CN101194454A - 用于高压直流输电系统的控制技术的数据电报的冗余传输 - Google Patents

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CN101194454A CNA2005800499822A CN200580049982A CN101194454A CN 101194454 A CN101194454 A CN 101194454A CN A2005800499822 A CNA2005800499822 A CN A2005800499822A CN 200580049982 A CN200580049982 A CN 200580049982A CN 101194454 A CN101194454 A CN 101194454A
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Abstract

本发明涉及一种用于在高压直流输电设备的至少一个发送单元(5a)与至少一个接收单元(1a)之间可靠地传输数据电报的方法。其中，每个发送单元(5a)通过至少两个连接通道(4a，4b)与每个接收单元(1a)连接。每个数据电报配备有一个明确地标记该数据电报的电报计数器，并且每个发送单元(5a)将该数据电报通过所有连接通道(4a，4b)发送至每个接收单元(1a)。在此，利用一种由数据电报的发送定时的增量规则计算该电报计数器。每个接收单元(1a)在采用由数据电报的接收定时的相同的增量规则的条件下计算比较计数器。每个发送单元(5a)将已经发送的数据电报存储在发送缓冲器中，而所述接收单元将每个所接收的数据电报的电报计数器与所述比较计数器进行比较。在电报计数器与比较计数器之间不一致的情况下，向所述发送单元(5a)发送一个关于发送带有与该比较计数器对应的电报计数器的数据电报的重复请求。所述发送单元(5a)在接收到该重复请求之后访问所述发送缓冲器，并且将其电报计数器与通过该重复请求所接收到的比较计数器对应的数据电报通过所有连接通道(4a，4b)发送。该方法允许在高压直流输电设备的发送和接收单元之间的迅速的数据交换，并且同时满足了对于这种设备的更高的可靠性要求。

