CN101785165A - 用于对配电设备进行参数化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明除了别的之外涉及一种用于对电气配电设备(10)的配电站(50)进行参数化和对电气配电设备的、与配电站(50)对应的现场设备(20，30，40)进行参数化的方法，其中，在该方法中产生用于对配电站进行参数化的参数和用于对现场设备进行参数化的参数。按照本发明，产生共同参数组(G)，从该共同参数组既可以提取一个确定所述配电站的工作方式的站参数组(D)，也可以对于每个现场设备分别提取一个现场设备参数组(A，B，C)，所述共同参数组在通信网络(60)中提供给连接于其上的所有现场设备，并且每个现场设备从所述共同参数组提取对应的现场设备参数组，并根据提取的现场设备参数组进行参数化。

Description

用于对配电设备进行参数化的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对电气配电设备的配电站进行参数化和对电气配电设备的、与配电站对应的现场设备进行参数化的方法，其中，在该方法中产生用于对配电站进行参数化的参数和用于对现场设备进行参数化的参数。
背景技术
自动化系统在配电设备技术领域内公知是分级构造的，其中一个或多个现场设备设置在配电站的下级。现场设备的功能在于，在现场控制层面(Feldleitebene)上采集信息，例如测量值或关于电气配电设备的测量值报告。与运行相关的信息由现场设备通过通信网络传输到各个对应的配电站。配电站承担跨现场的任务，例如，自动化功能、站运行、归档和/或协议转换到上级的电网控制层面(Netzleitebene)。提到的组件，即，配电站以及下级的现场设备，公知通过配置系统进行参数化。该配置系统产生用于对配电站进行参数化的参数组以及用于对对应的现场设备进行参数化的参数组。
所述配置系统通常由两个单元组成，即，可以通过用户界面进行参数输入的输入系统，和用于产生和管理可加载的参数文件的产生管理系统。在参数化过程的最后，配置系统分别提供用于对配电站进行参数化的参数组和用于对现场设备进行参数化的参数组。随后这些参数组被传输到现场设备和配电站，由此可以在那里进行设备参数化。所述种类的配置系统例如由Siemens AG公司以产品名DIGSI/网络配置器销售。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种对配电站进行参数化和对对应的现场设备进行参数化的方法，其中，在一个或多个配电设备的参数化改变的情况下，可靠地进行和保证更新所有涉及的参数化，使得所有待进行参数化的现场设备以及配电站分别总是具有当前的参数组。特别要避免一个现场设备或配电站用不再与其余设备的更新的参数组匹配的旧的参数组运行。
从本文开头提到种类的方法出发，上述技术问题按照本发明通过权利要求1的特征解决。按照本发明的方法的优选实施方式在从属权利要求中给出。
按照本发明，产生共同参数组，从该共同参数组既可以提取一个确定配电站的工作方式的站参数组，也可以对于每个现场设备分别提取一个现场设备参数组，共同参数组在通信网络中提供给连接于其上的所有现场设备，并且每个现场设备从共同参数组提取对应的现场设备参数组，并根据所提取的现场设备参数组进行参数化。
按照本发明的方法的一个主要优点是，在该方法中不产生用于对配电站进行参数化的单独的参数组和用于对现场设备进行参数化的单独的参数组，而是取而代之产生一个整体的共同参数组，在该共同参数组中包含了对于参数化所需的所有数据。与本文开头解释的公知方法不同，通过共同参数组可以确保，所有设备利用当前的参数组运行，因为所有设备在任何时刻访问同一个共同参数组。由此在按照本发明的方法中，设备(不管出于任何原因)不可能访问不同的当前单个参数组。
按照本发明的方法的另一个主要优点是，现场设备通过从共同参数组中提取而能够获得其分别对应的现场设备参数组；通过该工作方式可以实现，现场设备通过通信网络仅须查询对于各个设备是相关的并且对于各个参数化所必须的那些数据；也就是不必传输不相关的数据组。
此外，由于共同参数组的存在，还可以对于上级层面的任务采用下级层面的组件。按照本方法的优选实施方式，配电站的功能通过一个现场设备或通过多个现场设备共同承担。配电站功能这样分配到一个或多个现场设备以优选方式是可能的，因为在共同参数组中还包含对于配电站的运行所需的所有数据，从而通过由现场设备(只要其具有相应合适的硬件)相应提取参数，该现场设备也可以承担“虚拟”配电站的功能。
