变电站自动化系统以及终端的自动识别方法

变电站自动化系统以及终端的自动识别方法
【专利摘要】提供在系统新设时或线路增设时的IED、MU的设置等中能够自动识别设定的即插即用型的变电站自动化系统及该系统中的终端的自动识别方法。变电站自动化系统(10)将多个保护控制终端(3－1～3－n)与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端(4－1～4－n)经由过程总线(7)结合、并且将集中监视控制装置(1)经由站总线(6)而与保护控制终端(3－1～3－n)结合而构成。集中监视控制装置(1)具备对从CID文件提取的画面显示符号及字符串与SSD文件的信息进行对照，制作SCD文件的功能。
【专利说明】变电站自动化系统以及终端的自动识别方法

【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及采用依据IEC 61850标准的过程总线而构建的变电站自 动化系统及该系统中的终端的自动识别方法。

【背景技术】
[0002] 在新设变电站自动化系统时自不用说，在增设线路时，也需要设置增设线路用的 设备以及该增设设备用的设备终端、保护控制终端。此外，在系统开始运转以后，在线路用 终端不良时也需要在现场更换终端。
[0003] 近年来，变电站自动化系统中，通过经由网络的传送结合来构建系统的形态成 为主流。其中，采用由IEC 61850标准规定的过程总线来构建的系统逐渐增加。过程总 线与作为设备终端的Merging Unit (以下，记为MU)、作为保护控制终端的Intelligent Electronic Device (以下，记为IED)连接，该过程总线实施与设备的数据交接。
[0004] 在将运转中的通过过程总线结合的设备终端、保护控制终端连接到网络的情况 下，需要进行由IEC 61850标准规定的各种文件的生成以及它们的网络设定、线路终端固 有的设定，这些由人类使用专用编辑工具进行了手动设定。但是，在IED、MU中存在非常多 的设定处，因此若进行需要专业性的人的手动设定，会花费时间，并且还存在由设定失误引 起的问题。
[0005] 因此，在新设变电站自动化系统时的IED、MU的设置、增设线路时的IED、MU的追加 设置、发生了终端不良时的更换为替代品中，希望通过自动对设定进行识别而消除由人进 行的设定。本说明书中，以下将这些自动设定功能称为即插即用。
[0006] 作为网络连接中的即插即用的现有技术，有通用即插即用。关于此，公开了用于将 从网络上的客户端供给的请求消息在设备单元适当进行中继的技术。该技术中，能够进行 装置功能的信息提供、装置检测、IP地址取得等。
[0007] 此外，关于在IEC 61850 - 6标准上规定的各种设定文件，通过编辑工具生 成成为系统数据库构建的元数据的各种文件。例如，根据与各设备、各IED有关的 IO)(IED Capability Description)文件、对变电站的规格信息进行定义的SSD(System Specification Description)文件，生成定义变电站整体结构信息的SO)(Substation Configuration Description)文件（包括SSD文件的内容和全部的IED的信息（ΙΟ))。）、 作为面向各IED、MU的个别信息的CID (Configured IED Description)文件。这些文件用编 辑工具生成，并安装于各终端。
[0008] 图28表示以往的变电站自动化系统的结构图。该变电站自动化系统50中，站内监 视控制用的集中监视控制装置即服务器/HMI51与按每个设备分散配置的作为保护控制终 端的IED53 - 1?53 - η经由站总线6连接。此外，每个线路的现场设备55 - 1?55 - η分别经由作为设备终端的MU54 - 1?54 - η而与过程总线7连接。进而，系统数据构建 用的编辑工具2 - 1、2 -2分别与服务器/ΗΜΙ51和IED53 - 1?53 -η连接。
[0009] 图29中表示由IEC 61850标准定义的系统数据的生成、构建的步骤的概略。
[0010] 首先，IED53 - 1或MU54 - 1的制造者将IED53 - 1或MU54 - 1用的ICD文件8 与硬件一起纳入。接着，通过编辑工具2 - 1根据I⑶文件8以及登记有变电站系统构成、 设备构成、单线结线图、IP地址、单元网络等的SSD文件11的信息，生成S⑶文件12和CID 文件9。S⑶文件12安装于服务器/HMI51。另一方面，CID文件9含有IP地址、单元网络 的信息，并且是在LAN连接时所需的信息，因此CID文件9被反馈至IED53 - 1或MU54 - 1〇
[0011] 接着，图30中表示实际的工程中的系统数据构建例。
[0012] 实际的工程中，为了明确各终端（IED53 - 1、MU54 - 1)的供给责任，IED53 - 1或 MU54 - 1的制造者通过编辑工具2 - 2根据I⑶文件8生成CID文件9并纳入。因此，作 为编辑工具2 - 1，仅是单纯地基于SSD文件11生成S⑶文件12。由于IED的名称、IP地 址包含在CID文件9中，因此不需要利用编辑工具2 - 1来生成。使用编辑工具2 - 1仅 是将CID文件9中定义的各种信息与画面的符号、事件字符串结合起来输入。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1 :日本特开2007 - 188255号公报
[0016] 非专利文献
[0017] 非专利文献1 :国际电气标准会议（IED)标准IEC61850-6Communi cation networks and systems in substations-Part6:Configurationdescription language for communication in electrical substations related toIEDs9 章，A NNEX-E(P28 ?73、 P138)
[0018] 发明概要
[0019] 发明要解决的问题
[0020] 但是，上述的通用即插即用中，虽然能够实现装置功能的信息提供、装置检测、IP 地址的取得，但没有达到能够自动识别作为增设对象、更换对象的IED、MU在系统上是该增 设对象或者更换对象的终端。此外，没能可靠地实施系统上所需的与连接对象目的地的传 送交接。因此，很难说是采用了过程总线的终端自动连接的即插即用。
