基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，首先扩展IEC61850数据模型，用扩展名字为BUPD的逻辑节点类型来表示程序升级功能，用扩展名字为STS的数据对象类型来表示字符串状态、用来存储程序升级历史记录；然后利用扩展的IEC61850数据模型通过IEC61850客户端升级继电保护装置程序。本发明专利技术在装置密封没有私有接口暴露的情况下，能够利用IEC61850协议方便地进行程序升级；继电保护装置将程序版本在线升级记录存储到文件，并支持客户端通过IEC61850协议对其进行检索，大大减少了手动记录和检索的工作量，解决了传统升级程序方法升级历史记录不方便追溯、软件版本不方便管理的问题。

On-line Upgrading of Relay Protection Program Based on 61850 Protocol

The present invention relates to a method to upgrade relay protection program on-line based on 61850 protocol. Firstly, the IEC61850 data model is extended, the upgrade function is represented by the logic node type with the extended name BUPD, the string state is represented by the data object type with the extended name STS, and the upgrade history of the program is stored; secondly, the extended IEC61850 data model is adopted. IEC61850 client upgrade relay protection program. In the case that the device seal is not exposed to the private interface, the device can easily upgrade the program using IEC61850 protocol; the relay protection device stores the online upgrade record of the program version into the file, and supports the client to retrieve it through IEC61850 protocol, which greatly reduces the workload of manual recording and retrieval, and solves the problem of upgrade history record by traditional upgrade method. It is not easy to trace back and manage software version.

【技术实现步骤摘要】
基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法
本专利技术属于电力系统自动化
，具体涉及一种基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法。
技术介绍
IEC61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准，它实现了智能变电站的工程运作标准化，使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明，很好地解决了变电站继电保护装置之间以及继电保护装置和后台之间的互操作性难题。目前我国智能化变电站通信领域广泛采用了IEC61850标准。各厂家的继电保护装置的通信端口全部支持IEC61850协议。随着对标准理解的不断深入，国内技术规范对IEC61850应用在继电保护通信领域的具体功能细节在不断的优化。目前国内对IEC61850标准的应用主要针对于装置运行过程中信号的传输，针对装置调试等方面的应用规范也已经开始完善。如果厂家已经开始运行的继电保护装置功能上不符合最新的应用要求或者需要添加新的功能，就需要厂家在适当的时机对继电保护装置的程序进行在线升级。各厂家目前对继电保护装置的程序升级手段不统一，还停留在各自采用私有接口升级的阶段，比如将板卡抽出用烧写器升级FPGA程序、用USB升级、通过私有协议升级。采用私有接口进行升级目前面临的问题有：1.随着电子科技的发展，继电保护装置小型化、密封化是趋势，不会保留过多的私有接口，比如最新的就地化保护装置，对外就是一个黑盒，不允许在安装之后拆开装置，这样就不能使用烧写器、USB等私有接口和协议进行升级。2.这些升级方法不方便统一管理，升级之后在装置中没有可追溯的升级记录和升级过程，需要更多的借助人工手段来记录设备的版本号变更历史。由于各厂家的继电保护装置的通信端口全部支持IEC61850协议，基于IEC61850协议对继电保护装置的程序进行升级能有效解决上述问题。此解决方案实现的难点：1.目前国内对于IEC61850的应用规范没有对装置调试功能的建模，需要灵活运用IEC61850数据模型的可扩展性，扩展IEC61850现有标准规定的模型，同时要选用合适的IEC61850服务来保证程序升级的可靠性和安全性。2.继电保护装置侧需要对接IEC61850协议的接口，并使用合理的日志存储格式和访问策略存储装置程序升级记录到可持久化存储的器件中。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于IEC61850标准协议在线升级继电保护装置程序的解决方案，通过对IEC61850数据模型进行扩展、利用IEC61850服务控制和监视继电保护装置程序的升级。本专利技术所采用的技术方案如下：基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，包括以下步骤：步骤1、本专利技术灵活运用IEC61850数据模型的可扩展性，在标准规定的固定数据模型基础上，扩展了IEC61850数据模型：用扩展名字为BUPD的逻辑节点类型来表示程序升级功能，用扩展名字为STS的数据对象类型来表示字符串状态、用来存储程序升级历史记录。IEC61850系列标准定义数据模型的章节是7-3、7-4章节，7-3章节规定了数据对象的各种类型定义，7-4章节规定了逻辑节点的各种类型定义，比如一个断路器、一种差动保护，都是一个逻辑节点，目前标准定义的所有数据对象和逻辑节点没有对升级程序功能的相关支持。基于BUPD数据模型，IEC61850客户端采用直接控制服务、报告服务和装置进行交互，完成程序升级逻辑。步骤2、利用扩展的IEC61850数据模型通过IEC61850客户端对继电保护装置侧的程序进行升级。优选地，步骤1所述的扩展名字为BUPD的逻辑节点类型共包含四部分：公用逻辑节点信息、控制信息、状态信息、定值信息。优选地，所述的公用逻辑节点信息用于表示逻辑节点的当前的功能状态是否可用；所述的控制信息用于控制继电保护装置进行程序升级，建立BinUpEna和UpStart两个代表控制功能的数据对象，两个数据对象都采用直控模式；所述的状态信息用于获取程序升级的结果，建立BinChkOk、BinChkErr、BinUpOk、BinUpErr、UpHistory五个表示状态信息的数据对象；所述的定值信息用于对程序升级功能做参数配置，建立PassWord、BinRef数据对象。优选地，所述的BinUpEna用来表示程序升级使能，UpStart表示开始进行程序升级，BinChkOk表示应用程序校验完成，BinChkErr表示程序校验失败，BinUpOk表示装置程序升级成功，BinUpErr表示装置程序升级失败，UpHistory用于记录程序升级历史，PassWord表示密码信息，BinRef表示程序文件所在的位置。优选地，步骤2所述的通过IEC61850客户端对继电保护装置的程序进行升级时，客户端侧操作流程如下：2.1.1、投入继电保护装置的检修软压板，保证装置在检修态；2.1.2、写入PassWord密码信息，获取升级权限；2.1.3、用IEC61850直控方式，基于BinUpEna打开程序升级开关；2.1.4、通过IEC61850文件服务，将文件上传至继电保护装置；2.1.5、判断是否等待到装置基于BinChkOk上送的校验成功的IEC61850报告信息，如果否、转下一步，如果是、转步骤2.1.7；2.1.6、判断等待是否超时，如果是、转步骤2.1.11，如果否、转步骤2.1.5；2.1.7、将程序文件的路径填入定值对象BinRef中，然后用直控方式，基于UpStart数据对象触发继电保护装置开始程序升级；2.1.8、判断是否等待到继电保护装置基于BinUpOk上送的升级成功的IEC61850报告信息，如果否、转下一步，如果是、转步骤2.1.10；2.1.9、判断等待是否超时，如果是、转步骤2.1.11，如果否、转步骤2.1.8；2.1.10、报告升级成功，升级流程结束；等待到升级成功报告时，可以通过IEC61850日志服务读取软件版本升级历史记录；2.1.11、报告升级失败，升级流程结束。优选地，步骤2所述的通过IEC61850客户端对继电保护装置的程序进行升级时，继电保护装置侧的处理流程如下：2.2.1、接收客户端对检修软压板和密码的设置命令，接收对程序升级使能的控制命令，接收客户端基于IEC61850文件服务上传程序文件的请求；2.2.2、判断程序升级开关是否打开，若是、转下一步，若否、转步骤2.2.14；2.2.3、接收程序文件并进行校验；2.2.4、判断校验是否成功，若是、转下一步，若否、上送IEC61850报告到客户端表示校验失败、转步骤2.2.14；2.2.5、上送IEC61850报告到客户端表示校验成功；2.2.6、判断是否接收到客户端通过IEC61850直控服务发送过来的开始程序升级的命令，如果是、转步骤2.2.8，如果否、转下一步；2.2.7、判断等待是否超时，如果是、转步骤2.2.14，如果否、转步骤2.2.6；2.2.8、判断程序校验是否成功，如果是、转下一步，如果否、上送IEC61850报告到客户端表示升级失败、转步骤2.2.14；2.2.9、继电保护装置开始升级程序；2.2.10、判断程序升级是否成功，如果否、上送IEC61850报告到客户端表示升级失败、转步骤2.2.14，如果是、转下一步；2.2.11、上送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、扩展IEC61850数据模型，用扩展名字为BUPD的逻辑节点类型来表示程序升级功能，用扩展名字为STS的数据对象类型来表示字符串状态、用来存储程序升级历史记录；步骤2、利用扩展的IEC61850数据模型通过IEC61850客户端对继电保护装置的程序进行升级。