共同参数组优选地由连接于通信网络上的配置系统产生。这样的实施方式使得例如可以将产生的共同参数组直接馈入到通信网络，并且即时提供给连接于通信网络的现场设备以及(如果有的话)配电站。
特别优选地，利用对等(Peer-to-Peer)网络结构运行通信网络。对等网络结构使得可以以优选方式，同时自动启动现场设备的参数以及配电站的参数的更新，从而参数组的更新几乎并行进行。由此，配电设备在参数更新的情况下相对顺利地重又用于正常运行。
优选在对等网络结构内部冗余存储共同参数组，以避免数据丢失。
共同参数组可以在对等网络结构内部例如存储于配电站的中央设备中。如果共同参数组存储于配电站中，则现场设备例如可以完整或部分地从配电站加载该共同参数组，从加载的共同参数组获得其对应的现场设备参数组并根据所获得的现场设备参数组进行参数化。
作为替换，共同参数组在对等网络结构内部还可以存储于一个现场设备中。在该实施方式中，其余的现场设备完整或部分加载该共同参数组，从完整或部分加载的共同参数组获得其对应的现场设备参数组并根据所获得的现场设备参数组进行参数化。
作为特别具有优势的是，共同参数组不是存储于一个唯一的组件中，而是在对等网络结构内部分布地存储。也就是，在分布存储的情况下以更高的安全性避免通过未授权的第三方的数据窃取；因为在这种情况下共同参数组的窃取不仅必须克服对等网络结构的一个存储设备(例如现场设备或配电站)的安全性，而且要克服对等网络结构的参与存储的每个存储设备的安全性。
在对等网络结构内部分布存储共同参数组的情况下，具有优势的是，现场设备从分布存储的共同参数组中通过通信网络提取对应的现场设备参数组，并根据提取的现场设备参数组进行参数化。
此外，就该方法的尽可能成本低的实施来说，具有优势的是，使用现场设备的硬件用于存储共同参数组，并且共同参数组在对等网络结构内部的分布存储被分布于至少两个现场设备上。也就是，在本方法的该实施方式中这些现场设备进行双重功能：一方面，其与其它现场设备共同提供共同参数组的分布存储，另一方面，其承担对于现场设备来说是通常的现场设备功能，如在本文开头描述的。
作为对等网路结构的替换，还可以选择服务器-客户机网络结构；在该实施方式中现场设备优选地在使用服务器-客户机连接的条件下加载共同参数组。同样在使用服务器-客户机网络结构的情况下具有优势的是，冗余地存储共同参数组。
共同参数组可以在这样的服务器-客户机网络结构内部存储于配电站的中央设备中或替换地存储于一个现场设备中。
此外，本发明还涉及一种设备，该设备具有配电站、现场设备和用于对配电站进行参数化和对现场设备进行参数化的配置系统。
按照本发明，在这样的设备中，配置系统适合于产生共同参数组，从该共同参数组既可以提取一个确定配电站的工作方式的站参数组，也可以对于每个现场设备分别提取一个现场设备参数组，并且在连接现场设备的通信网络中更新的共同参数组提供给所有现场设备，至少用于提取合适的现场设备参数组。
关于按照本发明的设备的优点参见结合按照本发明的方法的上述实施方式，因为按照本发明的设备的优点基本上相应于按照本发明的方法的优点。
配电站优选通过一个或多个现场设备共同形成，其中现场设备适合于，从共同参数组提取站参数组。
附图说明
以下借助实施例详细地解释本发明；在此，示例性地
图1示出一种设备，为更好理解技术背景而解释该设备，
图2示出按照本发明的设备的第一实施例，根据其示例性解释按照本发明的方法的第一实施例，
图3示出按照本发明的设备的实施例，其中在配电站中进行共同参数组的存储，
图4示出按照本发明的设备的实施例，其中在一个现场设备中进行共同参数组的存储，
图5示出按照本发明的设备的实施例，其中在两个现场设备上分布地进行共同参数组的存储，
图6示出按照本发明的设备的实施例，其中两个现场设备在功能上模拟在硬件上缺少的配电站，并且
图7示出按照本发明的设备的实施例，其中一个现场设备在功能上模拟在硬件上缺少的配电站。
在附图中为清楚起见对于相同的或类似的组件始终采用相同的附图标记。
具体实施方式
为一般性解释，在图1中可以看出，具有电气配电设备10的设备，三个现场设备20、30和40与该电气配电设备10相连。现场设备20、30和40的任务在于，采集并分析涉及电气设备10的信息。现场设备20、30和40例如可以是保护设备，其在发生故障的情况下断开电气配电设备10的部分。
此外，现场设备20、30和40具有如下任务，将与运行相关的信息传输到上级的配电站50。通信网络60用于此目的，在该通信网络上连接了现场设备20、30和40以及配电站50。
