一种用于变电站自动化系统的协议转换器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于变电站自动化系统的协议转换器，该转换器包括协议识别器、协议重构器、协议模型存储器、上级通信息接口和下级通信接口；协议识别器与下级通信息接口、下级通信接口分别相连，协议识别器连接到协议重构器；协议模型存储器连接到协议重构器。该协议转换器能够将非IEC61850标准的智能设备因采用的不同通信协议产生的数据转换为基于IEC61850的数据，使各个系统能够识别理解，同时将上级系统的IEC61850标准数据映射到非IEC61850标准的智能设备的协议上，实现整个电力自动化系统无信息孤岛。本发明协议转换器结构简单，使用方便，易于实施。
【专利说明】一种用于变电站自动化系统的协议转换器
【技术领域】
[0001]本发明涉属于机电制造领域，特别涉及一种用于变电站自动化系统的协议转换器。
【背景技术】
[0002]变电站自动化系统把原本分隔的控制、保护、事件、通信和智能装置以合适的形式进行集成，传统的变电站在线监测系统及综合自动化系统通信标准都是基于某种协议的，现阶段，多数设备采用的101协议、104协议、MODBUS, CDT等通信协议，在变电站自动化系统集成过程中，面临的最大问题就是不同厂家的智能电子设备，甚至同一厂家的不同型号的智能电子设备所采用的通信协议都不相同，因而难以实现无缝的集成和互操作，形成各个信息孤岛。IEC61850标准体系建立了涵盖电力系统一次系统、二次系统以及通信系统的对象模型、服务模型以及他们之间的关系。同时以太网的低成本、开放性、广泛的开发和应用的软硬件支持，已经使其成为目前应用最广泛的局域网络技术，也已经越来越多地应用到变电站自动化系统中，因此，基于IEC61850规约的协议转换中间件的开发对当前电力自动化系统的改造升级具有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于变电站自动化系统的协议转换器，该协议转换器能够将非IEC61850标准的智能设备因采用的不同通信协议产生的数据转换为基于IEC61850的数据，使各个系统能够识别理解，同时将上级系统的IEC61850标准数据映射到非IEC61850标准的智能设备的协议上，实现整个电力自动化系统无信息孤岛。
[0004]本发明的技术解决方案如下:
一种用于变电站自动化系统的协议转换器，该转换器包括协议识别器、协议重构器、协议模型存储器、上级通信息接口和下级通信接口 ；协议识别器与下级通信息接口、下级通信接口分别相连，协议识别器连接到协议重构器；协议模型存储器连接到协议重构器。
[0005]所述的协议识别器连接到协议重构器的解析处理单元。
[0006]所述的协议重构器包括:解析处理单元、IEC61850信息模型重构单元、非IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到非IEC61850信息模型重构单元，IEC61850信息模型重构单元连接到上级通信接口，非IEC61850信息模型重构单元连接到下级通信接口。
[0007]所述的协议模型存储器包括:IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库、模型映射库；IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库同时连接到模型映射库；模型映射库连接到协议重构器的解析处单元，IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的IEC61850信息模型重构单元，非IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的非IEC61850信息模型重构单元。
[0008]所述的上级通信接口连接到变电站层。[0009]所述的下级通信接口连接到过程层，包括IEC61950标准的智能设备和非IEC61950标准的智能设备。
[0010]本发明协议转换器的优点与效果:
1.保证电力自动化系统的数据完整，降低系统集成的成本；解决了电力自动化系统要求将现有智能设备的数据信息集成统一管理且集成费用高和难度大的难题。
[0011]2.具有较好的通用性，不仅使当前电力自动化系统中现有的大量的不提供或不公开对外接口的老旧型号终端设备信息集成、共享变得方便与容易，还对于新型的基于IEC61850标准的设备也可以方便地给予集成，而且价格便宜。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明协议转换器的工作原理结构框图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明:
如图1所示，一种用于变电站自动化系统的协议转换器，该转换器包括协议识别器、协议重构器、协议模型存储器、上级通信息接口和下级通信接口 ；协议识别器与下级通信息接口、下级通信接口分别相连，协议识别器连接到协议重构器；协议模型存储器连接到协议重构器；协议识别器连接到协议重构器的解析处理单元；协议重构器包括:解析处理单元、IEC61850信息模型重构单元、非IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到非IEC61850信息模型重构单元，IEC61850信息模型重构单元连接到上级通信接口，非IEC61850信息模型重构单元连接到下级通信接口 ；协议模型存储器包括:IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库、和模型映射库，IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库同时连接到模型映射库；模型映射库连接到协议重构器的解析处单元，IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的IEC61850信息模型重构单元，非IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的非IEC61850信息模型重构单元；上级通信接口连接到变电站层；下级通信接口连接到过程层，包括IEC61850标准的智能设备和非IEC61950标准的智能设备。
