CN107666424A - 数字化变电站中具有架构冗余的无配置过程总线的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数字化变电站中具有架构冗余的无配置过程总线的系统和方法。在一个实施例中，所述系统包括至少一个过程接口单元(PIU)。所述PIU包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口。所述至少一个PIU可操作以传送并接收数据流。所述数据流包括至少一个数据集。所述数据集包括用于在至少一个源的测量的采样值的至少一个字段。所述源包括电流互感器或电压互感器中的一个。所述数据集还可以包括与源关联的时间戳和唯一标识符。所述系统可以包括通信连接至PIU的至少一个智能电子装置(IED)。IED可以是可操作的以从PIU接收数据流，并基于用户定义的转换因子转换采样值。

Description

数字化变电站中具有架构冗余的无配置过程总线的系统和 方法
技术领域
本发明涉及数字化变电站，并且，更具体地涉及在数字化变电站中具有架构冗余的无配置过程总线(configuration-less process bus)的系统和方法。
背景技术
数字化变电站的使用一直在增长。数字化变电站和传统变电站之间的不同可以包括变电站的部件(诸如变压器、断路器、保护继电器等等)之间的布线减少，以及在多厂商装置之间共享信息以提供装置的互操作性。
可以使用合并单元(MU)或过程接口单元(PIU)和智能电子装置(IED)使数字化变电站的部件的操作自动化。可以给IED编程以监视、控制并保护变电站部件。可以使用过程总线(诸如以太网网络)组织IED和MU/PIU之间的通信。
传统的标准可以包括对数字化变电站的开关站中设备的物理安全和网络安全的要求。满足这些要求可能需要用于配置IED和过程总线的某些工程过程。数字化变电站的设备的任何重新配置或维护可能是费用高的、耗时的。
可能需要附加措施来确保IED和变电站部件之间的通信的可靠性。提供通信可靠性的传统解决方案可以基于并行冗余协议(PRP)或高可用性无缝冗余(HSR)协议。然而，可以使用类似的以太网切换网络提供PRP或HSR的并行冗余，这可能易于遭遇与分组切换技术关联的类似的故障模式。
发明内容
本公开涉及在数字化变电站中具有架构冗余的无配置过程总线的系统和系统的方法以及方法。本公开的某些实施例能够提高数字化变电站的网络安全、工程、可靠性和维护。
根据本公开的一个实施例，提供了一种用于数字化变电站中无配置过程总线的系统。所述系统可以包括至少一个过程接口单元(PIU)。PIU可以包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口。PIU可以是可操作的以传送并接收预配置的数据流。所述预配置的数据流可以包括至少一个数据集。所述数据集可以包括用于唯一标识符(UID)的至少一个字段。所述系统还可以包括至少一个智能电子装置(IED)。IED可以通信连接至PIU。IED可以是可操作的以从PIU传送并接收所述预配置的数据流。IED可以基于所述UID将所述预配置的数据流映射到用户定义的源。IED可以基于用户定义的转换因子转换所述预配置的数据流，以避免PIU中的配置。
在本公开的某些实施例中，可以使用与PIU关联的预配置的IED实例化描述(IID)文件定义所述数据集。在某些实施例中，所述预配置的数据流可以包括预配置的采样值。所述预配置的采样值可以包括从电流互感器直接测量的电流输出。所述预配置的采样值还可以包括从电压互感器直接测量的电压输出。
在本公开的一些实施例中，所述预配置的数据流可以包括面向通用对象的变电站事件(GOOSE)。所述GOOSE可以包括直接测量的包括开关设备的过程转换器之一的状态和模拟信息。在本公开的某些实施例中，所述预配置的数据流是基于IEC 61850格式或IEC61869格式中的至少一个被格式化的。
在本公开的一些实施例中，所述UID是使用工厂设置或产品指令代码之一预配置的。
在本公开的一些实施例中，所述系统可以包括以太网网络，所述以太网网络可操作以在所述PIU和所述IED之间传送数据。在一些实施例中，所述IED还可以是可操作的以并行地从所述PIU接收：经由点对点连接的所述预配置的数据流；以及经由所述以太网网络的第二数据流。在某些实施例中，所述IED还可以是可操作的以基于网络故障切换机制使用所述第二数据流调节所述预配置的流中的数据的质量。