此外，在图1中还示出了配置系统70，其用于对配电站50以及三个现场设备20、30和40进行参数化。配置系统70除了别的之外具有未示出的用于在用户侧输入参数的输入系统以及产生和管理系统，利用该产生和管理系统产生用于对配电站50以及现场设备20、30和40进行参数化的参数组A、B、C和D。用于配置现场设备20、30和40的参数组用附图标记A、B和C表示，用于配置配电站50的参数组用附图标记D表示。
为对配电站50以及三个现场设备20、30和40进行参数化例如如下运行按照图1的设备：
在使用提到的产生和管理系统的条件下利用配置系统70产生四个参数组A、B、C和D，并且作为单独的文件或数据组传输到配电站50以及三个现场设备20、30和40，具体来说，参数组D传输到配电站50而参数组A、B和C传输到三个现场设备20、30和40。
此时，在按照图1的参数化方法中的问题是，在参数组A、B、C和D更新的情况下不能保证，实际上所有连接到电气配电设备10上的组件总是使用当前的参数组，例如，当参数组A、B、C或D的传输中断或失败时。因此，例如可以想象的是，一个现场设备(例如现场设备20)继续使用旧的参数组A，尽管其余的设备，即两个现场设备30和40以及配电站50已经使用当前的参数组B′、C′和D′。
图2示出了按照本发明的设备的实施例，根据其示例性解释按照本发明的方法。
在图2中可以看出，与按照图1的配置系统70不同，配置系统70不产生单独的参数组A、B、C和D，而是取而代之产生共同参数组G，从中可以提取用于对现场设备20、30和40进行参数化的参数组A、B和C以及用于对配电站50进行参数化的参数组D。也就是，配置系统70不产生单独的文件，而是产生一个整体的文件，其中完整包含了用于对连接于电气配电设备10上的组件进行参数化的所有参数。
在优选利用对等网络结构运行的通信网络60中提供共同参数组G。这使得三个现场设备20、30和40以及配电站50可以通过通信网络60从共同参数组G中自己提取各个所需的参数组A、B、C或D，以便能够进行设备参数化。
通过在图2中示出的共同参数组G确保，在整个设备中仅提供是当前和一致的参数组，使得连接于电气配电设备10上的所有组件始终用相同的当前配置运行。
共同参数组G在通信网络60中的存储可以以任意方式进行；然而具有优势的是，保证对等功能性。
例如，当共同参数组G存储于配电站50、例如在配电站50的中央设备中时，实现对等结构。这样的实施方式在图3中示例性示出。在设备的该实施方式中，三个现场设备20、30和40通过对等通信网络60访问共同参数组G，并且提取其各个参数组；这意味着，例如现场设备20提取参数组A，现场设备30提取参数组B并且现场设备40提取参数组C。
在图4中示出了按照本发明的设备的另一个实施例，根据其示例性解释按照本发明的方法变形。在该实施例中，共同参数组G不是存储于配电站50中，而是存储于现场设备20中。由此，其余的现场设备30和40以及配电站50从共同参数组G提取其各个参数组：也就是，配电站50从共同参数组G提取其参数组D并且其余两个现场设备30和40提取参数组B和C。
在图5中示出了共同参数组G的存储的另一个实施例。在该实施例中共同参数组G在对等网络结构60内部分布地存储，方法是，具有单个参数组、例如具有用于两个现场设备20和30的参数组A和B的部分共同参数组G′存储于现场设备40中，具有用于现场设备40和配电站50的两个参数组C和D的另一个部分共同参数组G″存储于现场设备20中。
在该示例性实施方式中，三个现场设备以及配电站分别通过通信网络60访问各个部分共同参数组G′以及G″的部分，在该部分中包含对于其相关的参数组。例如现场设备20从部分共同参数组G′中提取参数组A并然后进行相应的参数化。按照相应方式，其余两个现场设备30和40以及配电站50访问两个部分共同参数组G′和G″，以便能够获得各个相关的参数组。
在图5中示出的共同参数组G的分布存储的具有优势的方面在于，设备20、30、40或50都不能复制或窃取整个共同参数组G。由此，通过提到的设备20、30、40和50的数据窃取是根本不可能的，或者仅以非常高的开销才是可能的。
为了使得更加难以非法复制部分共同参数组G′或G″或整个共同参数组G，此外具有优势的是，以编码的形式存储它们，然后在设备20、30、40和50中优选仅存储部分密钥，该部分密钥使得能够解码和提取分别对于该设备所需的设备参数组，但是不能复制或提取其它设备的参数组。
此外，在图5中还可以看出电网控制层面100，其设置在配电站50的上级。这样的电网层面100通常还可以存在于按照图1-4中的设备中，即使在那里没有精确示出。
在图6中示出按照本发明的设备的实施例，其中在硬件上缺少配电站50并且在功能上通过现场设备30和40来代替。为此目的现场设备30和40还提取参数组D，以便能够共同模拟配电站50的功能性。
