WO2019088863A1 - Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей - Google Patents

Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей Download PDF

Info

Publication number
WO2019088863A1
WO2019088863A1 PCT/RU2017/000798 RU2017000798W WO2019088863A1 WO 2019088863 A1 WO2019088863 A1 WO 2019088863A1 RU 2017000798 W RU2017000798 W RU 2017000798W WO 2019088863 A1 WO2019088863 A1 WO 2019088863A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
syntax
configuration file
topology
data
additional fields
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Олегович АНОШИН
Александр Валерьевич ГОЛОВИН
Александр Шавкетович ГАБДУЛХАКОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Теквел Разработка"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Теквел Разработка" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Теквел Разработка"
Priority to PCT/RU2017/000798 priority Critical patent/WO2019088863A1/ru
Publication of WO2019088863A1 publication Critical patent/WO2019088863A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/10—Requirements analysis; Specification techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication

Definitions

  • This technology relates to a method for automatically determining the topology of communications using data transfer protocols between elements of an electric power system at power facilities and to a computer device capable of carrying out the proposed method.
  • the universal IEC 61850 standard “Communication networks and substation systems”. Terminals of relay protection and automation (RZA) are connected by a bus, through which devices exchange data between themselves and transmit data to the upper level.
  • the main data transfer protocols are the GOOSE, SV, and MMS protocols.
  • the GOOSE protocol is intended for data exchange between the relay protection terminals.
  • the IEC 61850 standard describes two more data transfer protocols: the MMS protocol (the Manufacturing Message Specification) - the data transfer protocol using the client-server technology; and the SV protocol of IEC 61850-9-2 is a protocol for transmitting instantaneous values of current and voltage from instrument transformers.
  • IEC 61850-8-1 chapter provides two communication profiles that describe all data transfer protocols provided for in IEC 61850: the MMS profile and the ⁇ -MMS profile (not the MMS).
  • the GOOSE (Eng. Generic Object-Oriented Substation Event) and SV (Eng. Sampled Values) protocols are related to the ⁇ -MMS profile.
  • a GOOSE message both a single signal and several signals can be transmitted, while data is exchanged over an Ethernet channel.
  • US20120099478A1 The closest analogue of the proposed technical solution is the invention according to US20120099478A1, which relates to the construction of the topology of substations at power facilities, in particular to systems using the GOOSE protocol according to IEC 61850.
  • One object of this technical solution is a method for automatically determining the topology of communications using data transfer protocols between elements of the electric power system at power facilities, executed on a computer device having access to a database (DB) of syntaxes, a method including: importing a configuration file; validation of the syntax of the configuration file based on the previously created database (DB) syntaxes; in response to the fact that the configuration file contains additional fields, the correctness of the syntax of the additional fields is checked based on the previously created database (DB) syntaxes; in response to the fact that the syntax, including the syntax of additional fields, the configuration file is correct, is implemented further processing of the configuration file; in response to the fact that the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields, contains errors, further processing of the configuration file is carried out; processing the configuration file with building links between the specified system elements taking into account the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields for building links based on the syntax of additional fields; determining the topology of links between the specified system elements based on the result of processing the configuration file data
  • determining the topology includes the following steps: searching for incoming signals and outgoing signals, and the search includes: searching for all access points in each communication subnet; checking server availability at each access point; checking the presence of a protocol control block in each logical device controlled by the specified server; finding all the output signals of the data transfer protocol and in the set of data accessed by the specified control block of the protocol; and finding all input data transfer protocol signals at each specified access point; the connection of the specified output signals of the data transfer protocol with the specified input signals of the data transfer protocol; and generating a communication topology over data transfer protocols based on the result of said connection.
  • a configuration file prior to importing a configuration file, create a configuration file based on at least two configuration files of individual specified system elements.
  • the configuration file is one of the following: a file in XML notation, in particular using the SCL syntax, in particular including file extensions * .scd, * .ssd, * .sed, * .cid, * .iid, * .icd.
  • an error message is displayed to the user before processing the configuration file.
  • the topology of communications between devices is generated with the provision of a visual presentation of data in the following forms: general view of communications; type of communication of one device; type of data set; kind of data attributes.
  • the user after determining the topology, the user is enabled to switch to at least one of the following types: general view of communications; type of communication of one device; type of data set; kind of data attributes.
  • the topology is visualized in the form of a graphical representation of the indicated network elements by means of a geometric figure.
  • a geometric figure when rendering a topology, a geometric figure is a two-dimensional or three-dimensional figure.
  • the geometric shape when rendering a topology, changes depending on the number of the indicated elements of the system.
  • the generation of the syntax format is automatically determined.
  • Another object of this technical solution is a computer device, configured to access computer-readable instructions and a database of syntaxes and includes a processor, when executing machine-readable instructions, made with the ability to carry out a method for automatically determining the topology of communications over data transfer protocols between elements of an electric power system at power facilities, executed on a computer device having access to a database of syntax , method including: importing a configuration file; validation of the syntax of the configuration file based on the previously created database (DB) syntaxes; in response to the fact that the configuration file contains additional fields, the correctness of the syntax of the additional fields is checked based on the previously created database (DB) syntaxes; in response to the fact that the syntax, including the syntax of additional fields, of the configuration file is correct, further processing of the configuration file is carried out; in response to the fact that the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields, contains errors, further processing of the configuration file is carried out; processing the configuration file with building links between the specified system elements taking into account the syntax of the configuration file, including the syntax of
  • the technical result of the claimed technical solution is to improve the processing of data associated with network elements.
  • the technical result is achieved due to the possibility to process the configuration file regardless of the version (generation) of the syntax and the presence of proprietary fields in the configuration file.
  • a “computer device” means any computer hardware capable of working with software suitable for solving the corresponding problem.
  • client devices can be personal computers (desktops, laptops, netbooks, etc.) smartphones, tablets, as well as network equipment, such as routers, switches, and gateways. It should be borne in mind that the device behaves like A computer device in the present context may behave like a server in relation to other computer devices.
  • the use of the expression “computer device” does not exclude the possibility of using multiple client devices to receive / send, perform or initiate the execution of any task or request, or the consequences of any task or request, or the steps of any of the methods described above.
  • database means any structured data set that does not depend on a particular structure, database management software, computer hardware on which data is stored, used or otherwise available for use.
  • the database may be on the same hardware as the process that stores or uses the information stored in the database, or it may be on separate hardware, such as a dedicated server or multiple servers.
  • topology implies a network topology - an organized structure of network elements and the connections between them.
  • a network topology can describe, for example, the actual location and connections between network elements at the physical level, the passage of a signal between these elements at a logical level, the direction of information flows transmitted over the network at the information level.
  • Topology can be expressed graphically and take into account any level of topology: physical, logical, informational, or another possible level, describing the organized structure of network elements and the connections between them.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of the structure of a digital substation 100
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the analyzer 200 logical connection for GOOSE
  • in fig. 3 shows a method for automatically determining the topology of communications using data transfer protocols between elements of the electric power system at power facilities;
  • FIG. 1 is a simplified schematic representation of the structure of a digital substation 100.
  • digital substation 100 contains intelligent electronic devices (102, 104) (IED devices) transmitting messages through a data transmission network 103 (for example, Ethernet or another compatible network) to workers places 106 HMI, with installed SCADA control system.
  • IED devices intelligent electronic devices
  • data transmission network 103 for example, Ethernet or another compatible network
  • network 103 includes much more categories of nodes and any number of types of equipment can be used at these nodes.
