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1、用于监视自动化系统的系统和方法专利名称：用于监视自动化系统的系统和方法技术领域：本公开内容涉及监视自动化系统，并且更具体地涉及监视电力变电站自动化系统、配送自动化系统、馈送器自动化系统以及其它类似配置的自动化系统。背景技术：自动化系统可以依靠于可以从整个自动化系统收集的大量数据。因而自动化系统的高效、恰当和有效性能可以依赖于数据的有效性和准确性。然而，许多自动化系统包括测量和运算数据的互连网络，其中属于一个数据集的数据可以影响其它数据集。在这样的自动化系统中，大量数据点和高度网格化的信息网络可能使操作员难以监督和评估数据。因而，可能需要用于监视自动化系统的系统和方法以比如通过验证数据并且检验它
2、的准确性来辅助操作员。可以基于一个或者多个标准或者协议来设计和/或操作自动化系统和/或对应自动系统。例如，在变电站自动化的背景中，可以按照协议或者标准(如Modbus、DNP3、IEC 60870-5或者甚至IEC61850)设计和操作变电站。IEC 61850标准是一种用于电变电站自动化设计的标准，该标准由位于瑞士日内瓦并且网站为http:/WWW. iec. ch的国际电工委员会(IEC)建立。在第7，706，596号美国专利中公开了一种用于自动化检查过程的方法和装置。在第7，580，903号美国专利中公开了一种用于创建模糊认知图的过程。在第7，558，703号美国专利中公开了变电站监视和
3、诊断的例子。在第7，251，570号美国专利中公开用于保证电网网络中的数据完整性的系统和方法。针对所有目的，通过整体引用将这些出版物和这里引用的所有其它出版物的公开内容结合于此。发明内容在一些例子中，一种用于监视包括多个互连逻辑对象的自动化系统的操作的方法可以包括构建模糊认知图以对多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性进行建模；识别与多个互连逻辑对象中的至少一个逻辑对象关联的非理想性；以及根据模糊认知图确定非理想性对自动化系统的操作的影响。在一些例子中，一种用于包括多个互连逻辑对象的自动化系统的监视系统可以包括计算机和计算机可读存储介质。计算机可以链接到多个互连逻辑对象。计算机可读存储介质可以包含
4、指令，这些指令被配置成在执行指令时使计算机监视自动化系统的操作。该指令可以包括用于构建模糊认知图以对多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性进行建模的指令；用于识别与多个互连逻辑对象中的至少一个逻辑对象关联的非理想性的指令；以及用于根据模糊认知图确定非理想性对自动化系统的操作的影响的指令。在一些例子中，一种用于监视包括多个互连逻辑对象的自动化系统的操作的方法可以包括构建模糊认知图以对多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性进行建模；选择多个互连逻辑对象中的第一逻辑对象；以及根据模糊认知图确定多个互连逻辑对象中的第二逻辑对象。多个互连逻辑对象中的第二逻辑对象对多个互连逻辑对象中的第一逻辑对象的影响程度可以比
5、对多个互连逻辑对象中的其余逻辑对象的影响程度更大。在一些例子中，一种有形计算机可读存储介质可以包含指令，这些指令在由计算机执行时使计算机实现用于监视包括多个互连逻辑对象的自动化系统的操作的方法。该方法可以包括构建模糊认知图以对多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性进行建模；识别与多个互连逻辑对象中的至少一个逻辑对象关联的非理想性；以及根据模糊认知图确定非理想性对自动化系统的操作的影响。图1是按照IEC 61850的设备模型的示意图示。图2图示了已经建模为多个互连逻辑节点的保护功能。图3示出了按照IEC 61850的示例逻辑节点的分级结构。图4是监视系统的非唯一示例例子的示意图示，该监视系统包括多个