[0014]本实施例使用时，协议模型存储器用于IEC61850标准和非标准的101协议、104协议、MODBUS,⑶T等协议模型，其中，IEC61850标准信息模型分别与101协议、104协议、MODBUS, CDT等协议模型构成数据映射，并存储到协议模型存储器的映射模型库；根据信息数据的流动方向，包括两个方面的内容:①由过程层到变电站层，其作用为若过程层是基于IEC61850标准的智能设备，则不用解析重构，直接通过上级通信端口发送到变电站层，若过程层是非IEC61850标准的智能设备，则上传数据需要经解析、重构转换成基于IEC61850标准信息模型，再通过程上级通信端口发送到变电站层由变电站层到过程层，其作用为将接受到的基于IEC61850标准的信息转换为与过程层的智通设备对应的非IEC61850标准的信息模型，并由下级通信接口发送到对应的过程层上的智能设备。
[0015]本发明转换器工作过程描述如下:
1、由过程层到变电站层的具体方法:
(I)下级通信接口接受过程层发送的数据，并输出到协议识别器； (2)协议识别器把从下级通信接口接收到的协议数据，进行协议识别，将识别的结果分两种情况进行处理:
①一种结果接收到数据符合IEC61850标准模型，即该智能设备基于IEC61850标准，那么该协议数据直接由上级通信端口发出，本次任务结束；
②另一种结果接收到的数据非IEC61850标准模型(如101协议、104协议、MODBUSXDT等协议)，即该智能设备不符合IEC61850标准，协议识别器则将数据传送给协议解析重构器，并进行“非IEC61850标准模型到IEC61850标准模型”协议转换，转换过程如下:
a.调用解析处理单元，根据协议识别器得到协议种类以及该协议与IEC61850的映射模型，解析该协议数据；
b.调用IEC61850信息模型重组单元，根据IEC61850标准的规则重构得到新数据；
c.调用上级通信接口，将重构的新数据发送到上级网络，本次任务结束。
[0016]2、由变电站层到过程层的具体方法:
(O上级通信接口接受变电站层发送的数据，并输出到协议识别器；
(2)协议识别器把接口接收到的协议数据，进行设备IED识别，将识别的结果分两种情况进行处理:
①一种结果IED设备符合IEC61850标准模型，那么该协议数据直接由下级通信端口发出，本次任务结束；
②另一种结果IED设备不符合IEC61850标准模型(如101协议、104协议、MODBUS,CDT等协议)，判断该IED设备的协议类别，协议识别器的调用协议解析重构器，并进行“IEC61850标准模型到非IEC61850标准模型”的协议转换，转换过程如下:
a.调用解析处理单元，根据协议识别器得到设备IED、协议种类以及该协议与IEC61850的映射模型，解析该协议数据；
b.调用非IEC61850信息模型重组单元，根据非IEC61850标准的规则重构得到新数
据；
c.调用下级通信接口，将重构的新数据发送到非IEC61850标准的IED设备，本次任务结束。
[0017]上述为本发明的一种实施方式，但本发明的实施方式不限于上述实施方案，其他未背离本发明原理的改变、修饰、替代、组合、简化、均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于变电站自动化系统的协议转换器，其特征在于:该转换器包括协议识别器、协议重构器、协议模型存储器、上级通信息接口和下级通信接口 ；协议识别器与下级通信息接口、下级通信接口分别相连，协议识别器连接到协议重构器；协议模型存储器连接到协议重构器。
2.根据权利要求1所述转换器，其特征在于:所述的协议识别器连接到协议重构器的解析处理单元。
3.根据权利要求1所述转换器，其特征在于:所述的协议重构器包括:解析处理单元、IEC61850信息模型重构单元、非IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到IEC61850信息模型重构单元，解析处理单元连接到非IEC61850信息模型重构单元，IEC61850信息模型重构单元连接到上级通信接口，非IEC61850信息模型重构单元连接到下级通信接口。
4.根据权利要求1所述转换器，其特征在于:所述的协议模型存储器包括:IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库、模型映射库；IEC61850标准信息模型、非IEC61850标准信息模型库同时连接到模型映射库；模型映射库连接到协议重构器的解析处单元，IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的IEC61850信息模型重构单元，非IEC61850标准信息模型库连接到协议重构器的非IEC61850信息模型重构单元。
5.根据权利要求1所述转换器，其特征在于:所述的上级通信接口连接到变电站层。
6.根据权利要求1所述转换器，其特征在于:所述的下级通信接口连接到过程层，包括IEC61950标准的智能设备和非IEC61950标准的智能设备。
【文档编号】H04L29/06GK104023026SQ201410271915
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】覃事刚, 熊国权, 徐谦, 胡俊达, 金鹊, 杨胜辉 申请人:遵义长征电器开关设备有限责任公司