[0021] 此外，依照IEC 61850标准通过编辑工具进行的各种文件生成中，能够将生成的 文件安装到各终端的程度，但没有规定到用于在作为增设对象、更换对象的IED53 - 1、 MU54 - 1加入到了过程总线7时将自身的终端自动识别为该新加入或更换终端的信息定 义、装入步骤的程度。具体而言，缺少通过编辑工具2 - 1对SSD文件11进行修正而生成 S⑶文件12并将CID文件9切出后对IED53 - 1、MU54 - 1分配CID文件9的作业和自动 识别所用的必要信息，这成为实现即插即用的阻碍要因。
[0022] 进而，在增设母线保护用的IED的情形中，需要接收来自与该母线连接的全部线 路的MU54 - 1?54 - η的系统的电流数据。但是，在现有技术中不能实现设别为是增设 的母线保护用的IED并且选定连接对象MU来接收接收数据的自动设定。


【发明内容】

[0023] 本发明的实施方式的目的在于提供一种在新设系统时或增设线路时的IED、MU的 设置或发生终端不良时的更换为替代品时，在母线保护用的IED增设时，能够自动对设定 进行识别的即插即用型的变电站自动化系统及该系统中的终端的自动识别方法。
[0024] 用于解决问题的手段
[0025] 为了达成上述目的，本发明的一个实施方式是一种变电站自动化系统，将分散配 置的多个保护控制终端与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行 结合，并且将对所述保护控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总 线而与所述保护控制终端结合，其特征在于，所述集中监视控制装置具备：接收部、画面数 据制作处理部、登记部、对照处理部以及映射处理部，从而自动识别新加入的保护控制终 端，其中，该接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的保护控制终端 的个别信息；该画面数据制作处理部，根据规定的规则，从所述CID文件提取画面显示符号 以及字符串；该登记部，登记至少记录有变电站的系统构成的SSD文件的信息；该对照处理 部，对所述画面显示符号以及字符串的数据与所述SSD文件的信息进行对照；该映射处理 部，在通过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别信息，对所述SSD 文件的系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以及字符串的数据，制作SCD文件。
[0026] 此外，本发明的其他实施方式是一种变电站自动化系统，将分散配置的多个保护 控制终端与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对 所述保护控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保 护控制终端结合，其特征在于，所述保护控制终端具备：接收部、画面数据制作处理部、登记 部、对照处理部以及映射处理部，从而自动识别新加入的设备终端，其中，接收部，取得CID 文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的所述设备终端的个别信息；画面数据制作处 理部，根据规定的规则，从所述CID文件提取画面显示符号以及字符串；登记部，登记至少 记录有变电站的系统构成的ICD文件或SSD文件的信息；对照处理部，对所述画面显示符号 以及字符串的数据与所述ICD文件或所述SSD文件的信息进行对照；以及映射处理部，在通 过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别信息，对所述ICD文件或所 述SSD文件的与系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以及字符串的数据，制作CID 文件。
[0027] 此外，本发明的另一其他实施方式是一种变电站自动化系统，将分散配置的多个 保护控制终端与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且 将对所述保护控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所 述保护控制终端结合，其特征在于，所述保护控制终端具备：接收部、登记部、对照处理部、 数据有效化处理部以及映射处理部，从而自动识别多个设备终端成为传送连接对象的保护 控制终端的新加入，其中，接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的所 述设备终端的个别信息；登记部，登记至少记录有与计量仪器用变流器相关的信息的SSD 文件的信息；对照处理部，对从所述CID文件提取的与计量仪器用变流器相关的信息与上 述SSD文件的信息进行对照；数据有效化处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，使 与所述计量仪器用变流器相关的信息有效化；以及映射处理部，在通过所述对照而两者一 致的情况下，基于所述CID文件的与所述计量仪器用变流器相关的个别信息，对所述SSD文 件的与系统构成相关的信息分配与所述计量仪器用变流器相关的字符串数据，制作CID文 件。
[0028] 此外，如上述的实施方式中执行的变电站自动化系统的终端自动识别方法也是本 发明的实施方式之一。

【专利附图】

【附图说明】
[0029] 图1是本发明的第1实施方式的变电站自动化系统的结构图。
[0030] 图2是第1实施方式的服务器/HMI中的自动系统数据构建步骤图。
[0031] 图3是SSD文件的信息例。
[0032] 图4是I⑶文件的信息例。
[0033] 图5是S⑶文件的信息例。
[0034] 图6是CID文件的信息例（其1)
[0035] 图7是表示图2的自动链接部的结构的框图。
[0036] 图8是表示第1实施方式的自动识别方法的流程图。
[0037] 图9是第2实施方式的IED中的自动系统数据构建步骤图。
