CN109753030A - 用于配置智能电子设备的方法、设备和计算机程序 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于配置智能电子设备的方法、设备和计算机程序。提供了一种用于配置托管逻辑节点实例的智能电子设备（21）IED的方法和设备（30）。IED（21）的传入信号被绑定到功能的输入，该功能由逻辑节点实例在工业自动化控制系统（20）IACS的操作中执行。为了将传入信号绑定到功能的输入，计算设备（30）基于逻辑节点实例的输入数据模板（41）确定逻辑节点实例需要哪些数据来执行该功能。计算设备（30）使用IACS（20）的过程相关信息（42）确定IACS（20）的提供逻辑节点实例执行该功能所需的数据的源IED（22、23）。

Description

用于配置智能电子设备的方法、设备和计算机程序
技术领域
本发明涉及用于配置工业自动化控制系统的智能电子设备的方法和设备。本发明特别地涉及在配置智能电子设备时向工程师提供帮助的方法和设备。
背景技术
工业自动化控制系统（IACS）被广泛使用。对于IACS而言，变电站自动化（SA）系统是示例性的。IACS包括主设备。对于变电站而言，主设备可以是电缆、线路、汇流条、开关、电力变压器和仪表变压器，其可以布置在开关场和/或间隔（bay）中。主设备经由SA系统以自动化方式进行操作。SA系统，或更一般地说IACS，包括辅助设备，所述辅助设备可以包括智能电子设备（IED），负责对主设备的保护、控制和监视。
IED可以在比如变电站开关场的过程上执行功能。在某些任务的自动化之外的典型功能是对过程以及在过程附近工作的人的监视、监督、控制和保护。
功能可以分布在交换数据的若干IED之间。随着过程总线的引入，达到了另一程度的分布，因为像这样的功能也可以与数据获取和过程控制接口物理上分离。
需要设计（engineer）在不同IED上运行的功能的各部分之间的数据流，这是耗时的并且因此是昂贵的。该过程中的错误可能导致关于例如系统安全性和可用性的显著不利后果。数据流的设计是在IED开始操作之前配置IED的过程的一部分。在IACS的试运行期间或者在IACS的IED被替换或修改时，可能需要配置IED的过程。如本文中所使用的，术语“在IED操作之前配置IED”还包括其中IED必须被重新配置的场景，这可能是例如IACS中的其他IED被交换或新的IED被添加到IACS时的情况。
鉴于与配置IED相关联的复杂度，在这些任务中帮助工程师的方法和设备是有用的，既降低了工程师面临的复杂度又增强了系统安全性和可用性。
EP 1 191 662 A2公开了一种配置SA系统的方法。EP 1 191 662 A2中公开的方法可以用于帮助工程师在发送器侧生成关于将由各种服务类型发送到其他IED或逻辑节点实例的数据的信息。虽然这样的技术极大地帮助工程师在IACS的IED之间建立数据流，但是它们仍然需要工程师将IED处的传入信号手动地绑定（bind）到由IED托管（host）的逻辑节点实例执行的功能的输入（input）。该绑定也称为“内部绑定”，因为它涉及在IED处接收的传入信号与由IED托管的逻辑节点实例执行的功能的输入之间的映射。传统上，即使当该配置由非常有经验的工程师执行时，该绑定仍然需要人类专家知识，容易出错且耗时。
当已知IED对逻辑功能的特定内部实现时，可以实现专有软件解决方案，其向工程师提供用于配置IED的进一步帮助。因为IED的不同制造商为逻辑功能使用不同的实现，其不是容易地可访问的，所以将合期望的是提供在配置IED的过程中帮助工程师而不需要关于IED对逻辑功能的特定、专有实现的知识的方法和设备。
US 2017/0063085 A1公开了一种将智能电子设备（IED）配置到运行变电站过程的电力系统的变电站自动化系统（SAS）中的方法。IED数据储存库存储包括多个逻辑节点（LN）类的IED信息。使用LN型发电机，基于用于实现表示SAS的至少一个单线图的功能，从所述多个LN中执行对LN的选择。
WO 2014/175884 A1公开了一种促进用户与监督控制和数据获取之间的接口的方法。
US 2014/0344559 A1公开了一种即插即用的变电所自动化系统，其在新系统被构建并且线路数目增加时自动地识别安装IED或合并单元（MU）时的设置。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于配置智能电子设备（IED）的改进的方法和设备。本发明的一个目的是提供用于配置IED的、减轻在手动配置期间发生错误的风险的改进的方法和设备。本发明的一个目的是提供用于配置IED的、将IED的传入数据自动地绑定到由IED托管的逻辑节点实例执行的功能的输入的改进的方法和设备。本发明的一个目的是提供可以帮助工程师而不需要关于功能的IED专有实现的知识的方法和设备。