在本公开的某些实施例中，所述网络故障切换机制可以包括确定满足故障条件中的至少一个：所述预配置的数据流中的至少一个帧丢失或延迟；所述数据流中的至少一个帧中的数据的质量在第一阈值以下；与所述数据流中的至少一个帧中的数据的关联的时间的质量在第二阈值以下；或者与所述至少一个PIU的行为或操作模式之一关联的健康指示器在第三阈值以下。响应于所述确定，可以提供识别所述第二数据流中的至少一个冗余帧的网络故障切换机制。所述网络故障切换机制可以包括确定所述冗余帧中的数据的质量是否在所述第一阈值以上，并且所述至少一个冗余帧中的时间的质量是否在所述第二阈值以上。如果确定的结果是肯定的，则网络故障切换机制可以使用至少一个冗余帧进行处理。另一方面，如果确定的结果是否定的，则网络故障切换机制可以确定满足故障条件的所述数据流中的帧的数目。如果所述数目在公差阈值以下，则网络故障切换机制可以将所述帧标记为具有不良质量，并发送所述帧用于进一步的处理。如果所述数目在所述公差阈值以上，则网络故障切换机制可以继续发布至少一个警报。
根据本公开的另一实施例，提供了一种用于无配置总线的方法。所述方法可以允许提供至少一个PIU。所述PIU可以包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口。所述方法还可以包括由PIU传送并接收预配置的数据流。所述数据流可以包括至少一个数据集。所述数据集可以包括用于使用工厂设置或产品代码指令预配置的唯一标识符的至少一个字段。
所述方法还可以包括提供通信连接至所述PIU的至少一个IED。所述方法还可以包括由所述IED从所述PIU接收预配置的数据流。所述方法可以包括由所述IED基于所述UID将所述预配置的数据流映射到用户定义的源。所述方法还可以允许由所述IED使用用户定义的转换因子转换所述采样值，以避免所述PIU中的配置。
通过结合以下图进行的下面的描述，其它实施例、系统、方法、特征和方面将变得显然。
附图说明
图1为根据本发明的某些实施例的示例性数字化变电站的架构示意图。
图2为根据本发明的某些实施例的示例性无配置过程总线的架构示意图。
图3为根据本发明的某些实施例的具有架构冗余的示例性无配置过程总线的架构示意图。
图4为根据本发明的某些实施例用于无配置过程总线的示例性方法的流程图。
图5为根据本发明的某些实施例用于提供具有架构冗余的无配置过程总线的示例性方法的流程图。
图6为根据本发明的实施例的用于处理数据的示例性控制器的架构示意图。
以下详细描述包括对附图的引用，附图形成详细描述的一部分。这些图根据示例性实施例描绘了例证。足够详细地描述这些示例性实施例(在本文中也称作“示例”)，以使得本领域技术人员能够实施本发明客体。在不偏离请求保护的客体的范围内，可以组合各示例性实施例，可以使用其它实施例，或者可以进行结构、逻辑和电气的改变。因此，以下详细描述不是在限制意义上进行的，范围由所附权利要求和其等同物限定。
具体实施方式
本发明的某些实施例可以包括用于数字化变电站中无配置过程总线的系统和方法。在某些情况下，系统和方法的一些实施例可以通过消除或最小化对物理安全的需要并通过提供数字化变电站中设备的网络安全，提高数字化变电站的安全性和稳定性。本发明的某些实施例可以通过允许消除或最小化冗余的通信信道中共同的故障模式，提供通信网络的架构冗余。
在本发明的某些实施例中，提供了一种用于无配置过程总线的系统。所述系统可以包括至少一个过程接口单元(PIU)。PIU可以包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口。PIU可以是可操作的以传送和接收数据流。数据流可以包括至少一个预配置的数据集。来自PIU的预配置的数据集可以包括用于在至少一个源测量的采样值的至少一个字段。所述源可以包括电流互感器(CT-current transformer)或电压互感器(VT-voltage transformer)中的至少一个。预配置的数据集还可以包括用于与源关联的唯一标识符的字段。所述系统可以包括通信连接至PIU的至少一个智能电子装置(IED)。IED可以是可操作的以从PIU接收数据流，并基于用户定义的转换因子转换采样值，由此避免PIU中的配置。
本发明的特定实施例的技术效果可以包括可提供与设施保护需求的兼容，而不需要数字化变电站的开关站(switchyards)中合并单元的物理安全。本发明的特定实施例的进一步的技术效果可以允许降低在针对客户或项目组的过程总线配置中的工程劳动。本发明的特定实施例的必然的技术效果还可以提供过程总线的可靠性的提高，因此增强过程总线的功能。
