JP2018055665A - スマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法 - Google Patents

スマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法を提供する。
【解決手段】スマート電力サーバは、従来の変電所で用いる単一の物理装置を追加して各装置の機能を追加する分散型モデリング方式を変更する。スマート変電所は、スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置説明にすべての保護、測定制御、交換及び遠隔操作を直接追加し更新する集中型モデリング方式を採用する。スマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づき、スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイルに各専用機能の配置情報を設定し、ソフトウェアによりスマート変電所の専用機能を定義する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スマート変電所の技術分野に関し、特にスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法に関する。
スマート変電所は、変電所の一次装置、二次装置をスマート化対象とし、高速ネットワーク通信プラットフォームに基づき、スマート情報を規格化することにより、情報共有と相互操作を実現し、かつ、ネットワークデータに基づき、測定監視、制御保護、情報管理等の自動化機能を実現する変電所である。
従来技術では、スマート変電所の配置プロセスについて、各インテリジェント電子機器（ＩＥＤ）は個別にモデリングし、かつ、各インテリジェント電子機器の内部に１つのインテリジェント電子機器性能説明（ＩＥＤ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ、ＩＣＤと略称する）ファイルが設置される。各インテリジェント電子機器のＩＣＤファイルを変電所配置説明（Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ、ＳＣＤ略称する）配置ツールに導入して、インスタンス配置を統合的に行い、スマート変電所全体のＳＣＤ（変電所配置説明）ファイルを生成し、次に各インテリジェント電子機器がさらにＳＣＤファイルをローカルにダウンロードし、装置に関連するコンテンツを解析して本装置のインスタンス化ファイル、すなわちインテリジェント電子機器インスタンス配置説明（Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＩＥＤ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ、ＣＩＤと略称する）ファイルを形成する。
上記スマート変電所の配置方法は装置定義機能に基づく配置方法であり、つまり、物理装置を追加してからＳＣＤ配置ツールにおいてインスタンス化配置を行って物理装置に対応した機能を生成する。たとえば、特定の物理装置の機能が変化し又は変電所の規模拡大によってベイを追加して更に装置を追加する必要がある場合は、まず物理装置のＩＣＤファイルをＳＣＤ配置ツールに導入し、インスタンス化配置を行い、さらにスマート変電所全体のＳＣＤファイルを再生成し、次に各物理装置がローカルにダウンロードしてＣＩＤファイルを形成する。特にベイレベル装置は、各保護装置、各測定制御装置が個別にモデリングするため、二次装置が多数であり、従来技術の配置方法は、二次装置を追加又は更新する時に、上記配置プロセスを繰り返して実行せざるを得ず、配置プロセスが複雑で、スマート変電所の集中化測定制御保護のニーズに対応できない。
上記事情に鑑みて、本発明はスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法を提供し、それにより従来技術の配置方法は配置プロセスが複雑で、スマート変電所の集中化測定制御保護のニーズに対応できないという技術的問題を解決する。
本発明の実施例はスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法を提供し、スマート変電所のすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは前記スマート電力サーバにおける伝送ポートに一対一対応して直接接続され、前記スマート変電所は、スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置説明にすべての保護機能、測定制御機能、交換機能、遠隔操作機能を追加し更新するという集中型モデリング方式を採用する。
前記方法は、
ＳＣＤファイル配置ツールが前記スマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット、及び前記スマート変電所の応用シーンに応じて設定された各専用機能に基づき、前記スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに各前記専用機能の配置情報を設定するステップと、
前記スマート電力サーバが前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのＣＩＤファイル００１１を生成するステップと、
前記スマート電力サーバが前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して、各専用機能の配置情報を取得するステップと、
前記スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するサンプル値（Ｓａｍｐｌｅｄ Ｖａｌｕｅ、ＳＶ）メッセージと一般的オブジェクト指向変電所イベント（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｏｂｊｅｃｔ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｅｖｅｎｔｓ、ＧＯＯＳＥ）メッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現するステップと、を含む。
