專(zhuān)利名稱：運(yùn)行供電系統(tǒng)的子站的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于供電系統(tǒng)的子站的子站設(shè)備。這種子站設(shè)備可以包括用于測(cè)量、 切換、保護(hù)和/或控制供電系統(tǒng)的電氣組件或分支的保護(hù)和/或控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)子站設(shè)備包括用于處理消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理模塊，并被配置為使用設(shè)備特定物理地址來(lái)與其他子站設(shè)備進(jìn)行通信?，F(xiàn)有技術(shù)子站設(shè)備需要昂貴但易于出錯(cuò)的工程過(guò)程。每個(gè)子站設(shè)備需要使用供應(yīng)商(vender)供應(yīng)的工具而被分離地配置。在每個(gè)設(shè)備的參數(shù)集中包括其他子站設(shè)備的設(shè)備特定物理地址，例如MAC地址(MAC 媒體接入控制地址)。這些地址用于通信，例如用于根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)送GOOSE消息(GOOSE 面向通用對(duì)象系統(tǒng)環(huán)境)。由于物理地址是設(shè)備特定的并且通常不是可更改的，因此單個(gè)子站設(shè)備的替換還需要與被替換的子站設(shè)備相連接的所有其他子站設(shè)備的重新配置。例如，如果需要替換子站設(shè)備，則需要標(biāo)識(shí)并重新配置被配置為將消息發(fā)送至被替換的子站設(shè)備的舊MAC地址的其他子站設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在設(shè)備替換的情況下需要更少重新配置努力的子站設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，該目的由包括權(quán)利要求1的特征的子站設(shè)備實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，所述子站設(shè)備包括地址轉(zhuǎn)換模塊，用于將與設(shè)備相關(guān)的物理地址轉(zhuǎn)換為與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址，并且反之亦然。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)優(yōu)勢(shì)在于包括外部通信從內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)容處理的去耦合。可以僅基于虛擬地址來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)內(nèi)容處理。由此，如果舊子站設(shè)備被新子站設(shè)備替換，則不需要更新其余子站設(shè)備的處理模塊，這是由于其余子站設(shè)備的處理模塊可以基于舊虛擬地址來(lái)繼續(xù)其處理算法。僅地址轉(zhuǎn)換模塊需要通過(guò)更新保持不變的虛擬地址與新物理地址之間的分配而被修改。然而，可以容易地執(zhí)行該更新。例如，如果轉(zhuǎn)換模塊使用包括虛擬和物理地址對(duì)的路由表，其中虛擬和物理地址對(duì)中的每一個(gè)將物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址進(jìn)行相關(guān)，則該更新僅需要單個(gè)地址對(duì)的交換。顯而易見(jiàn)，其余路由表可以保持不變。換言之，更新僅需要單個(gè)物理地址與路由表中的單個(gè)條目的交換。優(yōu)選地，每個(gè)子站設(shè)備在接收到包括其路由表的新地址對(duì)的更新消息之后更新其自身。優(yōu)選地，地址轉(zhuǎn)換模塊被配置為通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址替換輸入消息中包括的所有物理地址來(lái)修改該輸入消息，該輸入消息不是更新消息。優(yōu)選地，地址轉(zhuǎn)換模塊將修改后的消息轉(zhuǎn)發(fā)至處理模塊。此外，優(yōu)選地，地址轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的物理地址替換輸出消息中包括的所有虛擬地址來(lái)修改該輸出消息，該輸出消息由處理模塊提供并且不是更新消息。然后，地址轉(zhuǎn)換模塊可以將修改后的消息傳輸至(一個(gè)或多個(gè))接收方。
