電路保護系統的製作方法
2023-10-24 21:00:57 2
專利名稱：電路保護系統的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及配電系統，尤其涉及一種用於電路保護系統的方法和裝置，為整個系統的區域保護提供多種區域保護功能。
背景技術：
在配電系統中，電力分配給不同的負載並且一般分成支路，從而給規定負載提供電力。支路也能與其他配電設備相連。
我們都知道，當考慮系統的異常電力情況，也就是故障時，採用電路保護裝置或電力開關裝置，例如，電路斷路器，來保護電路。電路斷路器設法防止和減小損害並且通常能自動操作。電路斷路器也設法減小了在故障情況下停電的範圍和持續時間。
我們也知道，打開和關閉這些電路斷路器是基於配電系統結構內的靜態定義的保護區。當前的保護系統採用基於這些靜態定義區的電氣特性的算法，通過運用布置在保護的靜態定義區的電路斷路器來清除故障。
這種當前的系統沒有考慮到配電系統的狀態的改變、拓撲或結構，例如電路斷路器的打開或閉合而導致的潮流的變化。保護系統對配電系統狀態的動態變化的不適應將導致不正確算法的應用和電力控制設備的不必要的功能，這些都是基於保護區域內的錯誤的靜態的狀態。這樣就增加了對系統產生破壞的危險性，比如，不能及時切除故障。這也降低了系統的效率，比如，通過不適時的電路斷路器的打開和多餘的跳閘，並增加了在故障情況下的停電的範圍和持續時間。
相應地，需要將電路保護系統引入配電系統當中，這樣可以降低配電系統的故障損壞危險性和增加配電系統的效率。對於保護系統而言，有更進一步的要求，這就是能夠在配電系統發生變化時改變保護的區域並考慮區域內變化的狀態。對保護系統來說還有一個要求，即提供最優的保護而不犧牲選擇性。還有一個額外的要求就是對變化的保護區域執行複雜的區域保護功能需要有計算效率高的技術。
發明內容
一方面，提供了一種具有電力開關設備的電路的保護方法，所述方法包括定義電路的保護區特性，至少部分基於這些特性定義保護矩陣，以及利用保護矩陣在保護區域實現區域保護功能。
另一方面，提供了一種具有電力開關設備的電路的保護方法，所述方法包括定義布置在電路的保護區域內的電力開關設備的狀態的多種組合。每一個狀態是打開或者閉合。所述方法更進一步包括至少部分基於布置在保護區域內的電力開關設備的狀態的多個組合，來定義保護區域的特性。所述方法還包括至少部分基於這些特性定義在保護區域實現區域保護功能。所述特性是保護區域的實際和可能的特性。
再一方面，提供了一種具有電力開關設備的電路的保護方法，所述方法包括定義電路的保護區域的多個結構。所述多個結構是實際和可能的結構。所述多個結構至少部分基於布置在保護區域內的電力開關設備的狀態。每一個狀態是打開或者閉合。所述方法更進一步包括至少部分基於多個結構定義區域保護功能的多個係數、確定保護區域的最初的拓撲、在最初拓撲的基礎上至少選擇多個係數當中的一個、至少部分基於選擇的至少是多個係數當中的一個，來在保護區域實現區域保護功能。最初的拓撲是基於每一個布置在保護區域的電力開關設備的最初狀態的。最初狀態是打開或閉合。
再一方面，提供了一種與具有電力開關設備和保護區域的電路相耦合的保護系統。所述保護系統包括一種通過通信方式與電力開關設備耦合的控制處理單元。所述控制處理單元至少部分基於保護區域的特性來為保護區域實現區域保護功能。所述特性是保護區域的實際和可能的特性。
又一方面，提供了一種配電系統，所述配電系統包括具有電力開關設備和保護區域的電路。所述系統還包括與電力開關設備通過通信方式耦合的控制處理單元。所述控制處理單元至少部分基於保護區域的特性來為保護區域實現區域保護功能。所述特性是保護區域的實際和可能的特性。
本發明以上的描述和其他特徵及優點將在下述詳細的說明、附圖和所附的權利要求中體現，並被本領域的技術人員所理解。
圖1是配電系統的示意圖。
圖2是圖1的配電系統一個模塊的示意圖。
圖3是圖1的保護系統的響應時間。
圖4是多電源配電系統的示意圖。
圖5是具有第一保護區域的圖4所示系統的一部分的示意圖。
圖6是具有第二保護區域的圖5所示系統的一部分的示意圖。
圖7是具有第一保護區域和不同拓撲的圖5所示系統的一部分的示意圖。
圖8是具有第一保護區域的圖5所示系統的一部分的示意圖。
具體實施例方式
現在參考附圖尤其是圖1，配電系統的具體的實施例通常如附圖標記10所示。系統10通過許多或多個電力開關設備或電路斷路器14，從至少一個電力母線12向支路16分配電力。
電力母線12是通過具體實施例進行說明，該三相電力系統具有第一相18、第二相20和第三相22。電力母線12也包括一個中性相(未示出)。系統10的說明是為了澄清從電力母線12通過四個斷路器14向四個電路16分配電力。當然，通過本發明可以想到，電力母線12有任意所需數量的相和/或系統10有任意所需數量的電路斷路器14和電路斷路器的任意拓撲，例如，串聯、或並聯、或其他組合。
每一個電路斷路器14有一組可以分離的觸頭24(示意說明)。觸頭24選擇性地將電力母線12與至少電路16的一個負載(也示意說明)相連。負載可以包括設備，比如，但不限於，電動機、電焊機、計算機、加熱器、照明設備，和/或其他電氣設備。
圖1說明配電系統10，具有一個中央控制的和完全集成的保護、監視和控制的系統26的具體的實施例(後面稱「系統」)。系統26是配置來通過一個中央控制處理單元28(後面稱「CCPU」)控制和監視配電系統10。CCPU 28與許多或多個數據採樣和傳輸模塊30(以後稱「模塊」)通過一個數據網絡32進行通信。網絡32對從所有模塊30來的所有的信息實際上同時傳遞給CCPU 28。
這樣，系統26能夠包括保護和控制方案，所述方案考慮在一個或者全部電路斷路器14處的電氣信號的值，比如電流的幅值和相位。更進一步，系統26將配電系統10中的單個斷路器14的保護、控制和監視功能集成於一個單獨的、中央化的控制處理器(比如CCPU28)。系統26通過在網絡32上與模塊30和電路斷路器14的數字通信，將可利用的所有同步的信息集合傳遞給CCPU 28，並基於所述完整的數據集合為CCPU提供操作這些設備的能力。
