在用于分配电能的设备中的现场设备的配置的制作方法

专利名称：在用于分配电能的设备中的现场设备的配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于配置能量自动化设备的方法以及一种为了实施这样的方法 所构造的配置计算机。
背景技术：
能量自动化设备被安装在用于保护、控制和监控供电网的设备中。这样的设备 例如是电保护设备、站控制设备、控制设备或者测量设备，就像例如所谓的“远程终端单元 (Remote Terminal Units)”。这样的能量自动化设备在其运行中借助控制装置(例如微处 理器)执行设备软件，所述设备软件确定各个能量自动化设备的功能。为了与自动运行的供 能网的各个情况相适应，此外可以在设备软件中调节各个参数。在设备软件和各个参数的 合作中，对能量自动化设备在其运行中的行为进行确定。
现代的能量自动化设备通常也具有以输入装置(主要是按键)和显示装置(主要具 有LCD模块的形式)形式的用户界面，通过所述用户界面可以对各个能量自动化设备进行现 场操作。在这种情况下，确定能量自动化设备的运行也包括了对用户界面的、特别是显示装 置的表现和外观进行匹配。
此外经常对能量自动化设备的显示装置提出要求，将由各个能量自动 化设备所保护的、控制的或监控的供电网段在考虑其(例如具有所谓的单线图示 (Single-Line-Darstellung)的形式的)拓扑的情况下进行显示，例如方法是，将分站的由 保护设备所监控的支路显示在保护设备的显示器上。为了生成这样的支路，至今为止各个 能量自动化设备的用户必须或者直接利用有关的能量自动化设备的现场操作或者借助配 置计算机在图形编辑器中以手动方式生成期望的图像并且将其传输到能量自动化设备中。 由于一方面出于成本的原因而限制了能量自动化设备的显示装置的尺寸和分辨率并且另 一方面图形编辑器通常仅仅允许基于像素地生成期望的图像，所以生成这样的图像经常是 困难和缓慢的。此外，这样的手动过程容易出错，这会对有关能量自动化设备的操作产生负 面的影响，原因是，在显示装置上示出的显示不完全与供能网的实际段相一致。发明内容
本发明要解决的基本技术问题是，提供一种方法和一种配置计算机，用于考虑到 在能量自动化设备的显示装置上要显示的供电网的段的图示的情况下配置电的能量自动 化设备，借助其能够更简单和更快速以及相对较少出错地进行配置。
为了解决所述技术问题，建议了一种用于配置能量自动化设备的方法，其中借助 配置计算机生成供电网的分站的设备电路图，其中设备电路图被设计用于通过配置计算机 的显示装置进行显示并且包含对分站的主要设备进行描述的组件图示，并且其中设备电路 图包含在组件图示之间的连接，所述连接对在主要设备之间的电连接进行图形描述。探测 由配置计算机的用户对设备电路图的部分区域进行的选择，并且将设备电路图的所选择的 部分区域转换到适合于能量自动化设备的显示装置的显示配置文件，方法是，借助配置计算机来识别出在所选择的部分区域中包含的组件图示之间的连接并且生成对这些组件图 示之间的连接进行说明的连接信息，并且借助配置计算机为包含在所选部分区域中的组件 图示分配适合于在能量自动化设备的显示装置上显示的简化的组件图示。相应的简化的组 件图示和连接信息作为显示配置文件保存在配置计算机的存储器装置中。
通过按照本发明的方法，一方面不需要特别的手动的开销来生成用于能量自动化 设备的显示配置文件并且由此不容易出错。用户仅须例如通过对选择框架进行确定从而确 定设备电路图的各个应当被显示在能量自动化设备上的部分区域。在按照本发明的方法中 此外考虑，可以与在能量自动化设备的显示装置(其通常-特别基于开支的原因-是相对小 的具有较小分辨率和黑/白显示或灰度级显示的小显示器)不同地将设备电路图显示在配 置计算机的显示装置(其大多是相对大的具有高分辨率和颜色显示的显示器)上。为了考虑 这样的技术上预先给定的边界条件，从针对在配置计算机的显示装置上的显示而优化的设 备电路图中获取显示配置文件，所述显示配置文件实现了在能量自动化设备的显示装置上 的简化的显示。
按照本发明的方法的有利扩展设置了，借助配置计算机将显示配置文件存储为参 数组的一部分，所述参数组包含借助配置计算机所生成的、用于确定能量自动化设备在其 运行中的行为的调节参数。
以这种方式可以在一定程度上将显示配置文件作为本来在能量自动化设备的配 置范围内就待生成的参数组的集成的组成部分(integralerBestandteil)。
此外有利的是，借助配置计算机在使用设备定义文件的情况下生成设备电路图， 特别是借助遵循标准IEC61850的SSD文件，所述SSD文件对供电网的分站的拓扑描述进行 说明。