[0038] 图10是表示图9的自动链接部的结构的框图。
[0039] 图11是表示第2实施方式的自动识别方法的流程图。
[0040] 图12是第4实施方式的IED中的自动系统数据构建步骤图。
[0041] 图13是表示图12的自动链接部的结构的框图。
[0042] 图14是表示第4实施方式的自动识别方法的流程图。
[0043] 图15是CID文件的信息例（其2)。
[0044] 图16是第5实施方式的变电站自动化系统的结构图。
[0045] 图17是CID文件的信息例（其3)。
[0046] 图18是CID文件的信息例（其4)。
[0047] 图19是第5实施方式的服务器/HMI中的自动系统数据构建步骤图（IED双重化 例）。
[0048] 图20是第6实施方式的变电站自动化系统的结构图。
[0049] 图21是CID文件的信息例（其5)。
[0050] 图22是CID文件的信息例（其6)。
[0051] 图23是第6实施方式的服务器/HMI中的自动系统数据构建步骤图（MU双重化 例）。
[0052] 图24是第6实施方式的IED中的自动系统数据构建步骤图（MU双重化例）。
[0053] 图25是第7实施方式的变电站自动化系统的结构图。
[0054] 图26是第7实施方式的服务器/HMI2中的自动系统数据构建步骤图（IED/MU双 重化例）。
[0055] 图27是第7实施方式的IED中的自动系统数据构建步骤图（IED/MU双重化例）。
[0056] 图28是以往的变电站自动化系统的结构图。
[0057] 图29是由IEC 61850标准定义的系统数据的生成、构建的步骤的概略图。
[0058] 图30是表示实际的工程中的系统数据的生成、构建的步骤的概略图。

【具体实施方式】
[0059] 以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式中，假设网络 型即插即用中的传送协议、传送步骤完全依据公知的IEC61850标准。
[0060] [第1实施方式]
[0061] (IED加入到新总线时的服务器/HMI中的自动识别）
[0062] (结构）
[0063] 图1表示本发明的第1实施方式的变电站自动化系统的结构。变电站自动化系统 10中，站内监视控制用的集中监视控制装置即服务器/HMI1与按每个设备分散配置的作为 保护控制终端的IED3 - 1?3 - η经由站总线6而连接。此外，每个线路的现场设备（断 路器（circuit breaker)、隔离开关（disconnecting switch)、变压器、计量仪器用变量器 等）5 - 1?5 - η分别经由作为设备终端的MU4 - 1?4 - η而与过程总线7连接。进 而，系统数据构建用的编辑工具2 - 1、2 - 2分别与服务器/ΗΜΙ1和IED3 - 1?3 - η连 接。
[0064] 以下，利用图2?图8说明在依据IEC 61850标准的过程总线7适用的变电站自 动化系统10中，IED3 - 1新加入到总线时由服务器/ΗΜΙ1进行自动识别的方式。
[0065](自动系统数据构建步骤）
[0066] 图2表示服务器/ΗΜΙ1的自动系统数据构建步骤图。
[0067] 首先，为了提供在IED3 - 1新加入到系统总线时进行自动连接识别的即插即用技 术，首先使用编辑工具2 - 1制作SSD文件11，并安装到服务器/ΗΜΙ1。
[0068] 使用由IEC 61850定义的传送规则并经由系统总线从IED3 - 1来数据收集从 IED3 - 1的制造者纳入的CID文件9,通过服务器/ΗΜΙ1的自动链接部13链接到已安装的 SSD文件11，生成S⑶文件12。IED3 - 1的名称、IP地址包含在CID文件9中，因此不需 要用编辑工具2 - 1生成。因此，仅仅是将CID文件9中定义的各种信息与画面的符号、事 件字符串通过自动链接部13链接。由此，能够提供一种自动识别（即插即用），该自动识 别（即插即用）不需要进行图29及图30中实施的由人进行的数据链接、并且能够省略使 ffiD3 - 1加入时的工程作业。
[0069] (SSD 文件）
[0070] 图3中表示预先安装到服务器/HMI 1的SSD文件11的信息例。
[0071] 图3表示单线结线图的信息例，由各线路名称（101?104)、各线路的隔离开关 符号（101A、101B、101C、102A、102B、102C、· · ·104Α、104Β、104〇、各线路的断路器符号 (101D?104D)、各线路的计量仪器用变流器符号（101Ε?104Ε)、各线路的计量仪器用变 压器符号（101F?104F)、母线名称符号（110AU10B)构成。另外，为了方便，线路名称103 以及104的关联符号作为将来线路用而用虚线表示。
[0072] (ICD 文件）
[0073] 图4表示I⑶文件8 (参照图29、30)的信息例。
[0074] 图4是作为对图3的单线结线图信息分配的对象的ICD文件群（120)，由断路器 (XCBR)的逻辑节点（121)、隔离开关（XSWI)的逻辑节点（122)、计量仪器用变流器（TCTR) 的逻辑节点（123)、计量仪器用变压器（TVTR)的逻辑节点（124)、母线保护继电器（PDIF) 的逻辑节点（125)构成。
[0075] (SCD 文件）
[0076] 图5表示S⑶文件12的信息例。
[0077] 以往，将图3的SSD文件11信息和图4的I⑶文件8信息通过编辑工具2 - 1以 手工作业进行合成而制作了 SCD文件12 (参照图29)。具体的合成内容为将图4所示的各 逻辑节点信息分配到图3所示的单线结线图信息的相应处。本实施方式中，如后述那样通 过服务器/HMI1的自动链接部13链接到已安装的SSD文件11，生成S⑶文件12。
[0078] (CID 文件）
[0079] 图6表示CID文件9的信息例（其1)。
[0080] CID文件群（130)由对断路器（XCBR)的逻辑节点添加了设备固有号101D的信息 (131)、对隔离开关（XSWI)的逻辑节点添加了设备固有号101A的信息（132)、对计量仪器用 变流器（TCTR)的逻辑节点添加了设备固有号101E的（133)、对计量仪器用变压器（TVTR) 的逻辑节点添加了设备固有号101F的信息（134)构成。