图7示出按照本发明的设备的实施例，其中仅通过现场设备30在功能上模拟配电站50。

Claims (17)

1.一种用于对电气配电设备(10)的配电站(50)进行参数化和对电气配电设备的、与配电站(50)对应的现场设备(20，30，40)进行参数化的方法，其中，在该方法中产生用于对配电站进行参数化的参数和用于对现场设备进行参数化的参数，
其特征在于，
-产生共同参数组(G)，从该共同参数组既可以提取一个确定所述配电站的工作方式的站参数组(D)，也可以对于每个现场设备分别提取一个现场设备参数组(A，B，C)，
-所述共同参数组在通信网络(60)中提供给连接于其上的所有现场设备，并且
-每个现场设备从所述共同参数组提取对应的现场设备参数组，并根据提取的现场设备参数组进行参数化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
通过一个现场设备(30)或通过至少两个现场设备(30，40)共同承担所述配电站的功能。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
利用连接于所述通信网络的配置系统(70)产生所述共同参数组(G)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
利用对等网络结构运行所述通信网络。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在所述对等网络结构内部冗余地存储所述共同参数组。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，其特征在于，
在对等网络结构内部在所述配电站中存储所述共同参数组。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
-每个现场设备完全或部分加载所述共同参数组，从所述共同参数组提取对应的现场设备产生并且根据所提取的现场设备参数进行参数化。
8.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，其特征在于，
在对等网络结构内部在一个现场设备中存储所述共同参数组。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
-其余的现场设备完全或部分地加载所述共同参数组，从所述共同参数组提取对应的现场设备参数组，并根据所提取的现场设备参数组进行参数化。
10.根据权利要求4-5中任一项所述的方法，其特征在于，
在对等网络结构内部分布地存储所述共同参数组。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
-所述现场设备从分布存储的共同参数组中通过所述通信网络提取对应的现场设备参数组，并且根据所提取的现场设备参数组进行参数化。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，
在至少两个现场设备上分布地存储所述共同参数组。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，
-利用服务器-客户机网络结构运行所述通信网络，并且
-所述现场设备在使用服务器-客户机连接的条件下加载所述共同参数组。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
在所述服务器-客户机网络结构内部冗余地存储所述共同参数组。
15.根据权利要求13-14中任一项所述的方法，其特征在于，
在所述服务器-客户机网络结构内部在所述配电站中或在一个现场设备中存储所述共同参数组。
16.一种设备，具有
-配电站(50)，
-现场设备(20，30，40)，和
-配置系统(70)，用于对配电站进行参数化和对现场设备进行参数化，
其特征在于，
-所述配置系统适合于，产生共同参数组(G)，从该共同参数组既可以提取一个确定配电站的工作方式的站参数组，也可以对于每个现场设备分别提取一个现场设备参数组，并且
-在连接所述现场设备的通信网络(60)中当前的共同参数组提供给所有的现场设备，至少用于提取合适的现场设备参数组。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，
通过一个或多个现场设备共同形成所述配电站，其中，所述现场设备适合于从所述共同参数组中提取站参数组。
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