CN101821685B - 用于保护、控制或监测电气开关设备或电源设备的设备的配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配置用于保护、控制或监测电气开关设备或电源设备的设备(10)的方法等，所述设备(10)具有控制层装置(20)和至少一个与控制层装置(20)连接的现场装置，其中，产生描述了设备配置的控制层配置文件(SCD)。根据本发明，在通过新现场装置(IED_neu)替换现场装置(IED_alt)后，产生替换了旧控制层配置文件并且考虑了新现场装置特征的新控制层配置文件(SCD′)，并且以该新控制层配置文件产生新现场装置参数化数据组，以此可将新现场装置参数化，其中，从旧控制层配置文件中提取报文配置数据，所述报文配置数据描述了旧现场装置的数据报文产生，并且以此报文配置数据形成新控制层配置文件以及新现场装置参数化数据组，使得产生带有数据报文寻址的新现场装置数据报文，所述数据报文寻址与旧现场装置的数据报文寻址一致。
Description
技术领域
本发明涉及一种配置具有控制层装置和至少一个与控制层装置连接的现场装置的设备的方法，所述设备适合于保护、控制或监测电气开关设备或电源设备，其中，产生描述该设备的配置的控制层配置文件。
背景技术
为保护、控制和监测电气开关设备或电源设备，使用已知的站自动化系统。这样的站自动化系统具有如现场装置、特别是保护装置的装置，以及至少一个上一级的控制层装置，其中用于完成其任务的装置彼此交换信息。为交换信息对象，使用带有传输介质和通信协议的预先给定的通信技术。例如，在站自动化系统中可以使用根据IEC 61850标准的通信协议。
根据IEC 61850标准的通信基于实施在所使用的装置的数据模型内的信息对象的交换。装置的数据模型从各制造商所使用的装置的层面反应了功能。因为装置功能的结构和范围由各制造商特定的功能实施而确定，所以单独的数据模型和作为其结果的待传输的信息对象的寻址模式不同。在不同制造商的装置中，虽然装置提供可比较的保护和控制功能，但通常寻址模式不同。在目前已知的用于保护、控制和监测电气开关设备或电源设备的装置中，由于不同制造商的装置的寻址模式不同，有时以新装置更换设备内现有的(旧)装置非常昂贵，因为通常不仅必须将变化所涉及的装置的参数进行匹配，而且此外必须将所有与此装置进行数据交换的另外的装置的参数进行匹配，即因为新装置的数据模型与旧装置的数据模型通常不同。
由于此原因，电气开关设备或电源设备的现场装置的更换通常要求许多步骤，例如如下：
-在系统配置器内将设备配置进行更新，以考虑改变的数据模型，
-将其装置受到新参数化影响的电气开关设备或电源设备的所有现场断电(freischalten)，
-将受到新参数化影响的所有装置的通信解除，
-将所有受影响装置的装置参数化进行更新，
-对于所有新参数化的装置进行装置重新启动，
-检查新参数化装置的具体功能(保护检查、请求测试、功能检查)，和
-将开关设备或电源设备的断电的现场接通。
所述的更换过程导致巨大的参数化成本和检查成本。因为设备运行在装置更换期间受到限制，另外要求组织措施，例如要求申请断电期限用于将开关设备或电源设备断电。所述的现场断电因此在输电网络中非常不希望被执行，以致于断电通常必须至少提前一年在相关现场的主管的负荷管理站处申请。断电也导致负荷管理的运行计划改变，这通常导致巨大的停运成本，因为在断电情况中，输电网络的传输容量通常下降。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，给出一种用于配置具有控制层装置和至少一个与控制层装置连接的现场装置的设备的方法，所述方法在装置更换时要求尽可能低的成本。
根据本发明，该技术问题从本文开始部分所描述类型的方法出发通过根据权利要求1的特征解决。根据本发明的方法的优选实施方式在从属权利要求中给出。
据此，根据本发明，在通过新现场装置替换现场装置后，产生替换了旧控制层配置文件且考虑了新现场装置特征的新控制层配置文件，并且以此新控制层配置文件产生新现场装置参数化数据组，以此可将新现场装置的自动参数化，其中，从旧控制层配置文件提取报文配置数据，所述报文配置数据描述了旧现场装置的数据报文产生，并且以此报文配置数据形成新控制层配置文件以及新现场装置参数化数据组，使得产生带有数据报文寻址的新现场装置数据报文，所述数据报文寻址与旧现场装置的数据报文寻址一致。
根据本发明的方法的主要优点是，在所述方法中即使在装置更换的情况中，数据报文寻址也不改变，使得进行的现场装置更换对于其余的装置无很大影响，因为新的现场装置在数据报文产生中与旧的被换下的现场装置表现完全相同。
