用於允許功率系統的智能電子裝置的配置改變的方法與流程
2023-06-15 01:48:51 2
本發明涉及功率系統的智能電子裝置（通常被稱作為IED或控制器）。更特別地，本發明涉及處理用於各種功能（包括但不限制於功率系統保護、控制以及自動化）的IED的配置。
背景技術：
如在功率系統保護、控制以及自動化中應用的常規IED被提供有基於角色（role）的認證的不同級別。管理員能夠為每一個級別編程單獨的配置，諸如密碼。圖1中示出了IED的簡要應用。被要求的是，某些配置信息（諸如密碼）在如果客戶忘記它時應當在IED上被恢復。不同的技術被用來恢復密碼。比如，IED被送回到製造商來重設密碼。備選的是，人們需要聯繫支持線路，並帶有諸如序列號以及密碼恢復代碼（由IED隨機生成的代碼）的細節。在此類情況中，客戶支持在收到這些細節時將生成並發送恢復密碼，其能夠被用來重設裝置的密碼。
可用的技術要求IED或被送回到製造商或人們需要聯繫客戶支持，這在對於例如IED被安裝在某個偏遠荒漠區域中或在航海應用中的某些情形中可不是立即可行的。因而，技術挑戰是具有方便、快速且簡單的方法，其還確保配置處理功能方便地被實行。例如，當IED沒有被連接到系統且在其自我監督之下時，能夠由客戶自己來重設密碼，而沒有對製造商支持線路、或者另外的硬體或安全代碼生成軟體或連接裝置到網絡使得與任何伺服器進行通信的需要，且最重要的是該重設在不危害基本安全需要的情況下發生。
技術實現要素：
本發明的一方面提供了一種用於允許智能電子裝置（IED）的配置改變的方法。所述配置改變能夠是，但不必需被限制於密碼改變或重設、配置規則改變以及IED操作策略（policy）改變。在本發明的一實施例中，所述配置改變是密碼重設。所述配置改變影響所述IED的操作。例如，如果所述配置改變導致訪問密碼中的改變，則在沒有新密碼的情況下，所述IED在稍後不能夠被訪問。舉另一個示例，如果所述配置改變影響了與訪問密碼相關聯的測量參數，則在所述改變之後，測量按照新的測量參數來執行。使用用於各種功能（諸如控制、測量、監督、保護，等等）的IED可以是可能的。進一步地，此類IED可被可具有不同角色的各種人員來分享。相應地，配置改變可影響,但不限制於一個或更多功能、一個或更多角色以及一個或更多訪問權限/特權中的一個或更多。
用於允許所述配置改變的所述方法包括在IED接收對於所述配置改變的請求。所述請求能夠由用戶提供，諸如與所述IED相關聯的管理員或客戶。所述請求包括配置改變信號。所述配置改變信號能夠是，但不必需限制於數字/模擬信號、測量信號、熱信號、參考信號、電壓信號、電流信號以及通信信號。在所述配置改變信號中可有眾多的變化。例如，數字、模擬、以及命令的組合能夠被提供作為配置改變信號。舉另一個示例，不同類型的信號（例如，熱、測量、數字、模擬、通信等）能夠被使用（或獨自地或以組合的方式）。響應於建立所述IED的I/O模塊和信號發送組件之間的連接，所述配置改變信號在所述IED被接收。所述IED的所述I/O模塊能夠是但不限制於數字I/O模塊、模擬I/O模塊、通信I/O模塊、網絡I/O模塊中之一以及其的組合。
