能量自動化設(shè)施和用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施的方法
【專利摘要】為了簡化并這樣實(shí)施特別是具有相對多的數(shù)量的能量自動化設(shè)備（13a-c）的能量自動化設(shè)施（10）的配置，使得盡可能不需要運(yùn)行中斷，提供一種用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施（10）的方法，其中所述能量自動化設(shè)施（10）包括多個能量自動化設(shè)備（13a-c）和至少一個上級設(shè)置的用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備（13a-c）的設(shè)施控制裝置（11）。設(shè)置附加的能量自動化設(shè)備（13d）與集線器裝置（12）連接并且通過將附加的能量自動化設(shè)備（13d）的設(shè)備描述文件結(jié)合到集線器裝置（12）的集線器數(shù)據(jù)模型中來執(zhí)行集線器裝置（12）的自動配置。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的能量自動化設(shè)施（10）。
【專利說明】能量自動化設(shè)施和用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施的方法，該能量自動化設(shè)施包括多個能量自動化設(shè)備和至少一個上級設(shè)置的用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備的設(shè)施控制裝置，以及一種相應(yīng)的能量自動化設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002]供電網(wǎng)的運(yùn)行通過所謂的能量自動化設(shè)施來控制。所述能量自動化設(shè)施通常具有一個或多個上級設(shè)置的設(shè)施控制裝置(例如所謂的能量管理系統(tǒng)，其設(shè)置在電網(wǎng)控制中心)，該設(shè)施控制裝置與多個能量自動化設(shè)備(也稱為IED= “智能電子設(shè)備(IntelligentElectronic Device)”)連接并且為了確保供電網(wǎng)的運(yùn)行可以控制和/或監(jiān)視這些能量自動化設(shè)備。
[0003]而能量自動化設(shè)施的功能在過去通常對于供電網(wǎng)的經(jīng)典運(yùn)行限于控制和監(jiān)視在高壓層或中壓層上的開關(guān)設(shè)備和/或變電站，對于供電網(wǎng)的將來的(也概括在集合名詞“智能電網(wǎng)應(yīng)用”下的)運(yùn)行方式也結(jié)合自動化來控制和監(jiān)視在中壓層和低壓層上的配電網(wǎng)，以便例如可以執(zhí)行所謂的“請求應(yīng)答功能”，即直接或間接地影響供電網(wǎng)中的終端耗電器。
[0004]這樣的能量自動化設(shè)施的示例可以從W02008/148418A1獲悉，其中配電裝置經(jīng)由所謂的前置設(shè)備與多個耗能裝置連接并且其通過變化的能量減小條件影響其消耗特性。
[0005]在將來的智能電網(wǎng)應(yīng)用的方案中，在配電網(wǎng)中通過智能工作的能量管理系統(tǒng)來控制多個在低壓層和中壓層中布置的耗電器和產(chǎn)生器或組合的產(chǎn)生器/耗電器(所謂的“產(chǎn)消合一者(Prosumer)”的相互作用。為此需要，一方面，耗電器、產(chǎn)生器和產(chǎn)消合一者所配備的能量自動化設(shè)備，另一方面，能量管理系統(tǒng)，對于供電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)由通信網(wǎng)交換重要信息。為了交換數(shù)據(jù)例如可以考慮通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850。該標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)廣泛地在開關(guān)設(shè)備自動化中使用，例如可以在W02010/034335A1中獲悉的。
[0006]相對于開關(guān)設(shè)備自動化，對于配電網(wǎng)管理的應(yīng)用方案除了別的之外不同之處在于，與設(shè)施控制裝置(能量管理系統(tǒng))對應(yīng)的能量自動化設(shè)備的數(shù)量(大約10000-1000000個設(shè)備)由于在配電網(wǎng)層上大量耗電器、產(chǎn)生器和產(chǎn)消合一者而具有比在開關(guān)設(shè)備自動化中(大約10-100個設(shè)備)更高的數(shù)量級。此外，配置改變，特別是由于添加或去除能量自動化設(shè)備的配置改變，在配電網(wǎng)管理中(直至每天多次)比在開關(guān)設(shè)備自動化的情況下(大約每年一次)明顯更經(jīng)常地進(jìn)行。
[0007]為了確保能量自動化設(shè)施正常運(yùn)行，必須將能量自動化設(shè)施的所有單元，即能量自動化設(shè)備和設(shè)施控制裝置，通過相應(yīng)的配置設(shè)置來構(gòu)造。特別地，設(shè)施控制裝置的配置必須完全反映了在能量自動化設(shè)施中存在的能量自動化設(shè)備及其功能和設(shè)置。