[0081] 以往，在制作CID文件9之后，如图29所示通过向IED53 - 1或者MU54 - 1反 馈并安装CID文件9来完成系统数据构建。关于反馈的理由，将图6的CID文件9的信息 例与图4的I⑶文件8的信息例进行比较可知，是因为，CID文件9是在图4的I⑶文件8 的信息例中添加了设备固有号而得到的，包含设备固有信息的文件反馈至IED53 - 1或者 MU54 - 1，从而在系统上能够自己识别IED53 - 1或MU54 - 1自身是什么。
[0082] 另一方面，本实施方式中，如以下说明的那样，仅仅是将CID文件9中定义的各种 信息与画面的符号、事件字符串通过自动链接部13链接。
[0083](自动链接部的结构）
[0084] 图7是表示服务器/HMI1的自动链接部13的结构的框图。自动链接部13具有接 收CID文件9的数据接收部14、根据从CID文件9的信息提取到的逻辑节点来提取对应的 画面显示符号、字符串的画面数据制作处理部15、登记SSD文件信息的SSD文件登记部16、 进行画面数据与SSD文件信息的对照处理的对照处理部17、以及作为单线结线图或事件画 面上的消息进行分配而生成S⑶文件并向服务器/HMI1登记的映射处理部18。
[0085] (自动识别方法）
[0086] 关于具体的自动识别方法，根据图8进行说明。图8中，自动链接部13的数据接 收处理部14使用由IEC 61850定义的传送规则收集CID文件9 (S200)。接着，画面数据制 作处理部15根据从图6的CID文件9的信息提取到的逻辑节点，从事先登记的符号文件 (300)以及事件消息文件（400)提取与逻辑节点对应的画面显示符号及字符串（S201)。例 如，若逻辑节点为XCBR(131)，则从符号文件300提取"断路器"符号301、以及从事件消息 文件400提取断路器的事件消息401。
[0087] 进而，对照处理部17对由画面数据制作处理部15生成的与各逻辑节点对应的画 面数据和在SSD文件登记部16中事先登记的图3的SSD文件11的信息进行对照（S202)。 该情况的所谓事先已登记的SSD文件11的信息，在上述例中，若为XCBR则意味着断路器的 事件消息和"断路器"符号。
[0088] 对照的结果，通过双方的信息是否一致的判定（S203)，若认定信息一致（S203的 是），则转移到接收数据的映射处理S204。在信息不一致的情况下（S203的否），重复画面 数据与SSD文件信息的对照处理S202。接着，映射处理部18基于所述对照结果中的符号、 事件消息、以及CID文件9信息中的设备固有号，作为单线结线图或事件画面上的消息而进 行分配，生成图5所示的S⑶文件12并向服务器/HMI登记（S204)。
[0089] (效果）
[0090] 根据本实施方式，通过使用上述方法，能够自动识别新加入到总线的IED3 - 1。因 此，不需要进行由人通过专用工具进行的需要专业性的各种线路终端固有的设定，此外还 能够期待防止出现由设定失误引起的问题的作用。此外，还有助于可靠性提高，还能够期待 与设备增设部分有关的停电时间的缩短。
[0091] [第2实施方式]
[0092] (MU加入到新总线时的IED3 - 1中的自动识别）
[0093] 接着，利用图9?图11对本发明的第2实施方式的变电站自动化系统进行说明。 第1实施方式是在IED3 - 1的新系统总线加入时通过服务器/HMI1进行IED3 - 1新加入 的自动识别的方式，相对于此，第2实施方式是在MU4 - 1加入到新过程总线时通过IED3 - 1进行MU4 - 1的新加入的自动识别的方式。明确地讲，第2实施方式与第1实施方式相 t匕，是将还具有画面功能的IED3 - 1看作服务器/HMI1的方式。
[0094](自动系统数据构建步骤）
[0095] 图9表示IED3 - 1中的自动系统数据构建步骤图。
[0096] 首先，为了提供在MU4 - 1新加入到过程总线时进行自动连接识别的即插即用技 术，预先使用编辑工具2 - 2制作I⑶文件8,并安装到IED3 - 1。
[0097] 对于从MU4 - 1的制造者纳入的CID文件9,使用由IEC 61850定义的传送规则从 MU4 - 1经由过程总线进行数据收集，通过自动链接部23链接到已安装的I⑶文件8,生成 CID文件9A。
[0098] MU4 - 1的名称及IP地址包含在MU4 - 1侧的CID文件9中，因此不需要用编辑 工具2 - 2生成。因此，仅仅是将MU4 - 1侧的CID文件9中定义的各种信息与存放在I⑶ 文件8或SSD文件11中的IED侧的画面的符号或事件字符串通过自动链接部23链接。由 此，能够提供一种自动识别（即插即用），该自动识别（即插即用）不需要以往由人进行的 数据链接、并且能够省略加入MU时的工程作业。
[0099](自动链接部的结构）
[0100] 图1〇是表示IED3 - 1的自动链接部23的结构的框图。自动链接部23具有：接 收CID文件9的数据接收部24、根据从CID文件9的信息提取到的逻辑节点来提取对应的 画面显示符号及字符串的画面数据制作处理部25、登记ICD文件或SSD文件信息的文件登 记部26、进行画面数据与I⑶文件或SSD文件信息的对照处理的对照处理部27、以及作为 单线结线图或事件画面上的消息进行分配而生成CID文件9A并向IED3 - 1登记的映射处 理部28。
[0101](自动识别方法）
[0102] 根据图11对具体的自动识别方法进行说明。
[0103] 图11中，自动链接部23的数据接收处理部24利用由IEC 61850定义的传送规则 收集MU侧的CID文件9 (S300)。接着，画面数据制作处理部25根据从图6的CID文件9的 信息提取到的逻辑节点，从事先登记的符号文件（300)以及事件消息文件（400)提取与逻 辑节点对应的画面显示符号及字符串（S301)。例如，若逻辑节点为TCTR(133)，则从符号文 件300提取"计量仪器用变流器"符号303、以及从事件消息文件400提取计量仪器用变流 器的事件消息403。
[0104] 接着，在IED3 - 1中有画面而需要与画面数据链接的情况下，对照处理部27对由 画面数据制作处理部25生成的与各逻辑节点对应的画面数据和在SSD文件登记部26中事 先登记的图3的SSD文件11的信息进行对照（S302)。IED3 - 1所需要的画面数据的范围 根据IED类别而变化，若是单一线路则为1线路量，在以变电站共通、电压等级、母线共通的 目的设置的情况下则为与该目的相应的画面数据范围。