本発明の実施例に係るスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法では、前記スマート変電所は、前記スマート変電所全体をモデリング対象とし、従来技術の二次装置のかわりに測定制御、保護交換及び遠隔操作を行う各専用機能に対してモデリングし、具体的には、ＳＣＤファイル配置ツールはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び各専用機能に基づき、前記スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイル内に各専用機能の配置情報を設定し、スマート電力サーバは前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成し、ＳＣＤファイルを解析して各専用機能の配置情報を取得し、各専用機能の配置情報及び受信したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現する。スマート変電所の特定の専用機能を更新する時、スマート変電所のＳＣＤファイルにおいて該更新した専用機能に関連する配置情報を変更し、スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付け、或いは、スマート変電所の規模拡大につれて、スマート変電所の専用機能を追加する時、スマート変電所のＳＣＤファイルに該追加した専用機能に関連する配置情報を設定し、スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付け、二次装置の機能更新又はスマート変電所の規模拡大時の従来の配置プロセスに比べて、配置プロセスが簡単であり、且つスマート変電所の集中化測定制御保護のニーズに対応できる。本発明は、物理装置を追加することによりスマート変電所の機能を追加する方式ではなく、スマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づき、前記スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイルに各専用機能の配置情報を設定し、ソフトウェアによりスマート変電所の機能を定義する目的を達成する。
本発明の例示的な実施例に係る技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に使用される図面を簡単に説明する。勿論、説明される図面は本発明の一部の実施例の図面であり、すべての図面ではない。当業者は、創造的な努力をせずに、これらの図面に基づきほかの図面を得ることができる。
本発明の実施例１に係るスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法のフローチャートである。 本発明の実施例に係るスマート変電所の集中型モデリング方式と従来の分散型モデリング方式との比較模式図である。
以下、図面及び実施例を参照して本発明を更に詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではないと理解すべきである。なお、説明の便宜上、図面は、全内容ではなく、本発明に関連する部分のみを示している。
例示的な実施例の詳細な検討では、いくつかの例示的な実施例はフローチャートに作成される処理又は方法として説明される。フローチャートは各操作（又はステップ）が順に実行される処理として説明されるが、そのうち多くの操作が並行して又は同時に実施されてもよい。また、各操作の順序を変更してもよい。その操作が完了すると、前記処理を終了してもよく、さらに図面に含まれていないステップを有してもよい。前記処理は方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム等に対応できる。
本発明の実施例に係るマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは、マージングユニットとインテリジェント端末を１つの装置に集積したものである。ここで、インテリジェント端末は、インテリジェントエレメントであって、ケーブルを介して一次装置に接続されるとともに、光ファイバーを介して保護や測定制御装置などの二次装置に接続され、一次装置（例えば、遮断器、ナイフスイッチ、主トランスなど）の測定や制御を実行するものである。機能として、上記インテリジェント端末は、回路保護のためにトリップ制御の命令を受けてトリップする機能と、測定制御装置からスイッチのオン・オフ命令を受けてスイッチをオン・オフする機能と、ナイフスイッチの位置に係る信号をアップロードする機能と、温度・湿度に係るデータを収集してアップロードする機能と、を含む様々な機能を実現できる。
実施例１
図１は本発明の実施例１に係るスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法のフローチャートを示す。
本発明において、スマート変電所のすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットはスマート電力サーバにおける伝送ポートに直接接続される。各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは、いずれも組み込み式高帯域幅交換通信ネットワークを介してスマート電力サーバにおける１つのみの伝送ポートに接続される。スマート電力サーバは、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットがいずれも組み込み式高帯域幅交換通信ネットワークを介してスマート電力サーバにおける１つのみの伝送ポートに接続されることにより、プロセスレベルデータをリアルタイムに収集し、収集したプロセスレベルデータにリアルタイムデータ処理を行い、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置へのすべての保護及び測定制御を実現する。具体的には、組み込み式高帯域幅交換通信ネットワークは、コントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）バス、フィールドネットワークプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＩＰ）バス、Ｍｏｄｂｕｓバス、プロセスフィールドバス（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ Ｂｕｓ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ）、ハイウェイアドレス可能な遠隔トランスデューサ（Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、ＨＡＲＴ）バス、ＦＦフィールドバス又は光ファイバーであってもよい。
スマート電力サーバにおける伝送ポートはマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに一対一対応し、つまり、スマート電力サーバは１つの伝送ポートのみを介して１つのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続され、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットはいずれもスマート電力サーバにおける１つのみの伝送ポートに接続される。
例示的には、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは、いずれも１本の物理リンクのみを介してスマート電力サーバ２０における１つのみの伝送ポートに接続される。具体的には、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは、一対の光ファイバーを介して前記スマート電力サーバにおける１つのみの伝送ポートに接続される。スマート電力サーバにおける１つの伝送ポートは、１つの受信ポートと１つの送信ポートを含み、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは1つの光ファイバーを介してスマート電力サーバにおける１つの伝送ポートの受信ポートに接続され、別の光ファイバーを介してスマート電力サーバにおける該伝送ポートの送信ポートに接続される。スマート電力サーバは、１本の物理リンクのみを介してプロセスレベルデータをリアルタイムに収集し、たとえば、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージを収集し、リアルタイムに収集したプロセスレベルデータにリアルタイム処理を行い、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置へのすべての保護及び測定制御を実現する。