[0008]在迄今為止的開關(guān)設(shè)備自動化中手動地進(jìn)行設(shè)施控制裝置的配置。這尤其由于在開關(guān)設(shè)備中清楚數(shù)量的能量自動化設(shè)備而可以以合理的開銷進(jìn)行。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，在這樣的配置中的過程示例性地在西門子公司的手冊“Ethernet&IEC61850-Start Up”，發(fā)行日期為2009年6月25 H，訂貨號E50417-F1176-C324-A3，特別是在第6章“Creating aProject and Structuring It”中描述。在此利用配置軟件手動地產(chǎn)生靜態(tài)的配置文件。通過IEC61850設(shè)備(例如設(shè)施控制裝置)的新配置的接收通過該設(shè)備或至少IEC61850設(shè)備的特殊功能的重新啟動來進(jìn)行，總系統(tǒng)的運(yùn)行過程的中斷與之相連。在具有相對多的數(shù)量的能量自動化設(shè)備的能量自動化實(shí)施中手動的配置不再可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，簡化并這樣實(shí)施能量自動化設(shè)施的配置，特別是具有相對多的數(shù)量的能量自動化設(shè)備的能量自動化設(shè)施的配置，使得盡可能不需要中斷運(yùn)行。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題提供一種用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施的方法，該能量自動化設(shè)施包括多個能量自動化設(shè)備以及至少一個上級設(shè)置的用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備的設(shè)施控制裝置，其中能量自動化設(shè)備與設(shè)施控制裝置經(jīng)由集線器裝置連接并且在集線器裝置的存儲裝置中存儲了包含集線器數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)模型文件，并且其中集線器數(shù)據(jù)模型包括關(guān)于與集線器裝置相連的能量自動化設(shè)備、其功能和設(shè)置的說明，并且提供數(shù)據(jù)對象，其狀態(tài)與能量自動化設(shè)備的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的當(dāng)前狀態(tài)相匹配。在該方法中執(zhí)行如下步驟:
[0011]-將附加的能量自動化設(shè)備與集線器裝置連接；
[0012]-通過集線器裝置產(chǎn)生用于附加的能量自動化設(shè)備的通信地址并且將該通信地址傳送到附加的能量自動化設(shè)備；
[0013]-將通信地址存儲在附加的能量自動化設(shè)備中并且對于與集線器裝置的隨后的通信使用該通信地址；
[0014]-通過集線器裝置調(diào)用能量自動化設(shè)備的設(shè)備描述文件，該設(shè)備描述文件說明了附加的能量自動化設(shè)備的功能和設(shè)置；
[0015]-將集線器數(shù)據(jù)模型與通過設(shè)備描述文件給出的附加的能量自動化設(shè)備的功能和設(shè)置相匹配；以及
[0016]-為設(shè)施控制裝置提供匹配的集線器數(shù)據(jù)模型。
[0017]在按照本發(fā)明的方法中，一方面通過所謂的集線器裝置的設(shè)置減小了配置開銷，該集線器裝置對于通信以及對于數(shù)據(jù)的邏輯地提供表示在設(shè)施控制裝置和各個能量自動化設(shè)備之間的結(jié)合元件。此外，按照本發(fā)明的方法能夠以有利的方式自動地配置為提供關(guān)于能量自動化設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)信息而使用的集線器數(shù)據(jù)模型，方法是在給新添加的能量自動化設(shè)備自動分配地址之后將集線器數(shù)據(jù)模型與附加的能量自動化設(shè)備的功能和設(shè)置自動匹配。通過這種方式可以一方面無需手動干預(yù)而另一方面無需運(yùn)行中斷地實(shí)現(xiàn)用于與附加的能量自動化設(shè)備匹配的、能量自動化設(shè)施的配置。
[0018]在按照本發(fā)明的方法中執(zhí)行的對設(shè)備描述文件的調(diào)用在此可以通過所謂的文件傳輸(例如FTP文件傳輸(FTP=File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議)或MMS文件傳輸(MMS=Manufacturing Messaging Specification制造報文規(guī)范))進(jìn)行。但作為對此的替換也可以通過所謂的搜索服務(wù)(Discovery Dienst)提供集線器裝置中的設(shè)備描述文件。在此集線器裝置本身使用匯集服務(wù)(Sammeldienst)，該匯集服務(wù)通過單獨(dú)請求確定對于設(shè)備描述文件所需的信息并且組合為設(shè)備描述文件。[0019]按照本發(fā)明的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式在于，設(shè)施控制裝置在將附加的能量自動化設(shè)備與集線器裝置連接之前采集用戶輸入，該用戶輸入提供了附加的能量自動化設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識，在將附加的能量自動化設(shè)備與集線器裝置連接之后附加的能量自動化設(shè)備將其設(shè)備標(biāo)識傳送到集線器裝置，該集線器裝置將由附加的能量自動化設(shè)備傳送的設(shè)備標(biāo)識發(fā)送到設(shè)施控制裝置，該設(shè)施控制裝置檢查，由集線器裝置傳送的設(shè)備標(biāo)識與用戶側(cè)輸入的設(shè)備標(biāo)識是否一致并且在標(biāo)識一致的情況下將確認(rèn)報文發(fā)送到集線器裝置，并且當(dāng)確認(rèn)報文出現(xiàn)時集線器裝置然后才調(diào)用或者通過搜索服務(wù)確定附加的能量自動化設(shè)備的設(shè)備描述文件。
