[發明專利]用于數字變電站中的網絡失效轉移的系統和方法

有效

• 申請號: 201810314577.8
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108696412B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: M.G.卡納巴;I.哈摩爾
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H02J13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;張金金

本發明提供用于數字變電站中的網絡失效轉移的系統和方法。一種方法包括通過智能電子裝置（IED）而從過程接口單元（PIU）并行地接收經由點對點連接的預先配置的數據流和經由以太網網絡的一個或多個其它數據流。該方法進一步包括確定滿足以下的失效條件中的至少一個：預先配置的數據流中的幀丟失或延遲；數據流中的幀中的數據的質量低于第一閾值；與數據流中的幀中的數據相關聯的時間的周期低于第二閾值；或與PIU相關聯的健康指示符低于第三閾值。該方法還允許識別一個或多個其它數據流中的至少一個冗余幀。如果冗余幀中的數據的質量令人滿意，則該方法繼續使用冗余幀，以便進行進一步的處理。

相關申請

本申請是提交于2016年7月28日的標題為“用于數字變電站中具有架構冗余的無配置過程總線的系統和方法”的美國序列號15/222484的部分連續案并且申請對其的優先權，通過引用而將該申請的內容合并于本文中。

技術領域

本公開涉及數字變電站，且更具體地，涉及用于數字變電站中的網絡失效轉移的系統和方法。

背景技術

數字變電站的使用持續增長。數字變電站與常規的變電站之間的差異能夠包括變電站的構件（諸如，變壓器、斷路器、保護式繼電器等）之間的布線減少，以及在多廠商裝置之間共享信息，以提供裝置的互操作性。

能夠使用合并單元（MU）或過程接口單元（PIU）和智能電子裝置（IED）來使數字變電站的構件的操作自動化。能夠對IED進行編程，以監測、控制并保護變電站構件。能夠使用過程總線（諸如，以太網網絡）來組織IED與MU/PIU之間的通信。

常規標準能夠包括對數字變電站的開關站中的裝備的物理安全和網絡安全的要求。滿足這些要求可能需要用于配置IED和過程總線的某一工程過程。數字變電站的裝備的任何重新配置或維護都可能昂貴且耗時。

可能需要附加措施來確保IED與變電站構件之間的通信的可靠性。用于提供通信的可靠性的常規的解決方案可以基于并行冗余協議（PRP）或高可用性無縫冗余（HSR）協議。然而，可以使用類似的以太網交換網絡來提供針對PRP或HSR的并行冗余，其可能易于遭遇與分組交換技術相關聯的類似的失效模式。

發明內容

本公開涉及用于數字變電站中的網絡失效轉移的系統和方法。本公開的某些實施例能夠增強數字變電站的網絡安全、工程、可靠性以及維護。

根據本公開的一個實施例，提供一種用于提供網絡失效轉移的方法。該方法能夠包括提供至少一個過程接口單元（PIU）。該方法能夠進一步包括提供至少一個智能電子裝置（IED），至少一個智能電子裝置以通信方式耦合到至少一個PIU。該方法可以進一步包括提供以太網網絡，該以太網網絡配置成在PIU與IED之間傳輸數據。該方法可以允許通過IED而從PIU經由PIU與IED之間的點對點連接而并行地接收預先配置的數據流且經由以太網網絡而接收一個或多個其它數據流。該方法進一步包括通過IED而確定滿足失效條件中的至少一個。失效條件中的至少一個包括以下項中的一個或多個：預先配置的數據流中的至少一個幀丟失或延遲；預先配置的數據流中的至少一個幀中的數據的質量低于第一閾值；與預先配置的數據流中的至少一個幀中的數據相關聯的時間的周期低于第二閾值，以及，與PIU的行為和操作模式之一相關聯的健康指示符低于第三閾值。響應于該確定，該方法可以包括通過IED而識別一個或多個其它數據流中的至少一個冗余幀。該方法還能夠包括通過IED而確定冗余幀中的數據的質量高于第一閾值且冗余幀中的時間的周期高于第二閾值。如果該確定的結果是肯定的，則該方法可以繼續通過IED而處理冗余幀，其中，處理包括至少變換數據。另一方面，如果該確定的結果是否定的，則該方法可以包括通過IED而確定對于其而滿足失效條件的預先配置的數據流中的幀的數量。如果幀的數量低于公差閾值，則該方法可以繼續通過IED而將至少一個幀標記為具有不良質量，以及，發送該幀以進一步的處理。如果該數量高于公差閾值，則該方法繼續通過IED而發出至少一個警報。