现在转到附图，图1为根据本发明的某些实施例的示例性数字化变电站100的架构示意图。数字化变电站100可以包括开关站105。开关站105可以包括一次设备，诸如但不限于CT 115、VT 120、保护继电器125、断路器130、开关设备和数字化变电站100的操作中涉及的其它装置。CT 115和VT 120可以是可操作的以经由一次电力线110接收高压电流，并向二次电力线140传输低压电流。在一些实施例中，开关站105可以包括过程接口单元/合并单元(PIU/MU)135。PIU/MU 135可以是可操作的以测量来自CT 115和VT 120的电流和电压，并将控制命令提供至保护继电器125。响应于接收控制命令，保护继电器125可以被配置成使断路器130跳闸。在一些实施例中，PIU/MU 135可以通过铜线连接至CT 115、VT 120和/或保护继电器125。
在一些实施例中，由PIU/MU 135测量的数据可以提供至一个或多个IED 145。IED145可以是可操作的以分析从PIU/MU 135获得的数据，基于分析做出决策，并将控制命令发送回PIU/MU 135。数据可以包括一个或多个采样值(SV-sampled values)和关联的事件数据，诸如根据面向通用对象的变电站事件(GOOSE-Generic Object Oriented SubstationEvent)数据格式化的数据。SV可以包括从CT 115和VT 120接收的并由PIU/MU 135变换成数字格式的电测量值。GOOSE数据可以双向流动。GOOSE数据可以包括由PIU/MU 135从过程获得的并向IED 145发送的数字化状态或模拟信息。GOOSE数据还可以包括从IED 145到PIU/MU 135的输出或函数。在本发明的各个实施例中，IED 145和PIU/MU 135可以包括用于数据处理的控制器(硬件和软件的结合)。适于数据处理的示例性控制器在下文参照图6描述。
可以使用过程总线160(特定的通信布置)组织PIU/MU 135和1ED 145之间的通信。在一些实施例中，过程总线可以包括IED 145和PIU/MU 135之间的点对点通信。在一些实施例中，过程总线150可以包括基于以太网的局域网(LAN)230，其被配置成提供PIU/MU 135和IED 145之间的连接。LAN 230可以包括光纤和以太网交换机。
图2为根据本发明的某些实施例的用于无配置过程总线的示例性系统200的架构示意图。系统200可以包括IED 145、PIU/MU 135、LAN 230和工程计算机220。PIU/MU 135包括通信端口225。PIU/MU 135可以支持与单独的逻辑装置和时间同步时钟的四个或更多个通信端口225。
在本发明的一些实施例中，IED 145可以包括从PIU/MU 135中的至少一个接收的数据的可预配置的处理205。在一些实施例中，IED 145可以包括从PIU/MU 135中的至少一个接收的数据集的可预配置的和可配置的处理210。个别的PIU/MU 135可以通过点对点连接将数据提供至指定的LED 145。在一些实施例中，可预配置的处理205是可操作的以处理通过点对点连接获得的数据集。在一些实施例中，个别配置的或预配置的PIU/MU 135可以将数据集推送至LAN 230，由此允许IED 145订阅从PIU/MU 135接收数据。在一些实施例中，可预配置的和可配置的处理210可以处理通过LAN 230获得的数据。
在本发明的一些实施例中，用于过程总线的系统200的部件是使用工厂设置和/或一次设备和PIU/MU 135的产品指令代码预配置的。在一些实施例中，PIU/MU 135可以是可操作的以将数据以数据集传输至IED 145。数据集可以包括唯一标识符(UID)和数字化SV。数字化SV可以包括从可用的CT 115、VT 120测量的二次值以及时间戳或采样计数。传输的和接收的数据集还可以包括基于对保护继电器125的触点输入(CI-contact inputs)的可用硬件的GOOSE数据以及其它逻辑/装置状态。在一些实施例中，PIU/MU 135可以从保护继电器125接收针对触点输出(CO)的包括GOOSE数据的预配置的数据集和其它相关的命令和状态。在一些实施例中，PIU/MU 135和IED 145之间的数据流是基于IEC 61850或IEC 61869格式被格式化的。
在本发明的一些实施例中，PIU/MU 135可以被配置成流带UID的测量的SV。测量的SV可以包括来自CT 115和VT 120的二次值的电流和电压的原始采样。PIU/MU 135能够使用IID指定固定的(工厂提供的)预配置(包括UID)。PIU/MU 135可能不需要配置的IED描述(CID)文件用于配置。因此，PIU/MU 135可能不需要在安装部位的任何配置。