根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，地址轉(zhuǎn)換模塊可訪問(wèn)包括虛擬和物理地址對(duì)的路由表。每個(gè)地址對(duì)將物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址進(jìn)行相關(guān)。路由表可以存儲(chǔ)在位于子站設(shè)備之一中的中央存儲(chǔ)器中。在這種情況下，所有其他子站設(shè)備也應(yīng)當(dāng)可訪問(wèn)中央存儲(chǔ)器。備選地，每個(gè)子站設(shè)備包括用于存儲(chǔ)路由表的其自身的存儲(chǔ)器。在后一種情況下，優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換模塊被配置為在接收到包括具有新設(shè)備的物理地址和舊設(shè)備的虛擬地址的地址對(duì)的更新消息時(shí)更新其路由表，該舊設(shè)備已經(jīng)被新設(shè)備替換。優(yōu)選地，這種更新消息由新設(shè)備在初始化之后生成。優(yōu)選地，物理地址是媒體接入控制地址。MAC地址是由制造商分配給大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)適配器或網(wǎng)絡(luò)接口卡且在媒體接入控制協(xié)議子層中使用的唯一標(biāo)識(shí)符。MAC地址還被稱作以太網(wǎng)硬件地址(EHA)、硬件地址或適配器地址。本發(fā)明還涉及一種供電系統(tǒng)的子站。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，各子站設(shè)備中的每一個(gè)包括用于在通信網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信的與設(shè)備相關(guān)的物理地址。此外，除了與設(shè)備相關(guān)的物理地址之外，各子站設(shè)備中的每一個(gè)還被分配與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址。各子站設(shè)備中的每一個(gè)中的地址轉(zhuǎn)換模塊將物理地址轉(zhuǎn)換為虛擬地址，并且反之亦然。各子站設(shè)備中的每一個(gè)中的處理模塊基于虛擬地址來(lái)對(duì)消息的內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)部處理。各子站設(shè)備經(jīng)由基于物理地址轉(zhuǎn)發(fā)消息的通信網(wǎng)絡(luò)彼此連接。本發(fā)明還涉及一種運(yùn)行供電系統(tǒng)的子站的方法。優(yōu)選地，子站設(shè)備經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)消息進(jìn)行交換，其中，所述消息指示相應(yīng)發(fā)送方的物理地址和/或相應(yīng)(一個(gè)或多個(gè))接收方的物理地址。在接收到消息時(shí)，每個(gè)子站設(shè)備利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址來(lái)替換消息中包含的物理地址，并基于虛擬地址來(lái)對(duì)消息進(jìn)行內(nèi)部處理。子站設(shè)備還可以僅基于虛擬地址來(lái)處理輸出消息，并在經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)傳輸消息之前利用對(duì)應(yīng)的物理地址替換所有虛擬地址。子站設(shè)備可以使用包括物理地址和對(duì)應(yīng)虛擬地址的對(duì)的路由表，并可以利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址來(lái)替換物理地址，并且反之亦然利用指代路由表中的條目的對(duì)應(yīng)物理地址來(lái)替換虛擬地址。在利用新子站設(shè)備替換舊子站設(shè)備時(shí)，優(yōu)選地，新設(shè)備公布包括其物理地址和舊設(shè)備的虛擬地址的地址對(duì)。其他子站設(shè)備將接收該新地址對(duì)，并可以自動(dòng)更新其路由表，以基于新地址對(duì)來(lái)發(fā)送和接收其他消息。


為了容易理解獲得本發(fā)明的上述和其他優(yōu)勢(shì)的方式，將參照在附圖中示意的本發(fā)明的具體實(shí)施例，提出以上簡(jiǎn)要描述的本發(fā)明的更具體描述。在理解這些附圖僅描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施例并因此不應(yīng)被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍的情況下，將使用附圖，利用附加特征和細(xì)節(jié)，描述和解釋本發(fā)明，在附圖中
圖1示出了本發(fā)明的子站的示例性實(shí)施例；
圖2示出了圖1所示的子站的路由表的示例性實(shí)施例；
圖3和4以示例性方式示出了消息在圖1所示的子站的子站設(shè)備之間的傳輸；
圖5以示例性方式示出了圖1所示的子站的子站設(shè)備的替換以及后續(xù)的自動(dòng)重新配置；