Description

用于高压直流输电系统的控制技术的数据电报的冗余传输
技术领域
本发明涉及一种用于在高压直流输电设备(HG设备)的至少一个发送单元与至少一个接收单元之间可靠地传输数据电报的方法，其中，每个发送单元通过至少两个连接通道与每个接收单元连接，其中每个数据电报配备有一个明确地标记该数据电报的电报计数器，并且每个发送单元将该数据电报通过所有连接通道发送至每个接收单元，其中，利用一种由数据电报的发送定时的增量规则计算该电报计数器，而每个接收单元在采用由数据电报的接收定时的相同的增量规则的条件下计算比较计数器。
背景技术
这种方法已经由普通的现有技术所公开。例如，已知的高压直流输电设备的发送和接收单元通过冗余的连接通道连接，在这些连接通道中在正常运行中将一条连接通道用作在正常情况下采用的优选的通道，而将一条另外的连接通道用作在正常情况下不被激活的备用通道。在发送数据电报时，发送单元在每个数据电报中登记一个明确地标记该数据电报的电报计数器。为此，通常采用简单的增量规则，例如一个自然数“n”，其通过每个时钟而提高1：n＝n+1。随后，将该数据电报发送至接收单元。接收单元接收该数据电报，其中，该接收单元在采用相同的增量规则的条件下计算一个比较计数器或者应答计数器，并且随后将该比较计数器传送回发送器。发送器将电报计数器与比较计数器进行比较。在一致的情况下、即在肯定的比较的情况下，借助于增量规则提高电报计数器并且将一个带有所述提高的电报计数器的新的数据电报发送至接收单元。发送单元发送相同内容的数据电报，直到电报计数器与比较计数器一致。如果在事前规定的时间间隔之内得不到肯定的比较，则发送故障提示并且切换至备用通道。
该公知的方法具有这样的缺点：在干扰的情况下可以形成直至10秒钟的死区时间。此外，由于比较计数器总是被送回，因而带来了对当前数据的提高的传输持续时间。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开始部分所述类型的方法，该方法允许在高压直流输电设备的发送和接收单元之间的迅速的数据交换，并且该方法同时满足了对于这种设备的更高的可靠性要求。
本发明如下地解决了该技术问题：每个发送单元将已经发送的数据电报存储在发送缓冲器中，而所述接收单元将每个所接收的数据电报的电报计数器与所述比较计数器进行比较，其中，在电报计数器与比较计数器之间不一致的情况下或者在接到数据电报之后的等待持续时间之内它们之间的一致消失的情况下，向所述发送单元发送一个关于发送带有与该比较计数器对应的电报计数器的数据电报的重复请求，所述发送单元在接收到该重复请求之后访问所述发送缓冲器，并且将其电报计数器与通过该重复请求接收到的比较计数器相对应的数据电报通过所有连接通道发送。
在本发明的范围内，电报计数器和比较计数器之间的比较不再仅仅由发送单元执行。按照本发明，在增加比较计数器的条件下省略了通过接收单元对于数据电报的每个电报计数器的时间密集的反射。按照这种方式，显著地提高了传输数据电报的速度。此外，降低了连接通道的负载。在本发明的范围内，接收单元比较电报计数器和比较计数器的一致性。只有在不一致的情况下，才将重复请求发送至发送单元。发送单元在设置于其中的发送缓冲器中查找具有与重复请求的比较计数器一致的电报计数器的数据电报。在找到该所述数据电报之后，重新通过所有连接通道将其发送至接收单元。本发明的范围内，仅仅在不一致的情况下才由接收单元将重复请求传输至发送单元。换言之，如果接收单元错过了数据电报，则发送重复请求。这意味着，在接收到一个在预定的时钟顺序中不紧随着最后所接收的数据电报、而是根据增量规则例如对应于再下一个数据电报的数据电报之后，发送一个对于该紧随的或者下一个数据电报的重复请求。
与此不同的是，如果在最后所接收的数据电报的接收时刻之后经过了一个可以参数化的等待持续时间，则在接收到再下一个数据电报之前就已经发送了该重复请求。该等待持续时间合适地在再下一个数据电报的可能的接收之前结束。
合适的是，将该重复请求以固定的时间间隔连续地重复，直到接收单元接收到了其电报计数器与重复请求的比较计数器相对应的数据电报。在本发明的一种优选的实施方式中，将该重复请求仅仅重复两次。
合适的是，所述接收单元拒绝接收其电报计数器与已经接收的数据电报的电报计数器对应的数据电报。根据本发明的该优选的扩展，设置一条优选的总线以及一条仅仅在需要时采用的备用总线变得是多余的了。相反，在本发明的该扩展的范围内，同等程度地采用这些连接通道，其中对于接收单元来说其通过哪条连接通道获得数据电报是没有区别的。对所接收的数据电报的采用或者拒绝完全取决于，是否在所接收数据电报的电报计数器之间已经进行了肯定的比较。
优选地，设置至少两个发送单元，它们相互发送带有相同的电报计数器的相同的数据电报。根据本发明的该优选的扩展，发送单元被冗余地设计，从而在一个发送单元出故障时，第二或者代用发送单元可以承担该出故障的发送单元的功能。
此外，优选的是，采用至少两个接收单元，其中，每个接收单元被设置用于发送重复请求。根据这种适当的扩展，接收单元也被冗余地设计，结果提高了高压直流输电设备的运行可靠性。
合适的是，每个接收单元将所接收的数据电报存储在接收缓冲器中。该接收缓冲器例如是所谓的先进先出存储器，其中，将所接收的数据电报根据其电报计数器在该接收缓冲器中存放。这具有这样的优点：在一个数据包消失或者换言之在发送重复请求的情况下，也可以在接收到缺少的数据电报之前继续进行对其它数据电报的接收。然后，将该由于重复请求而接收到的数据电报随后安排在存储器的为其保留的地址上。不过，对于数据的分析则是按照时间上正确的顺序进行的。按照这种方式，提高了数据交换的速度。根据例如指针等对存储器位置的寻址对于专业人员来说是完全公知的，因此在此不需要再对此进行进一步的说明。
优选地，可以配置所述发送缓冲器的存储容量。按照这种方式，该方法可以迅速而不复杂地按在高压直流输电中的不同要求进行匹配。
根据按照本发明的一种优选的实施例，借助于无线的和无应答的传输协议来发送所述数据电报。这种传输协议例如是UDP广播协议。该UDP广播协议对于专业人员来说是公知的，因此在此不需要再对此进行进一步的说明。无线的和无应答的传输协议具有这样的优点：其允许一种特别迅速的数据传输，其中不在协议一侧对连接的成功建立进行验证。
与此不同的是，采用TCP/IP协议传输数据电报。TCP/IP协议是一种需要应答和面向连接的程序。
附图说明
本发明的其它实施方式和优点借助于附图由下面对一种实施例的描述给出，附图中：
图1示出了高压直流输电设备的连接网络的示意图。
具体实施方式
图1示出了高压直流输电设备的连接网络1的示意图。该高压直流输电设备具有一系列冗余的保护设备1a、1b或者控制设备2a、2b，后者用于对高压直流输电设备的没有示出的变流站的部件进行控制。用参考标记3标记了连接网络1的配属于第一变流站的组成部分。
每个保护设备通过冗余的连接通道4a和4b与同样是冗余构造的操作站5a以及5b连接。操作站5a和5b分别具有一个屏幕单元6。此外，连接通道4a和4b还包括所谓的开关7和路由器8，它们简化了在数据交换中的寻址。连接网络3的配属于第一变流站的组成部分通过在此被示意地表示得非常短、不过在实际中较长并且冗余地设计的连接线9a和9b与连接网络1的配属于高压直流输电设备的第二变流站的部件10连接。该第二变流站包括：与第一变流站对应的冗余的保护设备1a和1b以及控制单元2a和2b，所述控制单元通过连接通道4a以及4b再次与操作站5a和5b连接。
借助于UDP广播协议进行操作站5a与例如保护设备1a之间的数据交换。在操作站5a与保护设备1a之间的通信中，例如操作站5a作为发送单元出现。该操作站拥有一个内部逻辑，该逻辑将由用户手动输入的控制命令变换为数据电报。此外，附加了一个由于数据电报发送而被增加数目1的电报计数器。该电报随后由操作站5a通过连接通道4a以及通过连接通道4b发送至形式为保护设备1a的接收单元。该保护设备1a在接收到一个此前的数据电报之后，提高按照与操纵站的电报计数器相同的增量规则增加的比较计数器。在所示出的实施例中，数据电报通过连接通道4a在连接通道4b的内容相同的数据电报之前被接收。保护设备1a将该数据电报的电报计数器与比较计数器进行比较。如果它们一致，则保护设备1a将该数据电报存放在接收缓冲器中以便进一步的处理。数据交换结束。
在连接通道4a被干扰的情况下，保护设备1a通过未被干扰的连接通道4b接收该数据电报。
如果该数据电报在从操作站5a向保护设备1a的传输中在两条连接通道4a和4b上均丢失，则保护设备1a接收到一个其电报计数器相对于最后由保护设备1a所接收的电报计数器提高了两个增量步长或者更多的数据电报。为此，保护设备向操作站5a发送一个重复请求，其中，该重复请求具有一个与该未被接收到的数据电报的电报计数器对应的比较计数器。在接收到该重复请求之后，操作站5a根据随着该重复请求所接收到的比较计数器访问一个其中临时存储了不久前被发送的数据电报的发送缓冲器。随后，操作站5a重新向形式为保护设备1a的接收单元发送一个其电报计数器与重复请求的比较计数器相对应的数据电报。
保护设备1a、1b与控制单元的通信在TCP/IP协议的基础上进行。