根据方法的有利设计，在使用旧控制层配置文件以及描述了新现场装置特征的特征描述文件的条件下产生新控制层配置文件。在方法的此设计中，因此新控制层配置文件通过将两个输入文件合并形成。
还被视作有利的是，旧控制层配置文件是根据IEC61850标准的SCD文件，并且从中提取报文配置数据，以及也将根据IEC61850标准的SCD文件形成为新控制层配置文件。例如，将根据IEC61850标准的新现场装置的ICD文件用作新现场装置的特征描述文件。
根据本发明的特别优选的设计，使得在旧控制层配置文件中识别至少一个“General Object Oriented System Environment”控制块，即根据IEC61850标准的“GOOSE控制块”。在此情况中，例如可检查哪个“Logical Device”名称根据IEC61850标准与旧控制层配置文件中的GOOSE控制块相关联。优选地，在新控制层配置文件中添加相应的“Logical Device”名称，只要它在此处还不存在。
也优选的是在新控制层配置文件中也设置旧控制层配置文件的GOOSE控制块，具体地是与和旧控制层配置文件中的GOOSE控制块相关联的同样的“Logical Device”名称相关联。例如，通过将旧控制层配置文件的GOOSE控制块拷贝到新控制层配置文件中来实现在新控制层配置文件中设置GOOSE控制块。
如果新现场装置的装置功能名称与旧现场装置的装置功能名称不同，则优选地在新控制层配置文件的GOOSE控制块内将根据IEC61850标准的数据组条目与新现场装置的装置功能名称匹配。
旧现场装置的装置功能名称能够例如从控制层配置文件中读出。新现场装置的装置功能名称例如从数据库获取或从操作者处查询，优选地通过如PC机等的数据处理设备进行。
旧现场装置的装置功能名称与新现场装置的装置功能名称的对应关系(Zuordnung)例如也能够从所述数据库获取，或由所述操作员查询。
此外，本发明涉及一种用于保护、控制或监测电气开关设备或电源设备的设备的配置装置，所述设备具有控制层装置和至少一个与控制层装置连接的现场装置。
根据本发明为此，使得配置装置适合于在使用旧控制层配置文件以及描述新现场装置的特征的新现场装置的特征描述文件的条件下来形成新控制层配置文件。
关于根据本发明的配置装置的优点，结合根据本发明的方法参考以上实施，因为根据本发明的方法的优点基本上符合根据本发明的配置装置的优点。
优选地，配置装置具有数据处理设备，在所述数据处理设备中安装了程序，该程序适合于配置具有控制层装置和至少一个与控制层装置连接的现场装置的设备。
此外，本发明涉及用于安装在配置装置内的如上所述的计算机程序产品。
根据本发明，利用计算机程序产品可将数据处理设备编程，使得所述数据处理设备适合于配置具有控制层装置和至少一个与控制层装置连接的现场装置的设备。
附图说明
在下文中根据实施例详细解释本发明。在此，附图示例性地：
图1示出了带有现场装置和控制层装置的设备的实施例，
图2示出了用于在更换现场装置后配置根据图1的设备的配置装置的实施例，
图3和图4分别示出了用于借助于描述新现场装置的特征的ICD特征描述文件和描述了现场装置更换前的设计的旧控制层配置文件来产生新控制层配置文件的实施例。
在附图中，为了清楚起见，相同的或可比较的部件总是使用相同的附图标号。
具体实施方式
图1示出了适合于保护、控制或监测未进一步图示的电气开关设备或电源设备的站自动化系统10的实施例。站自动化系统10包括三个现场装置IED1、IED2和IED_alt(它们例如可以是保护装置)以及控制层装置20。这些装置通过通信网络30相互连接。通过控制层配置文件SCD(参见图2)描述设备10的配置。
现在如果将现场装置，例如现场装置IED_alt通过新现场装置IED_neu替换，则必须形成新控制层配置文件，所述新控制层配置文件替换旧控制层配置文件并且考虑新现场装置的特征。这在图2中更详细地示出。
在图2中可见旧控制层配置文件SCD，所述旧控制层配置文件涉及现场装置IED1、IED2和IED_alt的特征。以此旧控制层配置文件SCD以及描述了新现场装置IED_neu的特征的ICD特征描述文件ICD形成了新控制层配置文件SCD′。由此新控制层配置文件SCD′可随后例如也产生新装置参数化数据组，利用所述新装置参数化数据组可将新现场装置IED_neu自动参数化。
为了产生新控制层配置文件SCD′，在图2中提供配置装置40。配置装置40例如可以具有数据处理设备50，在所述数据处理设备50内安装相应的控制程序或配置程序60。
在图2中另外可见数据库装置70，从中能够获取新现场装置的装置功能名称以及旧现场装置的装置功能名称与新现场装置的装置功能名称之间的对应关系。数据库装置70能够形成配置装置40的组成部分，或者是与配置装置40分开的部件。