圖6示出了圖1所示的子站的更新的路由表的示例性實(shí)施例；以及圖7示出了參照OSI模型的子站設(shè)備的示例性實(shí)施例。將參照附圖來(lái)最佳地理解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，貫穿整個(gè)附圖，相似的部分由相似的參考標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式將容易理解，如在此處的附圖中總體描述和示意的本發(fā)明的消息修改步驟可以在廣泛范圍的不同消息修改步驟中變化。因此，圖1至7中表示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以下更詳細(xì)描述并不意在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅表示本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。圖1示出了供電系統(tǒng)的子站10的示例性實(shí)施例。子站10包括由通信網(wǎng)絡(luò)30連接的多個(gè)子站設(shè)備20、21、22和23。子站設(shè)備可以是用于切換、保護(hù)和/或控制供電系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。每個(gè)子站設(shè)備被分配用于在通信網(wǎng)絡(luò)30上進(jìn)行通信的與設(shè)備相關(guān)的物理地址。 子站設(shè)備20至23的與設(shè)備相關(guān)的物理地址分別由參考標(biāo)記PAl至PA4表示。除了與設(shè)備相關(guān)的物理地址外，每個(gè)子站設(shè)備還被分配與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址。 子站設(shè)備20至23的與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址分別由參考標(biāo)記VAl至VA4表示。每個(gè)子站設(shè)備包括地址轉(zhuǎn)換模塊40，用于將物理地址轉(zhuǎn)換為虛擬地址，并且反之亦然；以及處理模塊50，用于對(duì)消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)部處理。由處理模塊50執(zhí)行的內(nèi)部處理基于子站設(shè)備20至23的虛擬地址VAl至VA4。然而，基于與設(shè)備相關(guān)的物理地址PAl至PA4來(lái)管理通信網(wǎng)絡(luò)30上的通信。每個(gè)地址轉(zhuǎn)換模塊40可訪問(wèn)內(nèi)部路由表60，該內(nèi)部路由表60包括虛擬和物理地址對(duì)，每個(gè)地址對(duì)將物理地址PAl至PA4之一與對(duì)應(yīng)的虛擬地址VAl至VA4進(jìn)行相關(guān)。在圖2中示出了路由表60的示例性實(shí)施例。路由表60中的每一行包括地址對(duì)， 該地址對(duì)包括物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址。圖3以示例性方式示出了消息M (PAU PA2)從子站設(shè)備20至子站設(shè)備21的傳輸。消息M (PA1、PA2)指示發(fā)送子站設(shè)備20的物理地址PAl和接收子站設(shè)備21的物理地址 PA2。在接收到消息M (PAU PA2)時(shí)，子站設(shè)備21的地址轉(zhuǎn)換模塊40利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址VAl和VA2來(lái)替換接收到的消息M (PAU PA2)中包含的物理地址PAl和PA2，并生成修改后的消息M (VA1、VA2)。使用圖2所示的路由表60來(lái)執(zhí)行地址的交換。然后，將修改后的消息M (VAUVA2)轉(zhuǎn)發(fā)至子站設(shè)備21的處理模塊50，并在該處理模塊50中處理修改后的消息M (VA1、VA2)。圖4以示例性方式示出了應(yīng)答消息從子站設(shè)備21至子站設(shè)備20的傳輸。首先， 子站設(shè)備21的處理模塊50分析接收到的消息M (VA1、VA2)，處理數(shù)據(jù)，并基于被分配給子站設(shè)備20和21的虛擬地址VAl和VA2來(lái)生成輸出消息。所生成的輸出消息由圖4中的參考標(biāo)記M (VA2、VA1)表示。因此，消息M (VA2、VA1)指示發(fā)送子站設(shè)備21的虛擬地址VA2 和接收子站設(shè)備20的虛擬地址VAl。