尤其是，CCPU 28為配電系統10執行所有的主要配電功能。即，CCPU28可能執行一些或者全部的瞬時過電流保護(IOC)、短時過電流保護、長時過電流保護、繼電保護和邏輯控制，也可以是系統26的數位訊號處理功能。這樣，系統26可以改變設定，並可以將數據記錄在一個單獨的、中央位置，也就是CCPU28。在這裡CCPU28是用一個中央處理單元的方式來描述的。當然，通過本發明可以考慮CCPU28包括任意的可編程電路，比如，但不限於，計算機、處理器、微控制器、微型計算機、可編程邏輯控制器，專用集成電路，和其他可編程電路。
如圖1所示，每一個模塊30與電路斷路器14當中的一個進行通信。每一個模塊30也至少與一個傳感器34通信，所述每一個傳感器檢測母線12上/或電路16上的每一相上(比如，第一相18，第二相20，第三相22，和中線)的電力的狀況或電氣參數。傳感器34可以包括電流互感器(CTs)、電壓互感器(PTs)、和它們的任意組合。傳感器34監視電路16的輸入功率的狀況或電氣參數，並提供代表功率狀況的第一或者參數信號36給模塊30。例如，傳感器34可以是電流互感器，電流互感器產生正比於電路16電流的二次側電流，使得第一信號36就是二次側電流。
模塊30發送一個或多個第二信號38給電路斷路器14和/或從電路斷路器14接收一個或多個第二信號38。第二信號38可以代表斷路器14的一個或多個狀況，比如，但不限於，可分離觸頭24的一個位置或者狀態、一個觸發加載開關狀態、一個閉鎖狀態或情況、以及其他。另外，模塊30被配置成通過向斷路器發出一個或多個第三信號40來操作或動作電路斷路器14，以此來按需要打開/關閉可分離觸頭24，比如開/關命令或信號。在第一個實施例中，電路斷路器14不能打開觸頭24，除非由系統26指示可以這麼做。
系統26利用數據網絡32來從模塊30進行數據獲取和與模塊進行數據通信。相應地，網絡32被配置得能在CCPU28和模塊30之間提供所需水平的通信容量和業務管理。在具體實施例中，網絡32可以被配置成不能在模塊30之間進行通信(也就是，沒有模塊與模塊之間的通信)。
另外，系統26可以配置成能夠提供一個一致的故障響應時間。在這裡的使用中，系統26的故障響應時間定義為當故障狀況發生的時間與模塊30向相關的斷路器14發出跳閘命令的時間之間的差。在具體實施例中，系統26的故障響應時間小於60Hz波形的一個周期。例如，系統26可以具有大約3毫秒的最大故障響應時間。
網絡32的結構和操作協議配置成可以提供前面所述通信容量和響應時間。例如，網絡32可以是具有圖1所示的星型拓撲的乙太網。在具體實施例中，網絡32是一個全雙工的網絡，具有通常由除去和/或禁止的乙太網使用的衝突檢測多路存取(CSMA/CD)協議。再者，網絡32是一個為避免衝突的可切換的乙太網。
在所述結構中，網絡32提供了至少是大約100Mbps(兆位每秒)的數據傳輸速率。例如，數據傳輸速率可以是大約1Gbps(吉位每秒)。另外，CCPU28與模塊30之間通過網絡32的通信可以進行管理以優化網絡32的使用。例如，網絡32可以通過調整一個或者多個消息的大小、消息的頻率、消息的內容和/或網絡速度來進行優化。
再者，網絡32提供的響應時間包括計劃的通信、固定的消息長度、全雙工操作方式、和避免衝突的交換機，以至於所有消息都在下一組消息計劃到達以前被移到CCPU28中的存儲器中。這樣，系統26可以在一個中央位置和以集中的方式執行所需的控制、監視、和保護功能。
需要認識到的是上述的數據網絡32是通過具有特殊結構、拓撲、和數據傳輸協議的乙太網為例子進行描述的。當然，本發明考慮了任何能夠保證所需傳輸容量和一致的故障響應時間以滿足執行所需功能的數據傳輸網絡的使用。具體實施例在CCPU28和模塊30之間獲得了子周期傳輸的時間和全部採樣數據，以便用與傳統設備相關的精度和速度，為多模塊執行所有配電功能。
CCPU28可以相互依賴地執行支路保護、區域保護和繼電器保護，因為所有的系統信息在一個中心位置，即CCPU。另外，CCPU28能對中心位置的系統信息執行一個或多個監視功能。因此，系統26提供了一個現有系統沒有考慮的相關並且集成的保護、控制和監視方法。例如，系統26以低成本和系統易安裝的方式來集成並協調負載管理、饋線管理、系統監視和其他系統保護功能。
模塊30的一個具體實施例如圖2所示。模塊30包括微處理器42、數據總線44網絡接口46、電源48和一個或多個存儲設備50。
電源48配置成從第一電源52和/或第二電源54接收功率。第一電源52可以是一個或多個不間斷電源(未示出)、多個電池(未示出)、電力母線(未示出)和其他電源。在圖示的實施例中，第二電源54是從傳感器34獲得的二次電流。
電源48配置成從第一和第二電源52、54提供功率56至模塊30。例如，電源48可以提供功率56至微處理器42、數據總線42、網絡接口44和存儲設備50。電源48也配置成提供第四信號58至微處理器42。第四信號58示出哪個電源提供功率至電源48。例如，第四信號58可以指出電源48是接受來自第一電源52、第二電源54、還是來自第一第二電源兩者的功率。
網絡接口46和存儲設備50通過數據總線44與微處理器42進行通信。網絡接口46能夠與網絡32連接，這樣微處理器42能與CCPU28進行通信。
微處理器42接收第一信號36和第二信號38的數字顯示。第一信號36是由傳感器34採集的連續的模擬數據，而第二信號38是來自斷路器14的離散模擬數據。因此，從模塊30傳至CCPU28的數據是實際電壓、電流和設備狀態的數字顯示。例如，第一信號36可以是電路16中指示電流和/或電壓的模擬信號。
相應地，系統26通過網絡32向CCPU28提供實際的原始參數或離散的電氣數據(例如，第一信號36)和設備物理狀態(例如，第二信號38)，而不是由比如跳閘單元、儀表或繼電器的設備所採樣、產生和存儲的處理的累計信息。所以，CCPU28具有用以做決定的完整的、原始的全系統範圍的數據，並且因此可以在網絡32上基於信息操作任何一個或全部斷路器14，所述信息來自於和常駐在CCPU28的控制及保護算法的所需一樣多的模塊30。