  • IED intelligent electronic devices (102, 104) (Intellectual Electronic Devices - intelligent electronic devices) can be, in particular, protection devices, automations, measuring devices that support the implementation of data transfer protocols of a digital substation in accordance with IEC 61850. Intelligent electronic devices support communication in the network 103 data transfer. HMI jobs 106 may be associated with other devices, in particular the database 108.
  • a “database” means any structured data set that does not depend on a specific structure, database management software, computer hardware on which data is stored, used or otherwise found. available for use.
  • the database can be on the same hardware that runs the process that stores or uses the information stored in the database, or it can be on separate hardware, for example, a dedicated server or multiple servers.
  • HI workstations 106 can receive data directly from other devices, as well as through computer-readable media onto which the mentioned data is previously stored. An embodiment is also possible in which data from one device is obtained directly via the data transmission network 103, and data from another device is obtained by means of computer-readable media.
  • the data format can be further converted to HMI workplaces 106. Access to the database 108 data can be organized in various ways. In particular, the database 108 can be created at workplaces 106, form part of the SCADA control system, or it can be accessed via the network.
  • SCL English Substation Configuration Language
  • the substation configuration description language serves to describe the configuration of IED devices and communication systems and allows you to perform a formal description of the relationship between the substation SA-automation system (Eng. Automation System) and the substation (switchgear).
  • the SCL language allows you to describe the topology of the switchgear and the relationship of its structure to the logical nodes of an SA system configured on the IED devices (102, 104).
  • the main purpose of the SCL language is to provide the possibility of mutual exchange of configuration data of communication systems between configuration management tools for IED devices (102, 104) and configuration management systems from various manufacturers.
  • An IED device (102, 104) is accompanied by a SCL file that contains a description of the device capabilities, or a special program that can generate this file from the IED device (102, 104).
  • the SCD file (eng. Substation Configuration Description) is based on the SCL language.
  • the SCD file includes a description of a single-line scheme of a power facility with distribution of functions by connections and physical devices; description of the information model of each individual device (the list of functions implemented in it, which are represented as logical nodes, as well as the corresponding objects and data attributes that represent function output signals, control signals, function settings); description of information exchange between devices (what information each device sends, to which devices it sends information, using which protocol — GOOSE, SV, etc.), its characteristics (signal sampling rate for the SV protocol, report generation conditions, etc.) and communication parameters (the MAC address of the package, the identifier and priority of the VLAN, etc.).
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a GOOSE logical analyzer 200.
  • the GOOSE logical connection analyzer 200 further comprises a GOOSE signal search module 202, a GOOSE signal matching module 204, and a storage module 206.
  • the GOOSE signal search module 202 is designed to search for all communication subnets for checking the presence of a subnet that can transmit a GOOSE signal, as well as to search all access points in each of the mentioned communication subnets or to search all intelligent electronic devices (IED) to search for a control unit signals to GOOSE in order to find in the data set all the output signals to GOOSE, which are indicated by the mentioned GOOSE control unit; and also to find all the GOOSE input signals at each logical node under each logical device.
  • IED intelligent electronic devices
  • the GOOSE signal conditioning module 204 is designed to search for each input signal for GOOSE stored in the logical node of the GOOSE logical connecting bus and to search for each output signal for GOOSE of the logical GOOSE connecting bus, thus to search for the output signal for the GOOSE corresponding to the input signal by GOOSE.
  • the storage module 206 contains input data set for storing input signals for GOOSE and output data set for storing output signals for GOOSE and their corresponding input signals.
  • FIG. 3 schematically illustrates a method 300 for automatically determining the topology of communications using data transfer protocols between elements of an electric power system from a substation level, as schematically shown in FIG. 1.
  • the data transfer protocol is the GOOSE protocol.
  • the method includes the following steps: importing or generating a configuration file; verification of the syntax of the configuration file on the basis of the previously created database (DB) syntax; in response to the fact that the configuration file contains additional fields, validation of the syntax of the additional fields is carried out on the basis of the specified previously created syntax database; in response to the fact that the syntax, including the syntax of additional fields, of the configuration file is correct, further processing of the configuration file is carried out; in response to the fact that the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields, contains errors, further processing of the configuration file is carried out; processing the configuration file with building links between the specified system elements taking into account the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields for building links based on the syntax of additional fields; Determining the topology of connections between the specified system elements based on the result of processing the configuration file data.
  • DB previously created database
  • the generation of the syntax format is automatically determined.
  • the IEC 61850 data model contains an importing module for importing a configuration file.
  • the IED device is either directly uses the SCD file, or has a special program that can import the SCD file.
  • an SCD configuration file is imported: the importing module imports an SCD file, which presents the data for the connection logic analyzer 200.
  • the connection logic analyzer 200 searches the SCD file for all data models that are related to the configuration by the GOOSE protocol, and also detects incoming and outgoing GOOSE signals.
  • ⁇ P type 'VLAN-PRIORITY
  • xsi: type lP_ VLAN-PRIORITY”> 4 ⁇ / P>
  • ⁇ P type "OSI-SSEL”
  • xsi: type "tP_ OSI-SSEL”> 000K / P>
  • the step of importing a configuration file may include both importing the configuration file and using the configuration file I directly with the ED device.
  • Step 302 checking the correctness of the syntax of the configuration file based on the previously created database (DB) syntaxes.
  • step 302 the correctness of the syntax of the SCD file is verified based on the previously created syntax database 108.
  • Database 108 contains both standard syntaxes and non-standardized syntaxes.
  • Workplace 106 H I is configured to receive data from the database 108 syntax data. How exactly the workplace 106 H I is connected with the database 108 is not specifically limited.
  • SCL is a substation configuration description language based on the extended XML language version 1.0, the semantics and rules of the SCL language are defined in IEC 61850-6C.
  • XML is not the only language to describe a configuration file, there is also a proprietary syntax that can be used in some fields of the configuration file.
  • the configuration file may contain additional fields with extended syntax or with proprietary syntax, i.e. syntax that is not standardized.
  • the syntax database 108 is used, containing all possible syntaxes that can be used in the configuration file.
  • the validity of the additional fields of the SCD file containing the proprietary syntax is verified using the syntax data base 108. Description of input signals using standard SCL syntax: ⁇ lnputs>
  • the proprietary syntax of the additional fields of the SCD file is checked using the syntax data base 108.
  • Step 304 is in response to the fact that the syntax of the SCD file, including the syntax of the additional fields of the SCD file, is correct, further processing of the SCD file is performed at step 306.
  • Step 305 in response to the fact that the syntax of the SCD file, including the syntax of the additional fields of the SCD file, contains errors, the SCD file is further processed at step 306.
  • the topology of communications between electric power system devices In the further construction of the topology of communications between electric power system devices, errors in the syntax of the main and / or additional fields of the SCD file are taken into account, but do not affect the ability to display GOOSE communications.
  • the user may be displayed an error message indicating the lines of the SCD file containing errors, and asked to continue processing the SCD file with the display of GOOSE communications.
  • the constructed topology may not reflect the data that was expressed with errors in the configuration description language.
  • Step 306 processing the configuration file with building links between the specified system elements taking into account the syntax of the configuration file, including the syntax of additional fields for building links based on the syntax of the additional fields.
  • all the input and output signals on the GOOSE are collected and, for each connected access point, the connection of all output signals to the input signals for each subnet.