提供了如在独立权利要求中记载的方法、设备和计算机程序。从属权利要求限定实施例。
根据实施例，提供了通过提供将IED的传入信号绑定到功能的输入的部分或完全自动化来帮助工程师配置IED的方法和设备，其中功能由IED托管的逻辑节点实例在IED的操作期间执行。为此目的，提供了一种计算设备，其自动地确定提供逻辑节点实例执行功能所需的数据的源IED。
计算设备可以使用逻辑节点实例的输入数据模板来确定逻辑节点实例需要哪些数据来执行功能。输入数据模板可以是符合IEC 61850 ed. 2.1的用于后期绑定的模板输入部分（section）。确定逻辑节点实例执行功能所需的数据可以包括确定尚未被绑定到源IED的输入数据模板的数据项。如本文中所使用的，术语“执行功能所需的数据”涉及在工业自动化控制系统（IACS）中的IED的后续操作期间所需的数据项的种类，但是在后续使用期间不需要这些数据项的具体值的知识。对于“执行功能所需的数据”而言，从由开关位置、电流、电压、定时相关参数或其他参数组成的组中选择的数据项是示例性的，其可以在符合IEC 61850 ed. 2.1的用于后期绑定的模板输入部分中被指示。
根据实施例，计算设备可以使用输入数据模板和IACS的过程相关信息来执行输入信号到由逻辑节点实例执行的功能的输入的自动绑定。过程相关信息可以被包括在IACS的配置描述中。配置描述可以是标准化的配置描述，例如变电站配置描述（SCD）文件或IACS的专有配置描述。计算设备使用的过程信息可以包括IACS的拓扑信息。过程信息可以是SCD文件的过程部分。
根据实施例，计算设备可以使用输入数据模板（例如，符合IEC 61850 ed. 2.1的SCD文件的模板输入部分）、过程相关信息（例如，SCD文件的过程部分）、和应用知识，以将IED的输入信号自动地绑定到由逻辑节点实例执行的功能的输入。应用知识可以提供关于哪些逻辑节点类必须彼此交换信息以用于执行该功能的信息。为了说明，对于控制功能，根据IEC 61850可能必须在分别与同一断路器相关联但是可能被托管在不同的IED上的逻辑节点类XCBR的实例和逻辑节点类CSWI的实例之间交换数据。
根据实施例，提供了一种配置托管逻辑节点实例的IED的方法。该方法包括将IED的传入信号绑定到功能的输入，该功能由逻辑节点实例在IACS的操作中执行。将传入信号绑定到功能的输入包括在IED的操作之前由计算设备执行的以下步骤：基于逻辑节点实例的输入数据模板来确定逻辑节点实例需要哪些数据来执行功能；以及使用IACS的过程相关信息来确定IACS的源IED，其提供逻辑节点实例执行功能所需的数据。
过程相关信息可以被包括在包含拓扑信息的过程部分中，并且是变电站配置语言SCL文件的一部分。SCL文件可以是与IEC 61850一致的SCL文件。
确定哪些源IED提供该数据的步骤可以包括分析拓扑信息以标识与提供功能所需数据的源IED相关联的主设备。
过程相关信息可以限定由源IED托管的逻辑节点实例与主设备之间的关系。过程相关信息可以限定由IED托管的逻辑节点实例与主设备之间的关系。
将IED的传入信号绑定到功能的输入可以进一步包括由计算设备补充IED的配置数据的步骤。补充配置数据可以包括将信息添加到根据IEC 61850 ed. 2.1的配置描述的预定义输入部分。
在执行绑定之前，IED的变电站配置描述内部的逻辑节点实例的输入部分可以是用于后期绑定的模板输入部分（例如，与IEC 61850 ed. 2.1一致）。确定逻辑节点实例执行功能所需的数据的步骤可以包括基于模板输入部分确定逻辑节点实例所需的数据。补充配置数据的步骤包括将关于源IED的信息添加到模板输入部分。
当源IED和/或传入信号被明白地标识时，计算设备可以自动地补充配置数据。
该方法可以进一步包括响应于确定计算设备不能明白地标识出至少一个源IED，经由用户接口输出关于复数个候选源IED的信息。
该方法可以进一步包括由计算设备自动地创建用于IED和源IED之间的通信的数据集。
针对由IED托管的逻辑节点实例执行的功能以及由IED托管的逻辑节点实例执行或由另一逻辑节点实例执行的至少一个另外的功能，可以接连地执行将IED的传入信号绑定到功能的输入。
功能可以从由控制功能、同步检查功能、断路器故障功能、差动保护功能、距离保护功能和互锁功能组成的组中选择。
IACS可以是变电站自动化（SA）系统。
根据另一实施例，提供了一种用于配置托管逻辑节点实例的IED的设备。该设备被适配成将IED的传入信号绑定到在IACS的操作中由逻辑节点实例执行的功能的输入。该设备包括至少一个处理器，其被适配成：基于逻辑节点实例的输入数据模板，确定逻辑节点实例需要哪些数据来执行功能；以及使用工业IACS的过程相关信息，确定工业自动化控制系统的哪些源IED提供逻辑节点实例执行功能所需的数据。