模塊30包括信號調節器60和模擬-數字轉換器62。第一信號36由信號調節器60調節，並通過A/D轉換器62轉換成數位訊號64。因此，模塊30採集第一信號36，並提供代表第一信號原始數據的數位訊號64至微處理器42。例如，信號調節器60可以包括改善第一信號36信噪比的濾波電路(未示出)、放大第一信號的增益電路(未示出)、移位第一信號至一個預定的範圍的水平調整電路(未示出)、易於將第一信號傳遞至A/D轉換器62的阻抗匹配電路(未示出)以及有關的任何組合。進一步，A/D轉換器62可以是具有來自微處理器42或由微處理器42控制的時鐘電路68以便於易於數位訊號64的同步的外部轉換起動信號66的採樣保持轉換器。
希望來自於系統26中所有模塊30的數位訊號64實質上同時被採集。尤其希望來於系統26中所有模塊30的數位訊號64實質上代表配電系統10中同時刻的瞬時功率。
模塊30的採樣數位訊號64至少部分基於如圖1所示的同步信號或指令70。同步指令70可以由CCPU28中的內部或外部同步時鐘72產生。同步指令70通過網絡32同時從CCPU28至模塊30進行通信。同步時鐘72在正則區間發送同步指令70至CCPU28，所述CCPU28在網絡32中發送指令至所有模塊30。
模塊30使用同步指令70修正常駐的採樣協議。例如，每一個模塊30可以在微處理器42中有一個常駐的同步算法。微處理器42中的常駐同步算法可以是軟體鎖相環算法。軟體鎖相環算法部分基於來自CCPU28的同步指令70來調整模塊30的採樣周期。因此，CCPU28和模塊30在系統26中一起工作，以確保來自系統中的所有模塊的採樣(例如，數位訊號64)是同步的。
相應地，系統26配置成部分基於同步指令70從模塊30採集數位訊號64，以使數位訊號代表同時刻的情況，比如彼此在預定的時間窗口內。這樣，CCPU28可以在配電系統10中有一組代表每個監視位置(如，模塊30)狀態的精確數據。預定的時間窗口可以少於大約10微秒。例如，預定的時間窗口可以是大約5微秒。
系統26的預定的時間窗口可以被網絡32的埠到埠可變性所影響。在具體實施例中，網絡32有大約24納秒至大約720納秒範圍的埠到埠的可變性。在另一個實施例中，網絡32最大有大約2微秒的埠到埠的可變性。
已經確定，通過系統26控制所有模塊30至所述預定的時間窗口使得在通過模塊、帶有坐標數據的系統波形捕獲、正確的事件記錄和其他特徵時的測量和矢量函數獲得理想的精度水平。在具體實施例中，理想的精度水平等於傳統設備的精度和速度。例如，大約10微秒的預定時間窗口為測量和矢量函數提供了大約為99％的精度。
從每一個電路斷路器14至每一個模塊30的第二信號38示出了電路斷路器的一種或多種情況。第二信號38提供給模塊30的離散I/O電路74。電路74與電路斷路器14和微處理器42進行通信。電路74配置成確保來於電路斷路器14的第二信號38以理想電壓並且沒有跳動而提供至微處理器42。例如，電路74可以包括去反彈電路和多個比較器。
微處理器42採樣通過CCPU28同步的第一和第二信號36、38。然後，轉換器62將第一和第二信號36、38轉換成數位訊號64，所述數位訊號64通過微處理器42打包至具有理想結構的第一消息76。第一消息76可以包括指示符，所述指示符指示第一信息響應哪個同步信號70。這樣，第一信息響應的所述同步信號70的指示器返回到CCPU28以識別採樣時間。
CCPU28通過網絡32從每一個模塊30接收第一消息76，並且對送到所有第一信息的數據執行一個或多個保護和/或監視算法。基於來自一個或多個模塊30的第一消息76，CCPU28可以控制一個或多個電路斷路器14的操作。例如，當CCPU28檢測到來自一個或多個第一消息76的故障時，CCPU通過網絡32發送一個第二消息78至一個或多個模塊30，比如打開或關閉命令或信號、或電路斷路器動作或不動作的命令或信號。
響應第二消息78，微處理器42產生第三信號40操作或動作(例如，打開觸頭24)電路斷路器14。電路斷路器14可以包括不止一個操作或動作機構。例如，電路斷路器14可以包括並聯跳閘裝置80和磁保持螺線管82。微處理器42配置成發送第一輸出84以操作並聯跳閘裝置80和/或第二輸出86以操作螺線管82。第一輸出84指示功率控制模塊88提供第三信號40(例如，功率)至並聯跳閘裝置80，所述並聯跳閘裝置能分離觸頭24。第二輸出86指示門電路90提供第三信號40至螺線管82(例如，磁通換向器)以分離觸頭24。要指出的是，並聯跳閘裝置80需要提供第一電源52，而螺線管82能在只提供電源54時操作。通過這種方式，微處理器42能夠在響應特定條件下，比如，例如，檢測到的過電流，而不論第一和第二電源52、54的狀態如何時，操作電路斷路器14。相應地，可以提供一個閉鎖設備，所述閉鎖設備可操作地連接於電路斷路器14。
除操作電路斷路器14之外，模塊30可以與一個或多個本地輸入和/或輸出設備94通信。例如，本地輸出設備94可以是模塊狀態指示器，比如可視或可聽指示器。在一個實施例中，設備94是光射二極體(LED)，配置成與模塊30的一個狀態通信。在另一個實施例中，本地輸入設備94可以是手動操作一個或多個模塊30部分的狀態修正按鈕。在又一個實施例中，本地輸入設備94是與模塊30本地通信的模塊界面。
相應地，模塊30通過CCPU同步適應採樣來自傳感器34的第一信號36。模塊30然後按照需要將第一和第二信號36、38的數字表示(例如，數位訊號64)，以及其他信息打包到第一消息76中。來自所有模塊30的第一消息76通過網絡32發送到CCPU28。CCPU28處理第一消息76並產生並將控制每一個電路斷路器14的操作的指令存儲到第二消息78中。CCPU28發送第二消息78至所有的模塊30。在具體實施例中，CCPU28響應同步指令70發送第二消息78至所有的模塊30。
相應地，系統26能基於從單獨斷路器來的信息、或結合從系統26的一個或者多個其他斷路器的信息控制每一個電路斷路器14。在正常的操作條件下，系統26在CCPU28執行所有的監視、保護和控制決定。