図２に示すように、本発明の実施例に係るスマート変電所は、スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置説明にすべての保護機能、測定制御機能、交換機能、遠隔操作機能を直接追加し更新する集中型モデリング方式を採用する。変電所の規模が拡大して新たなベイに新たな専用機能を設計する必要がある時、又は、変電所の既存の専用機能を更新する必要がある時、ＳＣＤファイルに対応した専用機能の配置情報を追加又は更新する。従来の変電所の分散型モデリング方式は単一の物理装置を追加してから各物理装置の機能を追加することである。二次装置の数が非常に多いだけでなく、各二次装置のＩＣＤファイルを集積してインスタンス化してＳＣＤファイルを生成し、さらに装置メーカーが専用ツールによりＳＣＤファイル中の本装置に関連するコンテンツすなわちＣＩＤファイルを装置内にダウンロードし、配置過程が複雑で煩わしい。
図１に示すように、該方法は下記ステップを含む。
ステップ１０１：ＳＣＤファイル配置ツールはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット、及び前記スマート変電所の応用シーンに応じて設定された専用機能に基づき、スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイルに各専用機能の配置情報を設定する。
スマート変電所を建設する時に、変電所全体のベイ数、各ベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの数を計画する必要があり、変電所の規模によって、ベイ数が異なる。スマート変電所を建設する時に、さらに変電所の具体的な応用シーンに応じて専用機能を設定する必要があり、応用シーンによって専用機能が異なる。スマート変電所のマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの変化と専用機能の変化によって、変電所全体のＳＣＤファイルが変化する。専用機能は測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を含んでもよい。
具体的には、本発明の実施例において、ＳＣＤファイルにおける各専用機能の配置情報は専用機能のインスタンス配置情報、データテンプレート情報、専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとの関連情報、専用機能の信号説明配置情報、専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、専用機能の通信ネットワーク情報及び前記専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は複数種を含み、具体的には、異なるタイプの専用機能に応じて関連する配置情報を設定することができ、すなわち各専用機能の配置情報は上記の一種又は複数種を含んでもよい。
インスタンス配置情報は、主に該専用機能についての具体的な処理手段を設定し、たとえば、測定制御機能の場合は、インスタンス配置情報は、取得した測定情報に応じて制御を行うことを説明する１つの測定制御インスタンスを含んでもよく、保護機能の場合は、インスタンス配置情報は、どのシーンで保護機能を起動すること、及び保護機能を起動する具体的な処理手段を説明する１つの保護インスタンスを含んでもよく、データテンプレート情報はデータ収集及びデータ報告の専用規定に対して、生成したレポートブロックの形式を限定し、たとえば遠隔操作機能を実現する時、データテンプレート情報に基づき対応したレポートブロックを生成する。ほかの配置情報は主に各専用機能の通信パラメータ、及び各専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット、各専用機能とステーションレベル装置、各専用機能とネットワークアナライザ又は故障記録装置、各専用機能同士のデータ伝送用の通信方式に関する。
ステップ１０２：スマート電力サーバはスマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成する。
本ステップでは、スマート電力サーバはスマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成し、スマート変電所のＳＣＤファイルはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づき作成され、スマート変電所のＳＣＤファイルに各専用機能の配置情報が設定される。
ステップ１０３：スマート電力サーバはスマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して各専用機能の配置情報を取得する。本ステップでは、ＳＣＤファイルに設定された各専用機能の配置情報に基づき、スマート電力サーバは各専用機能の配置情報を更に取得し、具体的には、該配置情報は、専用機能のインスタンス配置情報、専用機能のデータテンプレート情報、専用機能の通信パラメータ、専用機能同士の通信配置情報、専用機能とステーションレベル装置の通信配置情報、専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの通信配置情報、及び専用機能とネットワークアナライザ又は故障記録装置の通信配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを含んでもよい。
ステップ１０４：スマート電力サーバは各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所のすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現する。
スマート変電所のＳＣＤファイルはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づき作成され、各専用機能の配置情報が定義されるものであり、スマート電力サーバはスマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成し、上記ＣＩＤファイルを解析して各専用機能の配置情報を取得する。動作時、スマート電力サーバは専用機能の配置情報及び受信したＳＶ／ＧＯＯＳＥメッセージに基づき、一次装置に測定制御及び各種保護を行う。