以这种方式不必手动绘制设备电路图，而是可以从本来就存储在设备定义 文件(例如遵循用于在供电网的分站和开关设备中通信的标准IEC61850的SSD文件 (SSD= “System Specificaiton Description,系统规范说明”))中的数据中生成设备电路 图，方法是，将在设备定义文件中作为描述而包含的、关于分站或开关设备的拓扑的说明转 换为具有设备电路图(例如作为单线图示)形式的图形描述。
按照本发明的方法的另一个有利的实施例还设置了，将在设备电路图中所包含的 组件图示中的几个分配给供电网的这样的可以呈现至少两个不同的运行状态的主要设备， 并且为相应的组件图示分配状态信息，所述状态信息对分别通过组件图示所描述的主要设 备和各个主要设备的不同的可能的运行状态进行说明。
在该关联中可以具体地设置，生成简化了的组件图示并且将其记录在显示配置文 件中，以便借助配置计算机依据分配给组件图示的针对各个主要设备的每个可能状态的状 态信息来生成所述显示配置文件。
以这种方式可以生成显示配置文件，所述显示配置文件使得能量自动化设备可以 在其显示装置上按照在分站中主要设备的状态(例如对于开关的情况来说断开或者闭合) 显示简化的组件图示的不同型式(例如断开的或者闭合的开关符号)并且由此正确地反映 开关设备的当前状态。
按照再一个有利的实施形式还可以设置，配置计算机包含数据库以便将简化的组 件图示分配给组件图示，在所述数据库中为不同类型的组件图示分别分配简化的组件图示，并且配置计算机对各个组件图示的类型进行确定并且从数据库中获取相应的简化的组 件图示。
在此，组件图示的类型理解为，组件图示说明主要设备(例如功率开关、断路开关、 接地开关、测量互感器、变压器)的哪个类型。在这种情况下在配置计算机的数据库中为组 件图示的每个类型分配简化的组件图示(例如用于功率开关或电流互感器的符号)，从而借 助配置计算机可以容易地将设备电路图转换成显示配置文件。
按照本发明的再一个有利的实施形式设置了，在配置计算机的存储器装置中存储 了显示装置信息，所述显示装置信息包含关于能量自动化设备的显示装置的至少一个尺寸 和分辨率的说明，并且借助配置计算机这样生成显示配置文件，使得其适合用于在考虑显 示装置信息的情况下在显示装置上进行显示。
由此可以按照有关能量自动化设备的显示装置的类型来生成匹配的显示配置文 件，所述显示配置文件针对在具有其技术特征的有关的显示装置上的显示被优化。
具体地为此可以设置，考虑到显示装置信息，在生成显示配置文件的情况下，至少 对简化的组件图示的尺寸和/或在简化的组件图示之间的距离进行匹配。
最后，根据按照本发明的方法的再一个有利的实施形式可以设置，将显示配置文 件传输给能量自动化设备并且由能量自动化设备的数据处理装置这样进行解释，使得数据 处理装置借助显示配置文件生成在能量自动化设备的显示装置上的图形显示，所述图形显 示对简化的组件图示和在其之间存在的连接进行显示。
以这种方式可以将显示配置文件用于确定在能量自动化设备上的显示。
上面提到的技术问题还可以通过配置计算机来解决，所述配置计算机具有数据处 理装置、存储器装置和显示装置，构造所述配置计算机以便实施按照权利要求1至9中任一 项所述的方法。


下文中结合实施例来详细阐述本发明。其中，
图1示出了用于对配置能量自动化设备的方法进行阐述的示意性的流程图2示出了设备电路图的实施例；
图3示出了基于显示配置文件在能量自动化设备上进行显示的实施例。
具体实施方式
图1示出了示意性的流程图，用于对配置能量自动化设备的方法进行阐述，具体 来说用于借助显示装置(例如显示器)关于在显示装置上示出的显示来对能量自动化设备 进行配置。能量自动化设备，例如用于能量自动化装置的保护设备、站控制设备或者测量设 备(RTUs)越来越多地实施为具有显示装置，例如LCD显示屏。这样的能量自动化设备的用 户想要借助显示装置经常地对供电网的元件、例如供能网络的配电所或分站的由保护设备 所监控的支路(Bay)进行图形地显示。在此必须考虑，出于开销的原因，能量自动化设备的 显示装置通常具有相对小的尺寸和相对低的分辨率。借助在图1中结合图2和图3所描述 的方法，能量自动化设备的这样的配置关于在其显示装置上的图形显示可以特别简单快速 并且不易出错地实施。