[0105] 该情况下的已事先登记的SSD文件11的信息，在上述例中，若为TCTR则意味着计 量仪器用变流器的事件消息和"计量仪器用变流器"符号。
[0106] 在IED3 - 1中需要画面的情况下，有在IED3 - 1中存放SSD文件11的方法和在 IED3 - 1侧的I⑶文件8中存放画面的信息的方法，哪个方法都是，只要是依据IEC 61850 标准的记述则没有问题。在I⑶文件8中存放有画面信息的情况下，图11的画面数据与 SSD文件11的对照处理（S302)成为画面数据与I⑶文件8的对照处理。
[0107] 对照的结果，判定双方的信息是否一致（S303)，若认定信息一致（S303的是），则 转移至接收数据的映射处理S304。在信息不一致的情况下（S303的否），重复画面数据与 SSD文件信息的对照处理S302。接着，映射处理部28基于所述对照结果中的符号及事件消 息、以及CID文件9的信息中的设备固有号，作为单线结线图或事件画面上的消息进行分 配，生成图9中所示的CID文件9A并向IED3 - 1登记。另外，服务器/HMI1使用该CID文 件9或9A基于在第1实施方式中说明的方法制作SCD文件。
[0108] (效果）
[0109] 根据本实施方式，通过使用上述方法，能够自动识别新加入到总线的IED3 - 1。因 此，不需要进行由人通过专用工具进行的需要专业性的各种线路终端固有的设定，此外还 能够期待防止出现由设定失误引起的问题的作用。此外，还有助于可靠性提高，还能够期待 与设备增设部分有关的停电时间的缩短。
[0110] [第3实施方式]
[0111] (IED以及MU加入到新总线时的自动识别）
[0112] 接着,对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式的变电站自动化系统的特 征在于在IED3 - 1以及MU4 - 1加入到新总线时进行自动识别。即，本实施方式是将在第 1实施方式中IED3 - 1加入到新系统总线时由服务器/HMI1进行IED新加入的自动识别的 方式和在第2实施方式中MU4 - 1加入到新过程总线时由IED3 - 1进行MU新加入的自动 识别的方式进行组合的方式。
[0113] 在IED3 - 1或MU4 - 1分别被单独地设置的情形中，设置后的不良发生时的终 端更换以外，不能设想。因此，作为线路增设时等的终端增设时的步骤，首先，在使增设 IED3 - 1加入到系统总线、接着使增设MU4 - 1加入到过程总线的步骤中能够进行终端设 置的自动连接识别（即插即用）。即，在实施第1实施方式的自动识别的方法之后实施第2 实施方式的自动识别的方法，从而能够进行线路增设时的该增设对象IED3 - 1、MU3 - 1的 自动连接识别。因此，能够期待提供不需要终端连接的专业知识并且不会发生设定失误的 高可靠性的系统。
[0114] [第4实施方式]
[0115] (使母线保护用IED加入到过程总线7时的自动识别）
[0116] 利用图12?图15对本发明的第4实施方式的变电站自动化系统进行说明。第4 实施方式是第2实施方式的应用例，是涉及从传送连接于过程总线7侧的多个MU4 - 1? 4 一 η中自动识别所需个数的需要进行数据接收的MU的IED3 - 1的自动识别的实施方式。 在使需要从多个MU4 - 1?4 一 η中自动取得接收数据的母线保护用IED3 - 1加入到过 程总线7的情况下，需要通过依据IEC 61850标准的传送从与该保护对象母线连接的全部 线路的MU4 - 1?4 一 η接收系统的电流数据。
[0117] (自动系统数据构建步骤）
[0118] 图12表示IED3 - 1中的自动系统数据构建步骤图。
[0119] 首先，为了提供IED3 - 1(在此假设为母线保护用IED)新加入到过程总线7时 进行自动连接识别的即插即用技术，预先使用编辑工具2 - 2制作SSD文件11并安装到 IED3 - 1。在SSD文件11中存放有单线结线图数据。使用由IEC 61850定义的传送规则 从MU4 - 1?4 一 η经由过程总线7进行数据收集从MU4 - 1?MU4 - η的制造者纳入的 CID文件9,并将CID文件9通过自动链接部33链接到已安装的SSD文件11，生成CID文件 9Α。
[0120] MU的名称及IP地址包含在MU4 - 1?4 - η侧的CID文件9中，因此不需要通 过编辑工具2 - 2生成。因此，仅仅是将多个MU4 - 1?4 一 η侧的CID文件9中定义的 各种信息与SSD文件11中存放的事件字符串等的系统构建信息通过自动链接部33链接。 由此，能够提供一种自动识别（即插即用），该自动识别（即插即用）不需要由人进行的数 据链接、且省略使MU4 - 1?4 一 η加入时的工程作业、并且能够自动取得作为母线保护 IED3 - 1而所需的来自多个MU4 - 1?4 - η的接收数据。
[0121] (自动链接部的结构）
[0122] 图13是表示IED3 - 1的自动链接部33的结构的框图。自动链接部33具有接收 CID文件9的数据接收部34、登记SSD文件信息的SSD文件登记部36、进行画面数据与SSD 文件信息的对照处理的对照处理部35、使通过对照而一致的接收有效化的数据有效化处理 部37、以及作为单线结线图或事件画面上的消息进行分配而生成CID文件9Α并向IED3 - 1登记的映射处理部38。
[0123] (自动识别方法）
[0124] 根据图14说明具体的自动识别方法。图14中，数据接收处理部34使用由IEC 61850定义的传送规则收集CID文件9 (S400)。接着，对照处理部35进行SSD - CID信息 对照处理。具体而言，根据从图15的CID文件9的信息提取的计量仪器用变流器的逻辑节 点（TCTR)，对计量仪器用变流器固有号（101Ε?104Ε)、线路名称（101?104)和在SSD文 件登记部36中事先登记的图3的SSD文件11的信息进行对照（S401)。该情况的已事先 登记SSD文件11的信息，在上述例中，若为TCTR则意味着与图15相同的"计量仪器用变流 器"的固有号、线路名称。
[0125] 对照的结果，判定双方的信息是否一致（S402)，若认定信息一致（S402的是），则 通过数据有效化处理部37使在上述过程中一致的线路名称的计量仪器用变流器固有号 全部的计量仪器用变流器二次的系统电流值的接收有效化（S403)，向接收数据映射处理 S404转移。在信息不一致的情况下（S402的否），重复SSD - CID信息对照处理S401。