在本发明的一些实施例中，可以使用PIU/MU 135的预配置的IID(工厂提供的)文件，给IED 145和LAN 230的交换机配置CID文件。在一些实施例中，IED 145能够接收带UID的二次值的SV流。在接收SV之后，IED 145可以应用用户可配置的转换因子(TF-transformation factors)，例如CT比率和VT比率，比率或角度误差等等，以便将接收的SV变换成其它格式(例如一次值)以执行进一步的处理。
在本发明的一些其它实施例中，如果工厂在PIU/MU 135中硬编码格式因子，则PIU/MU 135能够应用从工厂传送的TF或其它格式因子，作为指令代码或工厂服务设置的一部分。在这些实施例中，PIU/MU 135能够发送带工厂配置的ID(代替UID)的工厂配置的流和针对一次值的SV流的工厂配置的TF，代替在IED 145中将用户可配置的TF应用到二次值。
在某些实施例中，可能需要工程计算机220对IED 145和LAN 230进行初始配置。在第一次使用系统200时，例如在数字化变电站100调试时，可以使用工程计算机220读PIU/MU135的预配置的IID文件。然后可以使用PIU/MU 135的预配置的IID文件给IED 135和LAN230的网络交换机配置CID文件。在数字化变电站100的常规操作期间可能不需要工程计算机220，且可以从系统200中去掉工程计算机220。
图3为根据本发明的某些实施例用于具有架构冗余的无配置过程总线的示例性系统300的架构示意图。系统300可以包括IED 145、PIU/MU装置135和LAN 230。PIU/MU 135可以包括通信端口225。除了IED 145之外，系统300的元件的功能与图2中描述的系统200的对应元件的功能相似。在图3的示例中，IED 145包括架构冗余处理235。
在本发明的一些实施例中，IED 145的两个替代性网络端口可以被配置成分开地从PIU/MU 135接收数据集的两个数据流。两个替代性网络端口的第一个(或主要的)可以被配置用于IED 145和PIU/MU 135之间的专用点对点连接240。在一些实施例中，点对点连接240可以是预配置的。两个替代性端口的第二个(或次要的)可以连接至LAN 230的共享以太网交换机以提供IED 145和PIU/MU 135之间的可配置的网络连接245。因此，IED可以经由点对点连接245从PIU/MU 135接收第一数据流，经由以太网网络连接245从PIU/MU 135接收第二数据流。架构冗余处理235可以包括分析两个数据流，并调节两个数据流以便提高接收的数据的质量。
在本发明的一些实施例中，IED可以基于到达时间识别SV流。在一些实施例中，IED可以检查质量和健康指示器，诸如SV数据和时间戳的质量。时间的质量可以与数据流中帧的延迟和丢失的时间戳有关。在一些实施例中，如果在第一数据流中的SV数据的一些丢失或接收到降级的质量的数据，则IED可以在第二数据流中寻找丢失的SV数据。如果第二数据流中的对应SV数据的质量在预定公差内，则可以使用来自第二数据流的SV数据进行进一步的处理，诸如将电流和电压的二次值转换成一次值。在一些实施例中，在数据流中有识别的故障的情况下，IED可以提供事件日志和其它通知。由于第一数据流和第二数据流是经由两个不同类型的连接获得的，所以此方法可以提供增强的网络连接可靠性，原因是两个连接具有不同的故障模式。
图4为根据本发明的实施例用于无配置过程总线的示例性方法400的流程图。例如能够在数字化变电站100中实现方法400。方法400的一些操作可以嵌入IED 145和PIU/MU135的控制器的程序指令中。
在程序块402，方法400可以从提供至少一个PIU开始。PIU可以包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口。
在程序块404，方法400可以由PIU传送并接收可预配置的数据流。可预配置的数据流可以包括至少一个数据集。此数据集可以包括由电流互感器或电压互感器测量的采样值。数据集还可以包括GOOSE数据。数据集还可以包括与PIU关联的唯一标识符。
在程序块406，方法400可以提供通信连接至PIU的至少一个智能电子装置(IED)。在程序块408，方法400可以由IED从PIU接收可预配置的数据流。在程序块410，方法400可以可选地由IED使用网络连接接收第二数据流。在程序块412，方法400可以可选地由IED基于网络故障切换机制的执行使用第二数据流调节数据流。在程序块414，方法400可以由IED使用UID将预配置的数据流映射到用户定义的源。在程序块416，方法400还可以由IED使用UID和用户定义的转换因子转换包括采样值和/或GOOSE的预配置的数据流。