  • the analyzer 200 creates a subnet container for each subnet reflected in the SCD file. Then, the search module 202 searches for all access points in the subnet and IEDs associated with that access point. After all the access points are found, the analyzer 200 establishes the relationship between the input signals on GOOSE and the output signals on GOOSE. Then, IED device attributes such as device type, device vendor, and the like are obtained. Next, perform a special processing IED device using the database 108 data syntaxes. Special processing includes the processing of proprietary non-standardized syntaxes and complements the data of the established relationship between input and output signals obtained from fields of proprietary syntax.
  • Step 307 is determining the topology of relationships between the indicated system elements based on the result of processing the configuration file data.
  • the access point regardless of whether the specified special processing is available, whether the access point contains a server or not. If the access point contains a server, then for each logical device on the server, all input and output signals for GOOSE and reports from all logical nodes and all logical nodes in logical devices are collected and loaded into the subnet container. Then a check of the presence of a control protocol block in each logical device controlled by the specified server is performed. Next, it searches for all the output signals of the data transfer protocol in the data set that the specified control block of the protocol refers to. If the access point does not contain a server, then all input and output signals for GOOSE and reports from all logical nodes at access points are collected and loaded into the subnet container.
  • the input and output signals are GOOSE collected and the signal conditioning module 204 for each access point connects all output signals to the input signals for each subnet.
  • the connection of the specified output signals GOOSE with the specified input signals of the data transfer protocol and on the basis of the result of the specified connection, the topology of communications is generated using data transfer protocols.
  • an SCD file is created on the basis of at least two CID files of individual system elements, and then this SCD file is imported.
  • the configuration file is an SCD file
  • the configuration file may be an XML notation file containing the SCL syntax and at least the following extensions * .scd, * .ssd, * sed, * .cid, * .iid, * .icd.
  • the user Before processing the configuration file, the user may receive an error message in response to the fact that the syntax of the configuration file, including the syntax of the additional fields, contains errors. This feature can be customized by the user.
  • the implementation of the topology can be visualized as a graphical representation of network devices by means of a geometric figure.
  • a graphical representation by means of a geometric shape allows you to visualize the connections between devices, which greatly simplifies checking the correctness of the configuration of the IED devices.
  • a geometric figure can be a circle, on the perimeter of which IED devices are located, which allows to reflect a large number of IED devices and connections between them.
  • FIG. 4 shows a non-limiting example of a graphical representation of a topology in the form of a circle, along the perimeter of which devices are located, indicated by small circles, and the connections between the devices are indicated by smooth lines.
  • IED devices can be interconnected by means of lines of different colors, and the color of the lines can mean the type of information exchange between the IED devices, which of the devices is the sender of the signal and which is the signal subscriber.
  • a graphical representation of the connections between IEDs allows the user to go to a more detailed view, from which the user can get information on the number of sent / received GOOSE IED devices.
  • the topology of communications between IED devices is generated by providing a visual representation of the data in the following forms: general view of communications; type of communication of one device; type of data set; type of data attributes or their combination.
  • the general form of communication displays to the user the interconnection of IED devices with each other; type of communication of one device - displays with which devices this particular IED device is connected.
  • the data set view can display the data sets transmitted in the GOOSE message, devices that receive signals from this GOOSE message can be additionally displayed, and all the signals in the GOOSE message can be seen by each device that receives signals from this GOOSE - messages.
  • a non-limiting example of the type of data set is shown in FIG. 5.
  • the type of data attributes can display data attributes such as signal quality, etc.
  • the user after determining the topology, can switch to at least one of the following types: general view of communications; type of communication of one device; type of data set; kind of data attributes.
  • general view of communications e.g., a user can select the view in which the GOOSE communications in one of the proposed views will be illustrated and switch between them. In doing so, the user can verify that the configuration of the IED devices is correct.
  • the geometric figure when rendering a topology, may be a two-dimensional or three-dimensional figure.
  • a geometric shape may be two-dimensional or three-dimensional, for example, depending on the number of IED devices in the topology.
  • the user can customize the graphical representation, depending on their preferences, and switch between a two-dimensional and three-dimensional geometric shape.
  • the geometric shape when rendering a topology, may vary depending on the number of the indicated system elements. This change can be independently customized by the user, depending on his preferences, for example, when the user chooses the number of elements at which the geometric shape changes from one shape to another.
  • the proposed method of automatically determining the topology of communications using data transfer protocols between elements of the electric power system at power facilities can be implemented in a computer program that allows you to graphically visualize GOOSE communications between IED devices with the provision of a visual presentation of data.
  • the proposed method can also be embodied in a web service format where it is possible to download a configuration file that has the specified extensions.
  • a computer program or web service can be machine-readable instructions, contain or have a connection with the database 108 syntax data.
  • Machine-readable instructions can be stored on a server or on a computer device.
  • a computer device capable of accessing machine-readable instructions and a database of syntax data 108, and including a processor, when executing machine-readable instructions, is configured to perform the proposed method.

Abstract

Способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных (БД) синтаксисов. Предложенный способ включает: импорт файла конфигурации; проверку правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что файл конфигурации содержит дополнительные поля, осуществляется проверка правильности синтаксиса дополнительных полей на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что синтаксис, включая синтаксис дополнительных полей, файла конфигурации правильный, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учетом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации.

Description

СПОСОБ И КОМПЬЮТЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ
АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОПОЛОГИИ СВЯЗЕЙ
Область техники
Настоящая технология относится к способу автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах и к компьютерному устройству, выполненному с возможностью осуществлять предлагаемый способ.
Уровень техники
Автоматизация цифровой подстанции реализуется с использованием универсального стандарта МЭК 61850 «Коммуникационные сети и системы подстанций». Терминалы релейной защиты и автоматики (РЗА) объединены шиной, по которой устройства обмениваются данными между собой и передают данные на верхний уровень. Основными протоколами передачи данных являются протоколы GOOSE, SV и MMS. Протокол GOOSE предназначен для обмена данными между терминалами РЗА. Помимо протокола GOOSE стандарт МЭК 61850 описывает еще два протокола передачи данных: протокол MMS (англ. Manufacturing Message Specification) - протокол передачи данных по технологии «клиент-сервер»; и протокол SV МЭК 61850-9-2 - протокол передачи мгновенных значений тока и напряжения от измерительных трансформаторов. В главе МЭК 61850-8-1 предусмотрено два коммуникационных профиля, которыми описываются все протоколы передачи данных, предусмотренные стандартом МЭК 61850: профиль MMS и профиль «Νοη-MMS» (не MMS). Протоколы GOOSE (англ. Generic Object-Oriented Substation Event) и SV (англ. Sampled Values) относятся к профилю «Νοη-MMS». В GOOSE-сообщении может быть передан как один сигнал, так и несколько сигналов, при этом обмен данными производится по каналу Ethernet. Ближайшим аналогом предложенного технического решения является изобретение по US20120099478A1 , которое относится к построению топологии подстанций на энергообъектах, в частности к системам, использующим протокол GOOSE согласно стандарту МЭК 61850. В уровне техники отсутствует возможность визуализации всех связей по протоколам GOOSE/SV/MMS между устройствами различных производителей, использующих в файле конфигурации дополнительные (проприетарные) поля, содержащие фирменный (проприетарный, дополнительный) синтаксис разработчика, отличающийся от стандартного синтаксиса, принятого для файлов конфигурации системы. Таким образом, отсутствует возможность построить топологию вне зависимости от результатов проверки синтаксиса. Кроме того, в уровне техники отсутствует возможность группирования коммуницирующих между собой элементов системы. Предложенное техническое решение позволяет универсальным образом обработать файл конфигурации вне зависимости от версии (поколения) синтаксиса и наличия проприетарных полей в файле конфигурации. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет улучшить обработку данных файла конфигурации. В результате этого объем обработанных данных, связанных с элементами сети, увеличивается. При этом по причине большого количества элементов сети и связей между ними целесообразно оптимизировать визуализацию в таком виде, чтобы представить максимум данных или все данные так, чтобы сэкономить пространство экрана. Раскрытие изобретения
Целью настоящей технологии является устранение по меньшей мере некоторых недостатков, присущих уровню техники.
