[发明专利]用于从智能电子装置发布数据的方法与系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及变电所自动化领域，并且更具体地，涉及部署在变电所中的智能电子装置。

背景技术

电气或功率变电所包括电力传送和分配系统，其中利用变压器将电压从高转变成低，或者从低转变成高。电力在发电厂与消耗装置之间会流经多个变电所，并且可能在多个步骤中改变电压。

变电所一般包括一个或多个变压器，以及开关设备、保护设备、控制设备、计量设备和接地设备。取决于变电所是传输变电所、子传输变电所、还是配电变电所，选取适当的设备用于这些功能。当前不同类型的智能电子装置(IED)被用于变电所中，以适应不同的变电所功能。IED是电力系统设备的、基于微处理器的控制器，比如断路器、发电机、变压器、电源线、电缆、反应器(reactor)、电机、电容器组等。通常，IED从传感器和电源设备接收数据，并且能发出控制命令，比如使断路器跳闸(如果它们感测到电压、电流或者频率异常)，或者升高/降低电压水平以维持所需水平。普通类型的IED包括继电保护装置、有载分接开关(load tap changer)控制器、断路器控制器、重合器(recloser)控制器、稳压器等。这些都是有利的，因为利用可用的微处理器技术，单个单元可以同时执行多个保护功能、计量功能、监视功能和控制功能。

对于在变电所内涉及不同过程的不同设备的维护和控制来说，变电所自动化形成一个重要且复杂的方面。存在多个协议用于变电所自动化，其包括许多具有自定义通信链路的专有协议。然而，来自不同供应商的装置的互操作对于简化变电所自动化装置的实现和使用来说是非常需要的。

来自国际电工委员会(IEC)的IEC61850标准主张来自不同厂家的、使用共同工程模型、数据格式和通信协议的智能电子装置(IED)之间的互操作性。近来的IED因此设计为支持IEC61850标准用于变电所自动化，其提供了互操作性和先进的通信能力。

IEC61850特征包括数据建模，其中，完整的变电所功能被建模为各种符合IEC61850的逻辑节点，这些逻辑节点被分组并设置在不同的逻辑装置下。逻辑节点是交换数据的功能的最小组成部分，并且这些逻辑节点是由它的数据和方法定义的对象。逻辑装置是虚拟装置，其存在是为了使逻辑节点和数据集能够聚合以用于通信目的。

存在逻辑节点用于与逻辑装置(LD)和物理装置(LPHD)相关的数据/功能。数据可以通过不同的方案来源于IED，比如GOOSE(通用的面向对象的变电所事件)事件、报告、采样值和测量值(SMV)。IED可以从客户端或对等IEC 61850系统接收命令。关于数据存储，定义有SCL(变电所配置语言)以用于以特定格式对变电所的配置数据进行完整存储。

定义在IEC61850中的抽象数据模型可以被映射到多个协议。该标准中目前的映射是到MMS(制造消息规范)、GOOSE(通用的面向对象的变电所事件)、SMV(样本测量值)，并且不久将会映射到web服务。这些协议可以运行在TCP/IP网络上，和/或变电所LAN(局域网)，利用高速交换以太网以获得小于4分钟的必要响应时间以用于继电保护。

IEC61850标准也规定了IED内的数据编址，其一般由相应的IED工程/配置工具编址。该编址概念被调整以适应这样的哲学，其适用于任何在IED的硬件部件之间传递的内部变量的数据。

IEC61850标准支持两种不同的用于编址的属性，这取决于数据是否来源于IED或者换言之从IED发布(使用GOOSE/SMV/MMS简档)，或者IED是否从其他对等IED接收数据(使用GOOSE/MMS通信简档)。当IED工程启动时，经由GOOSE终止到IED中的信息总需要是灵活的，因为人们事前不知道该IED从其他对等节点IED预订的信号数量。

对于支持预定义的或者固定的配置超集的IED，内部编址一般是恒定的。基于所选择的配置，IED工具生成所需的ICD/CID文件(IED配置描述文件/已配置IED描述文件)用于发布信息。然而，对于像过程控制器或者“智能”远程I/O系统，或者“I/O可配置”保护和控制继电器的IED(其允许部分或完全灵活的任意配置)，恒定的编址方案限制了功能性。除非编址方案是灵活的方案，否则，需要从所提到的IED类型(过程控制器或者“智能”远程I/O系统，或者“I/O可配置”保护和控制继电器)发布到其他的接收方IED的信息可能不是唯一的。

因此，需要开发灵活的编址技术，该技术利用了IED按照用户或者变电所需求而被配置的能力。

发明内容