图5为根据本发明的实施例用于网络故障切换机制的示例性方法500的流程图。例如使用参照图3在上文描述的系统300的IED 145可以实现方法500。方法500可以提供方法400的程序块412的进一步地详细描述。方法500的操作可以嵌入IED 145的控制器的程序指令中。
在程序块502，方法500可以从检测(第一)数据流中由于帧的丢失或延迟造成的故障开始，或者从确定数据或时间的质量已经降级到阈值质量值以下开始。数据可以包括采样值和/或GOOSE数据。对于采样值、GOOSE数据和时间，阈值质量值可以是独立的。在本发明的一些实施例中，检测故障可以包括确定健康指示在健康阈值以下。健康指示可以与发送第一数据流的PIU的行为和/或操作模式关联。在程序块504，方法500可以从第二数据流中识别冗余帧。冗余帧可以代表丢失的或具有降级的质量的数据流的帧。在程序块506，方法500可以确定冗余帧中的采样值和时间戳的质量是否在阈值内。
如果在冗余帧中的数据和时间的质量在阈值内，则方法500可以在程序块508继续，发送来自第二数据流的冗余帧用于进一步处理和从第一数据流获得的采样值的质量调节。
如果在冗余帧中的数据和时间的质量不在阈值内，则在程序块510，方法500可以记录采样数据和时间戳的条件，并检查受故障影响的帧的数目。在程序块512，方法500可以确定受故障影响的帧的数目是否在公差内。如果受故障影响的帧的数目不在公差内，则在程序块514，方法500可以发布警报。在程序块516，方法500可以将受影响的帧标记为具有不良质量，并发送针对受影响的帧的数据用于进一步处理。在程序块518，方法500可以确定具有良好质量的数据是否在(第一)数据流中可用。
图6为根据本发明的实施例用于处理数据流的示例性控制器600的框架示意图的描述。控制器600可以包括存储器610，其存储编程逻辑620(例如软件)，并且可以存储数据630，诸如变电站的几何数据和操作数据、动态模型、性能度量等等。存储器610还可以包括操作系统640。
处理器650可以利用操作系统640执行编程逻辑620，在该情况下，也可以利用数据630。数据总线660可以提供存储器610和处理器650之间的通信。用户可以通过至少一个用户接口装置670与控制器600相接，用户接口装置670诸如键盘、鼠标、控制板或能够与控制器600来回传送数据的任何其它装置。控制器600可以在操作时与变电站在线通信，以及在不操作时通过输入/输出(I/O)接口680与变电站离线通信。更具体地，控制器600中的一个或多个可以实现基于模型的控制系统的执行，以便但不限于接收与变电站的部件关联的几何数据(geometrical data)和操作数据，基于几何数据和操作数据针对部件创建变电站的动态模型，基于动态模程序块生成特定性能度量的代理模型(surrogate model)，将代理模型合并到优化程序中，并在优化目标下训练优化程序以优化变电站的操作以实现特定的性能度量。此外，应当认识到其它外部装置或多个其它变电站可以经由I/O接口680与控制器600通信。而且，控制器600和由此执行的编程逻辑620可以包括软件、硬件、固件或其任何组合。还应当认识到可以使用多个控制器600，由此可以在一个或多个不同的控制器600上执行本文中描述的不同特征。
参考了根据示例性实施例的系统、方法、设备和计算机程序产品的框图。要理解可以至少部分地由计算机程序指令实现框图的程序块中的至少一些和框图中程序块的组合。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机、专用的基于硬件的计算机或其它可编程数据处理设备上以产生一种机器，使得在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现讨论的框图的程序块中的至少一些或框图中程序块的组合的功能。
这些计算机程序指令还可以存储在非瞬态计算机可读存储器中，其能够引导计算机或其它可编程数据处理设备以具体方式工作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生一种制品，该制品包括实现在一个程序块或若干程序块中指定的功能的指令手段。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，以使得一系列操作步骤在计算机或其它可编程设备上执行，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在一个程序块或若干程序块中指定的功能的操作。
可以通过在计算机的操作系统上运行的应用程序实现本文中描述的系统的一个或多个部件以及方法的一个或多个元素。还可以用其它计算机系统配置来实现它们，包括手持装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费者电子装置、迷你计算机、大型计算机等等。