Одним объектом настоящего технического решения является способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных (БД) синтаксисов, способ включающий: импорт файла конфигурации; проверку правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что файл конфигурации содержит дополнительные поля, осуществляется проверка правильности синтаксиса дополнительных полей на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что синтаксис, включая синтаксис дополнительных полей, файла конфигурации правильный, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учётом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения определение топологии включает следующие этапы: поиск входящих сигналов и исходящих сигналов, причем поиск включает: поиск всех точек доступа в каждой коммуникационной подсети; проверку наличия сервера в каждой точке доступа; проверку наличия контрольного блока протокола в каждом логическом устройстве, управляемом указанным сервером; нахождение всех выходных сигналов протокола передачи данных и во множестве данных, к которым обращается указанный контрольный блок протокола; и нахождение всех входных сигналов протокола передачи данных в каждой указанной точке доступа; соединение указанных выходных сигналов протокола передачи данных с указанными входными сигналами протокола передачи данных; и генерирование топологии связей по протоколам передачи данных на основе результата указанного соединения.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения перед импортом файла конфигурации осуществляют создание файла конфигурации на основе по меньшей мере двух файлов конфигурации отдельных указанных элементов системы.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения файл конфигурации представляет собой одно из следующих: файл в нотации XML, в частности с использованием синтаксиса SCL, в частности включая расширения файлов *.scd, *.ssd, *.sed, *.cid, *.iid, *.icd.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, перед обработкой файла конфигурации пользователю отображается сообщение об ошибке.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения топология связей между устройствами генерируется с обеспечением визуального представления данных в следующих видах: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения после определения топологии пользователю обеспечивается возможность перехода по меньшей мере к одному из следующих видов: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения после определения, топологии осуществляется визуализация топологии в виде графического представления указанных элементов сети посредством геометрической фигуры. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения при визуализации топологии геометрическая фигура представляет собой двумерную или трехмерную фигуру.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения при визуализации топологии геометрическая фигура изменяется в зависимости от количества указанных элементов системы.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения на этапе проверки правильности синтаксиса файла конфигурации осуществляется автоматическое определение поколения формата синтаксиса.
Другим объектом настоящего технического решения является компьютерное устройство, выполненное с возможностью доступа к машиночитаемым инструкциям и базе данных синтаксисов и включающее в себя процессор, при исполнении машиночитаемых инструкций, выполненный с возможностью осуществлять способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных (БД) синтаксисов, способ включающий: импорт файла конфигурации; проверку правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что файл конфигурации содержит дополнительные поля, осуществляется проверка правильности синтаксиса дополнительных полей на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что синтаксис, включая синтаксис дополнительных полей, файла конфигурации правильный, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учётом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации.
Техническим результатом заявленного технического решения является улучшение обработки данных, связанных с элементами сети. Технический результат достигается благодаря возможности обработать файл конфигурации вне зависимости от версии (поколения) синтаксиса и наличия проприетарных полей в файле конфигурации.
В контексте настоящего описания «компьютерное устройство» подразумевает под собой любое компьютерное аппаратное обеспечение, способное работать с программным обеспечением, подходящим к решению соответствующей задачи. Таким образом, примерами клиентских устройств (среди прочего) могут служить персональные компьютеры (настольные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и т.п.) смартфоны, планшеты, а также сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и шлюзы. Следует иметь в виду, что устройство, ведущее себя как компьютерное устройство в настоящем контексте, может вести себя как сервер по отношению к другим компьютерным устройствам. Использование выражения «компьютерное устройство» не исключает возможности использования множества клиентских устройств для получения/отправки, выполнения или инициирования выполнения любой задачи или запроса, или же последствий любой задачи или запроса, или же этапов любого вышеописанного способа.
В контексте настоящего описания «база данных» подразумевает под собой любой структурированный набор данных, не зависящий от конкретной структуры, программного обеспечения по управлению базой данных, аппаратного обеспечения компьютера, на котором данные хранятся, используются или иным образом оказываются доступны для использования. База данных может находиться на том же аппаратном обеспечении, выполняющем процесс, который сохраняет или использует информацию, хранящуюся в базе данных, или же она может находиться на отдельном аппаратном обеспечении, например, выделенном сервере или множестве серверов.
В контексте настоящего технического решения термин «топология» подразумевает под собой сетевую топологию - организованную структуру элементов сети и связи между ними. Сетевая топология может описывать, например, реальное расположение и связи между элементами сети на физическом уровне, прохождение сигнала между этими элементами на логическом уровне, направление потоков информации, передаваемых по сети, на информационном уровне. Топология может выражена графически и учитывать любой уровень топологии: физический, логический, информационный, или иной возможный уровень, описывающий организованную структуру элементов сети и связи между ними.
Каждый вариант осуществления настоящего технического решения преследует по меньшей мере одну из вышеупомянутых целей и/или объектов, но наличие всех не является обязательным. Следует иметь в виду, что некоторые объекты данного технического решения, полученные в результате попыток достичь вышеупомянутой цели, могут удовлетворять другим целям, отдельно не указанным здесь. Дополнительные и/или альтернативные характеристики, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящего технического решения станут очевидными из последующего описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящей технологии, а также других ее аспектов и характеристик сделана ссылка на следующее описание, которое должно использоваться в сочетании с прилагаемыми чертежами, где:
на фиг. 1 представлено упрощенное схематическое представление структуры цифровой подстанции 100;
на фиг. 2 представлено схематичное представление анализатора 200 логического соединения по GOOSE;
на фиг. 3 представлен способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах;
на фиг. 4 представлен неограничивающий пример графического представления топологи;
на фиг. 5 неограничивающий пример вида набора данных. Осуществление
Настоящее подробное описание представлено только как описание иллюстративных примеров настоящей технологии. Это описание не предназначено для определения объема или установления границ настоящей технологии. В некоторых случаях полезные варианты модификаций изложены для облегчения понимания настоящей технологии, но не для определения объема или установления границ настоящей технологии. Эти модификации представляют собой далеко не полный перечень и специалистам в данной области будет понятно, что возможны другие подобные модификации. Кроме того, это не должно интерпретироваться так, что, если не были изложены варианты модификаций, никакие модификации невозможны, и/или изложенные варианты модификаций являются единственным вариантом реализации этого конкретного аспекта настоящей технологии. Специалисту в данной области техники очевидно, что, скорее всего, это не так. Кроме того, следует иметь в виду, что описание осуществления настоящего изобретения представляет собой в некоторых конкретных проявлениях достаточно простой вариант реализации настоящей технологии, и в подобных случаях представлен здесь таким образом с целью облегчения понимания. Специалисту в данной области техники понятно, что многие варианты реализации настоящей технологии могут обладать гораздо большей сложностью.