由於系統26的保護和監視算法常駐在CCPU28內，這些算法能夠實現而不需要電路斷路器14或模塊30的硬體或軟體改變。例如，系統26可以包括一個數據入口設備92，比如人機界面(HMI)，與CCPU28通信。在所述實施例中，常駐在CCPU28內的保護和監視算法的一個或多個屬性和函數能夠很容易地從數據入口設備92得到修正。這樣，電路斷路器14和模塊30能夠較可能帶有電路斷路器/跳閘單元的現有系統更標準化。例如，需要超過一百個獨立電路斷路器/跳閘單元以提供配電系統保護通常所需的全範圍尺寸。然而，由系統26能夠實現的電路斷路器14和模塊30的一般性質能減少這個數字超過60％。因而，系統26能夠解決現有配電系統的庫存問題、更新能力問題、設計延遲問題、安裝延遲問題以及成本問題。
應該認識到，系統26如上所述具有一個CCPU28通過單一的網絡32與模塊30通信。然而，本發明所公開的系統26考慮採用冗餘的CCPU26和網絡32，如圖1的剖視圖所示。例如，如圖2所示的模塊30具有兩個網絡接口46。每個界面46配置成通過一個獨立的數據網絡32有效地連接模塊30至一個獨立的CCPU28。通過這種方式，系統26即使在假設一個冗餘系統故障時仍會保持其操作性。
模塊30可以進一步包括一個或多個備用系統用以控制斷路器14獨立於CCPU28。例如，系統26可能無法保護電路16假設第一電源52電力中斷、當CCPU28最初啟動時、假設網絡32故障、以及其他的原因。在這些故障條件下，每一個模塊30包括一個或多個備用系統以確保至少一些保護提供給電路斷路器14。備用系統可以包括一個或多個由第二電源54驅動的模擬電路、由第二電源54驅動的一個獨立的微處理器、以及其他。
現在參考圖3，示出了一個系統26的響應時間95在系統穩定操作時的具體實施例(例如，不是操作在啟動方式)。所示響應時間95從T0開始至T1結束。響應時間95是採樣時間96、接收/生效時間97、處理時間98、傳輸時間99和解碼/執行時間100的總和。
在這個實施例中，系統26包括24個模塊30，每一個模塊連接至不同的電路斷路器14。每一個模塊30通過鎖相環算法和同步指令70規定進程，按照前述的每周期128的採樣速率以採樣其第一信號36。採樣時間96包括四個每個大約0.13ms的採樣間隔101。這樣，用於數據採樣和包裝成第一消息76的採樣時間96大約為0.27ms。
接收/生效時間97最好在接收同步指令70後一個固定的時間延遲啟動。在具體實施例中，接收/生效時間97是一個固定時間，體現在，例如，由數據網絡32的反應時間決定的接收所有第一消息76所需的時間。例如，當每一個第一消息76的大小為大約1000位、系統26包括24個模塊30(例如24，000位)以及網絡32以大約100Mbps操作時，接收/生效時間97可以是大約0.25ms。相應地，CCPU28管理通信並在接收/生效時間97期間移動第一消息76至CCPU。
不管第一消息76的接收如何，保護處理(例如，處理時間98)在固定的接收/生效時間97的尾端開始。如果任何模塊30沒有送出第一消息76，CCPU28標記這個錯誤並且執行所有具有有效數據的功能。由於系統26對保護和控制多個模塊30負責，CCPU28配置成當由於從一個單一模塊30來的數據丟失(例如，第一消息76)時不停止整個系統。在具體實施例中，處理時間98大約為0.52ms。
CCPU28在處理時間98期間產生第二消息78。第二消息78可以是24秒消息(例如，每個模塊30為1秒)，每一個具有每模塊大約64位大小。可替代地，本發明考慮第二消息78為一個單一的、多點播或廣播信息。在該實施例中，第二消息78包括對每一個模塊30的指令並具有大約1600位的大小。
傳輸時間99是在網絡32中傳輸第二消息78的必需時間。在所述實施例中，當網絡32操作在大約100Mbps、第二消息78大約1600位時，傳輸時間99大約是0.016ms。
同樣考慮了第二消息78包括一部分同步指令70。例如，CCPU28能配置成從時鐘72接收下一個同步指令70時發送第二消息78。在所述實施例中，連續的第二消息76間的間隔能通過模塊30測量，並且第二消息中的同步信息，如果有，能被常駐在微處理器42內的同步算法使用。
一旦模塊30接收第二消息78，每一個模塊，如果有，於解碼/執行時間100，解碼該消息並執行其指令(例如，發送第三信號40)。例如，解碼/執行時間100可以是大約0.05ms。
在所述實施例中，響應時間95大約為1.11ms。當然，應該認識到，系統響應時間95可以基於系統26的需要加速或減速。例如，系統響應時間95能通過改變一個或多個採樣周期、每一傳輸中的採樣數、模塊30的數量、信息的大小、消息頻率、信息的內容和/或網絡的速度來調整。
本發明的公開考慮系統26具有響應時間95最大到大約3ms。這樣，系統26配置成從時間傳感器34檢測超出設定參數的情形到打開任何一個電路斷路器能在大約3ms內。
參考圖4，示出了通常提及的多電源、多層配電系統如附圖標記105所示的具體實施例，其特徵與圖1中用同樣附圖標記提及的特徵相似。系統105的作用如上述圖1至3關於具體實施例所述，並除了為多電源、多層的結構外包括同樣的特徵。系統105通過配電母線150從至少一個功率饋線112，在所述實施例中為第一和第二功率饋線，分配功率至許多或多個電路斷路器14，並至許多或多個負載130。CCPU28可以包括一個數據傳輸設備140，比如，例如，CD-ROM驅動器或軟盤驅動器，用於從媒介145，比如，例如，CD-ROM或軟盤，讀取數據或指令。
電路斷路器14被設置為分層的、多層或多等級的結構，並具有電路斷路器的第一層110和電路斷路器的第二層120。當然，任何層數或結構的電路斷路器14都能被使用於系統105。電路斷路器14的層結構為電路斷路器提供的第一層結構110是第二層結構120中電路斷路器的上遊。一旦系統105出現功率異常情況，例如，故障，保護系統26試圖通過故障上遊最近的電路斷路器14嘗試清除故障以調整系統。離故障最近的電路斷路器上遊的電路斷路器14仍保持關閉，除非所述下遊電路斷路器不能清除故障。保護系統26能對系統105功率的任何異常情況或參數都能執行，比如，例如，長時、短時或瞬時過電流或者對地過電流。
