分配控制器制造技术

本发明专利技术与用于控制被指派的电力分配区域（１）中的电力分配的分配控制器（１９）有关。所述控制器可通信地连接到过程设备或者次级设备（ＩＥＤ，ＲＴＵ）（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ），所述过程设备或者次级设备又与被指派的区域的主设备（５，７，９，１１，１７）相互作用。所述控制器包含实现应用函数算法的处理模块（２９），所述应用函数算法基于来自连接到所述控制器的过程设备的过程数据来计算被指派的区域的诸如电压、电流、潮流、负载或者相量量等电力分配量的值。所述控制器还包含数据服务器（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ）。所述控制器被用于将所述算法的输出或者结果，即上述电力分配量的值，写入所述数据服务器中的一个，并因此利用现有的控制器结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力分配领域。其不同于权利要求1的前序部分中所描述的用于控制电力分配的分配控制器。
技术介绍
电力分配系统是电力传输网络和电力终端客户之间的接口。典型地，电力分配系统包含经电力线和开关连接到次级变电站的多个主变电站。主变电站含有将电压从输电网或者地区输电网(sub-transmission grid)的HV级减小到适合于区域传输的MV级的变压器。分配级别网络控制涉及与变电站和电力线的主设备相互作用的多件次级设备，即开关、抽头换接器、电容器组以及类似设备。分配地区、区域或者单元被指派给一个单个主变电站并且由电力明确连接的主设备(树形结构或者馈线结构)定义。然而，分配地区在网络拓扑结构的重新配置期间经受变化，潜在地导致分配地区与关联的次级设备的虚拟域之间的不一致。另外，在分配系统的较低电压级上的电力的分布式发电为分配级别网络控制产生一些不可忽视的协调任务。举例来说，2007年6月的IEEE 2007电力工程协会全体会议上Per Lund的题为“The Danish Cell Proj ect-Part 1：Background andGeneral Approach”的论文描述了单元控制器引导计划(CellController Pilot Project)，其目的在于开发用于存在于丹麦西部的大量分布式发电的优化管理和有效电力网利用的新的解决方案。为了这个目的，在主变电站处的每个150/60千伏变压器下面的60千伏(kV)网络部件通过断开被选择的变电站中足够多的60千伏线断路器并且从而将60千伏分配系统的另外组网的网络分区而被作为放射状网络操作。这些被放射状地操作的60千伏网络中的每一个于是定义60千伏分配单元，该分配单元将受具有多个功能并且具有到分配网络操作器(DNO)的网络控制中心(NCC)处的监督控制和数据捕获(SCADA)系统的链路的单元控制器控制。单元或者分配控制器也被称为智能变电站控制系统(ISCS)，其可以包含一个或者若干物理设备并且通常被置于分配地区的主变电站中。ISCS能够通过提供用于映射用于保护和控制的次级设备和较高级别的系统之间的信号的网关功能而对于NCC起变电站网关的作用。特别地，其能够在内部将来自各种主协议的过程数据变换到标准协议，例如IEC 61850标准数据模型，以及能够将来自标准数据模型的数据变换到通用从协议之一。举例来说，ISCS通过现有的通信基础设施连接到NCC，这两者经主从类型的遥控协议通信，例如IEC 60870-5-101。多个协议，诸如SPA、LON-LAG和IEC 60870-5-103被用于将ISCS连接到为了保护、控制和监视目的的次级设备或者过程设备，其中过程设备位于主设备的附近并且执行本地决策逻辑。另一方面，IEC 61850标准协议基于客户端-服务器，这允许若干客户端访问来自相同服务器或者过程设备的数据。它们以标准化的面向对象的方式定义变电站内的数据的语义(semantics)，并且提供标准化的方法以在不同的工程工具之间以标准化的格式传递数据。典型地，ISCS包含OPC(用于过程控制的对象链接与嵌入(OLE)，也被称为“开放-->连通性”)数据访问客户端和服务器部件。OPC数据访问是提供用于将实时数据从数据捕获设备连续地传送到过程设备或者接口设备以及用于将过程测量与OPC服务器处的镜像条目同步的规范的一组标准。OPC也允许客户端应用以一个单个请求访问若干数据项目。OPC客户端被用于从/服务器协议栈以允许外部系统访问OPC服务器上可用的数据。ISCS中的OPC服务器主要被用于主/客户端协议栈以便提供对经特定协议连接的数据捕获设备或者过程设备中的数据的访问。一般而言，取决于所连接的过程设备和/或被用于与过程设备通信的协议(LON、SPA或者IEC061850)，不同类型的OPC服务器实例在ISCS中被例示。
技术实现思路