该设备可以被适配成执行根据本文中公开的任何实施例的方法。
根据另一实施例，提供了一种计算机可执行指令代码，其在被处理器执行时使得处理器实行根据本文中公开的任何实施例的方法。
在根据本发明的实施例的方法、计算设备和计算机可执行指令代码中，将输入信号绑定到由逻辑节点实例执行的功能的输入可以包括指定用作到该功能的输入的传入信号在源IED处具有哪个名称。绑定可以包括指定哪个源IED提供用作到功能的输入的传入信号。该信息，即源IED的标识符（其可以是由源IED托管的逻辑节点实例的标识符）和/或源IED处的输入信号的名称，可以被写入到使用计算设备配置的IED的输入部分中。
根据本发明的实施例的方法、计算设备和计算机可执行指令代码允许要以部分或完全自动化的方式执行的将IED的传入信号绑定到由IED托管的逻辑节点实例执行的功能的输入的过程。计算设备可以基于输入数据模板（其可以是例如根据IED 61850 ed. 2.1的模板输入部分）和过程相关信息（其可以是例如SCL文件的过程部分）自动地标识可以提供逻辑节点实例执行功能所需的数据的一个或若干个候选源IED）。借助于根据实施例的方法和计算设备，配置IED所需的时间和复杂度减少。错配置的风险减小，从而使得方法和设备特别适合于有安全意识的消费者。
本发明的实施例可以用于配置变电站自动化（SA）系统的IED，例如在变电所或其他电力公用保障设施（utility）中，而不限于此。
附图说明
将参考在所附各图中图示的优选示例性实施例更详细地解释本发明的主题，在所述图中：
图1是根据实施例的工业自动化控制系统（IACS）和用于配置IACS的计算设备的示意性表示。
图2是根据实施例的方法的流程图。
图3是根据实施例的方法的流程图。
图4是根据实施例的方法的流程图。
图5是根据实施例的IACS和用于配置该IACS的计算设备的示意性表示。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明的示例性实施例，其中相同或类似的参考符号表示相同或类似的元素。虽然将在变电站自动化（SA）系统的背景下描述一些实施例，但是下面详细描述的方法和设备可以用在多种多样的工业自动化控制系统（IACS）中。除非另外特别地指出，否则实施例的特征可以彼此组合。
图1是包括工业公用保障设施和IACS 20的系统的示意性表示。工业公用保障设施可以是电力公用保障设施10，诸如变电所或其他电力公用保障设施系统。电力公用保障设施10可以包括开关间隔11以及诸如断路器12和汇流条13之类的主设备。
IACS 20可以是SA系统。IACS 20包括复数个智能电子设备（IED）21-23。IACS 20可以相应地包括附加的联网设备，诸如合并单元（MU）、传感器或其他联网设备。IED 21-23可以通过通信网络彼此通信。
逻辑节点实例可以由所述多个IED 21-23托管。在IACS 20的操作中，由IED 21-23托管的逻辑节点实例可以执行从由控制功能、同步检查功能、断路器故障功能、差动保护功能、距离保护功能和互锁功能组成的组中选择的功能，而不限于此。由IED 21托管的逻辑节点实例执行的功能具有一组输入。输入可以从由一个开关的状态、若干个开关的状态、一个或若干个电流值、一个或若干个电压值、定时相关值或涉及电力公用保障设施10的操作的其他数据组成的组中选择。输入可以是执行控制功能、同步检查功能、断路器故障功能、差动保护功能、距离保护功能或互锁功能所需的输入。
为了配置IED 21，在IACS 20的操作期间将由IED 21接收的传入信号必须被绑定到由IED 21托管的逻辑节点实例执行的功能的输入。绑定涉及将在IACS 20的操作期间将由IED 21接收的传入信号映射到由进行接收的IED 21托管的逻辑主机实例执行的功能的输入。在IACS 20的操作期间将由IED 21接收的每个传入信号可以相应地由涉及生成用于传输到进行接收的IED 21的相应信号的源IED 22、23和/或在源IED 22、23处的相应信号的名称的信息来限定。
常规地，绑定仍然由人类专家执行，所述人类专家例如是具有电力公用保障设施10和IACS 20的操作以及由逻辑节点实例执行的功能的专家知识的工程师。绑定是复杂且耗时的任务。