具体的には、本発明において、測定制御機能とは、前記スマート変電所のすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置及び前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットへの測定及び制御を実現することである。本発明において、保護機能とは、前記スマート変電所のすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置及び前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットへの保護を実現することである。本発明において、遠隔操作装置機能とは、測定制御過程と保護過程で生じた測定制御情報と保護情報を収集して、オペレータワークステーションに伝送し、前記オペレータワークステーションの命令に基づき一次装置への遠隔操作制御を実行することである。本発明において、前記交換機能とは、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとプロセスレベル装置のデータ交換、前記スマート電力サーバと前記プロセスレベル装置のデータ交換、前記スマート電力サーバと前記ステーションレベル装置のデータ交換、前記プロセスレベル装置同士のデータ交換及びステーションレベル装置同士のデータ交換を実現することである。
本発明の実施例に係るスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法では、スマート変電所は、スマート変電所全体をモデリング対象とし、従来技術のベイレベルの二次装置のかわりに測定制御、保護交換及び遠隔操作を行う各専用機能に対して集中型モデリングを行い、具体的には、ＳＣＤファイル配置ツールはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び各専用機能に基づき、スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイルに各前記専用機能の配置情報を設定し、スマート電力サーバは前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成し、更に前記ＣＩＤファイルを解析して各専用機能の配置情報を取得し、各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現する。
本発明は、物理装置を追加することによりスマート変電所の機能を追加する方式ではなく、スマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づき、前記スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、スマート変電所のＳＣＤファイルに各前記専用機能の配置情報を設定することによって、ソフトウェアによりスマート変電所の機能を定義する目的を達成するのである。
上記方法は、スマート変電所の特定の専用機能が更新されると、スマート変電所のＳＣＤファイルにおいて該更新した専用機能に関連する配置情報を変更し、スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けるステップをさらに含んでもよく、具体的な変更方式は後述する実施例を参照し、或いは、上記方法は、スマート変電所の規模拡大につれて、スマート変電所の専用機能が追加されると、スマート変電所のＳＣＤファイルに該追加した専用機能に関連する配置情報を設定し、スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けるステップをさらに含んでもよく、具体的な設定方式は後述する実施例を参照する。二次装置の機能更新又はスマート変電所の規模拡大時の従来の配置プロセスに比べて、配置プロセスが簡単であり、且つスマート変電所の集中化測定制御保護のニーズに対応できる。
スマート変電所のＳＣＤファイルに更新又は追加した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けることについて、具体的にはＳＣＤファイルに専用機能の仮想端子及び外部入力端子を関連付けてもよい。
実施例２
本発明の上記実施例１において、ステップ１０１では、ＳＣＤファイル配置ツールはスマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び専用機能に基づきスマート変電所のＳＣＤファイルを作成する。例示的には、スマート変電所の応用シーンによって、設定された専用機能が異なる。ＳＣＤファイルの作成は２種類の実現方式があり、具体的には、第一方式は、ＳＣＤファイル配置ツールがＳＣＤファイルに各専用機能の配置情報、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの配置情報、関連プロセスレベル仮想端子を直接設定することである。スマート変電所のニーズが変化して新たな専用機能を追加し又は既存の専用機能を更新する必要がある時、ＳＣＤファイル配置ツールはＳＣＤファイルに対応した専用機能の配置情報を直接追加又は更新し、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに追加又は更新した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を直接関連付ける。スマート電力サーバは前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成する。動作時、スマート電力サーバはスマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して各専用機能の配置情報を取得し、各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現する。第二実現方式は、まずスマート電力サーバのＩＣＤファイルを作成し、スマート電力サーバのＩＣＤファイルに各専用機能を設定し、次に、ＳＣＤファイル配置ツールがスマート電力サーバのＩＣＤファイル及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのＩＣＤファイルに基づきスマート変電所全体のＳＣＤファイルを生成し、ＳＣＤファイルにプロセスレベル仮想端子を関連付けることである。スマート電力サーバは前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成する。動作時、スマート電力サーバはスマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して、各専用機能の配置情報を取得し、各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現する。スマート変電所のニーズが変化して新たな専用機能を追加し又は既存の専用機能を更新する必要がある時、まず、スマート電力サーバのＩＣＤファイルに対応した専用機能を追加又は更新し、次に、ＳＣＤファイル配置ツールが改めてスマート電力サーバのＩＣＤファイルとマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのＩＣＤファイルに基づきスマート変電所全体のＳＣＤファイルを生成し、ＳＣＤファイルにプロセスレベル仮想端子を関連付ける。