在第一步骤10中，借助例如是PC或便携式电脑的、其上运行着配置软件(例如西 门子公司的配置软件DIGSI)的配置计算机生成了供电网的分站的设备电路图。这样的设 备电路图通常以也被称为“单线图示(Single-Line-Darstellung)”的方式来表述。借助设 备电路图来对属于供电网设备(例如分站或配电所)的主要设备(例如母线、功率开关、隔离 开关、变压器、接地开关、电流互感器、电压互感器)进行图形地表达。此外，设备电路图示出 了在主要设备之间的电连接。
在图2中示出了被实施为单线图示的设备电路图20的例子。如果在下面的描述 中提到主要组件的组件图示，则对此应当理解为各个主要组件的图形表达。图2中的设备 电路图示出了两个母线21a、21b的用“BB”标记的组件图示，第一支路22a和第二支路22b 与所述两个母线相连接。支路22a和22b应当属于供能网络的共同的分站。每个支路包含 下面的组件图示断路开关23、各自的功率开关24、电流互感器25或电压互感器26以及各 自的电缆发送端。除了各自的组件图示之外分别示出了简单代号，所述简单代号对分别通 过组件图示所表示的主要组件按照在能量自动化中常见的表示法进行说明。由此用“QB” 表示断路开关并且用“QA”表示功率开关。“BE”代表电流或电压互感器，而用“WB”表示电 缆发送端。有时候还示出关于主要组件的额外信息；图2例如示出了电流或电压互感器的 测量范围或变换比。
为了简单解释起见，按照图2的图示仅仅示出了两个相对简单地保持一致的支 路；在本发明的范围内，当然可以使用具有一个或多个组件的任意复杂的设备电路图。同样 地，设备电路图也可以具有与在设备电路图20中所示不相同的主要组件(例如变压器、接 地开关)。
例如可以由配置计算机的用户借助图形编辑器手动地生成设备电路图。然而 特别简单和不易出错地可以从已经存在的设备定义文件(例如遵循标准IEC61850的 SSD (SSD= “System Specification Description,系统规范说明”))中形成设备电路 图。在此，将在设备定义文件中借助描述语言(例如遵循IEC61850的SCL= “Substation Configuration Language,分站配置语言”)所描述的分站拓扑转换成具有组件图示和相应 的连接的图形表达。由于对于该转换不需要手动步骤，所以该转换非常不容易发生传输错 误。在图1中，借助可选的步骤11示出了从设备定义文件到设备电路图的转换。
相对大的、复杂的和设置有详细信息的设备电路图(例如按照图2的设备电路图 20)良好地适合于在配置计算机的显示装置上的显示，其中所述显示装置通常是具有相对 大的显示平面和相对高的分辨率的显示器。这样的设备电路图却不适合于在能量自动化设 备的构造为相对小并且具有低分辨率的显示装置上的显示。为此，必须对设备电路图进行 优化以便显示在能量自动化设备的显示器上。在下文中描述为此所需的步骤。
首先，在接下来的步骤12中通过配置计算机识别出由配置计算机的用户选择的 设备电路图的部分区域。例如可以通过在待选择的设备电路图元件周围展开一个框架来进 行这样的选择。在图2中示例性地示出了框架29，配置计算机的用户借助所述框架选择了 设备电路图20的第二支路22b。
然后，在接下来的步骤13中将所选择的设备电路图20的部分区域转换到显示配 置文件。显示配置文件包含通过能量自动化设备可读取的并且可转换的指示以便生成在能 量自动化设备的显示装置上的显示。显示配置文件在此可以是文本文件、图像文件或者是两种类型的组合并且其被这样构造，使得能量自动化设备通过解释显示配置文件可以生成 对于其显示装置合适的显示。在此，特别地考虑了能量自动化设备的显示装置的与计算机 显示器相比降低了的技术方式(较小的显示平面和/或较低的分辨率)。
为了将设备电路图转换成显示配置文件，在此实施下述的在图1中没有详细示出 的步骤。为此，配置计算机识别出在选择区域中存在的组件图示之间的连接。根据识别出 的连接生成对在组件图示之间的连接进行描述的连接信息。这可以图形地或者以基于文字 的描述的形式来进行。此外，为处于选择区域中的组件图示分配简化的组件图示。简化的 组件图示具有与组件图示相同的内容上的含义，但是具有图形上较为简单的图示，由此其 可以借助能量自动化设备的显示装置进行显示。
这样的将简化了的组件分配给设备电路图的组件可以例如在使用存储在配置计 算机上的数据库的情况下来进行，所述数据库包含可能的简化的组件图示的目录。此外，首 先为设备电路图的每个组件图示分配一个“类型”，所述“类型”描述组件图示的种类(例如， 类型“断路开关”用于图2中的设备电路图20的组件图示23，以及类型“变流器”用于组件 图示25)。在配置计算机的数据库中为组件图示的这些类型的每一个分配一个相应的简化 的组件图示。这样的简化的组件图示可以例如是符号或者设备电路图的组件图示的较简单 实施的图示，也就是说，自动地去除了对于直接在能量自动化设备上的现场操作来说不重 要的细节(例如，电流或电压互感器仅仅被非常简化地示出，原因是仅其位置对于在能量自 动化设备上的显示来说是有意义的，而其具体的构造是没有意义的)。