为了在该复杂任务中帮助工程师，本发明提供了允许完全自动地或至少部分自动地执行绑定的方法和设备。根据实施例的方法和设备可以操作以执行传入信号到功能的输入的绑定，而不需要关于IED 21中的功能的特定的、可能专有的实现的信息。可以从IED 21的输入数据模板中检索关于哪些数据（例如，从由一个开关的状态、若干个开关的状态、一个或若干个电流值、一个或若干个电压值或涉及电力公用保障设施10的操作的其他数据组成的组中选择的哪个种类的数据）被要求作为用于功能的输入的信息。输入数据模板可以是与IEC 61850 ed. 2.1一致的配置描述的模板输入部分。然而，方法和设备不需要关于如何在IED 21中实现该功能的信息来执行绑定。因此，即使IED 21中的功能的特定的、可能专有的实现是未知的，也可以执行自动绑定，假如执行功能所需的输入数据可以从例如IED21的输入数据模板以及该功能的一般过程相关特征确定的话。
设备30可以通信地耦合到IACS 20，用于配置IED 21或复数个IED 21-23。例如，设备30可以被用在IACS 20的试运行期间，或者在IED 21-23中的一个和/或IED 21-23之间的通信链路已被交换、升级或以其他方式修改时。
设备30包括至少一个处理器31和存储设备32。软件应用33、34可以存储在存储设备32中。软件应用33使得处理器31执行IED 21的输入信号到将由IED 21上托管的逻辑节点实例执行的功能的输入的自动绑定。另一软件应用34可以可选地使得处理器31执行IED 21的输入信号到将由IED 21上托管的逻辑节点实例执行的另一功能的输入的自动绑定。例如，软件应用33、34可以被实现为由一个可执行文件召唤（call up）的计算机程序模块。（多个）软件应用33、34可以操作以针对仅一个功能、两个功能或多于两个功能执行自动绑定，所述功能可以相应地从由控制功能、同步检查功能、断路器故障功能、差动保护功能、距离保护功能和互锁功能组成的组中选择，但不限于此。如下面将更详细地解释的，（多个）软件应用33、34可以相应地使得处理器31从IED 21的输入数据模板中标识由IED 21托管的逻辑节点实例执行的功能所需的数据。输入数据模板41可以存储在诸如变电站配置描述（SCD）文件之类的配置描述中。输入数据模板可以是符合IEC 61850 ed. 2.1的模板输入部分（也称为“预定义输入部分”）。（多个）软件应用33、34可以相应地使得处理器31使用IACS 20的过程相关信息确定哪些源IED 21-23提供相应的数据项。过程相关信息可以存储在IACS 20的配置描述（诸如SCD文件40）中。过程相关信息可以是符合IEC 61850 ed. 2.1的过程部分42。（多个）软件应用33、34可以通过补充由IED 21托管的逻辑节点实例的输入部分中的信息来自动地执行绑定。用于说明，源IED或由源IED托管的逻辑节点实例的标识符和源IED处的相应信号的标识符（例如，名称）可以由设备30写入到IED 21的配置数据的输入部分中。替代地或另外地，设备30可以经由用户接口（UI）35输出一个或若干个候选源IED 21-23或候选信号，从而允许工程师从设备30自动地标识的候选列表之中选择正确的源IED或正确的传入信号。然后，设备30可以通过使用从经由UI 35接收的候选列表之中的选择补充由IED 21托管的逻辑节点实例的输入部分中的信息来执行绑定。
设备30还可以使用应用知识来执行绑定。应用知识可以被编码在（多个）相应的软件应用33、34中。被用来执行绑定的应用知识取决于执行绑定所针对的相应功能。用于说明，由符合IEC 61850的逻辑节点类CSWI的逻辑节点实例执行的控制功能要求将开关的状态作为输入。开关的状态由逻辑节点类XCBR的逻辑节点实例提供。针对控制功能执行绑定的软件应用33中编码的应用知识考虑到开关的状态必须由与和逻辑节点类CSWI的逻辑节点实例相同的断路器相关联的逻辑节点类XCBR的逻辑节点实例提供。反映应用知识的其他规则可适用于其他功能。用于说明，为了执行针对同步检查功能的绑定，执行针对同步检查功能的绑定的软件应用34中编码的应用知识考虑到在开关的相对侧上测量到的电压是到同步检查功能的输入。
设备30可以是系统工具。设备30可以是可以经由通信接口36通信地耦合到IED21-23的通用计算机、平板或其他移动计算设备。除自动绑定之外，设备30还可以执行诸如配置IED之间的数据流和配置IED中的GOOSE块之类的功能。
如下面将更详细解释的，根据实施例的方法和设备使IED输入绑定和数据流生成自动化，而不需要关于IED内部功能实现的知识。方法和设备一般使用关于功能的信息，即，如与过程相关的功能的信息，但不需要关于IED中功能的算法实现的信息。