[0020]通過這種方式可以以僅微不足道的手動開銷，即在用戶側(cè)輸入附加的能量自動化設(shè)備的設(shè)備標(biāo)識，授權(quán)允許添加附加的能量自動化設(shè)備。在迄今已知的方法中在此必須將附加的能量自動化設(shè)備的總的設(shè)備描述插入設(shè)施控制裝置的數(shù)據(jù)庫，由此迄今形成高的配置開銷并且限制了能量自動化設(shè)施的靈活性。按照本發(fā)明的方式還確保了，不將沒有在用戶側(cè)規(guī)定其在自動化設(shè)施中的運(yùn)行的能量自動化設(shè)備添加到能量自動化設(shè)施。
[0021]按照本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式在于，設(shè)施控制裝置包括包含了設(shè)施數(shù)據(jù)模型的設(shè)施數(shù)據(jù)模型文件，其中設(shè)施數(shù)據(jù)模型包括關(guān)于能量自動化設(shè)施的所有能量自動化設(shè)備、其功能和設(shè)置的說明以及提供了數(shù)據(jù)對象，其狀態(tài)與能量自動化設(shè)備的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的當(dāng)前狀態(tài)相匹配，設(shè)施控制裝置將其設(shè)施數(shù)據(jù)模型與通過擴(kuò)展的集線器數(shù)據(jù)模型給出的附加的能量自動化設(shè)備的功能和設(shè)置相匹配，并且在能量自動化設(shè)施運(yùn)行時與集線器裝置相連的能量自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)變化引起集線器數(shù)據(jù)模型和設(shè)施數(shù)據(jù)模型的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)的相應(yīng)變化。
[0022]通過這種方式可以將各個能量自動化設(shè)備的各自的狀態(tài)特別簡單地經(jīng)由集線器裝置傳送到設(shè)施控制裝置。也就是在持續(xù)運(yùn)行時僅須將集線器數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)對象與能量自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)對象相匹配以及將設(shè)施控制裝置的設(shè)施數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)對象與集線器數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)相匹配。
[0023]在此按照優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè)施控制裝置首先檢查在集線器數(shù)據(jù)模型中包含的關(guān)于附加的能量自動化設(shè)備的功能和設(shè)置的說明，其是否與設(shè)施數(shù)據(jù)模型兼容，并且在存在兼容的情況下才將設(shè)施數(shù)據(jù)模型與集線器數(shù)據(jù)模型相匹配，并且將激活報文發(fā)送到集線器裝置，并且在存在激活報文的情況下集線器裝置才將附加的能量自動化設(shè)備結(jié)合到能量自動化設(shè)施的運(yùn)行中。
[0024]在此可以確保，具有附加的能量自動化設(shè)備的能量自動化設(shè)施可以開始該運(yùn)行，因?yàn)樵陂_始該運(yùn)行之前在設(shè)施控制裝置中檢查了所添加的能量自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)對象與設(shè)施數(shù)據(jù)模型的兼容性。僅在確定了與此相關(guān)的兼容性時才給出用于啟動附加的能量自動化設(shè)備的允許。
[0025]按照本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在從能量自動化設(shè)施中去除能量自動化設(shè)備的情況下集線器裝置識別缺失的與去除的能量自動化設(shè)備的連接并且通過去除用于去除的能量自動化設(shè)備的條目來匹配其集線器數(shù)據(jù)模型并且將匹配的集線器數(shù)據(jù)模型傳送到設(shè)施控制裝置，并且設(shè)施控制裝置通過去除用于去除的能量自動化設(shè)備的條目來匹配其設(shè)施數(shù)據(jù)模型。
[0026]通過這種方式不僅可以將能量自動化設(shè)施的配置與新添加的能量自動化設(shè)備匹配，而且也可以與去除的能量自動化設(shè)備匹配。
[0027]按照本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的I⑶文件或IID文件的形式給出附加的能量自動化設(shè)備的設(shè)備描述文件。此外可以以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的S⑶文件的形式給出集線器裝置的集線器數(shù)據(jù)模型，并且以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的SCD文件的形式給出設(shè)施控制裝置的設(shè)施數(shù)據(jù)模型。