在一實施例中，所述信號發送組件是功率源（power supply）。本發明不限制於使用功率源作為所述信號發送組件。比如，所述信號發送組件可以是通信終端。進一步地，所述信號發送組件可包括不同組件的組合，使得提供信號的組合用於所述配置改變。所述信號發送組件可直接連接到所述IED或經由有線/無線網絡連接到所述IED。依照該實施例，建立所述I/O模塊和所述功率源之間的連接包括使用所述功率源和所述I/O模塊的至少一個輸入和至少一個輸出來創建反饋迴路。所述至少一個輸入能夠是輸入埠或終端，且所述至少一個輸出能夠是輸出埠或終端。進一步地，輸入和輸出的不同組合能夠被使用。比如，可以使用一個輸入和一個輸出。備選的是，可以使用兩個輸入和一個輸出。進一步地，任何數量的通道（例如，一個或更多數字I/O通道、一個或更多模擬I/O通道、一個或更多通信通道、一個或更多網絡通道或其的組合）能夠被使用，且與所述信號發送組件的連接能夠以眾多的方式被建立以創建反饋迴路。
依照該實施例，創建所述反饋迴路包括關閉（switch off)所述IED以及將所述IED從功率系統斷開連接。從所述功率系統斷開連接可包括將所述IED從功率系統面板移除。創建所述反饋迴路進一步包括連接所述至少一個輸入、所述至少一個輸出以及所述功率源，使得所述至少一個輸出被布置成提供反饋到所述至少一個輸入。另外，創建所述反饋迴路包括開通（switch on)所述IED。
在一實施例中，除了所述配置改變信號之外，所述請求還包括用戶輸入，其中所述用戶輸入在所述IED的通信接口被接收。所述用戶輸入的示例能夠包括但不必需限制於按鈕按壓、小鍵盤輸入、鍵盤輸入、觸控螢幕輸入、生物測定輸入、操縱杆輸入、音頻/視頻輸入或其的組合。類似地，所述通信接口的示例能夠包括但不必需限制於按鈕（例如，人機通信接口（HMI）按鈕）、小鍵盤、鍵盤、觸控螢幕、生物測定傳感器、操縱杆、音頻/視頻接口或其的組合。
用於允許所述配置改變的所述方法進一步包括由所述IED自動檢驗所述請求。依照該方面，檢驗所述請求包括在接收所述配置改變信號時檢測在所述I/O模塊的預定信號模式（pattern），其中所述預定信號模式存儲在與所述IED相關聯的存儲器中。例如，所述預定信號模式能夠存儲在所述IED的存儲器中或在與所述IED相連接的存儲器中。
依照其中反饋迴路通過連接所述IED與所述功率源被創建的實施例，檢驗所述請求進一步包括檢驗從所述至少一個輸出到所述至少一個輸入的反饋。這裡，檢驗所述反饋可包括檢測在所述至少一個輸入的所述預定信號模式。備選的是，如果特定通信信號被設置用於配置改變，則所述預定信號模式檢測將包括檢測所述通信信號以用於檢驗。如果信號的組合或信號的系列或二者都被設置用於配置改變，則檢測所述預定信號模式將包括檢測信號的所述組合或信號的所述系列或二者都有（視情況而定）以用於檢驗。
依照一實施例，檢驗所述請求還包括檢測至少一個模擬通道（例如，1、2、3等）的狀態。例如，為了提供額外的安全，可設置為所有模擬通道應當禁用/不起作用。相應地，檢驗所述請求將包括檢查是否所有所述模擬通道不起作用。備選的是，可設置為只有某些模擬通道是起作用的。在此類情形中，所述檢驗將包括檢驗只有那些模擬通道是起作用的，而其餘的不起作用。
依照其中所述請求還包括所述用戶輸入的實施例，檢驗所述請求還包括將所述用戶輸入與存儲在所述存儲器中的預定用戶輸入進行匹配。例如，隨同所述配置改變信號的、關於要按壓哪一個HMI按鈕的信息能夠被存儲在關聯於所述IED或所述IED的存儲器上，且所述用戶輸入能夠與該信息進行對比以用於檢驗。