為了在上遊電路斷路器打開之前，給離故障最近的電路斷路器14提供足夠的時間來嘗試清除故障，上遊電路斷路器在調整或動態延遲時間時提供一個打開命令。上遊電路斷路器14在該電路斷路器打開之前流逝的修正的動態延遲時間時提供一個打開命令。在具體實施例中，用於打開上遊電路斷路器14的修正的動態延遲時間是基於系統105故障的位置。最好是，用於打開上遊電路斷路器14的修正的動態延遲時間是基於與電路斷路器和/或其他設備和系統105的拓撲有關的故障位置。
保護系統26的CCPU28依賴於在潮流層檢測故障的位置在修正的動態延遲時間提供打開命令，用於整個配電系統105的上遊電路斷路器14，並且用於打開每一個這些電路斷路器的修正的動態延遲時間能遍及一個無限大的範圍。保護系統26減少了清除故障的時間，因為CCPU28為上遊電路斷路器14在修正的動態延遲時間(其是基於故障位置的最優時間周期)時提供打開命令。與採用現有的系統相比較，採用保護系統26可發現在故障的清除時間上減少了大約50％。
CCPU28通過引發最靠近故障的電路斷路器14來清除故障，以此來調整保護系統26。保護系統26可變地調整打開上遊電路斷路器14的動態延遲時間，以此為最靠近故障的下遊電路斷路器14提供備用保護。如果最靠近故障的下遊電路斷路器14不能清除故障，那麼下一個上遊電路斷路器將會基於其修正的動態延遲時間試圖以最小的附加延時清除故障。這會減少系統的壓力、損壞和操作和服務人員的潛在弧能暴露，同時還可以保持選擇性。打開最靠近故障的上遊的下一個電路斷路器的修正的動態延遲時間可以由一個區域可選擇的互鎖(ZSI)程序來確定。在具體實施例中，ZSI程序是一個算法或者類似物，由CCPU28基於配電系統10的採樣數據執行。CCPU28決定任意數量的上遊電路短路器14的打開的動態延遲時間，並在動態延遲時間提供打開或者動作命令來打開電路斷路器。在具體實施例中，保護系統26和CCPU28允許執行ZSI程序去修正動態延遲時間以打開系統105中的任何電路斷路器14，而不需要每一個電路斷路器與其他每一個之間的附加線路耦合。CCPU28向上遊電路斷路器14提供打開命令，以使其在與由ZSI程序決定的動態延遲時間打開。
在具體實施例中，ZSI程序在CCPU28中執行，並與每一個模塊30的獨立的保護功能進行相互作用，這也在CCPU中決定。ZSI程序也可以為電路斷路器14使用預先設定的清除時間，或者電路斷路器的清除時間由CCPU28在實際硬體的基礎上決定，這些是CCPU28知道的。CCPU28有效地知道配電系統105的拓撲，這就允許CCPU在無限的時間範圍內打開電路斷路器14。
在具體實施例中，在CCPU28中執行的保護功能，包括ZSI程序，都是基於電路斷路器14的狀態信息或狀態，以及電流。通過使用保護系統26，整個配電系統105的狀態信息由CCPU知悉。這些狀態信息與配電系統105的電流和電壓都是同步化的。CCPU28有效地知道配電系統105的拓撲，並利用狀態信息來跟蹤系統的拓撲變化。CCPU28和ZSI程序利用配電系統105的拓撲信息來優化供電和保護。
當然，本發明可考慮配電系統105有任意數量的分層或級，和任意的支路結構。打開故障上遊任意數量的電路斷路器14的動態延遲時間可以如上面描述的一樣，基於故障位於潮流分層結構中的位置進行修正。另外，保護的區域和動態延遲時間在配電系統105改變的時候可以變化。在另一個實施例中，ZSI程序可以在其他因素的基礎上利用不同的算法修正打開上遊電路斷路器14的動態延遲時間。保護系統26允許在任何數量的因素的基礎上，包括故障位置，打開整個配電系統105中電路斷路器14的延遲時間的動態改變。保護系統26也允許上遊電路斷路器14進入始動模式，該模式是下遊電路斷路器14的故障電流和始動設定的函數，並與其自身的電流和始動設定相反。
圖1到圖4的實施例描述了ZSI程序在CCPU28中的執行。但是本發明考慮打開電路斷路器14的動態延遲時間的使用和/或ZSI程序的使用可以採用另外的方式執行，比如，例如，在CCPU管理的分布控制系統或者有對等通信的分布控制系統。在這種分布控制系統中，打開上遊電路斷路器14的延遲時間將可以修正成動態延遲時間，和/或至少部分基於故障在潮流分層結構中的位置。上遊電路斷路器14的動態延遲時間也可以決定並傳遞給上遊電路斷路器和/或可操作地連接到斷路器的電路斷路器執行器。
保護系統26通過網絡32從配電系統10的多個點向中央控制處理單元28，提供同步的、實時的，每個採樣數據。系統26可以通過應用在採樣數據上的算法為配電系統10執行區域保護。如果確定是必要的話，可以產生一個命令，通過網絡32傳遞來引起電路斷路器設備的動作，比如，例如，電路斷路器14、開關、或其他潮流控制設備。系統26也提供功率設備的實時狀態，比如，例如，打開或閉合的狀態、完好性、和執行功能的可利用性。這些信息對於實時監視配電系統10，以及這裡的保護區域的狀態或拓撲是重要的。功率開關設備的打開或閉合狀態有效地定義了配電系統10的潮流的狀態。
參考圖5，畫出了配電系統105的一部分，具有第一兩層電路1090和第二兩層電路1091，兩者通過聯絡CB1070相連。聯絡CB1070處於打開位置。第一保護區域1095基於配電系統105的狀態、或拓撲結構由CCPU28定義。狀態或拓撲是指配電系統105中的各種電力設備的結構，例如，電力開關設備，比如，例如，電路斷路器14，它根據它們的實際狀態控制潮流，如開或關。區域1095包括主線1CB1015、饋線1 CB 1020、饋線2 CB 1025和連絡線CB 1070。主線2CB 1016、饋線3 CB 1021和饋線4 CB 1026由CCPU28定義為不是區域1095的成員，但可以是另一個區域的成員(未示出)。在圖9所示的區域1095的狀態中，該狀態作為採樣數據的結果被CCPU28所認識，主線1 CB 1015是功率源，饋線1 CB 1020是功率接收器，饋線2 CB 1025是功率接收器。連絡CB 1070既不是功率源，也不是功率接收器，因為它處於打開位置。
