[发明专利]用于提供自动电力拓扑映射的方法和装置

说明书

本系统涉及一种用于识别一个或更多个装备部件中的哪个装备部件正由多相AC电源的特定相供电的电力拓扑映射系统。该系统利用多个电力接收子系统，多个电力接收子系统各自从多相AC电源的至少一个相接收AC电力信号。每个电力接收子系统具有通信卡、专用的标识指定和控制器。电力接收子系统中之一被指定为参考电力域部件。控制器各自执行与由其电力接收子系统接收到的AC电力信号相关联的相角测量。包括拓扑映射子系统，该拓扑映射子系统分析由电力接收子系统报告的相角测量数据，并确定哪个子系统正由多相AC信号的哪个相供电。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月26日提交的美国实用专利申请第17/003,740号的优先权，并且还要求于2019年8月27日提交的美国临时申请第62/892,221号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于电力映射的方法和系统，更具体地，涉及用于自动化和动态地定义电力基础设施设备的电力拓扑图的系统和方法，以实现基础设施设备的电力状态的明确确定而无需通常由个人进行的传统手动映射工作。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开内容有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

对于诸如数据中心的当前关键电力环境，对配电基础设施的洞察力会直接影响IT系统正常运行时间，从而影响各种业务的经济效益。

配电基础设施由电力拓扑图(“PTM”)表示。PTM定义了关键电力基础设施IT设备的电互连，特别是设施内的电气分支电路上的IT设备和基础设施设备的位置。基础设施设备和IT设备可以是(例如但不限于)计算机室空调单元(“CRAC”单元)、不间断电源(“UPS”)、机架安装型和落地型的配电单元(“PDU”)、开关设备、串行控制台和服务器以及其他计算机和电动支持装备，所有这些设备一般都可以被称为“负载”。设施可以是(例如但不限于)具有一个或更多个房间的建筑物，或者甚至仅是建筑物或其他限定区域的单个大房间，或者甚至可能是建筑物的集合。

设施中的给定基础设施设备的“位置”包括一个或更多个相的指定和与分支电路的关联，其中分支电路可能通向其他设备和负载。利用传统的电力输送映射方案，由IT专业人员捕获和维护映射，该IT专业人员手动追踪并记下从AC电源接收电力的所有基础设施设备的位置。可以利用电子测试辅助装置或通过间接方法，例如通过IT网络的设备识别来增强映射，但是必须由个人针对每个相和分支电路手动追踪设备和负载。对于机架PDU，穿过与分支电路相关联的电气布线输送的电力服务可能穿过天花板区域，穿过聚集大多数其他线缆的线缆托盘，以及通过数据中心的地板下面的区域，其中访问受到限制。此外，通过IT网络的设备识别不直接捕获电气分支关系。

传统上，在特设基础上手动进行的电力输送映射可能随时间变为无效，原因是在AC电气控制盘处和此外在设施中的装备机架处进行改变。由于IT和基础设施设备无法自动发现其相或分支电路位置，因此映射通常在设备的初始设置时、或者作为预定维护的一部分、或者有时在紧急事件期间完成，从而在关键的电力操作和事件期间给IT/设施员工带来额外的负担。

尽管由于监视软件而已知每个设备的操作状态，但是手动执行的映射方法可能导致由于人为错误或未记录的装备改变而不确定或模糊的PTM状态。因此，设备的功耗可能不准确地与电力输送装备相关联，该电力输送装备实际上与另一设备相关联。通常，手动PTM方法可能导致缺乏对管理和响应实时电力操作和事件的洞察力。当前实践中的这些限制可能导致许多问题，包括：

由于信息不足以捕获电力基础设施的充分利用而滞留的电力容量；

由于IT员工被迫处理影响IT和/或基础设施设备的电力问题而不是管理设施内的设备的使用的机会成本；

当添加或改变设备和/或负载时由于电气过载而增加的停机时间风险和相关联的设备/负载或系统停机时间或损坏；