子站設(shè)備21的處理模塊50將輸出消息M (VA2、VAl)轉(zhuǎn)發(fā)至子站設(shè)備21的地址轉(zhuǎn)換模塊40。地址轉(zhuǎn)換模塊40通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的物理地址PAl和PA2替換虛擬地址VAl和 VA2來(lái)修改輸出消息M (VA2、VA1)。因此，地址轉(zhuǎn)換模塊40生成僅包括物理地址的修改后的輸出消息M (PA2、PA1)。然后，地址轉(zhuǎn)換模塊40將修改后的消息M (PA2、PA1)傳輸至接收方，即，子站設(shè)備20。圖5以示例性方式示出了在由新子站設(shè)備沈替換子站設(shè)備20之后圖1的子站 10。新子站設(shè)備26包括與舊子站設(shè)備20的物理地址PAl不同的物理地址PA6。在替換子站設(shè)備時(shí)，新子站設(shè)備沈(自動(dòng)地或由個(gè)人觸發(fā)地)公布包括其自身物理地址PA6和舊子站設(shè)備20的虛擬地址VAl的地址對(duì)(PA6、VAl )。其他子站設(shè)備21至23接收地址對(duì)(PA6、VA1)，并更新其路由表60’。這允許基于物理地址PA6來(lái)與新子站設(shè)備沈進(jìn)一步通信。數(shù)據(jù)的內(nèi)部處理可以基于先前被分配給子站設(shè)備20且現(xiàn)在被分配給新子站設(shè)備沈的虛擬地址VA1。在圖6中示出了更新的路由表 60’的示例性實(shí)施例。再次，路由表60’中的每一行包括地址對(duì)，該地址對(duì)包括物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址。圖7以示例性方式示出了地址轉(zhuǎn)換模塊40和處理模塊50分別可以由地址轉(zhuǎn)換層 40’和處理層50’包括。優(yōu)選地，這兩個(gè)層40’和50’屬于根據(jù)OSI參考模型(0SI 開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型)的OSI層7 (應(yīng)用層)。優(yōu)選地，地址轉(zhuǎn)換層40’可直接訪問(wèn)OSI層2 (數(shù)據(jù)鏈路層)，以允許消息中包含的物理和虛擬地址的交換。參考標(biāo)記 10 子站
20 - 23 子站設(shè)備 26新子站設(shè)備
30通信網(wǎng)絡(luò)
40地址轉(zhuǎn)換模塊
40’ 地址轉(zhuǎn)換層 50處理模塊
50’ 處理層 60內(nèi)部路由表
60’ 更新的內(nèi)部路由表 M消息
PAl - PA6與設(shè)備相關(guān)的物理地址 VAl - VA6與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址
權(quán)利要求
1.用于供電系統(tǒng)的子站(10)的子站設(shè)備(20、21、22、23、26)，-其中，所述子站設(shè)備被配置為使用與設(shè)備相關(guān)的物理地址(PAl — PA6)來(lái)與所述子站的其他子站設(shè)備進(jìn)行通信，以及-其中，所述子站設(shè)備包括用于處理消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理模塊， 其特征在于，-所述子站設(shè)備還包括地址轉(zhuǎn)換模塊(40)，用于將所述與設(shè)備相關(guān)的物理地址轉(zhuǎn)換為與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址(VAl - VA5)，并且反之亦然，-其中，所述處理模塊(50)連接至所述地址轉(zhuǎn)換模塊，并被配置為基于所述虛擬地址來(lái)處理消息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子站設(shè)備，其特征在于，-所述地址轉(zhuǎn)換模塊被配置為通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址替換輸入消息(Μ (PAUPA2)) 中包括的物理地址來(lái)修改該輸入消息(Μ (PA1、PA2))，以及-其中，所述地址轉(zhuǎn)換模塊還被配置為將修改后的消息(M (VA1、VA2))轉(zhuǎn)發(fā)至所述處理模塊。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的子站設(shè)備，其特征在于，-所述地址轉(zhuǎn)換模塊被配置為通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的物理地址替換輸出消息(M (VA2、VA1)) 中包括的虛擬地址來(lái)修改該輸出消息(M (VA2、VAl))，所述輸出消息(M (VA2、VAl))由所述處理模塊提供，以及-所述地址轉(zhuǎn)換模塊還被配置為將所述修改后的消息(Μ (PA2、PA1))傳輸至一個(gè)或多個(gè)接收方。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的子站設(shè)備，其特征在于，所述地址轉(zhuǎn)換模塊能夠訪問(wèn)包括虛擬和物理地址對(duì)的路由表(60)，每個(gè)地址對(duì)將物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址進(jìn)行相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的子站設(shè)備，其特征在于， 所述路由表存儲(chǔ)在所述子站設(shè)備的存儲(chǔ)器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的子站設(shè)備，其特征在于，所述地址轉(zhuǎn)換模塊被配置為在接收到包括具有新設(shè)備的物理地址和舊設(shè)備的虛擬地址的地址對(duì)的更新消息時(shí)更新其路由表，所述舊設(shè)備已經(jīng)被所述新設(shè)備替換。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的子站設(shè)備，其特征在于， 所述物理地址是媒體接入控制地址。