На Фиг. 1 представлено упрощенное схематическое представление структуры цифровой подстанции 100. Для упрощения настоящего описания цифровая подстанция 100 содержит интеллектуальные электронные устройства (102, 104) (IED-устройства), передающие сообщения через сеть 103 передачи данных (например, Ethernet или другую совместимую сеть) на рабочие места 106 HMI, с установленной системой управления SCADA. Тем не менее, специалистам в данной области техники понятно, что сеть 103 включает намного больше категорий узлов и в этих узлах может быть использовано любое количество типов оборудования.
Интеллектуальные электронные устройства IED (102, 104) (англ. Intellectual Electronic Devices - интеллектуальные электронные устройства) могут представлять собой в частности устройства защиты, автоматики, измерительные устройства, обеспечивающие реализацию поддержки протоколов передачи данных цифровой подстанции согласно МЭК 61850. Интеллектуальные электронные устройства поддерживают коммуникацию в сети 103 передачи данных. Рабочие места 106 HMI могут быть связаны с другими устройствами, в частности базой 108 данных.
В контексте настоящего описания, если четко не указано иное, «база данных» подразумевает под собой любой структурированный набор данных, не зависящий от конкретной структуры, программного обеспечения по управлению базой данных, аппаратного обеспечения компьютера, на котором данные хранятся, используются или иным образом оказываются доступны для использования. База данных может находиться на том же оборудовании, которое выполняет процесс, который сохраняет или использует информацию, хранящуюся в базе данных, или же она может находиться на отдельном оборудовании, например, выделенном сервере или множестве серверов. Рабочие места 106 H I могут получать данные как напрямую от других устройств, так и посредством машиночитаемого носителя, на который предварительно сохраняют упомянутые данные. Возможен также вариант осуществления, в котором данные от одного устройства получают напрямую по сети 103 передачи данных, а данные от другого устройства получают посредством машиночитаемого носителя. Формат данных может быть дополнительно преобразован на рабочих местах 106 HMI. Доступ к базе 108 данных может быть организован разными способами. В частности, база 108 данных может быть создана на рабочих местах 106, являться частью системы управления SCADA, либо к ней может быть организован доступ по сети.
SCL (англ. Substation Configuration Language) представляет собой язык описания конфигурации подстанции, в основу которого положен расширяемый язык XML версии 1.0. Семантика и правила языка SCL определены в МЭК 61850-6. Язык описания конфигурации подстанций служит для описания конфигурации IED- устройств и систем связи и позволяет выполнить формальное описание отношений между SA-системой автоматизации подстанции (англ. Substation Automation System) и подстанцией (распределительным устройством). Язык SCL позволяет описать топологию распределительного устройства и отношение его структуры к логическим узлам SA-системы, сконфигурированным на IED-устройствах (102, 104). Основное назначение языка SCL заключается в обеспечении возможности взаимного обмена данными конфигурирования систем связи между средствами управления конфигурацией IED-устройств (102, 104) и средствами управления конфигурацией систем от различных изготовителей. IED-устройство (102, 104) сопровождается SCL-файлом, в котором содержится описание возможностей устройства, или специальной программой, которая может сгенерировать этот файл из IED-устройства (102, 104).
SCD-файл (англ. Substation Configuration Description) составлен на основе языка SCL. SCD-файл включает в себя описание однолинейной схемы энергообъекта с распределением функций по присоединениям и физическим устройствам; описание информационной модели каждого отдельного устройства (перечень реализованных в нем функций, которые представлены в виде логических узлов, а также соответствующих объектов и атрибутов данных, представляющих собой выходные сигналы функций, сигналы управления, уставки функций); описание информационного обмена между устройствами (какую информацию отправляет каждое устройство, каким устройствам оно отправляет информацию, при использовании какого протокола - GOOSE, SV и др.), его характеристик (частота дискретизации сигнала для протокола SV, условия формирования отчетов и др.) и коммуникационных параметров (МАС-адрес посылки, идентификатор и приоритет VLAN и др.).
При загрузке SCL - файла выполняется его проверка на соответствие синтаксису IEC 61850-6. Для проверки используется XSD - файл соответствующей редакции стандарта. Редакция, использованная при формировании SCL-файла, определяется автоматически. Результаты проверки синтаксиса SCL-файла сохраняются в базе данных для данного SCL-файла с возможностью отображения пользователю. На Фиг. 2 изображено схематичное представление анализатора 200 логического соединения по GOOSE. Анализатор 200 логического соединения по GOOSE дополнительно содержит модуль 202 поиска сигналов по GOOSE, модуль 204 согласования сигналов по GOOSE и модуль 206 хранения. Модуль 202 поиска сигналов по GOOSE предназначен для поиска всех подсетей связи для проверки наличия подсети, которая может передавать сигнал по GOOSE, а также для поиска всех точек доступа в каждой упомянутой коммуникационной подсети или для поиска всех интеллектуальных электронных устройств (IED) для поиска блока управления сигналами по GOOSE с целью найти в наборе данных все выходные сигналы по GOOSE, которые указаны упомянутым блоком управления GOOSE; а также с целью найти все входные сигналы по GOOSE в каждом логическом узле под каждым логическим устройством. Модуль 204 согласования сигналов GOOSE предназначен для поиска каждого входного сигнала по GOOSE, хранящегося в логическом узле логической соединительной шины GOOSE, и для поиска каждого выходного сигнала по GOOSE логической соединительной шины GOOSE, таким образом, для поиска выходного сигнала по GOOSE, соответствующего входному сигналу по GOOSE. Модуль 206 хранения содержит входной набор данных для хранения входных сигналов по GOOSE и выходного набора данных для хранения выходных сигналов по GOOSE и их соответствующих входных сигналов. На фиг. 3 схематически проиллюстрирован способ 300 автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы с уровня подстанции, как схематично показано на фиг. 1. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения протоколом передачи данных является протокол GOOSE. Однако специалисту в данной области техники понятно, что в рамках настоящего изобретения возможно использовать и другие протоколы передачи данных, в частности, протоколы SV и MMS. В целом способ содержит следующие этапы: импорт или генерацию файла конфигурации; осуществление проверки правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что файл конфигурации содержит дополнительные поля, осуществляется проверка правильности синтаксиса дополнительных полей на основе указанной предварительно созданной БД синтаксисов; в ответ на то, что синтаксис, включая синтаксис дополнительных полей, файла конфигурации правильный, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учётом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей; определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенного технического решения на этапе проверки правильности синтаксиса файла конфигурации осуществляется автоматическое определение поколения формата синтаксиса.
Подробное описание SCD-файла конфигурации представлено в разделе «Уровень техники» настоящего описания изобретения. Однако специалисту в данной области техники понятно, что в рамках настоящего изобретения возможны и другие форматы файлы конфигурации, например, CID-файл. Модель данных МЭК 61850 содержит импортирующий модуль для импорта файла конфигурации. Однако специалисту в данной области техники известно, что IED-устройство либо напрямую использует SCD-файл, либо имеет специальную программу, которая может импортировать SCD-файл.
Этап 301 - импорт файла конфигурации.
В рассматриваемом варианте осуществления в способе 300 на этапе 301 осуществляется импорт SCD-файла конфигурации: импортирующий модуль импортирует SCD-файл, в котором представлены данные для логического анализатора 200 соединения. Логический анализатор 200 соединения ищет в SCD- файле все модели данных, которые относятся к конфигурации по протоколу GOOSE, а также определяет входящие и исходящие GOOSE-сигналы.