さらに、上記実施例１を参照し、ＳＣＤファイルにおける各専用機能の配置情報は、専用機能のインスタンス配置情報、前記専用機能のデータテンプレート情報、専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、専用機能の信号説明配置情報、専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、専用機能の通信ネットワーク情報及び専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを含み、本発明の実施例において、スマート変電所に専用機能を追加する時、スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した専用機能に関連する配置情報を設定することは、具体的には、スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した専用機能のインスタンス配置情報、追加した専用機能のデータテンプレート情報、追加した専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、追加した専用機能の信号説明配置情報、追加した専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、追加した専用機能の通信ネットワーク情報及び追加した専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを設定することである。
さらに、スマート変電所において専用機能を更新する時、スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した専用機能に関連する配置情報を変更することは、具体的には、スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した専用機能のインスタンス配置情報、更新した専用機能のデータテンプレート情報、更新した専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、更新した専用機能の信号説明配置情報、更新した専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、更新した専用機能の通信ネットワーク情報及び更新した専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを更新するようにしてもよい。
本発明の実施例２において、専用機能を追加する時には、スマート変電所のＳＣＤファイルを変更し、追加した専用機能に関連する配置情報を設定し、更にスマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバの情報ＣＩＤファイルを生成し、スマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して該新たに追加した専用機能の配置情報を取得し、更にスマート電力サーバが新たに追加した専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所において該新たに追加した専用機能を実現し、専用機能を更新するには、スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した専用機能に関連する配置情報を変更し、更にスマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバの情報ＣＩＤファイルを生成し、スマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して該専用機能の更新後の配置情報を取得し、更にスマート電力サーバが更新後の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所内において該更新後の専用機能を実現する。
実施例３
本発明の上記実施例において、各専用機能はその機能、特に測定制御機能と保護機能を実現する時、サブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを取得できるように、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットと通信する必要があり、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは一般的にスマート電力サーバにおける伝送ポートに一対一対応して直接接続されるため、専用機能を少なくとも１つの伝送ポートに対応して、該専用機能は対応した少なくとも１つの伝送ポートを介してマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとデータ伝送を行うことができる。具体的には、上記実施例では、配置情報に専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの通信配置情報が定義されたため、配置情報に定義された専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの通信配置情報は具体的には専用機能と伝送ポートの対応関係を定義してもよい。
専用機能とスマート電力サーバにおける伝送ポートの対応関係を確立した後、測定制御機能に対して、上記実施例１のステップ１０４では、スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
測定制御機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、測定制御機能の配置情報に定義された測定制御機能と伝送ポートの対応関係に基づき、対応した伝送ポートを介して、指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを取得し、サブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを処理して指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置への測定制御を実現するステップを含んでもよい。
保護機能に対して、上記実施例１のステップ１０４では、スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
保護機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、保護機能の配置情報に定義された保護機能と伝送ポートの対応関係に基づき、対応した伝送ポートを介して、指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを取得し、サブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを処理して指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置への保護を実現するステップを含んでもよい。
更に、遠隔操作機能に対して、上記実施例１のステップ１０４では、スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