區域1095的區域保護功能可以通過上面所述與保護系統26和CCPU28相聯實現。這樣的區域保護功能的例子是母線差動保護。在下面敘述的母線差動保護的應用中，本發明考慮所有區域保護功能的應用，比如，例如，變壓器差動，接地故障或區域選擇性互鎖。這裡所描述的母線保護功能僅僅是系統26的動態操作和任意區域保護功能的應用達到的保護能力的一個例子。
母線差動保護通過判斷是否在區域1095具有不能穿越區域的殘餘電流來監視故障。這個判斷可以通過將從功率源進入區域的功率與從功率接收器流出的功率相加來判斷。殘餘電流的存在可以指示區域內的故障，比如，例如，一相對地的故障，一相對中性點的故障或者相對相的故障，而且可以保證通過區域1095的電流的中斷以限制配電系統105內的損害。
以一相為基礎，母線差動函數可以由式(1)定義ir＝口i功率源-口i功率接收器(1)這裡ir是殘餘電流。CCPU28基於ir超過門檻值來判斷故障的存在。將式(1)用於圖5中的區域1095，可得到式(2)定義的母線差動函數ir＝imain-1-(ifeeder-1+ifeeder-2)(2)其中，imain-1為主線1 CB1015的電流，ifeeder-1為饋線1 CB1020的電流，ifeeder-2為饋線2 CB1025的電流。如果ir達到或超過門檻值，那麼CCPU28可以應用電路斷路器算法，比如，例如，瞬時、固定延時或反時、或其他保護算法，來確定電路斷路器的跳閘時間，並最好是也觸發跳閘。
如果配電系統105的結構由於閉合聯絡CB1070(圖6中畫出)而引起變化，那麼聯絡CB將是區域1095的功率接收器。再將式(1)應用於聯絡CB1070現在處於閉合狀態的區域1095，可得到式(3)定義的母線差動函數ir＝imain-1-(ifeeder-1+ifeeder-2+tie) (3)其中，imain-1為主線1 CB1015的電流，ifeeder-1為饋線1 CB1020的電流，ifeeder-2為饋線2 CB1025的電流，itie為聯絡CB1070的電流。CCPU28具有所有能同時為它所用的設備狀態的信息，象所有電流信息一樣。基於配電系統105的狀態和拓撲，以及尤其是聯絡CB1070閉合時的區域1095內的狀態或拓撲，CCPU28可以應用式(3)確定區域內的殘餘電流。CCPU28的具有同時的象電流一樣的狀態信息的能力允許CCPU28為母線差動保護功能應用正確的算法，並避免應用錯誤的式(2)引起區域1095內的錯誤跳閘。這種保護功能可以連續有效不間斷地為區域1095內的新的狀態，拓撲或結構提供同樣的保護。
參考圖5和6，區域1095可以為第一支路1090提供保護，但是不能保護第二支路1091，並且，尤其是饋線3 CB 1021和饋線4 CB1026，它們都通過閉合的聯絡CB從第一電路獲取功率。如圖6所示，CCPU28可以如區域1195一樣為這部分電路重新定義區域保護。區域1195進一步包括饋線3 CB 1021和饋線4 CB 1026，它們與饋線1 CB1020和饋線2 CB 1025是並聯的。將式(1)應用於區域1195，由式(4)得到母線差動函數ir＝imain-1-(ifeeder-1+ifeeder-2+ifeeder-4)(4)其中，imain-1為主線1 CB1015的電流，ifeeder-1為饋線1 CB1020的電流，ifeeder-2為饋線2 CB1025的電流，ifeeder-3為饋線3 CB1021的電流，ifeeder-4為饋線4CB1026的電流。利用可用的設備狀態信息和可用的電流，CCPU28可以對區域1195實現式(4)定義的母線差動保護功能。除了應用於保護區域1195的算法的變化，這裡有更多的區域成員，也就是，饋線3 CB 1021和饋線4 CB 1026，由於這種特殊的算法中的求和，引入了額外的誤差。CCPU28也能改變始動點，和改變補償這些額外誤差的公差。
參考圖7，配電系統105的結構的進一步變化，此時主線1CB1015，饋線3 CB 1021和饋線4 CB 1026都是打開的，且主線2CB1016是閉合的，將會導致潮流的方向的變化。CCPU28識別系統的狀態、拓撲或者結構的變化，包括潮流的方向，並且能夠隨著帶有聯絡CB1070的區域1095作為區域功率源而再重新定義保護區域。將式(1)應用於區域1095，得到式(5)定義的母線差動函數ir＝(imain-1+itie)-(ifeeder-1+ifeeder-2)(5)其中，imain-1為主線1 CB1015(在此例中為0)的電流，itie為聯絡CB1070的電流，ifeeder-1為饋線1 CB1020的電流，ifeeder-2為饋線2CB1025的電流。用可以利用的設備狀態信息和可利用的電流，CCPU28能夠將式(5)正確定義的母線差動保護功能應用於區域1095，而不是現在不適用的式(4)。
保護系統26基於配電系統的變化的狀態，拓撲或者結構為配電系統105提供動態區域保護。保護系統能夠在整個配電系統105中調整保護的區域，基於對配電系統結構的調整，或基於其他因素，比如，例如，保護的優先級。保護系統26，包括CCPU28，的同步化的每一個採樣數據的保護允許通過採樣計算進行採樣。因為電流的差是矢量，所以數據的同步是重要的。如果數據沒有同步化，數據的相位的移動將導致錯誤的殘餘電流。同樣，採用一次採樣接一次採樣的計算可以提供殘餘電流的真實的均方根值，包括最好是高達採樣頻率的一半的諧波。
保護系統26的動態操作也允許監視數據採集設備，比如模塊30，的安全(health)或狀態。這些設備的安全或狀態數據最好是與拓撲和其他電氣參數同步，比如，例如，電流。包括內部自修復算法在內的算法，與其他比如電流、電壓和/或設備狀態的電氣參數相關聯，能夠被用來在數據收集錯誤的情況下提供特殊保護功能的變化或者暫停。例如，保護系統26可以識別A/D轉換因為沒有接收到A/D轉換器62的數據準備中斷而引起的故障。這個錯誤狀態將會報告給CCPU28。如果丟失的數據在保護功能中不考慮，那麼計算的殘餘電流會有很大的錯誤，將因為完整數據集的缺失而導致配電系統105中的沒有根據或錯誤地跳閘。
