在子网间路由消息的桥式智能电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种桥式智能电子设备(IED)，用于在子网(SN_1，SN_2...SN_n)之间路由IEC61850 GOOSE消息，其中该桥式智能电子设备(IED)包括用于信号映射的功能以及多于一个通信接口(CI_1，CI_2...CI_n)，其中每个所述通信接口(CI_1，CI_2...CI_n)被设计为具有依据IEC 61850要求的自己的配置的IED描述CID文件的智能电子设备IED。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在子网间路由消息的桥式智能电子设备
本专利技术涉及桥式IED(智能电子设备)，用于在例如发电设备或电力变电站中的子网之间路由IEC61850GOOSE消息。此外，本专利技术涉及一种例如发电设备或电力变电站中的子网系统，其中每个子网包括多个桥式IED。
技术介绍
IEC61850是用于发电设备和电力变电站中的通信的基于以太网的国际标准，用于在变电站或子网中集成所有保护、控制、测量和监控功能以提供用于高速变电站保护应用、互锁、联锁跳闸的智能电子设备。术语或机制GOOSE(面向通用对象的变电站事件)描述了一种控制模型机制，其中任意数据格式，如状态、值被组合成数据集，并在短时期内被发送并且被用于确保规定的传输速度和可靠性。GOOSE数据直接嵌入以太网数据分组中，并在多播或广播地址上的发布者-订阅者机制上工作。由国际电工委员会(IEC)在IEC61850标准规定了GOOSE通信。IEC61850GOOSE是UCAGOOSE的演进版。GOOSE消息用于在IED之间交换数据。GOOSE是用于将诸如命令和报警之类的变电站事件快速传输的一种机制。IED发送的单一GOOSE消息可由若干接收者接收和使用。在通用子网的一个设备中，当只有订阅者设备正在接收信息时，发送者发布该信息。每个接收者的反应依赖于其配置和功能性。另外，GOOSE被设计为发布者-订阅者模型，并且该发布者IED向所有其连接的订阅者IED多播传输。通常地，所有通过GOOSE消息通信的IED必须组合在一个子网内。子网可以是物理子网或经由逻辑子网内的VLAN(虚拟LAN)配置，以便如保护信号这样的重要信号可以只能在相同子网中的IED之间传输。在IEC61850规范中，GOOSE协议被安排用于IED之间的数据交换，也被称为横向通信或横向快速IED-IED通信，并且其一般基于对等通信。问题说明所有已知的变电站IED只有一个具有IEC61851版本1中规定的通信协议的以太网接口，并且为了满足IEC61850版本2中所新定义的冗余要求，具有切换功能的第二以太网接口内置于IED(HSR或DRP)。GOOSE消息在例如发电设备或电力变电站中的若干子网之间是不可路由的。但是保护信号或二进制信号以及模拟值通过GOOSE协议发送，所述GOOSE协议不仅仅在同一配置子网中的一个SCD(变电站配置说明)文件中配置的IED之间被使用。SCD文件是一种详细描述变电站配置和通信的文件。通常需要向其他子网发送此类信号以对用于卸载应用的这些信号起作用，用于保护装备的关闭。
技术实现思路
本专利技术提供一种新的解决方案，用于通过使用IED桥，在例如发电设备或电力变电站中的若干子网之间路由IEC61850GOOSE消息。新的桥式IED包括用于信号映射的基本功能和附加模(modular)数量的通信接口，每个通信接口被设计成具有依据IEC61850要求的自己可配置的CID文件的IED，其中CID文件包括关于变电站中的一个特定IED的从配置工具至变电站的信息。依据本专利技术的一方面，提供了每个子网被IEC61850工程工具单独地工程设计，并且该工程设计过程的结果被输出到各自的SCD文件中。桥式IED的通信接口IED被使用IEC61850CID文件描述并被在IED描述中配置。依据本专利技术的另一方面，桥式IED自身包括应用软件，该应用软件允许自由滤波和/或映射所接收的信号并且将信号重排进新的数据电报，所述数据电报被从每个所连接的通信接口到所连接的子网自由发布和传输。本专利技术的有益效果新的桥式IED允许在不同子网之间路由GOOSE信号。依据本专利技术，提供的技术方案可以被类似依据IEC61850的用于GOOSE通信的的标准IED处理和配置。额外地，提供了对所接收和发送的信号的滤波或重新排列。依据本专利技术的优选实施例，通过使用信号矩阵或映射功能允许灵活的信号配置。附图说明通过使用附图所述的示例性实施例，将更加详细地描述和解释本专利技术的主题以及本专利技术的有利改进和提高，其中图1示出了新的桥式IED的例子，其具有用于每个连接的子网的通信接口，以及图2示出了用于通信板和/或主干网电子的冗余实施例中的示范性桥式IED。具体实施方式图1示出了新的桥式IED1的例子，其具有通过使用OPC服务器2用于监控和数据采集SCADA中的每个连接的子网SN_1，SN_2...SN_n的通信接口CI_1，CI_2...CI_n。