Пример описания подключения точки доступа в SCL:
<Communication>
<SubNetwork name="Communication">
<ConnectedAP apName="AP1 " iedName="P2W06A1 ">
<Address>
<P type="IP"xsi:type="tP_IP">191.0.6. 1</P>
<P type= "IP-SUBNET" xsi:type="tP_IP-SUBNET">255.255.0.0</P>
<P type="IP-GATEWAY"xsi:type="tP_IP GATEWAY">0.0.0.0</P>
<P type="OSI-PSEL " xsi:type="tP_OSI-PSEL ">00000001< P>
<P type=" OSI-SSEL" xsi:type="tP_ OSI-SSEL">000K/P>
<P type=" OSI-TSEL" xsi:type="tP_TSEL">000K/P>
</Address>
<GSE cbName="TRIP" ldlnst="LDO">
<Address>
<P type="M AC- Address" xsi:type='tP_M AC- Address">01 -0C-CD-01 -00-
06</P>
<P type="APPID" xsi:type="tP_ADDID ">0061 </P>
<P type= "VLAN-ID " x si: type = "tP_ VLAN- ID "> 001 </P>
<P type='VLAN-PRIORITY"xsi:type=lP_ VLAN-PRIORITY">4</P> <P type=" OSI-SSEL" xsi:type="tP_ OSI-SSEL">000K/P>
<P type=" OSI-TSEL"xsi:type="tP_TSEL">000K/P>
</Address>
<MinTime multiplier="m" unit="s">8< MinTime>
<MaxTime multiplier="m" unit="s">5000</MaxTime>
</GSE>
</ConnectedAP> Специалисту в данной области очевидно, что этап импорта файла конфигурации может включать как импорт файла конфигурации, так и использование I ED- устройством файла конфигурации напрямую.
Этап 302 - проверка правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов.
В рассматриваемом варианте осуществления в способе 300 на этапе 302 осуществляется проверка правильности синтаксиса SCD-файла на основе предварительно созданной базы 108 данных синтаксисов. База 108 данных содержит как стандартные синтаксисы, так и нестандартизированные синтаксисы. Рабочее место 106 H I выполнено с возможностью получения данных из базы 108 данных синтаксисов. То, как именно рабочее место 106 H I связано с базой 108 данных никак конкретно не ограничено.
Как упомянуто в разделе «Уровень техники», SCL представляет собой язык описания конфигурации подстанции, в основу которого положен расширенный язык XML версии 1.0, семантика и правила языка SCL определены в МЭК 61850-6С. В целях расширения модели данных SCL возможно использование совершенно нового частного синтаксиса на основе языка XML. Кроме того, язык XML не является единственным языком для описания файла конфигурации, существует также проприетарный синтаксис, который может быть использован в некоторых полях файла конфигурации. Таким образом, в некоторых случаях файл конфигурации может содержать дополнительные поля с расширенным синтаксисом или с проприетарным синтаксисом, т.е. синтаксисом, который не является стандартизированным. Согласно настоящему техническому решению при проверке синтаксиса вне зависимости от того, какой язык положен в его основу, используется база 108 данных синтаксисов, содержащая все возможные синтаксисы, которые могут быть использованы в файле конфигурации.
Если в SCD-файле используется только стандартный синтаксис на основе языка SCL и отсутствуют дополнительные поля с проприетарным синтаксисом, на этапе 302 осуществляется проверка правильности дополнительных полей SCD-файла, содержащих проприетарный синтаксис, с использованием базы 108 данных синтаксисов. Описание входных сигналов с использованием стандартного синтаксиса SCL: <lnputs>
<ExtRef daName="q" doName='TS19" iedName="P1W25A1" intAddr="G:04" ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst="1" prefix="BININ_" >
<ExtRef daName="stVal" doName="TS19" iedName="P1W25A1" intAddr="G:01 " ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst="1 " prefix="BININ_" >
<ExtRef daName="q" doName='TS19" iedName="P2W08A1 " intAddr="G:02" ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst="1 " prefix="BININ_" >
<ExtRef daNa e="q" doName='TS19" iedName="P2W08A1 " intAddr="G:01" ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst= "1 " prefix="BININ_ " >
<ExtRef daName="q" doName='TS19" iedName="P2W14A1 " intAddr="G:03" ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst="1 " prefix='BININ_" >
<ExtRef daName="q" doName='TS19" iedName="P2W14A1" intAddr="G:01 " ldlnst="LDO" lnClass="GGIO">
<lnlnst="1" prefix='BININ_"/>
</lnputs>
Этап 303.
Если в ходе проверки правильности синтаксиса SCD-файла на этапе 302 обнаружено, что SCD-файл содержит дополнительные поля с проприетарным синтаксисом, на этапе 303 осуществляется проверка проприетарного синтаксиса дополнительных полей SCD-файла с использованием базы 108 данных синтаксисов.
Пример описания входных сигналов в проприетарном синтаксисе:
</Private>
<Private type="************">
<GooseReceive xmlns="http://www. *********.com/*********/XMLSchema" max="40"> <Gxx>
<GI desc="" id="1 " name="Receive Blocking Indication 1" ref="G401"/>
<GI desc="" id="2" name="" ref="G402"/> <GI desc= ""id= "3" name="External Trip 2" ref="G403"/ >
<GI desc= ""id= "4" name="lnhibit closing" ref="G404"/ >
<GI desc= ""id= "5" name="" ref="G405" >
<GI desc= ""id= "6" name="" ref="G406" >
<GI desc= ""id= Ί" name="" ref="G407" -
<GI desc= ""id= "8" name="" ref="G408"/>
<GI desc= ""id= "9" name="" ref="G409"/>
<GI desc= ""id= "10" name="" ref="G410"/>
<GI desc= ""id= "11 " name="" ref= "G411 " >
<GI desc= ""id= "12"name=""ref="G412"/>
<GI desc= ""id= "13 " name="" ref="G413"/>
<GI desc= ""id= "14"name=""ref="G414"/>
<GI desc= "" /' /= "15" name="" ref="G415"/>
Этап 304 - в ответ на то, что синтаксис SCD-файла, включая синтаксис дополнительных полей SCD-файла, правильный, осуществляется дальнейшая обработка SCD-файла на этапе 306.
Этап 305 - в ответ на то, что синтаксис SCD-файла, включая синтаксис дополнительных полей SCD-файла, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка SCD-файла на этапе 306.
При дальнейшем построении топологии связей между устройствами электроэнергетической системы ошибки в синтаксисе основных и/или дополнительных полей SCD-файла учитываются, но не влияют на возможность отображения GOOSE-коммуникаций. Пользователю может быть выведено сообщение об ошибке с указанием строк SCD-файла, содержащего ошибки, и предложено продолжить обработку SCD-файла с отображением GOOSE- коммуникаций. В этом случае построенная топология может не отражать тех данных, которые были выражены с ошибками на языке описания конфигурации.
Этап 306 - обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учётом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей. На этапе 306 осуществляется сбор всех входных и выходных сигналов по GOOSE и для каждой подсоединенной точки доступа соединение всех выходных сигналов с входными для каждой подсети.