根据图3和图4示例性地解释配置装置40以及数据处理设备50和控制程序60的工作原理。
在图3中可见根据IEC 61850标准的旧控制层配置文件SCD的实施例的部分。图中图示了“logical device”类别“LD Protection”，其内将装置功能定义为“logical nodes”。在现场装置IED_alt中，装置功能例如为PTOC1、PTOC2和PTRC1。
在旧控制层配置文件SCD中也可见：简称为GOOSE控制块的“GeneralObject Oriented System Environment”控制块；带有数据组条目DSE_alt的GCB_alt，其中含有“Protection/PTOC1.Str”、“Protection/PTOC2.Str”和“Protection/PTRC1.Tr”的参考，它们参考装置功能PTOC1、PTOC2和PTRC1。
配置装置40现在将在旧控制层配置文件SCD中识别GOOSE控制块GCB_alt。此外，配置装置40检查与旧控制层配置文件SCD中的GOOSE控制块GCB_alt的哪个“Logical Device”名称相关联；在此示例情况中这是“Logical Device”名称“Protection”。
然后，配置装置40检查例如在新控制层配置文件SCD′中是否已存在“Logical Device”名称“Protection”，因为所述“Logical Device”名称“Protection”从描述了新现场装置IED_neu的特征的ICD特征描述文件ICD中通过拷贝获得。如果不是这样，则还添加“Logical Device”名称“Protection”(步骤100)。
然后，旧控制层配置文件SCD的GOOSE控制块GCB_alt在新控制层配置文件SCD′中被例示(instanziiert)，例如通过GOOSE控制块GCB_alt的拷贝，并且形成新GOOSE控制块GCB_neu(步骤110)。
在下一步骤120中，配置装置40检查新现场装置的装置功能名称是否与旧现场装置的装置功能名称不同。在此实施例中，新现场装置中装置功能称为EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1，并且因此与旧现场装置的装置功能PTOC1、PTOC2和PTRC1不同。
新现场装置的装置功能名称EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1可以根据图2从数据库70获取，或从操作者处查询；相应地，旧现场装置的装置功能名称与新现场装置的装置功能名称的对应关系也可以从数据库70获取，或从操作者处查询。
装置功能EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1在新现场装置IED_neu中例如以另外的“logical device”名称引导，例如以“logical device”名称“LD OC”引导。相应地，配置装置40在新控制层配置文件SCD′中引入相应的“logical device”名称“LD OC”，并且在其中命名装置功能EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1(步骤130)。
为在新控制层配置文件SCD′的GOOSE控制块GCB_neu中考虑到装置功能的重新命名，配置装置40在新SCD数据SCD′的GOOSE控制块GCB_neu内将数据组条目DSE_neu与新现场装置IED_neu的装置功能EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1匹配。这通过以新条目“OC/EfPTOC10.Str”、“OC/EfPTOC15.Str”和“OC/EfPTRC1.Tr”替换旧条目“Protection/PTOC1.Str”、“Protection/PTOC2.Str”和“Protection/PTRC1.Tr”实现，所述新条目“OC/EfPTOC10.Str”、“OC/EfPTOC15.Str”和“OC/EfPTRC1.Tr”参考“logical device”名称“LD OC”下的装置功能EfPTOC10、EfPTOC15和EfPTRC1(步骤140)。
然后，以新控制层配置文件SCD′自动产生现场装置参数化数据组(在下文中简称为参数化数据组)，利用该参数化数据组可以将新现场装置IED_neu参数化。因为在新控制层配置文件SCD′中考虑到了被替换的旧现场装置IED_alt的报文配置数据，所以新参数化数据组也考虑到旧报文配置数据，并且由此将新现场装置IED_neu参数化，使得新现场装置IED_neu关于数据报文寻址的行为与当初被替换的旧现场装置IED_alt的行为完全相同。从根据IEC 61850标准的SCD文件中产生参数化数据组在所述标准中提及，因此相关情况请参考此标准。