根据实施例的方法和设备可以使用来自被包括在SCD文件40中的过程部分42或者具有由IED 21托管的逻辑节点实例的输入数据模板41的另一正式配置描述的信息来执行自动绑定。SCD文件40可以存储在存储介质中，并且可以由设备30经由通信接口36访问和/或可以下载到设备30上。过程部分42用来描述主过程的功能结构，比如发电厂、变电站或者另一电力公用保障设施或工业公用保障设施。过程部分42可以标识诸如开关之类的主设备及其在变电站、电力网络或者另一电力公用保障设施或工业公用保障设施内部的电连接。借助于附连到主过程元素的逻辑节点，导出了相应逻辑节点及其数据对象的系统功能性和系统相关意义。
输入数据模板41，其可以是符合IEC 61850 ed. 2.1的用于“后期绑定”的预定义输入部分，以标准化的或其他正式的方式提供关于所期望的输入类型和语义的信息。输入数据模板41可以与执行绑定所针对的由IED 21托管的逻辑节点实例相关联。输入数据模板41通过限制所支持的输入和数据类型的分配以及将IED内部绑定的任务传递到设备30来限制配置过程中的IED相关的灵活性。设备30可以使用该信息来执行自动绑定。
根据本发明的方法和设备30使用由过程部分42和输入数据模板41提供的信息。结合应用知识，执行传入的IEC 61850信号到功能输入的IED内部绑定：
- 设备30可以使用过程部分42来确定哪些功能被分配给主设备。
- 应用知识可以提供关于哪些逻辑节点类为了执行功能必须彼此交换信息的信息。
- 与IED相关联的预定义输入部分42提供需要在哪个逻辑节点实例处接收哪个种类的数据的信息。
通过组合该信息，设备30可以确定功能需要哪个种类的信号以及来自其他功能、逻辑节点实例或IED的哪个种类的信号应该被绑定到这些输入。
从由IED 21托管的逻辑节点实例的变电站部分绑定，设备30可以标识提供功能所期望的信号的源IED以及需要其他逻辑节点实例的输入的目的地IED。
设备30可以使用关于与托管执行该功能的逻辑节点实例的IED 21相关联的电力公用保障设施的部分（例如，开关场的部分）的信息，以及关于电力公用保障设施的其他部分和在IED 21处的传入信号被期望来自的相关逻辑节点实例的信息。另外，设备30可以使用关于在执行功能的目的地逻辑节点实例处期望哪个种类的输入数据的信息。该信息结合被编码在软件应用33、34中的应用知识可以用于通过将传入信号映射到由IED 21托管的逻辑节点实例执行的功能的输入来执行IED内部绑定。
设备30可以读出输入数据模板41中声明的数据的期望种类，使用过程部分42标识源逻辑节点，可以可选地为通信创建所需的数据集，并且可以将IED 21的传入信号直接地绑定到目的地逻辑节点实例的“后期绑定”输入，从而也使IED内部输入信号绑定自动化。例如，可以使用EP 1 191 662 A2中公开的技术来执行通信集的生成。
即使当输入数据模板41限定的输入与可用候选传入信号之间的绑定不能由设备30以自动方式完全解决（其可能是当更多源信号可用作输入数据模板41的特定数据元素的候选时的情况）时，设备30可以经由用户接口31向工程师提供列表，以指示可以用于绑定的可能候选信号。
下面将更详细地解释可以由设备30自动地执行以帮助工程师配置IED 21的方法。
图2是根据实施例的方法50的流程图。方法50可以由设备30自动地执行。
在步骤51处，设备30执行IED 21的传入信号到由IED 21托管的逻辑节点实例执行的功能的输入的自动绑定。自动绑定可以使用存储在SCD文件40中的用于IED 21的模板输入部分41、SCD文件40的过程部分42、以及可以被编码在执行自动绑定的软件应用33、34中的应用知识。通过执行IED内部绑定，由源IED 22、23提供给托管执行该功能的逻辑节点实例的目的地IED 21的信号被绑定到由逻辑节点实例执行的功能的输入。这可以包括由设备30通过将关于源IED的信息（诸如源逻辑节点实例的标识符）和/或关于源IED处的信号的名称的信息添加到模板输入部分来自动地补充模板输入部分41。
在步骤52处，设备30可以可选地自动生成IED 21-23之间的数据流。例如，可以使用EP 1 191 662 A2中公开的技术来执行数据流的自动生成。数据流的自动生成可以包括在源IED 22、23处配置适当的数据集和GOOSE控制块。
这样完成的SCL文件40可以被传递到IED以用于配置IED。
图3是根据实施例的方法60的流程图。方法60可以由设备30自动地执行。
在步骤61处，设备30使用存储在SCD文件40中的用于IED 21的模板输入部分41来确定逻辑节点实例需要哪些数据（即，哪个类型的数据，诸如开关位置、电压、电流、时间信息）来执行功能。在步骤62处，设备30使用SCD文件40的过程部分42来确定功能被分配给哪个主设备。使用该信息和被编码在（多个）软件应用33、34中的应用知识，设备30可以确定源IED 22、23以及要被绑定到功能的输入以完成绑定的信号的名称。