[0028]標(biāo)準(zhǔn)IEC61850目前表示廣泛使用并驗(yàn)證的用于在供電網(wǎng)的開關(guān)設(shè)備中通信的標(biāo)準(zhǔn)并且因此也良好地適合在按照本發(fā)明的方法中使用。ICD、IID和SCD表示在使用描述語言SCL (Substation Configuration Language,分站配置語言)的情況下建立的按照IEC61850的描述文件。
[0029]相對于設(shè)施控制裝置，集線器裝置又基于SCL作為I⑶或IID表示。在下級的能量自動化設(shè)備方向上可以將在集線器裝置中的配置文件作為SCD描述給出。
[0030]上面提到的技術(shù)問題最后也通過具有多個能量自動化設(shè)備和至少一個用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備的設(shè)施控制裝置的能量自動化設(shè)施來解決，其中能量自動化設(shè)備與控制裝置經(jīng)由集線器裝置連接。按照本發(fā)明，能量自動化設(shè)施被構(gòu)造為用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖中:
[0032]圖1示出了能量自動化設(shè)施的第一實(shí)施例的示意圖，
[0033]圖2示出了集線器數(shù)據(jù)模型的工作原理的解釋，
[0034]圖3示出了能量自動化設(shè)施的第二實(shí)施例的示意圖，
[0035]圖4示出了用于解釋自動配置的工作原理的根據(jù)圖1的能量自動化設(shè)施的框圖。【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1示出了能量自動化設(shè)施10的第一實(shí)施例。能量自動化設(shè)施10包括設(shè)施控制裝置11，后者經(jīng)由集線器裝置12與多個能量自動化設(shè)備13a至13d相連。能量自動化設(shè)備13a至13d例如可以是電測量設(shè)備、電能品質(zhì)設(shè)備、智能能量計(jì)數(shù)器(所謂的“智能電表”)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)諸如智能開關(guān)裝置、保護(hù)設(shè)備或控制設(shè)備。這樣的能量自動化設(shè)備可以概括地稱為IED (“Intelligent Electronic Devices”,智能電子設(shè)備)并且一般用于獲取描述供電網(wǎng)的狀態(tài)的狀態(tài)值和/或用于影響供電網(wǎng)。為此，通常將這種能量自動化設(shè)備布置在緊靠由其監(jiān)視或影響的供電網(wǎng)部件。在圖1中為更清楚起見沒有示出供電網(wǎng)本身。
[0037]按照圖1的能量自動化設(shè)施10例如可以是用于控制和監(jiān)視供電網(wǎng)中的開關(guān)設(shè)備或變電站的(經(jīng)典的)能量自動化設(shè)施。在該情況下能量自動化設(shè)施10通常包括相對清楚數(shù)量的能量自動化設(shè)備(例如10至100個設(shè)備)。然而，能量自動化設(shè)施10可以是在所謂的智能電網(wǎng)應(yīng)用的范圍內(nèi)使用的用于控制和監(jiān)視供電網(wǎng)的配電網(wǎng)的能量自動化設(shè)施，其中該配電網(wǎng)段通常布置在供電網(wǎng)的中壓和低壓區(qū)域中。除了經(jīng)典存在的耗能器，在這種智能電網(wǎng)應(yīng)用的情況下在中壓和低壓層中的配電網(wǎng)也可以設(shè)置產(chǎn)能器(例如在屋頂上的光電所述或農(nóng)業(yè)操作的沼氣設(shè)施)或所謂的“產(chǎn)消合一者(Prosumer)”，該產(chǎn)消合一者表示產(chǎn)能器(“生產(chǎn)者”)與耗能器(“消耗者”)的組合。由于這樣的單元在供電網(wǎng)中大量出現(xiàn)，用于配電網(wǎng)自動化的能量自動化設(shè)施相應(yīng)地具有多個能量自動化設(shè)備，這些能量自動化設(shè)備對應(yīng)于單個的產(chǎn)生器、消耗器或產(chǎn)消合一者；這樣的能量自動化設(shè)施例如可以具有10000至1000000個能量自動化設(shè)備。
[0038]集線器裝置12的任務(wù)是，在設(shè)施控制裝置11和各個能量自動化設(shè)備13a至13d之間在一定程度上作為結(jié)合元件工作，并且一方面采集關(guān)于各個能量自動化設(shè)備的狀態(tài)變化(例如開關(guān)位置從開到關(guān)的變化)的信息，而另一方面將該信息以合適的形式提供給設(shè)施控制裝置11。由此，集線器裝置12表示多個能量自動化設(shè)備與設(shè)施控制裝置的通信技術(shù)以及邏輯的代理。
[0039]該原理在圖2中示例性地解釋。圖2為此示例性示出了三個能量自動化設(shè)備，其以名稱“IED01”、“IED02”和“IED03”命名。該能量自動化設(shè)備示例性地應(yīng)當(dāng)是按照圖1的能量自動化設(shè)備13a、13b和13c。此外，圖2示出了集線器裝置，其以名稱“Κ0Ν”命名并且其可以是按照圖1的集線器裝置12。能量自動化設(shè)備13a包括不同的設(shè)備功能，這些設(shè)備功能在能量自動化設(shè)備13a的設(shè)備軟件中通過利用數(shù)據(jù)模型的設(shè)備描述21反映。能量自動化設(shè)備13a的設(shè)備描述21按照圖2僅示例性地具有兩個數(shù)據(jù)對象“DAT01”和“DAT02”，這些數(shù)據(jù)對象又可以取不同的狀態(tài)。能量自動化設(shè)備13a例如可以是電測量設(shè)備，其在供電網(wǎng)的測量位置處采集電流。第一數(shù)據(jù)對象“DAT01”例如可以是所測量的電流的值，而第二數(shù)據(jù)對象“DAT02”描述了電的能量自動化設(shè)備13a的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)對象“DAT01”因此可以相應(yīng)于所測量的電流取不同的數(shù)值，而第二數(shù)據(jù)對象“DAT02”例如可以取狀態(tài)“工作”、“待命”、“維護(hù)”、“測試”或“錯誤”。