遠隔操作機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、遠隔操作機能の配置情報に定義されたレポートブロックに基づき、測定制御機能による測定制御過程及び／又は保護機能による保護過程で生じたレポート情報を収集し、前記レポート情報中のマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのメディアアクセス制御アドレスをマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのネットワークプロトコルアドレスに変換し、レポート情報をステーションレベル装置に送信するステップを含んでもよい。レポートブロックとして、具体的には遠隔操作機能の配置情報に定義されたデータテンプレート情報を参照する。
更に、交換機能に対して、上記実施例１のステップ１０４では、スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
交換機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、交換機能の配置情報に定義されたネットワークアナライザ又は故障記録装置との通信配置情報に基づき、各マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサンプル値メッセージ又は一般的オブジェクト指向変電所イベントメッセージを受信し、受信したサンプル値メッセージ又は一般的オブジェクト指向変電所イベントメッセージをネットワークアナライザ又は故障記録装置に転送するステップを含んでもよい。
図２は本発明の実施例に係るスマート変電所集中型モデリング方式と従来の分散型モデリング方式との比較図であり、図２に示すように、従来技術の分散型モデリング方式は、まず変電所システムのすべてのインテリジェント電子機器のＩＣＤファイルを取得して、ＳＣＤ配置ツールに送信し、ＳＣＤ配置ツールはインスタンス化配置を行って、変電所システム全体のＳＣＤファイルを生成し、次に、変電所システムの各インテリジェント電子機器は上記ＳＣＤファイルをダウンロードし、その自体のＣＩＤファイルを生成する。本発明に係るモデリング方式は、専用機能に基づく集中型モデリング方式であり、まず専用機能に基づき各専用機能の配置情報を含むスマート変電所のＳＣＤファイルを生成し、次にスマート変電所のＳＣＤファイルに基づきスマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成し、ＣＩＤファイルを解析することにより、各専用機能の配置情報を取得する。以上から分かるように、本発明の実施例に係る集中型モデリング方式はプロセスがさらに簡単である。特に変電所において機能を更新又は追加する必要がある時、従来技術に係る分散型モデリング方式は、上記ステップを繰り返して、各インテリジェント電子機器のＩＣＤファイルを再収集し、インスタンス化配置を改めて行ってＳＣＤファイルを生成し、最終的に各インテリジェント電子機器がローカルにダウンロードして自体のＣＩＤファイルを生成する。本発明の集中型モデリング方式によれば、スマート変電所のＳＣＤファイルに新たな専用機能の配置説明情報を追加し、又は更新した専用機能の配置説明情報を変更し、次にスマート電力サーバのＣＩＤファイルを生成して解析するだけで、新たな専用機能の配置情報、又は更新した専用機能の配置情報を取得することができ、そのため、機能追加又は更新プロセスが簡単になる。
なお、以上、本発明の好ましい実施例及びその技術的原理のみを説明した。当業者であれば、本発明は上記特定実施例に限定されるものではなく、本発明の保護範囲を逸脱せずに、各種の明らかな変更、変形や置換を行うことができると理解できる。従って、上記実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の発想を逸脱せずに、より多くの等価実施例を含んでもよく、本発明の範囲は添付される特許請求の範囲に決められる。

Claims (10)

  1. スマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法であって、
    前記スマート変電所のすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットが前記スマート電力サーバにおける伝送ポートに一対一対応して直接接続され、前記スマート変電所は、前記スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置説明ＳＣＤにすべての保護機能、測定制御機能、交換機能、遠隔操作機能を追加し更新するという集中型モデリング方式を採用し、
    前記ソフトウェア定義実現方法は、
    ＳＣＤファイル配置ツールが前記スマート変電所の計画するマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット、及び前記スマート変電所の応用シーンに応じて設定された各専用機能に基づき、前記スマート変電所のＳＣＤファイルを作成し、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに各前記専用機能の配置情報を設定するステップと、
    前記スマート電力サーバが前記スマート変電所のＳＣＤファイルに基づき前記スマート電力サーバのインテリジェント電子機器配置説明ＣＩＤファイルを生成するステップと、
    前記スマート電力サーバが前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して各前記専用機能の配置情報を取得するステップと、
    前記スマート電力サーバが各前記専用機能の配置情報、及び前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するサンプル値ＳＶメッセージと一般的オブジェクト指向変電所イベントＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現するステップと、を含むことを特徴とするスマート変電所の保護制御システムに基づくソフトウェア定義実現方法。
  2. 前記スマート変電所の専用機能が追加されると、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した前記専用機能に関連する配置情報を設定し、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに追加した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記スマート変電所の専用機能が更新されると、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した前記専用機能に関連する配置情報を変更し、前記スマート変電所のＳＣＤファイルに更新した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記スマート変電所のＳＣＤファイルに設定される各前記専用機能の配置情報は、前記専用機能のインスタンス配置情報、前記専用機能のデータテンプレート情報、前記専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、前記専用機能の信号説明配置情報、前記専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、前記専用機能の通信ネットワーク情報、及び前記専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを含み、