[0126] 接着，映射处理部38中，基于所述对照结果中的CID文件9的信息中的变流器固 有号，作为事件消息进行分配，生成图12所示的CID文件9Α并向IED3 - 1登记（S404)。
[0127] (效果）
[0128] 根据本实施方式，通过使用上述方法，能够自动识别新加入到过程总线7的母线 保护用IED3 - 1。因此，能够期待对一个IED3 - 1能够实现系统上需要的来自多个MU4 - 1?4 一 η的自动数据接收识别的高可靠性系统的提供。
[0129] [第5实施方式]
[0130] (将第1实施方式的IED进行双重化的情况的自动识别）
[0131] 利用图16?图19对本发明的第5实施方式进行说明。第5实施方式是将第1实 施方式的IED进行双重化的例子。
[0132] 图16表不第5实施方式的变电站自动化系统的结构图。本实施方式的变电站自 动化系统20的结构与图1所示的第1实施方式的变电站自动化系统10的结构相比，不同 点仅在于每个线路的IED如3 - 1Α、3 - 1Β那样被双重化。本实施方式中，基于双重化的 IED的CID文件信息，能够以对双重化的IED分配的IED号小的IED为优先而自动识别加入 到新总线的IED。此外，在优先识别的IED中发生了不良的情况下，采用自动切换为下一位 次的健全IED来使用的方式。
[0133] (自动系统数据构建步骤）
[0134] 代替第1实施方式中使用的CID文件（其1 :图6)，使用图17所示的CID文件的 信息例（其3)的IED - Α系列CID文件群140Α、以及图18所示的CID文件的信息例（其 4)的IED - B系列CID文件群140B。将该两个CID文件分别如图19所示作为各个IED3 - 1A、3 - 1B的CID文件（501、502)而与第1实施方式同样地进行处理，从而能够进行IED的 两个系列（IED - A、IED - B系列）的自动识别。
[0135] 通过服务器/HMI1将适用数据的规则设为优先固定到小号的IED - A系列，从而 平时使用IED - A系列侧数据，在IED - A系列侧发生了不良的情况下自动切换为大号侧 IED - B系列数据。由此，即使在1台IED中发生了不良的情况下，也能够作为系统而通常 运用。此外，仅更换不良的IED3 - 1A，关于随之变更的IED3 - 1B的信息，能够通过第1实 施方式中记载的方法再次向系统识别。
[0136] 因此，根据本实施方式，能够不需要进行终端发生不良时的终端更换作业中的由 人进行的初始设定，还能够期待现场更换时的停电时间缩短。
[0137] [第6实施方式]
[0138] (将第2实施方式的MU进行双重化的情况的自动识别）
[0139] 利用图20?图24对本发明的第6实施方式进行说明。第6实施方式是将第2实 施方式的MU进行双重化的例子。
[0140] 图20表不第6实施方式的变电站自动化系统的结构图。本实施方式的变电站自 动化系统30的结构与图1所示的第1实施方式的变电站自动化系统10的结构相比，不同 点仅在于每个线路的MU如4 一 1A、4 一 1B那样被双重化。本实施方式中，基于双重化的MU 的CID文件信息，能够以对双重化的MU分配的MU号小的MU为优先而自动识别加入到新总 线的MU。此外，在优先识别的MU中发生了不良的情况下，采用自动切换为下一位次的健全 MU来使用的方式。
[0141] (自动系统数据构建步骤）
[0142] 代替第2实施方式中使用的CID文件9 (其1 :图6)，使用图21所示的CID文件 信息例（其5)的MU - A系列CID文件群150A、以及图22所示CID文件信息例（其6)的 MU - B系列CID文件群150B。即，本实施方式中，作为如图23所示的IED3 - 1A的CID文 件503以及如图24所示那样各个MU4 - 1A、4 - 1B的CID文件（506、507)，与第2实施方 式相同地进行处理，从而能够进行MU的两个系列（MU - A、MU - B系列）的自动识别。
[0143] 通过将适用数据的规则设为优先固定为小号的MU - A系列，从而平时使用MU - A 系列侧数据，在MU - A系列侧发生了不良的情况下，自动切换为大号侧MU - B系列数据。 由此，在1台MU中发生了不良的情况下，也能作为系统而进行通常运用。此外，仅更换不良 的MU4 - 1A，关于随之变更的MU4 - 1B的信息，能够通过第2实施方式中记载的方法再次 向系统识别。
[0144] 因此，根据本实施方式，能够不需要终端发生不良时的终端更换作业中的有人进 行的初始设定，还能够能期待现场更换时的停电时间缩短。
[0145] [第7实施方式]
[0146] (将IED以及MU进行双重化的情况的自动识别）
[0147] 利用图25?27对本发明的第7实施方式进行说明。第7实施方式是将第5实施 方式和第6实施方式组合而将IED以及MU进行双重化的例子。
[0148] 图25中表不第7实施方式的变电站自动化系统的结构图。本实施方式的变电站 自动化系统40的结构与图16所示的第5实施方式的变电站自动化系统20相比，不同点仅 在于每个线路的MU如4 一 1A、4 一 1B那样被双重化。本实施方式中，基于双重化的IED的 CID文件信息以及双重化的MU的CID文件信息，能够进行这些双重化的IED以及双重化的 MU的加入新总线时的自动识别。此外，在将小号优先识别的IED或MU中发生了不良的情况 下，采用自动切换到大号的健全IED或者MU来使用的方式。
[0149] (自动系统数据构建步骤）
[0150] 本实施方式中，作为如图26所示的各个IED3 - 1A、3 - 1B的CID文件（504、505)、 以及如图27所示的各个MU4 - 1A、4 一 1B的CID文件（506、507)，与第1以及第2实施方 式相同地进行处理，从而能够进行IED的两个系列（IED - A、IED - B系列）和MU的两个 系列（MU - A、MU - B系列）的自动识别。
[0151] 将使用数据的规则设为优先固定小号的IED - A/MU - A系列，从而平时使用 IED - A/MU - A系列侧数据，在A系列侧发生了不良的情况下自动切换到大号侧B系列数 据。由此，在1台IED以及1台MU中发生了不良（双重不良）的情况下也能够作为系统而 通常运用。此外，仅更换不良的IED3 - 1A/MU4 - 1A，对于随之变更的IED3 - 1B/MU4 - 1B的信息，能够通过第1实施方式或者第2实施方式中记载的方法再次向系统识别。
[0152] 因此，根据本实施方式，能够不需要在发生终端不良时的终端更换作业中的由人 进行的初始设定，还能够期待现场更换时的停电时间缩短。
[0153] [其他实施方式]
[0154] (1)上述的各实施方式中，作为IED，特别以IED3 - 1为例进行了说明，但也可以 是IED3 - 1?3 - η之中的任一个IED。
[0155] (2)上述的各实施方式中，作为MU，特别以MU4 - 1为例进行了说明，但也可以是 MU4 - 1?4 - η之中的任一个MU。
[0156] (3)以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子来提 示的，并没有要限定发明的范围。这些实施方式能够以其他多种形态实施，在不脱离发明的 主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及 主旨，并且包含于权利要求书中记载的发明及其均等的范围。
[0157] 附图标记说明
[0158] 1......服务器/HMI
[0159] 2 - 1、2 - 2......编辑工具
[0160] 3 - 1 ?3 - n、3 - 1A、3 - 1B ?3 - nA、3 - nB......IED (保护控制终端）
[0161] 4 - 1 ?4 - n、4 - 1A、4 - 1B ?4 - nA、4 - nB......MU (设备终端）
[0162] 5 - 1?5 - η......现场设备
[0163] 6......站总线
[0164] 7……过程总线
[0165] 8......ICD 文件
[0166] 9、9Α......CID 文件
[0167] 10、20、30、40......变电站自动化系统
[0168] 11......SSD 文件
[0169] 12......SCD 文件
[0170] 13……自动链接部
[0171] 14......数据接收处理部（接收部）
[0172] 15……画面数据制作处理部
[0173] 16……SSD文件登记部（登记部）
[0174] 17……对照处理部
[0175] 18......映射处理部
[0176] 23……自动链接部
[0177] 24......数据接收处理部（接收部）
[0178] 25……画面数据制作处理部
[0179] 26……文件登记部（登记部）
[0180] 27……对照处理部
[0181] 28……映射处理部
[0182] 33……自动链接部
[0183] 34......数据接收处理部（接收部）
[0184] 35……对照处理部
[0185] 36……SSD文件登记部（登记部）
[0186] 37……数据有效化处理部
[0187] 38......映射处理部
[0188] 501......IED3 - 1Α 的 CID 文件
[0189] 502......IED3 - 1Β 的 CID 文件
[0190] 503......IED3 - 1Α 的 CID 文件
[0191] 504......IED3 - 1Α 的 CID 文件
[0192] 505......IED3 - 1Β 的 CID 文件
[0193] 506......MU4 - 1A 的 CID 文件
[0194] 507......MU4 - IB 的 CID 文件
【权利要求】
1. 一种变电站自动化系统，将分散配置的多个保护控制终端与对被监视控制对象设备 进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护控制终端以及变电站进行 监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终端结合而成，其特征在于， 所述集中监视控制装置具备接收部、画面数据制作处理部、登记部、对照处理部及映射 处理部，从而自动识别新加入的保护控制终端， 该接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的保护控制终端的个别 信息； 该画面数据制作处理部，根据规定的规则，从所述CID文件提取画面显示符号以及字 符串； 该登记部，登记至少记录有变电站的系统构成的SSD文件的信息； 该对照处理部，对所述画面显示符号以及字符串的数据和所述SSD文件的信息进行对 眧. >、、、? 该映射处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别 信息，对所述SSD文件的与系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以及字符串的数 据，制作SCD文件。
2. -种变电站自动化系统，将分散配置的多个保护控制终端与对被监视控制对象设备 进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护控制终端以及变电站进行 监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终端结合而成，其特征在于， 所述保护控制终端具备接收部、画面数据制作处理部、登记部、对照处理部以及映射处 理部，从而自动识别新加入的设备终端， 该接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的所述设备终端的个别 信息； 该画面数据制作处理部，根据规定的规则，从所述CID文件提取画面显示符号以及字 符串； 该登记部，登记至少记录有变电站的系统构成的ICD文件或SSD文件的信息； 该对照处理部，对所述画面显示符号以及字符串的数据和所述ICD文件或所述SSD文 件的信息进行对照； 该映射处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别 信息，对所述ICD文件或所述SSD文件的与系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以 及字符串的数据，制作CID文件。