本专利技术的目标是要提供具有增强功能和简化构架的分配控制器。通过根据权利要求1和3的分配控制器和提供电力分配量的方法来实现该目标。另外优选的实施例从从属权利要求中显而易见。根据本专利技术，用于控制被指派的电力分配区域或者单元中的电力分配的分配控制器适用于可通信地连接到过程设备或者次级设备，过程设备或者次级设备依次与被指派的区域的主设备相互作用。诸如变电站智能电子设备IED和远程终端单元RTU的过程设备提供诸如警告、控制、事件、测量、干扰记录器上载或者参数设置等过程数据。控制器包含执行应用函数算法和/或根据IEC 61850的逻辑节点的处理模块。应用函数算法基于来自连接到控制器的过程设备的过程数据计算被指派的区域的诸如电压、电流、潮流、负载或者相量量等电力分配量的值。为了与可通信地连接到控制器的过程设备交换数据的目的，控制器还包含适用于寄存(host)过程设备的表示的过程数据服务器。控制器将功能模块的输出或者结果，即上述电力分配量的值写入所述过程数据服务器中的一个或者与所述过程数据服务器中的一个关联。使用适用于提供对来自连接到控制器的过程设备的过程数据的访问的过程数据服务器利用现有的控制器结构并且消除为了传播所取得的电力分布量的目的而实现专用服务器的需要。在本专利技术的优选变体中，虚拟智能电子设备(IED)的逻辑节点(LN)的表示或者通用数据模型(CDM)对象在所述过程数据服务器中被例示或者被配置。虚拟IED没有可通信地连接到分配控制器，因为其被指派给不同的控制域或者分配区域，或者根本不存在。上述功能模块的输出随后被关联到逻辑节点的属性并且被写入代表的CDM对象。在后面的阶段对被取得的电力分配量的数据访问因此可以以标准的方式发生。本专利技术还涉及包括用于控制连接到电力分配区域的过程设备的分配控制器的一个或多个处理器的计算机程序代码装置的计算机程序，该计算机程序在诸如集成在控制器中的存储器或者可以被插入控制器的数据载体的计算机可读介质上可存储，并且当该计算机程序被执行时，其使分配控制器根据本专利技术操作。附图说明将参考首选的示例性实施例在下文中更详细地解释本专利技术的主题，首选的示例性实施例在附图中示出，其中：图1描绘了电力分配系统的分配地区，图2示出用于分配地区的分配控制器的一些部件，以及-->图3是来自被用于配置分配控制器的数据服务器的工程工具的屏幕截图。附图中所使用的参考符号及它们的含义以归纳的形式在参考符号列表中列出。原则上，一致的部件在图中具有相同的参考符号。具体实施方式图1示出包含由电力明确连接的主设备(树形结构或者馈线结构)定义的并且包括单个主变电站3的分配区域、地区或者单元1的示例性电力分配系统。主变电站3含有使电压从输电网或者地区输电网(sub-transmission grid)(未示出)的HV级减小为适合于区域传输的MV级，并且经电力线和开关连接到次级变电站13a、13b、13c的变压器。在被选择的次级变电站中，抽头转换变压器5依次将客户或者LV馈线(未示出)连接到MV级。电力分配系统包含多个主设备，诸如受控变压器5、电路断路器7、开关9(断开)和11(闭合)、用于分布式发电的电力源以及受控电容器17。分配级别网络控制涉及与前述变电站3、13和/或分配区域1的任何其它主设备相互作用的次级设备或者过程设备21a、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制电力分配区域（１）中的电力分配的分配控制器（１９），所述电力分配区域（１）被指派给所述控制器，其中所述控制器包含适用于与被指派的分配区域（１）的过程设备（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）通信的数据服务器（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ），以及其中所述控制器包含处理模块（２９），所述处理模块（２９）用于基于来自过程设备（２１）的过程数据取得所述分配区域（１）的电力分配量（Ｑ）的值，其特征在于，所述控制器适用于将被取得的所述电力分配量（Ｑ）的值写入适用于与过程设备（２１ｃ）通信的数据服务器中的一个（２７ｃ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-3-10 08152502.4;US 2007-7-30 60/935,1731.一种用于控制电力分配区域(1)中的电力分配的分配控制器(19)，所述电力分配区域(1)被指派给所述控制器，其中所述控制器包含适用于与被指派的分配区域(1)的过程设备(21a，21b，21c)通信的数据服务器(27a，27b，27c)，以及其中所述控制器包含处理模块(29)，所述处理模块(29)用于基于来自过程设备(21)的过程数据取得所述分配区域(1)的电力分配量(Q)的值，其特征在于，所述控制器适用于将被取得的所述电力分配量(Q)的值写入适用于与过程设备(21c)通信的数据服务器中的一个(27c)。2.根据权利要求1的分配控制器，其特征在于，所述电力分配量(Q)与虚拟智能电子设备(IED)的逻辑节点(LN)的属性(BndCtr)关联。3.一种用分配控制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拉森，C袁，A哈卡拉兰塔，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]