[0040]按照相應(yīng)的方式，另外的能量自動化設(shè)備13b和13c具有各自的設(shè)備描述，該設(shè)備描述具有自身的同樣稱為“DAT01”和“DAT02”的數(shù)據(jù)對象，這些數(shù)據(jù)對象又可以取不同的狀態(tài)。
[0041]集線器裝置11包括(在圖2中未明確示出的)數(shù)據(jù)存儲裝置，在該數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲了數(shù)據(jù)模型文件，該數(shù)據(jù)模型文件給出集線器裝置12的數(shù)據(jù)模型22。集線器數(shù)據(jù)模型22包括關(guān)于與集線器裝置12相連的能量自動化設(shè)備13a-c及其功能和設(shè)置的說明，并且還包括關(guān)于各個能量自動化設(shè)備13a-c的狀態(tài)的信息，方法是該集線器數(shù)據(jù)模型反映各個能量自動化設(shè)備13a_c的各個數(shù)據(jù)對象并且與能量自動化設(shè)備13a_c的相應(yīng)數(shù)據(jù)對象的各個狀態(tài)匹配。
[0042]如圖2可以得出的那樣，集線器數(shù)據(jù)模型22例如具有相應(yīng)于第一能量自動化設(shè)備13a的數(shù)據(jù)對象“DAT01”和“DAT02”的條目，其在此以名稱“ IED01_DAT01 ”以及“IED01_DAT02”命名。對于其余的能量自動化設(shè)備13b和13c的數(shù)據(jù)對象存在相應(yīng)的條目。通過這種方式一方面可以通過集線器數(shù)據(jù)模型22的結(jié)構(gòu)給出關(guān)于與集線器裝置12相連的能量自動化設(shè)備及其功能的說明，并且另一方面精確地反映各個能量自動化設(shè)備的各個數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)。
[0043]將能量自動化設(shè)備13a_c的各個數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)變化錄入各個現(xiàn)場設(shè)備的設(shè)備描述中并且報告給集線器數(shù)據(jù)模型。這一點(diǎn)例如總是可以事件相關(guān)地當(dāng)各個數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)出現(xiàn)變化時發(fā)生，或者在數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)有規(guī)律地更新時、即當(dāng)沒有出現(xiàn)狀態(tài)變化時進(jìn)行。按照相應(yīng)的方式將狀態(tài)變化或狀態(tài)更新傳送到設(shè)施數(shù)據(jù)模型。
[0044]與所描述的工作原理類似地也可以將設(shè)施控制裝置的控制命令傳送到能量自動化設(shè)備，方法是在設(shè)施數(shù)據(jù)模型中有針對性地改變狀態(tài)值并且將該變化經(jīng)由集線器數(shù)據(jù)模型的相應(yīng)匹配來傳送到發(fā)生變化的能量自動化設(shè)備的設(shè)備描述。這樣的控制動作當(dāng)然僅能在為此構(gòu)造的能量自動化設(shè)備(例如開關(guān)裝置)的合適的數(shù)據(jù)對象(例如開關(guān)位置)中執(zhí)行。
[0045]各個能量自動化設(shè)備13a_c的設(shè)備描述例如可以是按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850構(gòu)建的I⑶文件(Intelligent Electronic Device Capability Description,智能電子設(shè)備功能描述文件)或IID文件(Instanciated IED Description,實(shí)例化的智能電子設(shè)備描述文件),并且集線器數(shù)據(jù)模型可以是按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850構(gòu)建的SO)文件(Substation ConfigurationDescription，變電站配置描述)，其在使用所謂的變電站配置描述語言(SCL)的情況下給出關(guān)于各個能量自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和狀態(tài)的結(jié)構(gòu)化說明。但是也會出現(xiàn)如下情況，即設(shè)備描述不是在基于SCL的結(jié)構(gòu)化文件中給出。
[0046]如通過圖2中的箭頭23表示的那樣，集線器裝置12將其集線器數(shù)據(jù)模型22提供給上級設(shè)置的設(shè)施控制裝置(在圖2中為清楚起見未示出)。設(shè)施控制裝置具有設(shè)施數(shù)據(jù)模型，該設(shè)施數(shù)據(jù)模型與對于配置數(shù)據(jù)模型所作的解釋相應(yīng)地包括關(guān)于能量自動化設(shè)施的所有能量自動化設(shè)備的說明。設(shè)施模型因此還具有關(guān)于另外的能量自動化設(shè)備的說明，所述另外的能量自動化設(shè)備不是經(jīng)由所描述的集線器裝置12與設(shè)施控制裝置連接，例如因?yàn)槠浣?jīng)由另外的集線器裝置或直接與設(shè)施控制裝置相連。設(shè)施數(shù)據(jù)模型同樣可以是按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850構(gòu)建的S⑶文件。相對于設(shè)施控制裝置，集線器裝置又基于SCL作為I⑶或IID表示。在下級的能量自動化設(shè)備的方向上在集線器裝置中的配置文件可以作為SCD描述給出。
[0047]圖3示出了能量自動化設(shè)施30的第二實(shí)施例，其一方面具有兩個(例如彼此冗余地實(shí)施的)設(shè)施控制裝置31a和31b以及多個能量自動化設(shè)備32。能量自動化設(shè)備32在按照圖3的實(shí)施例中經(jīng)由級聯(lián)的三個集線器裝置33a、33b和34與設(shè)施控制裝置31a和31b連接，其中集線器裝置33a和33b構(gòu)成下級層級并且集線器裝置34在集線器裝置33a和33b上級設(shè)置。集線器裝置的這種級聯(lián)布置尤其可以在能量自動化設(shè)施具有大量遠(yuǎn)程分散布置的能量自動化設(shè)備32的情況下使用。但工作原理基本上相應(yīng)于圖1解釋的工作原理；在此僅考慮通過集線器裝置的級聯(lián)布置的另一種的傳輸層。
[0048]為了確保能量自動化設(shè)施正常運(yùn)行，必須將所有部件，即特別是集線器裝置和設(shè)施控制裝置通過相應(yīng)的配置與實(shí)際的情況匹配，特別是與實(shí)際上當(dāng)前與集線器裝置相連的能量自動化設(shè)備匹配。按照圖4現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)描述一種實(shí)施例，如何特別是在具有大量能量自動化設(shè)備的能量自動化設(shè)施中，可以以有效的方式進(jìn)行集線器裝置以及設(shè)施控制裝置的配置的匹配，而無需中斷能量自動化設(shè)施的運(yùn)行過程。
[0049]為此圖4示出了按照圖1的相對簡單的能量自動化設(shè)施10，其包括設(shè)施控制裝置
11、集線器裝置12以及前面三個能量自動化設(shè)備13a、13b和13c。按照該結(jié)構(gòu)可以運(yùn)行能量自動化設(shè)施10，即將集線器裝置12以及設(shè)施控制裝置11的配置與各個能量自動化設(shè)備13a-c以及其功能和設(shè)置相匹配，并且可以將各個能量自動化設(shè)備13a_c的數(shù)據(jù)對象的各個狀態(tài)既傳輸?shù)郊€器裝置12又傳輸?shù)皆O(shè)施控制裝置11 (以及為了控制必要時在反向方向上傳輸)。
[0050]對于下面的實(shí)施例現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)假設(shè)，應(yīng)當(dāng)添加附加的能量自動化設(shè)備13d到能量自動化設(shè)施10，例如將新的電子能量計(jì)數(shù)器(例如“智能電表”)集成在能量自動化設(shè)施10中。附加地應(yīng)當(dāng)假設(shè)，將能量自動化設(shè)施10的各個部分構(gòu)造為按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850通信，在此能量自動化設(shè)備13a-c和13d具有IEC61850服務(wù)器功能，集線器裝置既具有IEC61850客戶機(jī)功能又具有IEC61850服務(wù)器功能并且設(shè)施控制裝置具有IEC61850客戶機(jī)功能。附加的能量自動化設(shè)備13d擁有唯一的設(shè)備標(biāo)識(設(shè)備標(biāo)識)并且附加的能量自動化設(shè)備13d的IEC61850設(shè)備描述具有至少一個IEC61850數(shù)據(jù)對象，該數(shù)據(jù)對象與設(shè)施控制裝置11的設(shè)施數(shù)據(jù)模型兼容，即例如作為典型存儲在設(shè)施控制裝置11中。但替換地也出現(xiàn)如下情況，即數(shù)據(jù)對象不在基于SCL的結(jié)構(gòu)化文件中給出。集線器裝置12具有集線器數(shù)據(jù)模型46，該集線器數(shù)據(jù)模型首先包括已經(jīng)存在的能量自動化設(shè)備13a_c的數(shù)據(jù)對象46a。能量自動化設(shè)施10處于運(yùn)行模式。用于匹配集線器裝置12和設(shè)施控制裝置11的配置的工作原理如下:
[0051]首先將附加的能量自動化設(shè)備13d的設(shè)備標(biāo)識41通過用戶輸入存儲在設(shè)施控制裝置中。然后將能量自動化設(shè)備13d物理地連接到集線器裝置12的網(wǎng)絡(luò)。接著集線器裝置12產(chǎn)生IEC61850網(wǎng)絡(luò)地址，將該網(wǎng)絡(luò)地址(例如通過DHCP方法)分配給附加的能量自動化設(shè)備13d并且將該地址42傳送到附加的能量自動化設(shè)備13d。對于與集線器裝置12的隨后的通信，附加的能量自動化設(shè)備13d現(xiàn)在使用該地址。
[0052]然后集線器裝置12從附加的能量自動化設(shè)備13d中(例如通過IEC61850從基于IEC61850特性的典型的“標(biāo)識牌信息”中)讀取附加的能量自動化設(shè)備13d的設(shè)備標(biāo)識43(這一點(diǎn)例如可以通過FTP或MMS文件傳輸進(jìn)行)并且將該設(shè)備標(biāo)識43傳送到設(shè)施控制裝置11，該設(shè)施控制裝置11將該設(shè)備標(biāo)識與通過用戶輸入預(yù)先給定的設(shè)備標(biāo)識41相比較。在這兩個設(shè)備標(biāo)識41和43 —致的情況下設(shè)施控制裝置11將確認(rèn)報文44傳輸?shù)郊€器裝置12。在出現(xiàn)確認(rèn)報文44的情況下集線器裝置才從附加的能量自動化設(shè)備13d中(例如以按照IEC61850的ICD文件或IID文件的形式)讀取設(shè)備描述文件45，并且在設(shè)備描述45中包含的數(shù)據(jù)對象作為附加的數(shù)據(jù)對象46b插入其集線器數(shù)據(jù)模型46中。