另外，用於允許所述配置改變的所述方法包括響應於由所述IED對所述請求的成功檢驗而啟用所述配置改變。在一實施例中，響應於所述成功檢驗，所述配置改變對於預定時間段被啟用。例如，在成功檢驗之後，密碼重設功能能夠對於30秒被啟用。
附圖說明
本發明的主題將在以下文本中參考示範實施例來更加詳細地被解釋，所述示範實施例被示出在附圖中，其中：
圖1示出功率系統的智能電子裝置（IED）的簡化圖；
圖2是用於允許IED的配置改變的方法的流程圖；以及
圖3示出IED和信號發送組件之間的連接的簡化圖。
具體實施方式
現在參考圖2，其示出依照本發明的一方面的、用於允許智能電子裝置（IED）的配置改變的方法的流程圖。配置改變能夠是，但不必需限制於密碼改變或重設、操作策略改變、測量參數改變以及配置規則改變。例如，配置改變能夠是重設IED的訪問密碼。
方法包括在202在IED接收對於配置改變的請求。該請求能夠由IED的授權用戶做出。授權用戶的示例能夠是，但不必需限制於客戶以及管理員。該請求包括配置改變信號。配置改變信號能夠是，但不必需限制於數字/模擬信號、測量信號、熱信號、參考信號、電壓信號以及電流信號。例如，數字、模擬和命令的組合能夠被提供作為配置改變信號。舉另一個示例，不同類型的信號（例如，熱、測量、數字、模擬、通信等）能夠被使用（或獨自地或以組合方式）。
響應於建立IED的I/O模塊和信號發送組件之間的連接，配置改變信號在IED被接收。IED的I/O模塊能夠是，但不限制於數字I/O模塊、模擬I/O模塊、通信I/O模塊、網絡I/O模塊之一以及其的組合。
在一實施例中，信號發送組件是功率源。本發明不限制於使用功率源作為信號發送組件。比如，信號發送組件可以是通信終端。進一步地，信號發送組件可包括不同組件的組合，使得提供信號的組合以用於配置改變。信號發送組件可直接連接到IED或經由有線/無線網絡連接到IED。
依照該實施例，建立IED的I/O模塊和功率源之間的連接包括關閉IED以及將IED取出其附著的功率系統面板。例如，授權用戶（諸如管理員或客戶）能夠關閉IED並將它從面板中移除。IED能夠在禁止與取出IED相關聯的任何警報（例如，如果被啟用）時被取出自動化系統。自動化系統的授權用戶經由自動化系統接口和警報來禁止IED的功能。隨後，授權用戶將IED從系統中斷開連接並取出。
依照該實施例，建立連接進一步包括使用功率源和I/O模塊的至少一個輸入和至少一個輸出來創建反饋迴路。I/O模塊的輸入和輸出能夠包括一個或更多埠或終端。例如，一個二進位輸出（BO）埠和兩個二進位輸入（BI）埠能夠被用來創建反饋迴路。備選的是，兩個BO埠和兩個BI埠能夠被用來創建反饋迴路。反饋迴路的示例示出在圖3中。在圖3中示出的實施例中，BO埠（BO4）與兩個BI埠（BI1和BI2）相連接。
進一步地，所有I/O埠與功率源的一個或更多對應埠或終端相連接，以完成反饋迴路。在I/O埠和信號發送組件之間具有各種連接是可能的。比如，兩個BO埠和三個BI埠可與功率源一起使用。備選的是，可使用兩個BO埠和一個BI埠。一旦反饋迴路被創建，IED則被開通。在開通之後，配置改變信號在IED的I/O模塊（即，在對應的BI和BO埠）被接收。例如，在圖3中示出的連接中，一定持續期的預定開關模式被生成，並在I/O模塊被接收作為配置改變信號。