6、互连逻辑对象的自动化系统。图5是模糊认知图(FCM)的非唯一示例例子。图6是适合于与用于监视自动化系统的系统和方法一起使用的变电站的非唯一示例例子的示意表示。图7是图6的变电站的模糊认知图。图8是用于监视自动化系统的系统的非唯一示例例子的框图。图9是用于根据变电站配置语言(SCL)文件生成模糊认知图(FCM)的系统的非唯一示例例子的示意表示。具体实施例方式出于示例目的并且通过例子，在可以按照IEC 61850的电力变电站自动化(SA)系统及其部件的场合中，给出了在本公开内容中举例说明的系统和方法的部分。虽然这里公开的系统和方法适用于SA系统(包括按照IEC 61850的SA系统)，但是应当理解
7、这里公开的系统和方法也可以适用于其它更大和/或更复杂的系统、比如配电自动化系统和馈电自动化系统以及任何其它如下自动化系统，这些自动化系统包括或者顺从基于面向对象的通信协议和/或顺从设备在网络结构中看起来如何以及如何表现的面向对象的模型。自动化系统可以包括各种功能，这些功能利用可从整个自动化系统或者从自动化系统内的其它功能获得的数据。例如，SA系统可以包括许多功能，这些功能利用可从整个变电站或者从变电站内的其它功能获得的数据。在基于IEC 61850设计和操作的变电站中，各种控制、保护、监视和测量应用或者功能中的一些或者所有应用或者功能可以分解成一个或者多个互连逻辑节点并且由这些逻辑节点建模，这
8、些逻辑节点是在IEC 61850标准的面向对象的场合中定义的虚拟单元或者逻辑对象。在图1中示意地图示了至一个或者多个互连逻辑对象或者节点的这种分解，其中识别的物理设备20 (在这一例子中为保护设备)出于建模目的而被分解成至少一个逻辑设备22，“继电器A”，该逻辑设备本身又被分解成至少一个逻辑对象或者节点。在所示例子中，逻辑设备22已经被分解成分别与测量单元MMXUl和断路器XCBR2对应的逻辑节点24、 26。一般而言，逻辑对象或者节点可以在分解期间自由分配到任何智能电子设备(IED)上， 只要在逻辑节点之间的通信路径可以映射到具有充分通信和/或计算能力的现有物理通信链路。当创建保护功能的模型
9、时，自动化应用所需要的所有功能可能需要与它们的任务关联，或者用这些任务来识别，并且可能需要定义起动准则以及预计输出和性能准则。这样的功能(可以包括保护、控制、测量和监视)然后可以分解成逻辑对象，比如在IEC 61850 中阐述的逻辑设备和逻辑节点。举例而言，在图2中示出了包括若干物理设备的保护功能32的模型。所示保护功能32包括分别与逻辑设备34、36和38对应的三个物理设备，即变电站计算机、保护继电器和远程过程接口。在所示例子中，三个逻辑节点驻留于三个不同物理设备中，其中人机接口(HMI)40驻留于变电站计算机中，断路器(XCBR)42驻留于远程过程接口中，而保护功能 (P)44驻留于保护继
10、电器中。在一些例子中，各物理设备如IED可以主管一个或者多个逻辑节点和一个或者多个逻辑设备，而各逻辑设备可以主管一个或者多个逻辑节点。一般而言，各逻辑对象可以包括数据、数据对象、数据属性和/或函数。在IEC 61850的场合中，各逻辑节点可以包括数据对象、数据集对象、描述数据属性、报告控制对象、日志控制对象和采样值列表。在特定逻辑节点中包含的数据类型可以依赖于节点的类型，并且可以包括运算数据(比如测量值或者位置状况)和/或配置数据(比如用于IED 的自描述数据)。例如，在图1中所示模型中，逻辑节点MJ6各自包括各自将具有数据属性的若干数据对象观，其中各数据对象观在特定属性类别30内。在图3中示
11、出了逻辑节点的一般结构，该示了针对断路器的被标识为“XCBR” 的逻辑节点48的分级结构。如图所示，XCBR逻辑节点可以包括识别为“Pos”和“BlkOpn” 的若干数据对象，其图示了“Pos”数据对象具有分组成若干属性类别的若干识别数据属性。如图1和图3中所示，各逻辑节点可以包括一个或者多个数据对象。数据对象可以属于各种类别，比如公共数据信息(例如模式、健康和铭牌)、状况信息、设置、测量值和控制。在一些例子中，可以根据公共数据类(CDC)导出各数据对象，该公共数据类可以适于作为用于创建更大数据对象的预定义构建块。此外，各数据对象可以具有与它关联的若干数据属性。数据属性可以为用户提供与数据对象