Claims (7)

1.一种用于在高压直流输电设备的至少一个发送单元(5a)与至少一个接收单元(1a)之间可靠地传输数据电报的方法，其中，每个发送单元(5a)通过至少两个连接通道(4a，4b)与每个接收单元(1a)相连接，其中每个数据电报配备有一个明确地标记该数据电报的电报计数器，并且每个发送单元(5a)将该数据电报通过所有连接通道(4a，4b)发送至每个接收单元(1a)，其中，利用一种由数据电报的发送定时的增量规则计算该电报计数器，而每个接收单元(1a)在采用由数据电报的接收定时的相同的增量规则的条件下计算比较计数器，
其特征在于，每个发送单元(5a)将已经发送的数据电报存储在发送缓冲器中，而所述接收单元将每个所接收的数据电报的电报计数器与所述比较计数器进行比较，其中，在电报计数器与比较计数器之间不一致的情况下或者在接到数据电报之后的等待持续时间之内未出现一致的情况下，向所述发送单元(5a)发送一个关于发送带有与该比较计数器对应的电报计数器的数据电报的重复请求，所述发送单元(5a)在接收到该重复请求之后访问所述发送缓冲器，并且将其电报计数器与由该重复请求接收到的比较计数器相对应的数据电报通过所有连接通道(4a，4b)发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收单元(1a)拒绝接收其电报计数器与已经接收的数据电报的电报计数器对应的数据电报。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，设置至少两个发送单元(5a，5b)，它们相互发送带有相同的电报计数器的相同的数据电报。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，采用至少两个接收单元(1a，1b)，其中，每个接收单元(1a，1b)被设置用于发送重复请求。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个接收单元将所接收的数据电报存储在接收缓冲器中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，可以配置所述发送缓冲器的存储容量。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于无线的和无应答的传输协议来发送所述数据电报。
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