在步骤63处，可以补充用于IED 21的模板输入部分41。用于说明，可以将向功能提供输入的源IED的信号的名称写入到符合IEC 61850 ed. 2.1的模板输入部分41的ExtRef字段中。
图4是根据实施例的方法69的流程图。方法69可以由设备30自动地执行。
可以如参考图3所描述的那样执行步骤61和62。
在步骤64处，设备30可以验证是否可以明白地标识所有源IED或要被绑定到功能的输入的所有传入信号。如果可以明白地标识所有源IED或要被绑定到功能的输入的传入信号，则该方法可以前进到步骤63来以完全自动化的方式完成绑定，并且不需要用户输入用于执行绑定。
如果并非可以明白地标识所有源IED或传入信号，则该方法前进到步骤65。在步骤65处，可以将关于候选源IED或候选源信号的信息输出给用户以供选择。在步骤66处，基于在步骤65处输出的候选列表来接收用户选择。该方法在步骤63处使用针对传入信号的用户选择来完成设备30不能以完全自动化的方式自动地解决的绑定。将领会，即使在步骤66中可以使用人类输入时，设备30仍然在配置过程中帮助工程师，因为候选源IED或候选传入信号的列表被自动地标识。
方法69可以可选地自动生成IED 21-23之间的数据流。例如，可以使用EP 1 191662 A2中公开的技术来执行数据流的自动生成。数据流的自动生成可以包括例如在源IED22、23处配置适当的数据集和GOOSE控制块。
在上面讨论的实施例中的任一个中，输入数据模板41可以由设备30解析，以确定逻辑节点需要哪些数据来执行功能。可以解析过程部分以获得过程相关信息。可以基于例如IEC 61850中提供的定义来使用语义分析技术。
将领会，源IED不需要与托管执行该功能的逻辑节点实例的IED不同。用于说明，IED 21可以托管类XCBR的逻辑节点实例和与同一断路器12相关联的类CSCWI的逻辑节点实例。在该情况下，IED 21是针对由在IED 21上托管的逻辑节点实例XCBR向在IED 21上托管的逻辑节点实例CSCWI提供的开关位置的源IED。
将参考其中为了控制功能和保护跳闸在过程总线处针对断路器IED执行绑定的示例性场景更详细地描述设备30在执行根据实施例的方法时的操作。将参考符合IEC 61850的经标准化的配置描述。将领会，技术还可以与IACS 20的其他标准化的或专有的正式描述相关联地使用，假如设备30可以从中检索关于来自配置描述的由逻辑节点所需的数据类型的信息（例如，开关位置、电压、电流、时间信息）和关于基础过程的信息。
在IEC 61850中，借助于逻辑节点XCBR对到断路器的接口进行建模。最终模型有不同的变体：
- 单个XCBR实例，作为所有三个相（phase）的接口；
- 三个XCBR实例，每个相一个；或者
- 四个XCBR实例，每个相一个并且一个作为一般的三相接口，还提供相差异指示。
这些变体中的第一个（作为到所有三个相的接口的单个XCBR实例）将在本文中用于进一步说明。其他变体将是不同的，主要在于：相相关的XCBR实例将仅处置适当的相相关的输入信号，其由输入数据模板中的属性名称（phsA、phsB、phsC而不是一般）指示。
假设正式描述是IEC 61850 ed. 2.1的SCL变体（第一CDV，2016年）。
借助于CSWI逻辑节点（LN）来实现IEC 61850系统内部的开关的控制功能，所述CSWI逻辑节点在通常经由GOOSE服务将命令转发到XSWI LN（隔离开关和接地开关）或XCBRLN（断路器）之前处置来自操作者的命令并对互锁进行检查并且在断路器的情况下也对同步检查进行检查。CSWI和XSWI/XCBR的哪些实例属于一起可以通过它们到单个线路中的同一主装备（开关）的分配而看出。
包括其输入数据模板的CSWI（此处为实例CSWI1）的逻辑节点实例定义可能看起来如下：
控制功能的所期望的输入是作为三相状态的开关状态（Pos.stVal）。输入模板使到XSWI和XCBR的绑定开着；这由到变电站部分中的装备的绑定所确定。如果CSWI特定于断路器，则可以另外指定ExtRef属性pLN=“XCBR”。serviceType属性指定这些输入信号的所期望的通信服务，在该情况下为GOOSE。intAddr属性是此输入的IED内部信号标识。设备30可以修改模板输入部分的intAddr属性或ExtRef中的其他信息以执行自动绑定。所有其他属性的内容（除针对的描述“desc”之外）是所期望的输入的种类和类型的正式规范。
逻辑节点实例XCBR的输入数据模板以类似的方式建立，并且可以看起来例如如下。
除了来自CSWI的传入信号之外，另外需要给出来自保护跳闸（逻辑节点类PTRC的实例）和可能任何自动重合闸功能的那些。经由这些LN到变电站部分的分配，可以再次找到供应这些信号的功能的正确实例，在该情况下同一间隔包含XCBR实例。对于XCBR相，SCL中的变电站描述支持每一相的子装备的定义。