12、的类型、它的范围、质量、时间戳等有关的附加信息。各逻辑对象或者节点可以具有与之关联的健康状况或者属性。健康属性可以确定和/或指示逻辑对象和/或对应物理设备的状态。例如IEC 61850为逻辑节点和连接到它们的外部设备定义健康属性，该健康属性包括“Health”、“EEHealth(外部设备健康)”和 “WiyHealth (物理设备健康)”。属性Health包括反映与硬件或者软件有关的逻辑节点的状态的信息，该信息可以是由变电站内的所有逻辑节点继承的必备数据。属性Health提供三种状态0k (绿色)，该状态指没有问题的正常操作；Warning (黄色)，该状态指示小问题但是在安全操作模式中；以
13、及Alarm(红色)，该状态指示不可能操作的严重问题。属性 “EEHealth”包括反映与逻辑节点关联的外部设备的状态的信息，外部设备比如是由逻辑节点XCBR控制的断路器，其中逻辑节点)(CRB标识该断路器。属性EEHealth可以可选并且具有与属性Health相同的状态。属性“PhyHealth”可以是必备属性，该属性涉及物理设备的健康状态。在一些例子中，对于特定自动化系统或者自动系统可以使用其它健康属性。数据对象可以具有与之关联的质量属性。质量属性可以识别对应数据对象的任何非理想条件。例如，IEC 61850为逻辑节点中包括的数据对象定义包括“Validity”和 Detail Quali
14、ty”的数据质量属性。属性Validity可以包括反映数据对象的质量的必备信息，比如它是否有效(例如无异常条件)、无效(例如采集功能或者信息源的异常状态) 或者可疑(例如监督功能检测到异常行为，、然而值可能仍然有效)。属性Detail Quality 可以提供与属性的无效或者可疑值的原因有关的更多信息，并且可以包括若干识别符 Overflow (溢出)、0ut of Range (超范围)、Bad Reference (不良引用)、0scillatory (振荡)、Failure (故障)、Old Data(旧数据)、Inconsistent (不一致)禾口 Inaccurate (不准确)。
15、在一些例子中，其它质量属性可以用于特定自动化系统或者自动系统。例如IEC 61850还定义属性“Test (测试)”和“Blocked by Operator (受操作员阻止)”。属性Test 可以将值归类为将不用于操作目的的测试。属性Blocked by Operator可以指示操作员对值的进一步更新。在一些例子中，包括多个互连逻辑对象的自动化系统可以包括与多个互连逻辑对象中的至少一个逻辑对象关联的非理想性。如可以理解的那样，与多个互连逻辑对象之一关联的非理想性可能影响自动化系统中至少直接或者间接依赖于具有非理想性的一个或者多个逻辑对象的那些部分的准确性和/或性能。以下段落使用这里讨论的概念
16、和部件来描述用于监视自动化系统的方法及其部分以及可以实施这样的系统的非唯一示例例子。虽然以下方法的动作可以按照呈现它们的顺序来进行，但是对于所描述的动作而言在任何其它描述的动作之前和/或之后单独或者在各种组合中执行也在本公开内容的范围内。用于监视可以包括多个互连逻辑对象的自动化系统的方法可以包括确定多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性；构建适当映射，如模糊认知图，以对多个互连逻辑对象的相互依赖性进行建模；识别与多个互连逻辑对象中的至少一个逻辑对象关联的非理想性；以及根据模糊认知图确定非理想性对自动化系统的操作和/或性能的影响。在一些例子中，确定多个互连逻辑对象对彼此的相互依赖性包括确定多个互连逻辑对象中的第一逻辑对象与多个互连逻辑对象中的第二逻辑对象的相互依赖性。在一些例子中，这样的方法可以由适当监视系统执行或者至少部分地执行。在图 4中以56示意地示出了适当监视系统的非唯一示例例子。监视系统56可以与包括多个互连逻辑对象60的自动化系统58起使用。监视系统56可以包括计算机62和计算机可读存储介质64。计算机62可以链接到多个互连逻辑对象60。