简化的组件图示和连接关系作为显示配置文件被存储在配置计算机的(内部的或 外部的)存储器装置中。在此注意到，设备电路图的组件图示的相对位置彼此也包括到显示 配置文件的简化的组件图示的定位中(例如，电流互感器被布置在电压互感器上方)。如果 在设备电路图中转动地或镜像地示出组件图示，那么这在方法的一种构造中在创建显示配 置文件的简化的组件图示时被考虑。可选地，还可以将在设备电路图中的组件图示的文字 说明(例如，“QB2. 1”、“BE2. 2”)添加到显示配置文件中以用于显示在相应的简化的组件图 示的旁边。对于现场操作不重要的文字描述部分(就像例如电流或电压互感器的测量范围 或变换比的说明)在此可以完全地忽略。
此外，可以选择地设置，使用显示装置信息以便将显示配置文件与能量自动化设 备的为了显示而要使用的显示装置相匹配，所述显示装置信息在配置计算机上被存储为属 于所涉及的显示装置并且其至少对显示装置(也就是显示平面)的尺寸和/或分辨率进行说 明。为了匹配显示配置文件然后可以设置，将简化了的组件图示的尺寸关于在能量自动化 设备的显示装置中的显示进行优化并且对在简化了的组件图示之间的距离这样进行匹配， 使得最优化地使用能量自动化设备的显示装置的有限的显示平面。
此外可以选择地设置，如果整个通过显示配置文件定义的图像与能量自动化设备 的显示装置的显示平面不匹配并且将显示相应地分布在显示装置的多个可切换的页上，则 可以自动地识别出。
以这种方式生成的显示配置文件存储在能量自动化设备的存储器装置中。在此， 显示配置文件可以单独地存储或者构成参数组的组成部分，所述参数组此外包含对能量自 动化设备的在其运行中的行为进行描述的其他调节参数。
步骤10至13 (图1)在配置计算机中进行，就像通过虚线化了的边框在图1中应当示出的那样。
如通过虚线箭头14示出的那样，可以由此通过在配置计算机和能量自动化设备 之间存在的通信连接或者借助数据载体将显示配置文件(必要时作为参数组的组成部分) 传输给相应的能量自动化设备。能量自动化设备的数据处理装置读入显示配置文件并且以 这种方式进行解释，即，在接下来的步骤15中通过显示配置文件所说明的显示被描绘在能 量自动化设备的显示装置中。
在图3中示例性地示出了通过显示配置文件从按照图2的设备电路的选择区域中 所说明的、在能量自动化设备的显示装置上的图示30。认识到，通过图示30对内容上与在 图2中所选的第二支路22b相对应的显示进行描述，所述显示却具有针对单个主要设备的 简化了的组件图示。由此，例如从用于电流互感器的组件图示25中生成简化了的组件图示 31。
按照其他的实施形式此外可以设置，设备电路图具有“交互式元件”，也就是供能 网络的主要设备的组件图示，所述主要设备可以呈现不同的状态(例如对于开关的情况断 开、闭合)。在此，可以为这样的组件图示分配相应的状态信息，所述状态信息一方面描述相 关的主要设备并且另一方面描述由该主要设备可以采取的运行状态。在转换成显示配置文 件的情况下，然后可以针对这些主要设备生成并存储不同型式的组件图示，也就是针对每 个可能的运行状态生成并存储各自的简化了的组件图示(例如，针对开关生成具有断开的 电流路径的一个图示和具有闭合的电流路径的一个图示)。
在对能量自动化设备的显示配置文件进行解释的情况下，然后可以将简化了的组 件图示的型式与通过能量自动化设备所探测的真实的主要组件的状态相关联，从而通过选 择简化了的组件图示的与之匹配的型式来显示主要设备的各个运行状态。
以所述方式可以简单地并且不易出错地关于要由能量自动化设备描述的显示对 能量自动化设备进行配置，而不必(如目前仍常见的那样)成本高昂地手动生成显示。
权利要求