    前記スマート変電所ＳＣＤファイルに追加した前記専用機能に関連する配置情報を設定することは、
    前記スマート変電所のＳＣＤファイルに、追加した前記専用機能のインスタンス配置情報、追加した前記専用機能のデータテンプレート情報、追加した前記専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、追加した前記専用機能の信号説明配置情報、追加した前記専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、追加した前記専用機能の通信ネットワーク情報、及び追加した前記専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを設定することを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
  5. 前記スマート変電所のＳＣＤファイルに設定された各前記専用機能の配置情報は、前記専用機能のインスタンス配置情報、前記専用機能のデータテンプレート情報、前記専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、前記専用機能の信号説明配置情報、前記専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、前記専用機能の通信ネットワーク情報、及び前記専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを含み、
    前記スマート変電所ＳＣＤファイルに更新した前記専用機能に関連する配置情報を変更することは、
    前記スマート変電所のＳＣＤファイルに、更新した前記専用機能のインスタンス配置情報、更新した前記専用機能のデータテンプレート情報、更新した前記専用機能とマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの関連情報、更新した前記専用機能の信号説明配置情報、更新した前記専用機能のＧＯＯＳＥ信号接続配置情報、更新した前記専用機能の通信ネットワーク情報、及び更新した前記専用機能の通信パラメータ配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを変更することを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
  6. 前記スマート電力サーバは前記スマート電力サーバのＣＩＤファイルを解析して、前記専用機能のインスタンス配置情報、通信パラメータ、前記専用機能同士の通信配置情報、前記専用機能と前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの通信配置情報、及び前記専用機能とネットワークアナライザ又は故障記録装置の通信配置情報のうちの一種又は任意の複数種の組合せを含む各専用機能の配置情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記専用機能は少なくとも１つの伝送ポートに対応し、対応した少なくとも１つの伝送ポートを介して前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとデータ伝送を行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 前記スマート電力サーバが各前記専用機能の配置情報及び前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
    測定制御機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、測定制御機能の配置情報に定義された測定制御機能と前記伝送ポートの対応関係に基づき、対応した伝送ポートを介して、指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを取得し、前記サブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを処理して前記指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置への測定制御を実現するステップ、或いは、
    保護機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、保護機能の配置情報に定義された保護機能と前記伝送ポートの対応関係に基づき、対応した伝送ポートを介して、指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを取得し、前記サブスクライブしたＳＶ／ＧＯＯＳＥデータを処理して前記指定したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置への保護を実現するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記スマート電力サーバが各前記専用機能の配置情報及び前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
    遠隔操作機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、遠隔操作機能の配置情報に定義されたレポートブロックに基づき、測定制御機能の測定制御過程及び／又は保護機能の保護過程で生じたレポート情報を収集し、前記レポート情報中の前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのメディアアクセス制御アドレスを前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットのネットワークプロトコルアドレスに変換し、前記レポート情報をステーションレベル装置に送信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 前記スマート電力サーバが各専用機能の配置情報及びマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットの送信するＳＶメッセージとＧＯＯＳＥメッセージに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現することは、
    交換機能を実現するアプリケーションソフトウェアは、交換機能の配置情報に定義されたネットワークアナライザ又は故障記録装置との通信配置情報に基づき、各前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットからサンプル値メッセージ又は一般的オブジェクト指向変電所イベントメッセージを受信し、受信したサンプル値メッセージ又は一般的オブジェクト指向変電所イベントメッセージをネットワークアナライザ又は故障記録装置に転送するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
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