在通信板和/或主干网电子中实施该示范性桥式IED1。每个子网SN_1，SN_2...SN_n包括多个IED并且其与SCADA系统的OPC服务器2连接。IED是作为变电站自动化的自动化组件的智能电子设备，类似于分配控制系统(DCS)中的控制器。桥式IED1是具有信号映射的基本功能和附加模数量的通信接口CI_1，CI_2...CI_n的一个组件，每个通信接口被设计为具有依据IEC61850要求的自己可配置的CID文件的IED。依据本专利技术，利用IEC61850工程工具单独地工程设计每个子网SN_1，SN_2...SN_n，并且其结果被输出到SCD文件中。桥式IED1的通信接口IEDCI_1，CI_2...CI_n被使用正常IEC61850CID文件(配置的IED描述)描述并且类似依据IEC61850用于GOOSE通信的标准IED配置。桥式IED1自身具有应用软件，该应用软件允许自由滤波和/或映射所接收的信号并且将信号重新排列到新的数据电报，所述数据电报被从每个所连接的通信接口CI_1，CI_2...CI_n到所连接的子网SN_I，SN_2...SN_n自由发布和传输。图2示出了用于通信板和/或主干网电子的冗余实施例中的示范性桥式IED1.1，1.2。另外，通信接口IEDCI-1，CI-2，CI-3...CI-n，CI-n+1对于每个子网SN_1，SN_2...SN_n是冗余的。依据图2所示的实施例，为了更高的可用性，桥式IED以冗余方式被使用：-冗余通信接口CI-1，CI-2，CI-3...CI-n，CI-n+1，其中两个通信接口(如CI-1和CI-2)作为发布者和/或订阅者被配置在同一子网中，-冗余桥式IED主干网，其中将主干网电子设备部分1.1，1.2被设置为冗余。新的桥式IED具有多于一个IEC61850通信接口，并且每个通信接口在不同子网中通过独立的SCD文件工程设计。结果是，新的桥式IED允许IED内部的路由功能。额外地，以太网开关可提供这种功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在子网(SN_1，SN_2...SN_n)之间路由国际电工委员会IEC 61850面向通用对象的变电站事件GOOSE消息的桥式智能电子设备IED，其中所述桥式IED包括用于信号映射的功能以及多于一个通信接口(CI_1，CI_2...CI_n)，其中所述通信接口(CI_1，CI_2...CI_n)的每一个被设计为具有依据IEC 61850要求的自己的配置的IED描述CID文件的IED。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.16 EP 12005218.81.一种配置桥式智能电子设备IED的方法，该桥式智能电子设备适于在子网(SN_1，SN_2...SN_n)之间映射国际电工委员会IEC61850面向通用对象的变电站事件GOOSE信号，其中桥式IED具备用于信号映射的功能，以及包括多于一个通信接口(CI-1，CI-2...CI-n)，其中所述通信接口的每一个被设计为具有符合IEC61850的配置的IED描述CID文件的IED，其中桥式IED(1)的每个通信接口(CI-1，CI-2...CI-n)被使用IEC61850CID文件描述并在IED描述中被配置，其中所述通信接口(CI-1，CI-2...CI-n)中的每一个通信接口与子网(SN_1，SN_2...SN_n)中的一个子网对接；所述方法包括以下步骤：利用IEC61850工程工具单独地工程设计每个子网(SN_1，SN_2...SN_n)，以及将所述工程设计过程的结果输出到各自的SCD文件中。2.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：通过应用软件，自由滤波接收的信号，并且将信号重新排列到新的数据电报，所述新的数据电报被从每个被连接的通信接口(CI-1，CI-2...CI-n)自由发布和传输到连接的子网(SN_1，SN_2...SN_n)。3.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：通过应用软件，映射接收的信号，并且将信号重新排列到新的数据电报，所述新的数据电报被从每个连接的通信接口(CI-1，CI-2...CI-n)自由发布和传输到连接的子网(SN_1，SN_2...SN_n)。4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中桥式IED被...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·布克尔，
申请(专利权)人：ABB技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH