Beschreibung
Verfahren zum Konfigurieren einer Anordnung zum Schützen, Steuern oder Überwachen einer elektrischen Schalt- oder Ener- gieversorgungsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konfigurieren einer ein Leitebenengerät und zumindest ein mit dem Leit- ebenengerät verbundenes Feldgerät aufweisenden Anordnung, die zum Schützen, Steuern oder Überwachen einer elektrischen Schalt- oder Energieversorgungsanlage geeignet ist, wobei eine die Konfiguration der Anordnung beschreibende Leitebe- nenkonfigurationsdatei erzeugt wird.
Zum Schützen, Steuern und Überwachen von elektrischen Schaltoder Energieversorgungsanlagen werden bekanntermaßen Sta- tionsautomatisierungssysteme eingesetzt. Ein solches Stationsautomatisierungssystem weist Geräte, wie Feldgeräte, insbesondere Schutzgeräte, sowie zumindest ein übergeordnetes Leitebenengerät auf, wobei die Geräte zur Erfüllung ihrer Aufgaben untereinander Informationen austauschen. Zum Austausch von Informationsobjekten wird eine vorgegebene Kommunikationstechnologie mit einem Übertragungsmedium und mit einem Kommunikationsprotokoll eingesetzt. Beispielsweise kann bei Stationsautomatisierungssystemen das Kommunikationsprotokoll nach dem IEC 61850-Standard verwendet werden.
Die Kommunikation nach dem IEC 61850-Standard basiert auf dem Austausch von Informationsobjekten, die in den Datenmodellen der eingesetzten Geräte implementiert sind. Die Datenmodelle der Geräte spiegeln die Funktionen aus Sicht der verwendeten Geräte der jeweiligen Hersteller wieder. Da das Strukturieren und der Umfang der Gerätefunktionen von der jeweiligen herstellerspezifischen FunktionsImplementierung bestimmt werden,
unterscheiden sich die einzelnen Datenmodelle und das daraus resultierende Adressierungsschema der zu übertragenden Informationsobjekte. Bei Geräten unterschiedlicher Hersteller unterscheiden sich somit im Allgemeinen die Adressierungssche- mata, obwohl die Geräte vergleichbare Schutz- und Steuerungs- funktionen anbieten. Bei derzeit bekannten Geräten zum Schützen, Steuern und Überwachen elektrischer Schalt- oder Energieversorgungsanlagen ist es aufgrund der unterschiedlichen Adressierungsschemata von Geräten unterschiedlicher Herstel- ler mitunter sehr aufwendig, ein in der Anlage vorhandenes
(altes) Feldgerät durch ein neues Feldgerät auszutauschen, da nämlich im Allgemeinen nicht nur das von der Änderung betroffene Feldgerät in seiner Parametrierung angepasst werden muss, sondern darüber hinaus alle anderen Geräte, die mit diesem Feldgerät Daten austauschen, nämlich deshalb, weil sich das Datenmodell des neuen Feldgeräts von dem des alten Feldgeräts im Allgemeinen unterscheiden wird.
Aus diesem Grunde erfordert ein Austausch eines Feldgeräts einer elektrischen Schalt- oder Energieversorgungsanlage in der Regel eine Vielzahl an Schritten, wie beispielsweise folgende :
- Aktualisieren der Anlagenkonfiguration in einem System- konfigurator zur Berücksichtigung eines geänderten Da- tenmodells,
- Elektrisches Freischalten aller derjenigen Felder der elektrischen Schalt- oder Energieversorgungsanlage, deren Geräte von der Neuparametrierung betroffen sind,
- Deaktivieren der Kommunikation aller Geräte, die von einer Neuparametrierung betroffen sind,
- Aktualisieren der Geräteparametrierung aller betroffenen Geräte,
- Durchführen eines Geräteneustarts aller neu parametrier- ten Geräte,
- Prüfen der korrekten Funktion der neu parametrierten Geräte (Schutzprüfung, Bittest, Funktionsprüfung) und
- Zuschalten der freigeschalteten Felder der Schalt- oder Energieversorgungsanlage .
Die beschriebene Austauschprozedur verursacht einen erheblichen Parametrier- und Prüfaufwand. Da der Anlagenbetrieb für die Dauer des Geräteaustauschs eingeschränkt ist, sind zusätzliche organisatorische Maßnahmen, wie z. B. das Beantra- gen von Freischaltterminen zum Freischalten der Schalt- oder Energieversorgungsanlage, erforderlich. Das beschriebene Freischalten von Feldern wird daher in elektrischen Übertragungsnetzen nur sehr ungern durchgeführt, so dass Freischaltungen in der Regel zumindest ein Jahr im Voraus bei der zu- ständigen Last -Managementsteile der betroffenen Felder angemeldet werden müssen. Auch verursachen Freischaltungen Fahrplanänderungen des Last -Managements, die im Allgemeinen zu nicht unerheblichen Ausfallkosten führen, denn im Falle einer Freischaltung reduziert sich in der Regel die Transportkapa- zität des Übertragungsnetzes.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Konfigurieren einer ein Leitebenengerät und zumindest ein mit dem Leitebenengerät verbundenes Feldgerät auf- weisenden Anordnung anzugeben, das im Falle eines Gerätewechsels einen möglichst geringen Aufwand erforderlich macht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach einem Ersetzen des Feldgeräts durch ein neues Feldgerät eine neue Leit- ebenenkonfigurationsdatei , die die alte Leitebenenkonfigura- tionsdatei ersetzt und die Eigenschaften des neuen Feldgeräts berücksichtigt, und mit dieser neuen Leitebenenkonfigurationsdatei ein neuer Feldgerätparametrierdatensatz erzeugt wird, mit dem sich das neue Feldgerät automatisch parametrie- ren lässt, wobei aus der alten Leitebenenkonfigurationsdatei Telegrammkonfigurationsdaten extrahiert werden, die die Da- tentelegrammerzeugung des alten Feldgeräts beschreiben, und mit diesen Telegrammkonfigurationsdaten die neue Leitebenenkonfigurationsdatei sowie der neue Feldgerätparametrierdatensatz derart gebildet werden, dass das neue Feldgerät Datentelegramme mit einer Datentelegrammadressierung erzeugt, die mit der Datentelegrammadressierung des alten Feldgeräts übereinstimmt .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass bei diesem die Datentelegrammadressie- rung auch im Falle eines Gerätewechsels unverändert bleibt, so dass ein erfolgter Feldgerätewechsel für die übrigen Geräte keine große Bedeutung hat, weil sich das neue Feldgerät bei der Datentelegrammerzeugung genauso verhält wie das alte ausgewechselte Feldgerät.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die neue Leitebenenkonfigurationsdatei unter Heranziehung der alten Leitebenenkonfigurationsdatei sowie einer die Eigenschaften des neuen Feldgeräts beschreibenden Eigenschaftsbeschreibungsdatei des neuen Feldgeräts gebildet wird. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird also die neue Leitebenenkonfigurationsdatei durch ein Zusammenführen zweier Eingangsdateien gebildet .
Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die alte Leit- ebenenkonfigurationsdatei eine SCD-Datei nach dem IEC61850- Standard ist und aus dieser die Telegrammkonfigurationsdaten extrahiert werden und wenn als neue Leitebenenkonfigurations- datei ebenfalls eine SCD-Datei nach dem IEC61850-Standard gebildet wird. Beispielsweise wird als Eigenschaftsbeschrei- bungsdatei des neuen Feldgeräts eine ICD-Datei des neuen Feldgeräts nach dem IEC61850-Standard verwendet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in der alten Leitebenenkonfigurationsdatei zumindest ein „General Object Oriented System Environment "-Kontrollblock, also ein „GOOSE-Kontrollblock nach dem IEC61850-Standard, identifiziert wird. In diesem Falle lässt sich beispielsweise prüfen, welchem „Logical Device"- Namen nach dem IEC61850-Standard der GOOSE-Kontrollblock in der alten Leitebenenkonfigurationsdatei zugeordnet ist . Bevorzugt wird in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei der entsprechende "Logical Device "-Name hinzugefügt, sofern die- ser dort noch nicht vorhanden ist.
Auch wird vorzugsweise der GOOSE-Kontrollblock der alten Leitebenenkonfigurationsdatei auch in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei eingerichtet, und zwar unter Zuordnung zu demselben „Logical Device "-Namen, zu dem der GOOSE-Kontrollblock in der alten Leitebenenkonfigurationsdatei zugeordnet ist. Beispielsweise erfolgt das Einrichten des GOOSE-Kon- trollblocks in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei durch Kopieren des GOOSE-Kontrollblocks der alten Leitebenenkonfi- gurationsdatei in die neue Leitebenenkonfigurationsdatei .
Wenn sich die Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts von denen des alten Feldgeräts unterscheiden, wird vorzugsweise innerhalb des GOOSE-Kontrollblocks der neuen Leitebenenkonfi-
gurationsdatei der DataSet-Eintrag gemäß 61850-Standard an die Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts angepasst .
Die Gerätefunktionsnamen des alten Feldgeräts können bei- spielsweise aus der Leitebenenkonfigurationsdatei ausgelesen werden. Die Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts werden beispielsweise aus einer Datenbank entnommen oder von einer Bedienperson abgefragt, vorzugsweise über eine Datenverarbeitungsanlage wie einen PC oder dergleichen.
Die Zuordnung der Gerätefunktionsnamen des alten Feldgeräts zu den Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts kann beispielsweise ebenfalls der genannten Datenbank entnommen oder von der genannten Bedienperson abgefragt werden.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Konfigurationsgerät zum Konfigurieren einer ein Leitebenengerät und zumindest ein mit dem Leitebenengerät verbundenes Feldgerät aufweisenden Anordnung zum Schützen, Steuern oder Überwachen einer elektrischen Schalt- oder Energieversorgungsanlage.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass das Konfigurationsgerät geeignet ist, eine neue Leitebenenkonfigurationsdatei unter Heranziehung einer alten Leitebenenkonfigu- rationsdatei sowie einer die Eigenschaften des neuen Feldgeräts beschreibenden Eigenschaftsbeschreibungsdatei des neuen Feldgeräts zu bilden.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Konfigurations- geräts sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen des erfindungsgemäßen Konfigurationsgeräts im Wesentlichen entsprechen.
Vorzugsweise weist das Konfigurationsgerät eine Datenverarbeitungsanlage auf, in der ein Programm installiert ist, das zum Konfigurieren einer ein Leitebenengerät und zumindest ein mit dem Leitebenengerät verbundenes Feldgerät aufweisenden Anordnung geeignet ist .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Computerprogrammprodukt zur Installation in einem Konfigurationsgerät, wie es oben beschrieben ist.
Erfindungsgemäß ist mit dem Computerprogrammprodukt eine Datenverarbeitungsanlage derart programmierbar, dass diese zum Konfigurieren einer ein Leitebenengerät und zumindest ein mit dem Leitebenengerät verbundenes Feldgerät aufweisenden Anordnung geeignet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit
Feldgeräten und einem Leitebenen-Gerät,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein
Konfigurationsgerät zum Konfigurieren der An- Ordnung gemäß der Figur 1 nach einem Austausch eines Feldgeräts,
Figuren 3-4 jeweils ein Ausführungsbeispiel für das Erzeugen einer neuen Leitebenenkonfigurationsdatei mit Hilfe einer die Eigenschaften des neuen
Feldgeräts beschreibenden ICD-Eigenschaftsbe- schreibungsdatei und einer alten Leitebenenkon- figurationsdatei , die die Anordnung vor dem Austausch des Feldgeräts beschreibt .
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Stations- automatisierungssystem 10 gezeigt, das zum Schützen, Steuern oder Überwachen einer nicht weiter dargestellten elektrischen Schalt- oder Energieversorgungsanlage geeignet ist. Das Sta- tionsautomatisierungssystem 10 umfasst drei Feldgeräte IEDl, IED2 und IED_alt, bei denen es sich beispielsweise um Schutzgeräte handeln kann, sowie ein Leitebenen-Gerät 20. Die Geräte stehen über ein Kommunikationsnetz 30 miteinander in Verbindung. Die Konfiguration der Anordnung 10 wird durch eine Leitebenenkonfigurationsdatei SCD (vgl. Fig. 2) beschrieben.
Wird nun eines der Feldgeräte, beispielsweise das Feldgerät IED_alt, durch ein neues Feldgerät IED_neu ersetzt, so muss eine neue Leitebenenkonfigurationsdatei gebildet werden, die die alte Leitebenenkonfigurationsdatei ersetzt und die Eigenschaften des neuen Feldgeräts berücksichtigt. Dies ist in der Figur 2 näher gezeigt .
In der Figur 2 erkennt man die alte Leitebenenkonfigurationsdatei SCD, die sich auf die Eigenschaften der Schutzgeräte IEDl, IED2 und IED_alt bezieht. Mit dieser alten Leitebenenkonfigurationsdatei SCD sowie mit einer die Eigenschaften des neuen Feldgeräts IED_neu beschreibenden ICD-Eigenschaftsbe- Schreibungsdatei ICD wird eine neue Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' gebildet. Aus dieser neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' lässt sich anschließend beispielsweise auch ein neuer Feldgerätparametrierdatensatz erzeugen, mit dem
sich das neue Feldgerät IED_neu automatisch parametrieren lässt .
Zum Erzeugen der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' ist in der Figur 2 ein Konfigurationsgerät 40 vorgesehen. Das Konfigurationsgerät 40 kann beispielsweise eine Datenverarbeitungsanlage 50 aufweisen, in der ein entsprechendes Steuer- bzw. Konfigurationsprogramm 60 installiert ist.
In der Figur 2 erkennt man außerdem eine Datenbankeinrichtung 70, aus der die Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts sowie die Zuordnung der Gerätefunktionsnamen des alten Feldgeräts zu den Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts entnom- men werden können. Die Datenbankeinrichtung 70 kann einen Bestandteil des Konfigurationsgeräts 40 bilden oder eine davon separate Komponente sein.
Die Funktionsweise des Konfigurationsgeräts 40 bzw. der Datenverarbeitungsanlage 50 sowie des Steuerprogramms 60 wird beispielhaft nachfolgend anhand der Figuren 3 und 4 erläutert .
In der Figur 3 sieht man einen Ausschnitt eines Ausführungs- beispiels für eine alte Leitebenenkonfigurationsdatei SCD nach dem IEC61850-Standard. Dargestellt sind ein „logical de- vice"-Fach „LD Protection", innerhalb dessen die Gerätefunktionen als „logical nodes" definiert sind. Die Gerätefunktionen heißen bei dem Feldgerät IED_alt beispielsweise PTOCl, PTOC2 und PTRCl.
Auch erkennt man in der alten Leitebenenkonfigurationsdatei SCD einen „General Object Oriented System Environment "-Kontrollblock, kurz GOOSE-Kontrollblock genannt, GCB_alt mit
einem DataSet-Eintrag DSE_alt, in dem Verweise „Protec- tion/PTOCl.Str", „ Protection/PTOC2. Str" und „Protec- tion/PTRCl .Tr" enthalten sind, die auf die Gerätefunktionen PTOCl, PTOC2 und PTRCl verweisen.
Das Konfigurationsgerät 40 wird nun in der alten Leitebenen- konfigurationsdatei SCD den GOOSE-Kontrollblock GCB_alt identifizieren. Außerdem wird das Konfigurationsgerät 40 prüfen, welchem „Logical Device "-Namen der GOOSE-Kontrollblock GCB_alt in der alten Leitebenenkonfigurationsdatei SCD zugeordnet ist; in diesem beispielhaften Fall ist dies der „Logical Device "-Name „ Protection" .
Anschließend prüft das Konfigurationsgerät 40, ob der „Logi- cal Device "-Name „Protection" in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' bereits vorhanden ist, beispielsweise, weil er aus der die Eigenschaften des neuen Feldgeräts IED_neu beschreibenden ICD-Eigenschaftsbeschreibungsdatei ICD durch Kopieren entnommen worden ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der "Logical Device "-Name „Protection" noch hinzugefügt
(Schritt 100) .
Nachfolgend wird der GOOSE-Kontrollblock GCB_alt der alten Leitebenenkonfigurationsdatei SCD in der neuen Leitebenenkon- figurationsdatei SCD' instanziiert , beispielsweise durch ein Kopieren des GOOSE-Kontrollblock GCB_alt, und es wird ein neuer GOOSE-Kontrollblock GCB_neu gebildet (Schritt 110) .
In einem weiteren Schritt 120 prüft das Konfigurationsgerät 40, ob sich die Gerätefunktionsnamen des neuen Feldgeräts von denen des alten Feldgeräts unterscheiden. Bei dem Ausführungsbeispiel heißen die Gerätefunktionen bei dem neuen Feldgerät EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl und somit anders als die Gerätefunktionen PTOCl, PTOC2 und PTRCl des alten Feldgeräts.
Die Gerätefunktionsnamen EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl des neuen Feldgeräts können aus der Datenbank 70 gemäß der Figur 2 entnommen oder von einer Bedienperson abgefragt werden; entsprechend kann auch die Zuordnung der Gerätefunktionsnamen des alten Feldgeräts zu den Gerätefunktionsnamen des neuen
Feldgeräts der Datenbank 70 entnommen oder von der Bedienperson abgefragt werden.
Die Gerätefunktionen EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl werden bei dem neuen Feldgerät IED_neu beispielsweise unter einem anderen „logical device "-Namen, zum Beispiel dem „logical de- vice"-Namen „LD OC" geführt. Demgemäß wird das Konfigurationsgerät 40 in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' einen entsprechenden „logical device"-Namen „LD OC" einführen und darin die Gerätefunktionen EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl benennen (Schritt 130) .
Um die Umbenennung der Gerätefunktionen in dem GOOSE-Kon- trollblock GCB_neu der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' zu berücksichtigen, wird das Konfigurationsgerät 40 innerhalb des GOOSE-Kontrollblocks GCB_neu der neuen SCD-Datei SCD' den DataSet -Eintrag DSE_neu an die Gerätefunktionsnamen EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl des neuen Feldgeräts IED_neu anpassen. Dies erfolgt durch ein Ersetzen der alten Einträge „ Protection/PTOCl . Str" , „ Protection/PTOC2. Str" und „Protec- tion/PTRCl.Tr" durch neue Einträge „OC/EfPTOClO . Str", „OC/EfPTOC15.Str" und „OC/EfPTRCl .Tr", die auf die Gerätefunktionsnamen EfPTOClO, EfPTOC15 und EfPTRCl unter dem „logical device"-Namen „LD OC" verweisen (Schritt 140) .
Mit der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' wird nachfolgend automatisch ein Feldgerätparametrierdatensatz - nachfolgend kurz Parametrierdatensatz genannt - erzeugt, mit dem sich das neue Feldgerät IED neu parametrieren lässt . Da in
der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' die Telegrammkonfigurationsdaten des alten ersetzten Feldgeräts IED_alt berücksichtigt worden sind, wird auch der neue Parametrierda- tensatz diese alten Telegrammkonfigurationsdaten berücksich- tigen und damit das neue Feldgerät IED_neu derart parametrie- ren, dass sich das neue Feldgerät IED_neu bezüglich der Da- tentelegrammadressierung genauso verhält wie seinerzeit das alte ersetzte Feldgerät IED_alt. Die Erzeugung eines Para- metrierdatensatzes aus einer SCD-Datei gemäß IEC61850-Stan- dard ist in dem genannten Standard erwähnt, so dass diesbezüglich auf diesen Standard verwiesen sei.
In der Figur 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für die Funktionsweise des Konfigurationsgeräts 40 bzw. der Datenver- arbeitungsanlage 50 sowie des Steuerprogramms 60 gezeigt.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der neuen Leitebenenkonfigurationsdatei SCD' das „logical device"-Fach „LD Pro- tection" bereits vorhanden, so dass dieses nicht zusätzlich instanziiert zu werden braucht. Der Schritt 100 des Instan- ziierens des „logical device"-Fachs „LD Protection" (vgl. Figur 3) entfällt somit ersatzlos.
Im Übrigen kann das Verfahren wie im Zusammenhang mit der Figur 3 erläutert durchgeführt werden.