在一實施例中，除了配置改變信號之外，請求還包括用戶輸入，其中用戶輸入在IED的通信接口被接收。用戶輸入的示例能夠包括，但不必需限制於按鈕按壓、小鍵盤輸入、鍵盤輸入、觸控螢幕輸入、生物測定輸入、操縱杆輸入、音頻/視頻輸入或其的組合。類似地，通信接口的示例能夠包括，但不必需限制於按鈕（例如，HMI按鈕）、小鍵盤、鍵盤、觸控螢幕、生物測定傳感器、操縱杆、音頻/視頻接口或其的組合。
一旦請求被提供，在204請求則被檢驗。檢驗由IED自動執行。在圖3中示出的實施例中，一旦以上所指示的連接被建立且IED被通電，則應通電的請求，在二進位輸入可用的二進位信息為邏輯假。此後，一旦IED完成它的自我監督，則它的單元就緒觸位（unit-ready contact）進行操作（即，BO埠讀為邏輯真），且狀態改變被所有BI埠同時看到。IED正好在單元就緒觸位（BO埠）的激活之前和之後對比在BI埠的該狀態信息。如果被IED所看到的BI埠的狀態已經改變（例如，預定信號模式被接收）且與此同時在模擬通道沒有可用信號（例如，可選地用於IED沒有被連接到功率系統的進一步交叉檢驗），則配置改變信號的檢驗是成功的。
在請求還包括用戶輸入的情況中，IED還將用戶輸入與預定用戶輸入進行匹配以用於檢驗。例如，除了建立前面所提到的連接之外，預定HMI輸入必須由用戶提供以完成檢驗。
響應於請求的成功檢驗，在206配置改變被啟用。例如，管理訪問能夠被授予以用於重設訪問密碼。進一步地，訪問能夠對於預設持續期被啟用。在該預設持續期期間，允許用戶（例如，客戶）重設密碼。為了重設密碼，用戶必須導航到改變密碼菜單或可需要對於指定時間持續期按壓HMI上的某個鍵組合（例如，上-下鍵一起）或命令經由通信被發布。在收到此類輸入時，指示「要求密碼重設」的彈出（pop up）消息可被顯示在IED上。在確認時，密碼重設能夠被啟用。
在圖3中示出的實施例中，配置成作為固定的單元就緒觸位的BO4被作為示例。在該連接中，對於配置改變，諸如重設密碼，要求從安裝中取出IED且BO4被連接到BI1以及BI2（即，背對背連接）。現在，IED被通電。如果IED是健康的，則單元就緒觸位，即BO4，被激活。由於BO4被連接到BI1以及BI2，在BO4的激活時，這兩個BI將變成邏輯真。IED將檢測到，在BO4的激活前，這兩個BI「1」和「2」為邏輯假，且在單元就緒觸位的激活後，二者同時變成邏輯真。當該條件被滿足時，對於預設持續期（例如，5分鐘），IED將自動作為管理員被登入，且用戶能夠改變密碼。
本發明不限制於如圖3中所示出的二進位輸入和輸出。其能夠被延伸到用於例如模擬或通信等的任何其它輸入和輸出。進一步地，本發明不限制於如以上所描述的檢測或連接或信號，以及各種修改是可能的，並且照此對於本領域中那些普通技術人員將是容易顯而易見的。例如，其它可能的方法能夠使用一些外部硬體連接，以及經由通信接口給出具體編碼命令以用於改變配置或經由硬體連接給出硬編碼信息（像從BO到BI的具體持續期的已知數量的脈衝能夠被提供）以用於改變配置。另外地，要注意的是，儘管以上給出的某些示例涉及密碼的重設，但使用本文中所公開的方法，各種配置改變是可能的。此類改變的示例包括，但不限制於與IED的配置和管理有關的另外方面的重設，諸如配置規則、IED操作策略等。該方法可被約束為重設IED的具體配置實例，且對於重設其它的配置實例，IED可能必須被送回到工廠。在IED啟用網絡的情況中，依照該方法的配置改變也能夠通過使用有線/無線網絡來達到。例如，配置改變信號或用戶輸入或二者都可使用外部裝置經由網絡被提供。