该Input/Extref模板允许设备30将来自三个不同PTRC实例的跳闸信号以及来自一个CSWI实例的打开和关闭命令自动地绑定到XCBR的相应实例。
设备30可以使用正式的变电站描述（例如，SCD文件）来找到LN实例到主装备的分配。参考图5，间隔 Q1可以与变电站AA1中的电压电平D1相关联。逻辑节点类CSWI的逻辑节点实例CSWI1可以由第一IED（IED_A）21托管。逻辑节点类XCBR的逻辑节点实例XCBR1可以由第二IED（IED_B）22托管。逻辑节点实例CSWI1和逻辑节点实例XCBR1二者可以与同一断路器12相关联。逻辑节点类PTRC的逻辑节点实例PTRC2可以由第一IED（IED_A）21托管。逻辑节点类PTRC的逻辑节点实例PTRC1可以由第三IED（IED_C）23托管。在SCD文件中，逻辑节点实例到主装备的分配可以被如下表示：
如果设备30在PrimDev AA1D1Q1QA1中找到具有以上输入数据模板的XCBR实例XCBR1，则设备30确定被分配给同一断路器的CSWI（CSWI1）将会每一GOOSE将其具有相关质量信号的OpOpn.general和OpCls.general信号发送到该XCBR实例（XCBR1），并且在同一间隔AA1D1Q1中的任何PTRC实例（PTRC1、PTRC2）将会将其Tr.general信号发送到该实例XCBR1。这允许设备30利用涉及源IED的信息自动地补充XCBR的输入数据模板的Input/ExtRef部分，所述信息诸如是源IED处的信号的名称和/或源LN实例的名称。
设备30还确定XCBR将会将其位置信号（Pos）发送到被分配给同一断路器的CSWI。这允许设备30利用涉及源IED的信息（诸如源IED处的信号的名称和/或源LN实例的名称）自动地补充CSWI的输入数据模板的Input/ExtRef部分。
设备30可以在将信号传输到相应IED的源IED处配置适当的数据集和GOOSE控制块，并且Input/ExtRef可以由发送器处的信号的名称补充，从而完成绑定过程。
可以将这样完成的SCL文件输入到设备30中，以用于直接生成IED相关的配置文件。可以将IED相关的配置文件传送到IED。
通过根据本发明的方法和设备获得了各种效果和优点。方法和设备帮助工程师配置IED。内部绑定（其中IED的期望传入信号被绑定到由执行功能的IED托管的逻辑节点实例的输入）可以被完全或至少部分自动地执行。不需要关于IED的功能的算法实现的私有信息。方法和设备使用关于功能的一般操作的信息（其表示设备使用的应用知识）以及逻辑节点实例执行该功能所需的数据的种类（其可以从输入数据模板中检索）来执行自动绑定。通过在系统工具级别处实现本发明的方法和设备，提供了更流线化的工程过程，因为同一过程接口可以由若干个功能（例如控制和保护）使用。可以直接从SCD文件创建用于IED的最终配置文件并将其加载到IED上。因为根据本发明的方法和设备基于以标准化方式提供的信息进行操作并且不需要知道IED功能的内部算法如何工作，所以根据本发明的方法和设备可以用于配置多种多样的IED。但是根据实施例的方法和设备允许减少数字变电站系统的工程时间，尽管有诸如保护或同步检查之类的功能的更高分布。
根据本发明的方法和设备可以与电力公用保障设施相关联地使用，例如用于配置SA系统的IED，但不限于此。本发明的实施例一般可以用于配置IACS的IED。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地描述了本发明，但是这样的描述要被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究，对所公开实施例的变型可以由本领域技术人员和实践所要求保护的发明所理解和实现。在权利要求书中，词“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些元素或步骤被记载在独特的权利要求中的纯粹事实不指示这些元素或步骤的组合不能用于获利，具体地，除了实际的权利要求从属性之外，任何另外的有意义的权利要求组合将被认为已公开。

Claims (17)

1.一种配置托管逻辑节点实例的智能电子设备（21）IED的方法，所述方法包括：
将IED（21）的传入信号绑定到功能的输入，所述功能由所述逻辑节点实例在工业自动化控制系统（20）IACS的操作中执行，其中将所述传入信号绑定到所述功能的所述输入包括在所述IED（21）的操作之前由计算设备（30）执行的以下步骤：
基于所述逻辑节点实例的输入数据模板（41），确定所述逻辑节点实例需要哪些数据来执行所述功能；以及