[0053]作為所描述的過程的替換，在集線器裝置中提供設(shè)備描述文件也可以通過所謂的搜索服務(wù)進(jìn)行。在此集線器裝置本身使用匯集服務(wù)，該匯集服務(wù)通過單獨(dú)請求來確定對于設(shè)備描述文件必須的信息并且組合為設(shè)備描述文件。這一點(diǎn)尤其當(dāng)能量自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)對象不以基于SCL的結(jié)構(gòu)化形式(例如作為ICD或IID)出現(xiàn)時適合。
[0054]集線器裝置12接著報告設(shè)施控制裝置11:集線器數(shù)據(jù)模型46已經(jīng)改變并且提供用于讀取。設(shè)施控制裝置11從集線器裝置12中讀取附加的能量自動化設(shè)備13d的新添加的數(shù)據(jù)對象46b并且檢查該數(shù)據(jù)對象46b與其自身的設(shè)施數(shù)據(jù)模型47的兼容性，例如方法是將數(shù)據(jù)對象46b與設(shè)施數(shù)據(jù)模型47的存儲的典型相比較。在具有兼容性的情況下設(shè)施控制裝置11以改變的形式通過將激活報文48發(fā)送到集線器裝置12來確認(rèn)新的數(shù)據(jù)對象46b的相容性和由此能量自動化設(shè)施10的運(yùn)行待命狀態(tài)。
[0055]在存在激活報文48的情況下集線器裝置12將附加的能量自動化設(shè)備13d激活地集成在能量自動化設(shè)施10的運(yùn)行過程中，以此完成配置設(shè)置。
[0056]要考慮的是，附加的能量自動化設(shè)備13d的設(shè)備標(biāo)識的輸入和檢查以及添加的數(shù)據(jù)對象與設(shè)施數(shù)據(jù)模型的兼容性檢查表示所描述的方法的有利的但卻是可選的構(gòu)成。
[0057]在去除能量自動化設(shè)備的情況下相應(yīng)地將各個數(shù)據(jù)對象的條目在集線器數(shù)據(jù)模型和設(shè)施數(shù)據(jù)模型刪除或設(shè)置為非激活的。[0058]概括地，在應(yīng)用按照本發(fā)明的方法的情況下給出如下優(yōu)點(diǎn):通過集線器裝置的自動配置取消手動配置并且在總的系統(tǒng)配置改變的情況下減小工程開銷。在能量自動化設(shè)施的運(yùn)行時間進(jìn)行自動配置。由此不影響集線器裝置和設(shè)施控制裝置的總功能。取消了基于文件基礎(chǔ)(在IEC61850中例如以變電站配置描述(S⑶)的形式)的工程，并且避免了與之相關(guān)的配置文件輸入和輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種用于運(yùn)行能量自動化設(shè)施(10)的方法，該能量自動化設(shè)施包括多個能量自動化設(shè)備(13a-C)和至少一個上級設(shè)置的用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備(13a-C)的設(shè)施控制裝置(11)，其中所述能量自動化設(shè)備(13a_c )與所述設(shè)施控制裝置(11)經(jīng)由集線器裝置(12)連接并且在所述集線器裝置(12)的存儲裝置中存儲了包含集線器數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)模型文件，其中所述集線器數(shù)據(jù)模型包括關(guān)于與所述集線器裝置(12)相連的能量自動化設(shè)備(13a-c)、其功能和設(shè)置的說明，并且提供數(shù)據(jù)對象，其狀態(tài)與所述能量自動化設(shè)備(13a-c)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的當(dāng)前狀態(tài)相匹配，并且其中在所述方法中執(zhí)行如下步驟: -將附加的能量自動化設(shè)備(13d)與所述集線器裝置(12)連接； -通過所述集線器裝置(12)產(chǎn)生用于所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)的通信地址并且將所述通信地址傳送到所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)； -將所述通信地址存儲在所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)中并且對于與所述集線器裝置(12)的隨后的通信使用所述通信地址； -通過所述集線器裝置(12)調(diào)用所述能量自動化設(shè)備(13d)的設(shè)備描述文件，該設(shè)備描述文件說明了所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)的功能和設(shè)置； -將所述集線器數(shù)據(jù)模型與通過所述設(shè)備描述文件給出的、附加的能量自動化設(shè)備(13d)的功能和設(shè)置相匹配；以及 -為所述設(shè)施控制裝置(11)提供匹配的集線器數(shù)據(jù)模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -所述設(shè)施控制裝置(11)在將附加的能量自動化設(shè)備(13d)與集線器裝置(12 )連接之前采集用戶輸入，該 