8.供電系統(tǒng)的子站(10)，所述子站包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的至少兩個(gè)子站設(shè)備(20、21、22、23、26)，其特征在于，-所述子站設(shè)備中的每一個(gè)包括用于在通信網(wǎng)絡(luò)(30)上進(jìn)行通信的與設(shè)備相關(guān)的物理地址(Pl — PA6)，-除了所述與設(shè)備相關(guān)的物理地址之外，所述子站設(shè)備中的每一個(gè)還被分配與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址(VAl - VA5)，-所述子站設(shè)備中的每一個(gè)包括地址轉(zhuǎn)換模塊(40)，用于將物理地址轉(zhuǎn)換為虛擬地址并且反之亦然，以及-所述子站設(shè)備中的每一個(gè)包括處理模塊(50)，用于基于虛擬地址來(lái)對(duì)消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)部處理，-其中，所述子站設(shè)備連接至所述通信網(wǎng)絡(luò)，所述通信網(wǎng)絡(luò)基于物理地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)消息。
9.運(yùn)行供電系統(tǒng)的子站(20、21、22、23、26)的方法，其特征在于，-子站設(shè)備經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(30)來(lái)交換消息，所述消息指示相應(yīng)發(fā)送方的物理地址和/ 或相應(yīng)接收方的物理地址，-其中，在接收到消息時(shí)，每個(gè)子站設(shè)備利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址來(lái)替換接收到的消息中包含的物理地址，并基于所述虛擬地址來(lái)對(duì)接收到的消息進(jìn)行內(nèi)部處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，-每個(gè)子站設(shè)備基于虛擬地址來(lái)對(duì)輸出消息進(jìn)行內(nèi)部處理，并在經(jīng)由所述通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸消息之前利用對(duì)應(yīng)的物理地址來(lái)替換所有虛擬地址。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述子站設(shè)備基于包括物理地址和對(duì)應(yīng)的虛擬地址的對(duì)的路由表中的條目，利用對(duì)應(yīng)的虛擬地址來(lái)替換物理地址，并且反之亦然利用對(duì)應(yīng)的物理地址來(lái)替換虛擬地址。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，-當(dāng)利用新子站設(shè)備替換舊子站設(shè)備時(shí)，所述新子站設(shè)備公布包括其自身物理地址和舊設(shè)備的虛擬地址的地址對(duì)(PA6、VA1)，-其中，接收地址對(duì)的其他子站設(shè)備更新其路由表，以基于包括新地址對(duì)的更新的路由表來(lái)發(fā)送和接收其他消息。
全文摘要
本發(fā)明尤其涉及一種用于供電系統(tǒng)的子站(10)的子站設(shè)備(20、21、22、23、26)，其中，所述子站設(shè)備被配置為使用與設(shè)備相關(guān)的物理地址(PA1－PA6)來(lái)與所述子站的其他子站設(shè)備進(jìn)行通信，以及其中，所述子站設(shè)備包括用于處理消息的數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理模塊。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述子站設(shè)備還包括地址轉(zhuǎn)換模塊(40)，用于將所述與設(shè)備相關(guān)的物理地址轉(zhuǎn)換為與設(shè)備無(wú)關(guān)的虛擬地址(VA1－VA5)，并且反之亦然。優(yōu)選地，所述處理模塊(50)連接至所述地址轉(zhuǎn)換模塊，并被配置為基于所述虛擬地址來(lái)處理消息。
文檔編號(hào)H04L29/12GK102484657SQ200980161491
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者格德斯 C., 霍加 C. 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司