由保護系統26提供的動態區域保護是部分基於多個電路節點上來的電流和/或電壓的計算，這些節點是功率源或功率接收器，並且是並聯或者串聯連接的。系統的狀態或拓撲是以和電流和/或電壓的計算一樣的速度被識別和有效地評價。保護系統26能夠識別和重定義象功率源或功率接收器一樣的電路節點，以及它們是否串聯或並聯。基於配電系統105的拓撲，完全不同的區域保護功能可以被定義和應用。保護系統26能夠定義整個配電系統105的多個保護區域，並能夠隨著配電系統拓撲變化動態調整多個區域。
保護系統26為每一個動態保護區域進行多個不同的區域保護功能提供計算有效的技術。系統26為每一個動態區域同時執行多種區域保護功能。系統26能夠在配電系統105內發生故障的情況下，在減小損失的時間內，作出並執行用於保護區域的多種保護決策。系統26也能夠執行隨著配電系統105拓撲變化而變化的多個保護區域上的這些多種區域保護功能。
在具體實施例中，保護系統26為每一個保護區域生成一個區域保護矩陣。所述保護矩陣為每一個保護的動態區域，比如，例如，成員、狀態、潮流的方向、和區域的不同可能的狀態的設定，定義特徵和結構，包括可能的特徵和可能的結構。對於同一保護區域的每一種不同的保護功能能夠利用保護矩陣定義區域的實際特徵，包括與那些特徵相關以及區域保護功能執行所必需的任何的係數，這與在執行保護功能之前由每一種區域保護功能單獨定義區域特性相反。
保護系統26能夠根據成員，也就是，電力開關設備，比如，例如，電路斷路器14，基於成員的獨立的狀態和功率的控制，也就是，允許潮流、阻止潮流、或改變潮流的方向，而提供區域狀態矩陣。所述區域狀態矩陣定義了所有可能的成員的組合。然後所述區域狀態矩陣能夠被用來選擇正確的、預定義的保護矩陣。然後獨立的區域保護功能可以使用保護矩陣由區域預定義的特性，這是執行特殊的區域保護功能所必需的，建立實際的特性。保護矩陣實際上是區域保護功能用來提高計算效率的係數、以及區域所有可能結構預定義的係數組成的矩陣。
參考圖8，第一和第二支路1090，1091都與保護區域1095一起示出。對於區域1095，主線1 CB1015，主線2 CB1016，和聯絡CB1070控制潮流的特性，包括下遊電路斷路器的串聯或並聯連接。當然，本發明考慮在保護區域中的任意數量或任意設置的電力開關設備。基於區域1095的這些控制成員，有三個源，每一個有兩種可能的狀態(打開＝0或閉合＝1)，這樣導致八種可能的區域狀態或拓撲，也就是，控制成員的可能狀態的組合。表1定義了圖8中的區域1095的區域狀態矩陣，包括8種潛在的或可能的區域狀態表1
參考圖8所示的配電系統105的部分和表1所示的區域狀態矩陣，有四種潮流結構或者通路，它們是由區域1095的成員的8種可能的狀態產生的。區域1095的第一結構(正常的)是主線1 CB1015和/或主線2 CB1016分別為第一和第二支路1090，1091提供功率，並且聯絡CB1070打開。區域1095的第二結構(左饋送)是主線1CB1015閉合，主線2 CB1016打開，以及聯絡CB1070閉合，這樣主線1 CB向第一和第二支路1090和1091提供功率。區域1095的第三結構(右饋送)是主線1 CB1015打開，主線2 CB1016閉合，以及聯絡CB1070閉合，這樣主線2 CB向第一和第二支路1090和1091提供功率。區域1095的第四結構(並聯)是主線1 CB1015閉合，主線2 CB1016閉合，以及聯絡CB1070閉合，這樣主線1 CB和主線2 CB並聯向第一和第二支路1090和1091提供功率。基於區域的8種可能的狀態的四種潮流的結構，表2定義了圖8所示的區域1095的區域定義矩陣表2
區域1095的成員的8種可能的狀態的每一種不會導致獨一的潮流結構，而更應該是僅有的四種可能的潮流結構。對於區域1095的狀態4，主線1 CB1015和主線2 CB1016兩者都打開，並且聯絡CB1070閉合，潮流結構2或.3都可以使用。以表1中所述為例子，區域狀態矩陣可以被用來確定正確的、預定義的區域保護矩陣。
如上所述，區域保護功能的一個例子就是母線差動保護。下面的敘述是保護區域的保護矩陣在母線差動保護的應用，本發明考慮將這裡所述矩陣技術應用於所有類型的區域保護功能。母線保護功能僅僅是系統26的動態操作的例子，以及系統26應用矩陣技術來提高區域保護功能的應用效率的實施例。
參考表3，示出了區域1095的保護矩陣的一部分，它是從表2的區域1095的定義矩陣中導出的表3
在表3的保護矩陣中，對於「成員方向」，1表示電源，-1表示接收器。「功能ID」是保護矩陣這一部分的特殊保護功能，在這個例子中是母線差動。「運行」表示單獨的邏輯變量，可以用來控制對特殊的潮流結構是否實施保護功能。例如，當區域1095處於潮流結構4時，也就是，主線1 CB1015，主線2 CB1016和聯絡CB1070都閉合，以使得第一和第二電路1090和1091都由主線1 CB和主線2 CB供電，然後「運行」被置為0使得母線差動不能被應用。
「ID」是特殊電力開關設備的參考，並且為了便於確認設備還加入了「名稱」。「成員方向」定義哪個電力開關設備，也就是，成員，在區域1095，以及它們的潮流。「始動」、「曲線」和「延時」是區域1095的特殊保護功能的設定。
「ID」和「成員方向」是矢量值。所述成員方向矢量是能在繼電器功能中使用的係數。表3中潮流結構1、2和3的成員方向矢量的值對應於式(1)、(2)和(4)，與上面所述關於母線差動保護功能一樣。保護係數可以定義為[C]其中[C]是具有元素為Cm，n的保護係數矩陣，其中m為潮流結構，mn為第n個成員的電流。使用這個保護係數，對所有的潮流結構，母線差動保護方程為{ir}＝[C]*{i}其中{i}為系統電流矢量，{ir}是第n個潮流結構的殘餘電流矢量。
每一種潮流結構得到的保護矩陣，可以對於區域1095定義一次，並可以在實時區域保護處理離線時進行。在與包括電力開關設備的實際狀態的同步化的、實時的、每一採樣數據有關的保護通過期間，系統26參考保護矩陣，以便對所需的區域保護功能應用適當的算法。保護矩陣考慮了每一個保護區域的可能的特性或結構，並為這些可範的特性或結構的每一種定義區域保護功能係數。系統26和CCPU28提供保護區域的拓撲，並為實際的特性和結構，以及區域保護功能，參考保護矩陣以實現區域保護功能。