用戶輸入提供了所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)的設(shè)備標(biāo)識； -在將附加的能量自動化設(shè)備(13d)與集線器裝置(12)連接之后所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)將其設(shè)備標(biāo)識傳送到所述集線器裝置(12)； -所述集線器裝置(12)將由附加的能量自動化設(shè)備(13d)傳送的設(shè)備標(biāo)識發(fā)送到設(shè)施控制裝置(11)； -所述設(shè)施控制裝置(11)檢查，由集線器裝置(12)傳送的設(shè)備標(biāo)識與在用戶側(cè)輸入的設(shè)備標(biāo)識是否一致并且在標(biāo)識一致的情況下將確認(rèn)報文發(fā)送到所述集線器裝置(12);并且-僅當(dāng)所述確認(rèn)報文出現(xiàn)時所述集線器裝置(12)然后才調(diào)用所述附加的能量自動化設(shè)備(13d)的設(shè)備描述文件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， -所述設(shè)施控制裝置(11)包括具有設(shè)施數(shù)據(jù)模型的設(shè)施數(shù)據(jù)模型文件，其中所述設(shè)施數(shù)據(jù)模型包括關(guān)于能量自動化設(shè)施(10)的所有能量自動化設(shè)備(13a-d)、其功能和設(shè)置的說明以及提供了數(shù)據(jù)對象，所述數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)與能量自動化設(shè)備(13a_d)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的當(dāng)前狀態(tài)相匹配； -所述設(shè)施控制裝置(11)將其設(shè)施數(shù)據(jù)模型與通過集線器數(shù)據(jù)模型給出的、附加的能量自動化設(shè)備(13d)的功能和設(shè)置相匹配；并且 -在運(yùn)行能量自動化設(shè)施(10)時，與集線器裝置(12)相連的能量自動化設(shè)備(13a-d)的數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)變化引起集線器數(shù)據(jù)模型和設(shè)施數(shù)據(jù)模型的相應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)的相應(yīng)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，-所述設(shè)施控制裝置(11)首先檢查在集線器數(shù)據(jù)模型中包含的、關(guān)于附加的能量自動化設(shè)備(13d)的功能和設(shè)置的說明，其是否與設(shè)施數(shù)據(jù)模型兼容； -在存在兼容的情況下所述設(shè)施控制裝置(11)才將設(shè)施數(shù)據(jù)模型與集線器數(shù)據(jù)模型相匹配，并且將激活報文發(fā)送到集線器裝置(12);并且 -在存在激活報文的情況下所述集線器裝置(12)才將附加的能量自動化設(shè)備(13d)結(jié)合到能量自動化設(shè)施(10)的運(yùn)行中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -在從能量自動化設(shè)施(10)中去除能量自動化設(shè)備(13a-d)的情況下所述集線器裝置(12)識別缺失的與去除的能量自動化設(shè)備(13a-d)的連接并且通過去除用于去除的能量自動化設(shè)備(13a_d)的條目來匹配其集線器數(shù)據(jù)模型并且將匹配的集線器數(shù)據(jù)模型傳送到設(shè)施控制裝置(11);并且 -所述設(shè)施控制裝置(11)通過去除用于去除的能量自動化設(shè)備(13a-d)的條目來匹配其設(shè)施數(shù)據(jù)模型。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的I⑶文件或IID文件的形式給出能量自動化設(shè)備(13a_c)和附加的能量自動化設(shè)備(13d)的設(shè)備描述文件。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的S ⑶文件的形式給出所述集線器裝置(12)的集線器數(shù)據(jù)模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -以按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的SCD文件的形式給出所述設(shè)施控制裝置(11)的設(shè)施數(shù)據(jù)模型。
9.一種能量自動化設(shè)施(10)，具有多個能量自動化設(shè)備(13a-c)和至少一個用于控制和/或監(jiān)視能量自動化設(shè)備(13a-c)的設(shè)施控制裝置(11)，其中所述能量自動化設(shè)備(13a-c)與所述設(shè)施控制裝置(11)經(jīng)由集線器裝置(12)連接，其特征在于， -所述能量自動化設(shè)施(10)被構(gòu)造為用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號】H04L29/08GK103477607SQ201180069831
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月9日
【發(fā)明者】H.恩格勒特, H.戴維恰克, T.杜福爾 申請人:西門子公司