На этапе 306 анализатор 200 создает контейнер подсети для каждой подсети, отраженной в SCD-файле. Затем модуль 202 поиска осуществляет поиск всех точек доступа в подсети и IED-устройств, относящихся к этой точке доступа. После того, как все точки доступа найдены анализатор 200 устанавливает отношения между входными сигналами по GOOSE и выходными сигналами по GOOSE. Затем получают атрибуты IED-устройства такие как, тип устройства, вендор устройства и тому подобное. Далее осуществляют специальную обработку IED-устройства с использованием базы 108 данных синтаксисов. Специальная обработка включает обработку проприетарных нестандартизированных синтаксисов и дополняет полученными из полей проприетарного синтаксиса данными данные установленных отношений между входными и выходными сигналами .
Этап 307 - определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации.
В варианте осуществления вне зависимости от того, доступна ли указанная специальная обработка, проверяется содержит ли точка доступа сервер. Если точка доступа содержит сервер, то для каждого логического устройства на сервере осуществляется сбор всех входных и выходных сигналов по GOOSE и отчетов от всех логических узлов и всех логических узлов в логических устройствах, и их загрузка в контейнер подсети. Затем осуществляется проверка наличия контрольного блока протокола в каждом логическом устройстве, управляемом указанным сервером. Далее осуществляется поиск всех выходных сигналов протокола передачи данных во множестве данных, к которым обращается указанный контрольный блок протокола. Если точка доступа не содержит сервер, то осуществляется сбор всех входных и выходных сигналов по GOOSE и отчетов от всех логических узлов в точках доступа, и их загрузка в контейнер подсети. Далее, для каждой точки доступа осуществляется сбор всех входных и выходных сигналов по GOOSE и модуль 204 согласования сигналов для каждой точки доступа осуществляет соединение всех выходных сигналов с входными для каждой подсети. Таким образом, происходит соединение указанных выходных сигналов по GOOSE с указанными входными сигналами протокола передачи данных и на основе результата указанного соединения происходит генерирование топологии связей по протоколам передачи данных.
В некоторых вариантах осуществления SCD-файл создают на основе по меньшей мере двух CID-файлов отдельных элементов системы, а затем импортируют именно этот SCD-файл.
Несмотря на то, что в рассматриваемом варианте осуществления, файл конфигурации представляет собой SCD-файл, в некоторых других вариантах осуществления файл конфигурации может представлять собой файл в нотации XML, содержащий синтаксис SCL и иметь при этом по меньшей мере следующие расширения *.scd, *.ssd, * sed, *.cid, *.iid, *.icd.
Перед обработкой файла конфигурации пользователь может получить сообщение об ошибке в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки. Эта возможность может быть настроена пользователем самостоятельно.
В одном из вариантов осуществления топология может быть визуализирована в виде графического представления устройств сети посредством геометрической фигуры. Графическое представление посредством геометрической фигуры позволяет визуализировать связи между устройствами, что существенно упрощает проверку правильности конфигурации IED-устройств. В частности, геометрическая фигура может представлять собой окружность, по периметру которой расположены IED-устройства, что позволяет отразить большое количество IED-устройств и связей между ними. На фиг. 4 представлен неограничивающий пример графического представления топологии в виде окружности, по периметру которой расположены устройства, обозначенные малыми кругами, а связи между устройствами обозначены плавными линиями. IED-устройства могут быть соединены между собой посредством линий разных цветов, причем цвет линий может означать тип информационного обмена между IED-устройствами, какое из устройств является отправителем сигнала, а какое - подписчиком сигнала. Кроме того, графическое представление связей между IED-устройствами позволяет пользователю перейти к более детальному виду, из которого пользователь может получить информацию о количестве отправляемых/принимаемых теми или иными IED-устройствами GOOSE-сообщений.
В неограничивающем варианте осуществления топология связей между IED- устройствами генерируется с обеспечением визуального представления данных в следующих видах: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных или их комбинацию. В частности, общий вид коммуникаций отображает пользователю взаимосвязь IED-устройств друг с другом; вид коммуникаций одного устройства - отображает с какими устройствами связано именно это IED-устройство. Вид набора данных может отображать наборы данных, передаваемые в GOOSE-сообщении, могут быть дополнительно отображены устройства, которые принимают сигналы из данного GOOSE- сообщения, при этом можно видеть все ли сигналы в GOOSE-сообщении обрабатываются каждым из устройств, принимающем сигналы из данного GOOSE- сообщения. Неограничивающий пример вида набора данных представлен на фиг. 5. Вид атрибутов данных может отображать такие атрибуты данных, как качество сигнала и т.п.
В неограничивающем варианте осуществления после определения топологии пользователь может переходить по меньшей мере к одному из следующих видов: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных. Иными словами, пользователь может выбрать вид, на котором будет проиллюстрированы GOOSE-коммуникации в одном из предложенных видов, и переключаться между ними. При этом пользователь может проверять правильность конфигурации IED-устройств.
В неограничивающем варианте осуществления при визуализации топологии геометрическая фигура может представлять собой двумерную или трехмерную фигуру. Геометрическая фигура может быть двумерной или трехмерной, например, в зависимости от количества IED-устройств в топологии. Кроме того, пользователь может самостоятельно настроить графическое представление в зависимости от своих предпочтений и переключаться между двумерной и трехмерной геометрической фигурой. В неограничивающем варианте осуществления при визуализации топологии геометрическая фигура может изменяется в зависимости от количества указанных элементов системы. Это изменение может быть самостоятельно настроено пользователем в зависимости от его предпочтений, например, когда пользователь самостоятельно выбирает количество элементов, при котором геометрическая фигура меняется от одной формы к другой.
Предлагаемый способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах может быть воплощен в компьютерной программе, которая позволяет графически визуализировать связи по GOOSE между IED-устройствами с обеспечением визуального представления данных. Предлагаемый способ может быть также воплощен в формате веб-сервиса, куда возможно загрузить файл конфигурации, имеющий указанные расширениями. Компьютерная программа или веб-сервис могут представлять собой машиночитаемые инструкции, содержать или иметь связь с базой 108 данных синтаксисов. Машиночитаемые инструкции могут хранится на сервере, либо на компьютерном устройстве. Компьютерное устройство, выполненное с возможностью доступа к машиночитаемым инструкциям и базе 108 данных синтаксисов, и включающее в себя процессор, при исполнении машиночитаемых инструкций, выполненный с возможностью осуществлять предлагаемый способ.
Модификации и улучшения вышеописанных вариантов осуществления настоящей технологии понятны для специалистов в данной области техники. Настоящее описание представлено только в качестве примера и не является ограничивающим. Таким образом, объем настоящего технического решения ограничен только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ автоматического определения топологии связей по протоколам передачи данных между элементами электроэнергетической системы на энергообъектах, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных (БД) синтаксисов,
способ включает: импорт файла конфигурации; проверку правильности синтаксиса файла конфигурации на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что файл конфигурации содержит дополнительные поля, осуществляется проверка правильности синтаксиса дополнительных полей на основе предварительно созданной базы данных (БД) синтаксисов; в ответ на то, что синтаксис, включая синтаксис дополнительных полей, файла конфигурации правильный, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, осуществляется дальнейшая обработка файла конфигурации; обработка файла конфигурации с построением связей между указанными элементами системы с учётом синтаксиса файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей для построения связей на основе синтаксиса дополнительных полей определение топологии связей между указанными элементами системы на основе результата обработки данных файла конфигурации. Способ автоматического определения топологии по п.1 , в котором определение топологии включает следующие этапы: поиск входящих сигналов и исходящих сигналов, причем поиск включает: поиск всех точек доступа в каждой коммуникационной подсети; проверку наличия сервера в каждой точке доступа; проверку наличия контрольного блока протокола в каждом логическом устройстве, управляемом указанным сервером; нахождение всех выходных сигналов протокола передачи данных и во множестве данных, к которым обращается указанный контрольный блок протокола; и нахождение всех входных сигналов протокола передачи данных в каждой указанной то ке доступа; соединение указанных выходных сигналов протокола передачи данных с указанными входными сигналами протокола передачи данных; и генерирование топологии связей по протоколам передачи данных на основе результата указанного соединения.