为本文中描述的系统和方法的部件的应用程序可以包括实现某些抽象数据类型并执行某些任务或动作的例程、程序、部件、数据结构等。在分布式计算环境中，应用程序(整体或部分地)可以位于本地存储器或其它存储装置中。此外或者替代性地，应用程序(整体或者部分地)可以位于远程存储器中或者在存储装置中，以允许由通过通信网络链接的远程处理装置执行任务的情况。
本领域技术人员会想到此处所列出的本发明的许多修改和其他实施例，对其来说这些发明属于得益于在上述描述和相关附图中展现的教旨。因此，要认识到可以以许多形式体现本发明，不应当将本发明限制于上文描述的示例性实施例。因此，要理解本发明不局限于公开的特定实施例，各修改和其它实施例旨在包括于所附权利要求的范围内。尽管本文中使用了特定术语，但这些术语只是在通用和描述性意义上而不出于限制目而使用。

Claims (10)

1.一种用于无配置过程总线的系统，所述系统包括：
至少一个过程接口单元，所述至少一个过程接口单元包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口，所述至少一个过程接口单元能够操作以传送并接收预配置的数据流，所述预配置的数据流包括至少一个数据集，所述至少一个数据集包括用于唯一标识符的至少一个字段；以及
至少一个智能电子装置，所述至少一个智能电子装置通信连接至所述至少一个过程接口单元，并被配置成：
从所述至少一个过程接口单元传送并接收所述预配置的数据流；
基于所述唯一标识符将所述预配置的数据流映射到用户定义的源；以及
基于用户定义的转换因子转换所述数据流，以避免在所述至少一个过程接口单元中的配置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个数据集是使用与所述至少一个过程接口单元关联的预配置的智能电子装置实例化描述文件定义的；
所述预配置的数据流包括预配置的采样值，所述预配置的采样值包括从电流互感器直接测量的二次值的电流输出或从电压互感器直接测量的二次值的电压输出中的至少一个；
所述预配置的数据流包括面向通用对象的变电站事件，所述面向通用对象的变电站事件包括直接测量的至少一个开关设备的状态和模拟信息中的至少一个；
所述预配置的数据流是基于IEC 61850格式或IEC 61869格式中的至少一个被格式化的；
所述唯一标识符是使用工厂设置或产品指令代码之一预配置的。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括：
以太网网络，所述以太网网络被配置成在所述至少一个过程接口单元和所述至少一个智能电子装置之间传送数据，其中，所述至少一个智能电子装置能够操作以并行地从所述至少一个过程接口单元接收：
经由所述至少一个过程接口单元和所述至少一个智能电子装置之间的点对点连接的所述预配置的数据流；
经由所述以太网网络的第二数据流；以及
其中，所述至少一个智能电子装置还能够操作以基于网络故障切换机制使用所述第二数据流调节所述预配置的数据流中的数据的质量。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述网络故障切换机制包括：
确定满足故障条件中的至少一个，所述故障条件包括：
所述预配置的数据流中的至少一个帧丢失或延迟；
所述预配置的数据流中的至少一个帧中的数据质量在第一阈值以下；
与所述预配置的数据流中的至少一个帧中的数据关联的时间的质量在第二阈值以下；以及
与所述至少一个过程接口单元的行为和操作模式之一关联的健康指示器在第三阈值以下；
响应于所述确定，识别所述第二数据流中的至少一个冗余帧；
确定所述至少一个冗余帧中的数据的质量在所述第一阈值以上，并且所述至少一个冗余帧中的时间的质量在所述第二阈值以上；以及
基于所述确定，如果结果是肯定的，则使用所述至少一个冗余帧进行处理；
如果确定的结果是否定的，则确定满足所述故障条件的所述预配置的数据流中的至少一个帧的数目；
如果所述数目在公差阈值以下，则将所述至少一个帧标记为具有不良质量，并发送所述至少一个帧用于进一步的处理；以及
如果所述数目在所述公差阈值以上，则发布至少一个警报。
5.一种用于无配置过程总线的方法，所述方法包括：
提供至少一个过程接口单元，所述至少一个过程接口单元包括由工厂设置或产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口；