3. 如权利要求1所述的变电站自动化系统，其特征在于， 所述保护控制终端具备： 接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的所述设备终端的个别信 息； 画面数据制作处理部，根据规定的规则，从所述CID文件提取画面显示符号以及字符 串； 登记部，登记至少记录有变电站的系统构成的ICD文件或SSD文件的信息； 对照处理部，对所述画面显示符号以及字符串的数据和所述ICD文件或所述SSD文件 的信息进行对照；以及 映射处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别信 息，对所述ICD文件或所述SSD文件的与系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以及 字符串的数据，制作CID文件。
4. 一种变电站自动化系统，将分散配置的多个保护控制终端与对被监视控制对象设备 进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护控制终端以及变电站进行 监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终端结合而成，其特征在于， 所述保护控制终端具备接收部、登记部、对照处理部、数据有效化处理部以及映射处理 部，从而自动识别多个设备终端成为传送连接对象的保护控制终端的新加入， 该接收部，取得CID文件，该CID文件包含加入到所述过程总线的多个所述设备终端的 个别信息； 该登记部，登记至少记录有与计量仪器用变流器相关的信息的SSD文件的信息； 该对照处理部，对从所述CID文件提取的与计量仪器用变流器相关的信息与上述SSD 文件的信息进行对照； 该数据有效化处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，使与所述计量仪器用变 流器相关的信息有效化； 该映射处理部，在通过所述对照而两者一致的情况下，基于所述CID文件的与所述计 量仪器用变流器相关的个别信息，对所述SSD文件的与系统构成相关的信息分配与所述计 量仪器用变流器相关的字符串数据，制作CID文件。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的变电站自动化系统，其特征在于， 将所述各保护控制终端进一步多重化为多个，并根据规定的规则赋予位次，使第1位 次的保护控制终端优先识别而使用，在优先识别出的所述保护控制终端发生了不良时，自 动切换为下一位次的保护控制终端来使用。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的变电站自动化系统，其特征在于， 将所述各设备终端进一步多重化为多个，并通过规定的规则赋予位次，将第1位次的 设备终端优先识别而使用，在优先识别出的所述设备终端发生了不良时，自动切换为下一 位次的设备终端来使用。
7. -种变电站自动化系统的终端自动识别方法，其是将分散配置的多个保护控制终端 与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护 控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终 端结合而成的变电站自动化系统的终端自动识别方法，其特征在于，具备如下工序： 将至少记录有变电站的系统构成的SSD文件登记到所述集中监视控制装置的工序； 通过所述集中监视控制装置取得包含加入到所述过程总线的保护控制终端的个别信 息的CID文件的工序； 根据规定的规则从所述CID信息提取画面显示符号以及字符串的工序； 对所述画面显示符号以及字符串的数据与所述SSD文件的信息进行对照，在两者一致 的情况下，基于所述CID文件的设备个别信息，对所述SSD文件的与系统构成相关的信息分 配所述画面显示符号以及字符串的数据，制作S⑶文件的工序。
8. -种变电站自动化系统的终端自动识别方法，其是将分散配置的多个保护控制终端 与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护 控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终 端结合而成的变电站自动化系统的终端自动识别方法，其特征在于，具备如下工序： 将至少记录有变电站的系统构成的ICD文件或SSD文件登记到所述保护控制终端的工 序； 通过所述保护控制终端取得包含加入到所述过程总线的设备终端的个别信息的CID 文件的工序； 根据规定的规则，从所述CID信息提取画面显示符号以及字符串的工序；以及 对所述画面显示符号以及字符串的数据与所述ICD文件或所述SSD文件的信息进行对 照，在两者一致的情况下，基于所述CID文件的设备个别信息，对所述ICD文件或所述SSD 文件的与系统构成相关的信息分配所述画面显示符号以及字符串的数据，制作CID文件的 工序。
9. 一种变电站自动化系统的终端自动识别方法，其是将分散配置的多个保护控制终端 与对被监视控制对象设备进行中继的设备终端经由过程总线进行结合，并且将对所述保护 控制终端以及变电站进行监视控制的集中监视控制装置经由站总线而与所述保护控制终 端结合而成的变电站自动化系统的终端自动识别方法，其特征在于，具备如下工序： 将至少记录有与计量仪器用变流器相关的信息的SSD文件登记到所述保护控制终端 的工序； 通过所述保护控制终端取得包含加入到所述过程总线的多个所述设备终端的个别信 息的CID文件的工序； 对从所述CID文件提取的与计量仪器用变流器相关的信息与所述SSD文件的信息进行 对照，在两者一致的情况下，使与所述计量仪器用变流器相关的信息有效化的工序；以及 基于所述CID文件的与所述计量仪器用变流器相关的个别信息，对所述SSD文件的与 系统构成相关的信息分配与所述计量仪器用变流器相关的字符串的数据，制作CID文件的 工序。
【文档编号】G06F13/00GK104106056SQ201380008635
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年2月8日 优先权日:2012年2月10日
【发明者】森田茂和, 金田启一 申请人:株式会社东芝