Способ автоматического определения топологии по п.1 , согласно которому перед импортом файла конфигурации осуществляют создание файла конфигурации на основе по меньшей мере двух файлов конфигурации отдельных указанных элементов системы.
Способ автоматического определения топологии по п.1 , в котором файл конфигурации представляет собой одно из следующих: файл в нотации XML, в частности с использованием синтаксиса SCL, в частности включая расширения файлов *.scd, *.ssd, *.sed, *.cid, *.iid, *.icd.
5. Способ автоматического определения топологии по п.1 , в котором в ответ на то, что синтаксис файла конфигурации, включая синтаксис дополнительных полей, содержит ошибки, перед обработкой файла конфигурации пользователю отображается сообщение об ошибке.
6. Способ автоматического определения топологии по п.1 , согласно которому топология связей между устройствами генерируется с обеспечением визуального представления данных в следующих видах: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных или их комбинацию.
7. Способ автоматического определения топологии по п.1 , в котором после определения топологии пользователю обеспечивается возможность перехода по меньшей мере к одному из следующих видов: общий вид коммуникаций; вид коммуникаций одного устройства; вид набора данных; вид атрибутов данных.
8. Способ автоматического определения топологии п.1 , в котором после определения топологии осуществляется визуализация топологии в виде графического представления указанных элементов сети посредством геометрической фигуры.
9. Способ автоматического определения топологии по п.8, в котором при визуализации топологии геометрическая фигура представляет собой двумерную или трехмерную фигуру.
10. Способ автоматического определения топологии по п.8, в котором при визуализации топологии геометрическая фигура изменяется в зависимости от количества указанных элементов системы.
1 1. Способ автоматического определения топологии по п.1 , в котором на этапе проверки правильности синтаксиса файла конфигурации осуществляется автоматическое определение поколения формата синтаксиса.
12. Компьютерное устройство, выполненное с возможностью доступа к машиночитаемым инструкциям и базе данных синтаксисов и включающее в себя процессор, при исполнении машиночитаемых инструкций, выполненный с возможностью осуществлять способ по п. 1.
PCT/RU2017/000798 2017-10-30 2017-10-30 Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей WO2019088863A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000798 WO2019088863A1 (ru) 2017-10-30 2017-10-30 Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000798 WO2019088863A1 (ru) 2017-10-30 2017-10-30 Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019088863A1 true WO2019088863A1 (ru) 2019-05-09

Family

ID=66333331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000798 WO2019088863A1 (ru) 2017-10-30 2017-10-30 Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019088863A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113300964A (zh) * 2021-04-29 2021-08-24 西安诺瓦星云科技股份有限公司 Led控制系统拓扑信息生成方法、装置及系统和存储介质
CN114050974A (zh) * 2021-10-15 2022-02-15 中国联合网络通信集团有限公司 一种拓扑准确度的确定方法、装置及计算机可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020135610A1 (en) * 2001-03-23 2002-09-26 Hitachi, Ltd. Visualization of multi-layer network topology
US7054924B1 (en) * 2000-09-29 2006-05-30 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for provisioning network devices using instructions in extensible markup language
US20070219808A1 (en) * 2004-09-03 2007-09-20 Juergen Herre Device and Method for Generating a Coded Multi-Channel Signal and Device and Method for Decoding a Coded Multi-Channel Signal
EP1850109A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-31 ABB Research Ltd Intelligent electronic device configuration verification
RU2398274C2 (ru) * 2005-02-25 2010-08-27 Майкрософт Корпорейшн Хранилище данных для документов программного приложения
US8792385B2 (en) * 2009-07-28 2014-07-29 Abb Technology Ltd. Method and device for auto-generating goose signal connection topology from substation level

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7054924B1 (en) * 2000-09-29 2006-05-30 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for provisioning network devices using instructions in extensible markup language
US20020135610A1 (en) * 2001-03-23 2002-09-26 Hitachi, Ltd. Visualization of multi-layer network topology
US20070219808A1 (en) * 2004-09-03 2007-09-20 Juergen Herre Device and Method for Generating a Coded Multi-Channel Signal and Device and Method for Decoding a Coded Multi-Channel Signal
RU2398274C2 (ru) * 2005-02-25 2010-08-27 Майкрософт Корпорейшн Хранилище данных для документов программного приложения
EP1850109A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-31 ABB Research Ltd Intelligent electronic device configuration verification
US8792385B2 (en) * 2009-07-28 2014-07-29 Abb Technology Ltd. Method and device for auto-generating goose signal connection topology from substation level

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113300964A (zh) * 2021-04-29 2021-08-24 西安诺瓦星云科技股份有限公司 Led控制系统拓扑信息生成方法、装置及系统和存储介质
CN114050974A (zh) * 2021-10-15 2022-02-15 中国联合网络通信集团有限公司 一种拓扑准确度的确定方法、装置及计算机可读存储介质
CN114050974B (zh) * 2021-10-15 2023-06-23 中国联合网络通信集团有限公司 一种拓扑准确度的确定方法、装置及计算机可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11635455B2 (en) System and method for performing data transfers in an intelligent electronic device
Meloni et al. Cloud-based IoT solution for state estimation in smart grids: Exploiting virtualization and edge-intelligence technologies
CN108667807A (zh) 一种基于监控云平台与网关的协议自适应方法及系统
EP2429126B1 (en) Systems and methods for the configuration of substation remote terminals with a central controller
CN110249593B (zh) 根据变电站拓扑规范配置ied过程总线网络交换机的系统和方法
US8880658B2 (en) Method and system for publishing data from intelligent electronic devices
US20150370848A1 (en) System and method for managing data integrity in electronic data storage
CN106443166B (zh) 一种基于物联网平台的抄表系统
CN106953945A (zh) 基于sdn实现的域名智能解析方法及装置、服务器
CN113542365A (zh) 基于多场景应用的端边物联网平台架构
WO2019088863A1 (ru) Способ и компьютерное устройство для автоматического определения топологии связей
AU2013387635A1 (en) Apparatus and method for interfacing with supervisory monitoring and control arrangements
Järvinen et al. Integration platform for home and building automation systems
CN109219155A (zh) 移动环境设备中的连接状态优化
Camachi et al. A practical approach to IEC 61850 standard for automation, protection and control of substations
US20170115645A1 (en) Apparatus and method for interfacing with supervisory monitoring and control arrangements
CN102811144B (zh) Nms拓扑发现性能测试系统及其方法
US11354491B1 (en) Systems and methods for improved data modeling and translation
Gopalakrishnan et al. Applications of emerging communication trends in automation
CN106100932A (zh) 一种基于数据共享的变电站数据处理系统
JP5996855B2 (ja) 中央制御装置により変電所遠隔端末を構成するためのシステムおよび方法
Tan et al. The importance of IEC 61850 interoperability testing
Uslar et al. Automation for the smart grid: IEC 61850-substation automation and DER communication
Spanò et al. An intragrid implementation embedded in an internet of things platform
EP4194978A1 (en) Measurement error reduction in a process bus system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17930520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17930520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1