1.一种用于配置能量自动化设备的方法，其中执行下述步骤 -借助配置计算机生成(10)供电网络的分站的设备电路图，其中将所述设备电路图设计成用于通过所述配置计算机的显示装置进行显示并且所述设备电路图包含对所述分站的主要设备进行图形表述的组件图示，并且其中该设备电路图包含在所述组件图示之间的连接，所述连接对在所述主要设备之间的电关联进行图形描述； -检测(12)由所述配置计算机的用户进行的对设备电路图的部分区域的选择； -将所述设备电路图的所选择的部分区域转换(13)到对于能量自动化设备的显示装置来说合适的显示配置文件，方法是， -借助所述配置计算机对在所选择的部分区域中所包含的组件图示之间存在的连接进行识别，并且生成对在这些组件图示之间的连接进行描述的连接信息； -借助所述配置计算机为在所选择的部分区域中所包含的组件图示分配简化了的组件图示，所述简化了的组件图示适合于在所述能量自动化设备的显示装置上的显示；以及-将相应简化了的组件图示和所述连接信息作为显示配置文件存储在配置计算机的存储器装置中。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于， -将所述显示配置文件借助所述配置计算机保存为参数组的一部分，所述参数组包含借助该配置计算机所生成的调节参数，所述调节参数用于在所述能量自动化设备运行时确定其行为。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于， -借助配置计算机在使用设备定义文件的情况下生成所述设备电路图(步骤11)，特别是使用遵循标准IEC61850的SSD文件，所述SSD文件对供电网的分站的拓扑学描述进行说明。
4.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -将在所述设备电路图中所包含的组件图示中的几个分配给所述供电网的这样的主要设备，所述主要设备可以呈现至少两个不同的运行状态；和 -为相应的组件图示分配状态信息，所述状态信息对分别通过所述组件图示所描述的主要设备和各个主要设备的不同的可能的运行状态进行说明。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于， -生成简化了的组件图示并且将其记录在所述显示配置文件中，以便借助所述配置计算机、依据分配给所述组件图示的针对各个主要设备的每个可能状态的状态信息来生成所述显示配置文件。
6.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -所述配置计算机包含数据库以便将所述简化了的组件图示分配给所述组件图示，在所述数据库中分别将简化了的组件图示分配给不同类型的组件图示；以及 -所述配置计算机确定各个组件图示的类型并且从所述数据库中获取相应的简化了的组件图示。
7.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -在所述配置计算机的存储器装置中存储了显示装置信息，所述显示装置信息包含关于所述能量自动化设备的显示装置的至少一个尺寸和/或分辨率的说明；以及-借助所述配置计算机这样生成所述显示配置文件，使得该显示配置文件适合于在考虑所述显示装置信息的情况下在所述显示装置上显示。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于， -对于在考虑所述显示装置信息的情况下生成所述显示配置文件，至少将所述简化了的组件图示的尺寸和/或在所述简化了的组件图示之间的距离进行匹配。
9.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -将所述显示配置文件传输到所述能量自动化设备并且由该能量自动化设备的数据处理装置这样进行解释，使得所述数据处理装置借助该显示配置文件生成在该能量自动化设备的显示装置上的图形显示，所述图形显示对所述简化了的组件图示以及在组件图示之间存在的连接进行显示。
10.一种配置计算机，其具有数据处理装置、存储器装置以及显示装置，其特征在于， -所述配置计算机被构造为用于实施按照权利要求1至9中任一项所述的方法。
全文摘要
为了提供一种用于配置能量自动化设备的方法，借助所述方法可以更简单和更快地以及相对较少出错地实施配置，建议借助配置计算机生成供电网络的分站的设备电路图(步骤10)，其中将设备电路图设计成用于通过配置计算机的显示装置进行显示并且包含对分站的主要设备进行图形表述的组件图示，并且其中设备电路图包含在组件图示之间的连接，其对在主要设备之间的电关联进行图形描述；检测由配置计算机的用户进行的设备电路图的部分区域的选择(步骤12)，将设备电路图的所选择的部分区域转换到对于能量自动化设备的显示装置来说合适的显示配置文件(步骤13)。本发明还涉及相应构造的配置计算机。
文档编号H02B15/02GK103026306SQ201080068224
公开日2013年4月3日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者T.杰赫曼, G.赖肯巴赫, N.舒斯特 申请人:西门子公司