具體實施例描述了矩陣技術的使用，以提高系統26實現的區域保護功能相關的計算效率，本發明考慮使用或不用矩陣的能夠提供保護區域實際和可能的特性的預定義功能的其他技術。然後系統26可以參考預定義特性，和區域保護功能實現過程中的由這些特性導出的區域保護係數。這會減少為每一個區域保護功能單獨定義保護區域的實際特性的實現時間。
由於本公開已經參考一個或多個具體實施例進行了描述，本領域普通技術人員能夠理解，可以有不同的改變和可以用等同物替代其元素而不偏離其範圍。此外，可以有很多的修正使特殊的條件和材料適應本發明的教導而沒有偏離其範圍。因此，本發明的公開不限於作為實現本發明的最佳方式公開的具體實施例，而是本發明將包括所有落在所附權利要求的範圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種保護具有電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的電路(105)的方法，所述方法包括定義電路(105)保護區域(1095，1195)的特性；至少部分基於所述特性定義保護矩陣，以及使用所述保護矩陣在所述保護區域(1095，1195)執行區域保護功能。
2.權利要求1所述的方法，其中執行所述區域保護功能的步驟是至少部分基於所述保護區域(1095，1195)的電氣參數(36，38，76)，所述電氣參數(36，38，76)通過網絡(32)與微處理器(28)進行通信。
3.權利要求2所述的方法，進一步包括通過傳感器(34)檢測所述電氣參數(36，38，76)，傳遞代表所述電氣參數(36，38，76)的信號給模塊(30)，傳遞所述信號給所述微處理器(28)，其中所述模塊(30)、所述傳感器(34)和所述微處理器(28)通過所述網絡(32)進行通信耦合。
4.權利要求1所述的方法，其中定義所述特性的步驟包括定義所述保護區域(1095，1195)中的電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的狀態的多個組合，每一種所述狀態是打開的或者閉合的。
5.權利要求4所述的方法，其中定義所述特性的步驟，進一步包括基於在所述保護區域(1095，1195)內的電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的所述狀態的所述多種組合，為所述保護區域(1095，1195)定義潮流結構。
6.權利要求4所述的方法，進一步包括基於所述區域保護功能，打開所述保護區域(1095，1195)中的至少一個電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)。
7.權利要求6所述的方法，其中配置了微處理器(28)，對電路(105)中的每一個電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)進行操作。
8.權利要求7所述的方法，進一步包括確定用於打開所述至少一個電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的動態延遲時間；以及在所述動態延遲時間過後，打開所述至少一個電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)。
9.一種保護具有電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的電路(105)的方法，所述方法包括定義布置在電路(105)的保護區域(1095，1195)中的電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的狀態的多個組合，每一種所述狀態是打開的或者閉合的；至少部分基於布置在所述保護區域(1095，1195)中的電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的所述狀態的所述多個組合，定義所述保護區域(1095，1195)的特性，所述特性是實際的和可能的特性；以及至少部分基於所述特性在所述保護區域(1095，1195)執行區域保護功能。
10.一種保護具有電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的電路(105)的方法，所述方法包括定義電路(105)的保護區域(1095，1195)的多個結構，所述多個結構是實際的和可能的結構，所述多個結構至少部分基於布置在所述保護區域(1095，1195)中的電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的狀態，每一種所述狀態是打開的或者閉合的；至少部分基於所述多個結構定義用於區域保護功能的多個係數；確定用於所述保護區域(1095，1195)最初的拓撲，所述最初的拓撲是基於布置在所述保護區域(1095，1195)中的每一個電力開關設備(14，1015，1016，1020，1021，1025，1026，1070)的最初狀態，所述最初狀態是打開的或者閉合的；基於所述最初的拓撲選擇所述多個係數中的至少一個；至少部分基於已經選擇的所述多個係數中的所述至少一個，在所述保護區域(1095，1195)執行所述區域保護功能。
全文摘要
提供了一種對電路(105)的每一個保護區域(1095，1195)使用一單一狀態定義以提高計算效率的電路保護系統(26)。多區域保護功能能在單一保護區域執行並能參考單一的狀態定義。
文檔編號G05D11/00GK1698246SQ200480000038
公開日2005年11月16日 申請日期2004年1月6日 優先權日2003年1月6日
發明者託馬斯·F·帕帕洛, 格雷戈裡·P·拉沃伊, 約翰·S·范德範特 申請人:通用電氣公司