【技术特征摘要】
1.基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、扩展IEC61850数据模型，用扩展名字为BUPD的逻辑节点类型来表示程序升级功能，用扩展名字为STS的数据对象类型来表示字符串状态、用来存储程序升级历史记录；步骤2、利用扩展的IEC61850数据模型通过IEC61850客户端对继电保护装置的程序进行升级。2.根据权利要求1所述的基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，步骤1所述的扩展名字为BUPD的逻辑节点类型共包含四部分：公用逻辑节点信息、控制信息、状态信息、定值信息。3.根据权利要求2所述的基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，所述的公用逻辑节点信息用于表示逻辑节点的当前的功能状态是否可用；所述的控制信息用于控制继电保护装置进行程序升级，建立BinUpEna和UpStart两个代表控制功能的数据对象，两个数据对象都采用直控模式；所述的状态信息用于获取程序升级的结果，建立BinChkOk、BinChkErr、BinUpOk、BinUpErr、UpHistory五个表示状态信息的数据对象；所述的定值信息用于对程序升级功能做参数配置，建立PassWord、BinRef数据对象。4.根据权利要求3所述的基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，所述的BinUpEna用来表示程序升级使能，UpStart表示开始进行程序升级，BinChkOk表示应用程序校验完成，BinChkErr表示程序校验失败，BinUpOk表示装置程序升级成功，BinUpErr表示装置程序升级失败，UpHistory用于记录程序升级历史，PassWord表示密码信息，BinRef表示程序文件所在的位置。5.根据权利要求1－4任一项所述的基于61850协议在线升级继电保护装置程序的方法，其特征在于，步骤2所述的通过IEC61850客户端对继电保护装置的程序进行升级时，客户端侧操作流程如下：2.1.1、投入继电保护装置的检修软压板，保证装置在检修态；2.1.2、写入PassWord密码信息，获取升级权限；2.1.3、用IEC61850直控方式，基于BinUpEna打开程序升级开关；2.1.4、通过IEC61850文件服务，将文件上传至继电保护装置；2.1.5、判断是否等待到装置基于BinChkOk上送的校验成功的IEC61850报告信息，如果否、转下一步，如果是、转步骤2.1.7；2.1.6、判断等待是否超时，如果是、转步骤2.1.11，如果否、转步骤2.1....

【专利技术属性】
技术研发人员：贺强，丛春涛，郝磊，林健，张中方，朱晓磊，田东顺，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37