由所述至少一个过程接口单元传送并接收预配置的数据流，所述预配置的数据流包括至少一个数据集，所述至少一个数据集包括用于唯一标识符的至少一个字段；以及
提供通信连接至所述至少一个过程接口单元的至少一个智能电子装置；
由所述至少一个智能电子装置从所述至少一个过程接口单元接收所述预配置的数据流；
由所述至少一个智能电子装置基于所述唯一标识符将所述预配置的数据流映射到用户定义的源；以及
由所述至少一个智能电子装置使用用户定义的转换因子转换所述预配置的数据流，以避免在所述至少一个过程接口单元中的配置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个数据集是使用与所述至少一个过程接口单元关联的预配置的智能电子装置实例化描述文件定义的；
所述预配置的数据流包括预配置的采样值，所述预配置的采样值包括从电流互感器直接测量的二次值的电流输出或从电压互感器直接测量的二次值的电压输出中的至少一个；
所述预配置的数据流包括面向通用对象的变电站事件，所述面向通用对象的变电站事件包括直接测量的至少一个开关设备的状态和模拟信息中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个智能电子装置能够操作以经由所述至少一个智能电子装置和所述至少一个过程接口单元之间的点对点连接接收所述预配置的数据流。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括提供以太网网络，所述以太网网络能够操作以在所述至少一个过程接口单元和所述至少一个智能电子装置之间传送数据；
还包括由所述至少一个智能电子装置经由所述以太网网络与经由所述点对点连接接收的所述预配置的数据流并行地从所述至少一个过程接口单元接收第二数据流；以及
其中，所述至少一个智能电子装置还能够操作以基于执行网络故障切换机制使用所述第二数据流调节预配置的数据流中的数据的质量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，执行所述网络故障切换机制包括：
确定满足故障条件中的一个：
所述预配置的数据流中的至少一个帧丢失或延迟；
所述预配置的数据流中的至少一个帧中的数据的质量在第一阈值以下；
与所述预配置的数据流中的至少一个帧中的数据关联的时间的质量在第二阈值以下；以及
与所述至少一个过程接口单元的行为和操作模式之一关联的健康指示器在第三阈值以下；
响应于所述确定，识别所述第二数据流中的至少一个冗余帧；
确定所述至少一个冗余帧中的数据的质量在所述第一阈值以上，并且所述至少一个冗余帧中的时间的质量在所述第二阈值以上；
如果确定的结果是肯定的，则使用所述至少一个冗余帧进行处理；
如果确定的结果是否定的，则确定满足所述故障条件的所述第一数据流中的至少一个帧的数目；
如果所述数目在公差阈值以下，则将所述至少一个帧标记为具有不良质量，并发送所述至少一个帧用于处理；以及
如果所述数目在所述公差阈值以上，则发布至少一个警报。
10.一种用于无配置过程总线的系统，所述系统包括：
一个或多个电力变电站部件，所述一个或多个电力变电站部件包括至少一个电流互感器(CT)和至少一个电压互感器(VT)；
至少一个过程接口单元，所述至少一个过程接口单元用线连接至所述至少一个CT和所述至少一个VT，其中，所述至少一个过程接口单元包括由工厂设置和产品代码指令之一定义的至少一个预配置的通信端口，所述至少一个过程接口单元能够操作以传送并接收数据流，所述数据流包括使用预配置的智能电子装置实例化描述(IID)文件定义的至少一个数据集，所述至少一个数据集包括用于以下的至少一个字段：
从所述至少一个CT和所述至少一个VT之一测量的采样值；
面向通用对象的变电站事件，所述面向通用对象的变电站事件包括直接测量的包括至少一个开关设备的过程转换器中的至少一个的状态和模拟信息中的至少一个；
以及
由所述工厂设置或所述产品指令代码之一预配置的唯一标识符；
至少一个智能电子装置，所述至少一个智能电子装置通信连接至所述至少一个过程接口单元；
网络，所述网络能够操作以在所述至少一个过程接口单元和所述至少一个智能电子装置之间传送所述预配置的数据流；以及
其中，所述至少一个智能电子装置能够操作以：
使用预配置的点对点连接从所述至少一个MU传送并接收所述预配置的数据流；
从暂停所述网络的所述至少一个接收第二数据流；
使用所述第二数据流调节所述预配置的数据流；
基于所述唯一标识符将所述预配置的数据流映射到用户定义的源；以及
基于用户定义的转换因子转换所述数据流以避免在所述至少一个过程接口单元中的配置。
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