）。如果故障在预确定的时间量内汲取超过一个或更多电流阈值的电流，例如，跳闸单元通常激活关联的电路断路器以阻止电流流过电路断路器。然而，在包含多个电路断路器的功率分配系统中，典型的布置使用电路断路器的层级。大电路断路器（即，具有高电流额定的电路断路器）与更低电流馈电器电路断路器相比更靠近功率源被放置，并向更低电流馈电器电路断路器馈电。每个馈电器电路断路器可向连接到负载或其它分配设备的多个其它电路断路器馈电。

故障可在电路断路器层级中的任何地方出现。当故障出现时，由于变化的传感器敏感度和/或容限，具有流过每个电路断路器的相同故障电流的每个电路断路器可检测不同量的故障电流。当故障出现时，最靠近故障的电路断路器应操作以阻止电流流过电路断路器。如果在层级中更高的电路断路器跳闸，则多个电路或负载可不必要地丢失服务。

为了适应于变化的容限并为了确保多个电路断路器不基于相同故障电流而不必要地跳闸，至少一些已知电路断路器的电流阈值被彼此嵌套（nest）以避免重叠故障电流阈值。在一些其它已知系统中，在检测到故障电流时，更低层中的电路断路器将协调或阻塞信号发送到更高层电路断路器，并且响应于阻塞信号，更上层电路断路器的操作与更低层电路断路器的操作来协调。信号通常通过在更低层电路断路器所输出的阻塞信号和更低层电路断路器必须与其协调的每个更上层电路断路器所输入的阻塞信号之间的专用连接来传送。阻塞/协调信号通常是简单二进制（开/关）信号，其中电压的存在指示阻塞信号并且电压的不存在指示阻塞信号的不存在。一些已知系统包括用来添加附加指示（诸如，用来确认不存在阻塞信号但电路断路器之间的连接仍在起作用）的第三信号，诸如周期脉冲。此类已知系统不提供从更低层电路断路器到更上层电路断路器的任何附加信息连同阻塞信号。

在某些系统拓扑学中，称为连结（tie）的电路断路器（其连接具有供应多个母线的多个源的系统的相同层中的分配母线）不能检测故障电流方向。连结中的跳闸单元不知道电流是否正从右到左或左到右地流过该连结。当故障出现时，该连结必须将阻塞信号发送到所有连接的源上的更上层装置。这导致下列的不合乎需要的操作：当可以以其它方式预期所有源装置中的至少一个源装置未被阻塞时，所有源装置被阻塞。

至少一些已知功率分配系统包含在至少两种保护模式中可操作的电路保护装置：正常保护模式和维护模式。在正常保护模式中，标识不预期的电流级别的电流阈值（还称为“拾取”阈值）被设置以保护设备，诸如负载或其它保护装置。维护模式一般在人将正在与在保护装置下游（在更低层中）的负载或保护装置交互时由这个人来激活。在维护模式中，保护装置的设置被调整以使得它对不预期的电流级别更敏感，并且如果可能的话，减少由保护装置所需要来对不预期的电流级别进行反应的时间量。因此，在维护模式被启用时保护装置更容易和/或更快跳闸。保护装置的维护模式通常由人来手动启用和禁用。在一些已知系统中，人未能启用保护装置中的维护模式增加了人在保护的下游工作的危险。未能使保护装置从维护模式返回到正常保护模式可能增加保护装置将不必要跳闸的可能性。