O 引言
IEC61850是一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的配置工具,其中在IEC61850-6部分定義了變電站配置描述語言(SCL)。SCL語言是根據(jù)XML的語法規(guī)則和結(jié)構(gòu)定義,同時(shí)結(jié)合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的需要定義的一種特定用途的、可擴(kuò)展的標(biāo)識(shí)性語言。SCL語言就相當(dāng)于XML語言在基于IEC61850變電站系統(tǒng)中的特定應(yīng)用。而XML具有平臺(tái)無關(guān)性,因而可使得文件中的數(shù)據(jù)能在不同廠家、不同平臺(tái)的工程化工具之間進(jìn)行交換。
引入SCL主要有以下兩個(gè)作用:一是對(duì)IED的功能和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行描述;二是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述。本文主要對(duì)基于IEC61850的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中配置工具進(jìn)行了分析,同時(shí)介紹了SCL系統(tǒng)配置工具的應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法。
1 SCL的文檔結(jié)構(gòu)
XML文檔包括DTD(文檔類型定義)文件、XML文件和式樣單三部分,SCL語言是基于XML的。同樣,SCL文檔也包括這三部分。
1.1 DTD文件
DTD文件定義了標(biāo)簽及其屬性,可完成聲明標(biāo)記任務(wù)。IEC61850-6標(biāo)準(zhǔn)中給出了SCL語言的DTD文件的詳細(xì)定義。理論上,可以在該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)根據(jù)需要任意定義標(biāo)簽及屬性,但在實(shí)際應(yīng)用中,DTD的定義有很高的難度,包括標(biāo)簽的可用性、簡(jiǎn)潔性、從實(shí)際設(shè)備抽象出的良好的數(shù)據(jù)模型等,都需要有很豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。所有支持該標(biāo)準(zhǔn)的裝置將使用相同的DTD文件。
1.2 XML文件
該文件是采用DTD文件定義的標(biāo)簽,用于完成數(shù)據(jù)對(duì)象置標(biāo)的任務(wù),也就是將IED、系統(tǒng)等數(shù)據(jù)對(duì)象描述出來。XML文件嚴(yán)格受DTD的定義約束。IEC61850-6標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定功能,也沒有規(guī)定功能分配,各裝置功能各不相同,其配置在IED上的LN也不同。所以,XML文件的內(nèi)容也是不同的,但I(xiàn)ED具有處理XML文件的能力。
1.3 式樣單
式樣單是專門描述結(jié)構(gòu)性文檔表現(xiàn)方式的文檔。從應(yīng)用角度講,IED可直接處理SCL數(shù)據(jù)文件,只要獲取所需信息即可正常運(yùn)行并與系統(tǒng)交互,所以,式樣單文件一般不是系統(tǒng)所必須的。
2 SCL對(duì)象模型
根據(jù)變電站體系結(jié)構(gòu),SCL描述了變電站、通訊和IED三種對(duì)象模型。
其中變電站模型主要用于描述一個(gè)變電站的功能結(jié)構(gòu),標(biāo)識(shí)變電站內(nèi)的一次電力設(shè)備及其之間的連接關(guān)系。
通訊模型主要用于描述邏輯節(jié)點(diǎn)之間通過邏輯總線和IED訪問點(diǎn)所建立起的連接。該通訊結(jié)構(gòu)具體包括的對(duì)象模型有IED的mac地址、IP地址和子網(wǎng)掩碼,以及邏輯節(jié)點(diǎn)之間的客戶端/服務(wù)器關(guān)系等信息。
IED模型中描述了各IED的模型信息,包括報(bào)告接收者、邏輯節(jié)點(diǎn)實(shí)例、數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)例等。
3 SCL數(shù)據(jù)交換模式
3.1 SCL信息流模型
SCL文件在變電站內(nèi)的通訊傳輸涉及到系統(tǒng)配置工具、IED配置工具、IED數(shù)據(jù)庫三個(gè)概念。
系統(tǒng)配置工具是使用SCL進(jìn)行變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的配置和管理的工具,可輸入、輸出按IEC61850-6標(biāo)準(zhǔn)定義的SCL文件。
IED配置工具是IED制造商提供的IED調(diào)試專用工具,該工具能生成特定的IED描述文件(以.ICD為后綴的SCL文件)并下載到IED中,同時(shí)可向系統(tǒng)配置工具提供ICD文件并能處理來自系統(tǒng)配置工具生成的SCD文件。
IED數(shù)據(jù)庫分為參數(shù)庫和實(shí)時(shí)庫,參數(shù)庫用于描述變電站模型和通訊模型,實(shí)時(shí)庫則用于描述IED模型。IED數(shù)據(jù)庫包括了變電站的各種信息數(shù)據(jù)和屬性,可以供配置工具和系統(tǒng)調(diào)用。
3.2 SCL信息流動(dòng)過程
SCL數(shù)據(jù)流模型中不包含DTD文件,XML文件才是真正包含配置數(shù)據(jù)的文件,也是參與配置數(shù)據(jù)流動(dòng)的主要文件。圖1所示是SCL文檔在整個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換流程,也就是系統(tǒng)管理配置的過程。