在图4中示出了配置装置40和数据处理设备50以及控制程序60的工作原理的另一个实施例。
与根据图3的实施例不同，在图4的该实施例中，在新控制层配置文件SCD′中已存在“logical device”类别“LD Protection”，使得它不需要另外地被例示。因此，无替代地省去将“logical device”类别“LD Protection”例示的步骤100(参见图3)。
除此之外，该方法能够如结合图3所解释地那样被执行。
Claims (10)
1.一种配置用于保护、控制或监测电气开关设备或电源设备的装置(10)的方法，所述装置(10)具有控制层装置(20)和至少一个与该控制层装置连接的现场装置(IED1、IED2、IED_alt)，其中，产生描述了该装置的配置的控制层配置文件(SCD)，
其特征在于，
-在通过新现场装置(IED_neu)替换现场装置(IED_alt)后，产生替换了旧控制层配置文件并且考虑了新现场装置特征的新控制层配置文件(SCD′)，并且以该新控制层配置文件产生新现场装置参数化数据组，以此可将该新现场装置参数化，
-其中，从旧控制层配置文件提取报文配置数据，该报文配置数据描述了旧现场装置的数据报文产生，以及
-以该报文配置数据形成新控制层配置文件以及新现场装置参数化数据组，使得产生带有数据报文寻址的新现场装置数据报文，所述数据报文寻址与旧现场装置的数据报文寻址一致，并且
其中，在使用旧控制层配置文件以及描述了新现场装置的特征的新现场装置特征描述文件的条件下，形成所述新控制层配置文件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-所述旧控制层配置文件根据IEC61850标准，并且从中提取报文配置数据，以及
-同样地将根据IEC61850标准的SCD文件形成为新控制层配置文件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
将根据IEC61850标准的所述新现场装置的ICD文件用作该新现场装置的特征描述文件。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在旧控制层配置文件中识别至少一个“General Object Oriented SystemEnvironment”控制块，即根据IEC61850标准的“GOOSE控制块”(GCB_alt)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
检查哪个“Logical Device”名称根据IEC61850标准与旧控制层配置文件中的GOOSE控制块相关联。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在新控制层配置文件中添加相应的“Logical Device”名称，只要该名称在该处还不存在。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在新控制层配置文件中也设置旧控制层配置文件的GOOSE控制块，具体地是与和旧控制层配置文件中的GOOSE控制块相关联的同样的“LogicalDevice”名称相关联。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
通过将旧控制层配置文件的GOOSE控制块拷贝到新控制层配置文件中来实现在新控制层配置文件中设置GOOSE控制块。
9.根据权利要求4至8中一项所述的方法，其特征在于，
如果新现场装置的装置功能名称与旧现场装置的装置功能名称不同，则在新控制层配置文件的GOOSE控制块内将根据IEC61850标准的数据组条目(DSE_neu)与新现场装置的装置功能名称匹配。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
-从SCD文件中读出旧现场装置的装置功能名称(PTOC1、PTOC2、PTRC1)，
-从数据库(70)获取或从操作者处查询新现场装置的装置功能名称(EfPTOC10、EfPTOC15、EfPTRC1)，
-从所述数据库获取或由所述操作员查询旧现场装置的装置功能名称与新现场装置的装置功能名称的对应关系，以及
-在新控制层配置文件的GOOSE控制块内将数据组条目与相关联的新装置功能名称匹配。
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