使用所述IACS（20）的过程相关信息（42）确定所述IACS（20）的提供所述逻辑节点实例执行所述功能所需的所述数据的源IED（22、23）。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述输入数据模板（41）是用于后期绑定的模板输入部分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述过程相关信息被包括在包含拓扑信息的过程部分中，并且是变电站配置语言SCL文件（40）的一部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中确定提供所述数据的源IED（22、23）的所述步骤包括：
分析所述拓扑信息以标识与所述源IED（22、23）相关联的主设备（12）。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述过程相关信息（42）限定由所述源IED（22、23）托管的逻辑节点实例和主设备（12）之间的关系。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中将所述IED（21）的传入信号绑定到所述功能的输入进一步包括由所述计算设备（30）补充所述IED（21）的配置数据的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在执行所述绑定之前，所述IED（21）的变电站配置描述内部的所述逻辑节点实例的输入部分是用于后期绑定的模板输入部分，
其中确定所述逻辑节点实例执行所述功能所需的所述数据的所述步骤包括基于所述模板输入部分确定所述逻辑节点实例所需的所述数据，以及
其中补充所述配置数据的所述步骤包括将涉及所述源IED（22、23）的信息添加到所述模板输入部分。
8.根据权利要求6所述的方法，其中当所述计算设备（30）明白地标识所述源IED（22、23）和/或传入信号时，所述计算设备（30）自动地补充所述配置数据。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，进一步包括：
响应于确定所述计算设备（30）不能明白地标识至少一个源IED或至少一个传入信号，经由用户接口（35）输出关于复数个候选源IED的信息和/或关于复数个候选传入信号的信息。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，进一步包括：
由所述计算设备（30）自动地创建用于所述IED（21）和所述源IED（22、23）之间的通信的数据集。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中针对由所述IED的所述逻辑节点实例执行的至少两个不同的功能，接连地执行将所述IED的所述传入信号绑定到所述功能的所述输入。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中从由控制功能、同步检查功能、断路器故障功能、差动保护功能、距离保护功能和互锁功能组成的组中选择所述功能。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述IACS（20）是变电站自动化SA系统。
14.一种用于配置托管逻辑节点实例的智能电子设备（21）IED的设备（30），所述设备（30）被适配成将所述IED（21）的传入信号绑定到由所述逻辑节点实例在工业自动化控制系统（20）IACS的操作中执行的功能的输入，其中所述设备（30）包括至少一个处理器（31），所述至少一个处理器（31）被适配成：
基于所述逻辑节点实例的输入数据模板（41），确定所述逻辑节点实例需要哪些数据来执行所述功能；以及
使用所述IACS（20）的过程相关信息（42）确定所述IACS（20）的哪些源IED（22、23）提供所述逻辑节点实例执行所述功能所需的所述数据。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述输入数据模板（41）是用于后期绑定的模板输入部分。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的设备，其中所述设备（30）被适配成执行根据权利要求1所述的方法。
17.一种计算机可执行指令代码（33、34），其在被处理器（31）执行时使得所述处理器（31）实行根据权利要求1或权利要求2所述的方法。
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