IEC61850 SCL配置工具的研究与实现

IEC61850-6部分规定了变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration Language),用于对变电站系统结构、通信系统结构及IED功能配置进行统一的描述。简要介绍了SCL语言及其文件结构,依据配置工具的功能特点,采用MVC的设计模式设计系统架构,详细介绍了SCL解析器、数据模型的构建、配置模板库及各个配置界面的实现方法。

一种改进的SCL系统配置工具

变电站配置描述语言(SCL)已经成为不同制造厂商的配置工具间相互交换信息的标准。通过对SCL对象模型及其变电站拓扑图形显示、SCL与公共信息模型(CIM)语义信息模型的协调等问题的研究,对SCL系统配置器的原有功能进行扩充,设计了一个改进的SCL系统配置工具,具备SCL文档的导入/导出、图形化的编辑、SCL对象模型、可缩放矢量图形(SVG)和CIM/可扩展置标语言(XML)文件的生成等功能。针对110kV变电站的某线路间隔及智能电子设备(IED),给出了一个SCL文档的实例,可以看出采用SCL配置工具可方便地实现对变电站及其IED的配置和管理。

IEC TC 57 CIM和IEC 61850 SCL模型整合及UCIM构建

基于IECTC57公共信息模型(CIM)与IEC61850变电站配置描述语言(SCL)信息模型整合,构建涵盖从变电站过程级、间隔级和站级应用到控制中心应用的电力系统统一公共信息模型(UCIM)。研究SCL模型和CIM到UCIM的映射处理规则,以及在UCIM和映射规则的基础上构建电力系统模型及应用系统的方式,为实现电网一、二次设备的统一和关联性建模奠定了基础,可用于整合现有各种电力系统应用,开发位置透明的新一代电力系统应用。

IEC 61850标准中SCL语言的几个实践应用问题探讨

讨论了IEC 61850系列标准中的变电站配置描述语言(SCL)在变电站自动化系统中对智能电子设备(IED)进行配置的若干实践问题,指出了该标准提供的SCL Schema中可能存在的某些前后一致性的问题及个别疏漏,包括：如何表达具有2种或以上功能约束值的数据属性；SBO等大写字母开头的属性名与Schema的属性名规范是否符合的问题；各种控制块元素的datSet属性的空值问题；ConfDataSet元素类型错误；简单单位枚举“SIUnit”中第38号和第62号重复使用W表示的问题。对这些问题给出了相应的解决方法和建议。

IEC 61850 SCL配置文件比对工具的研究与实现

针对智能变电站工程实践中由于变电站配置描述语言(SCL)配置文件频繁变更导致的版本管理困难的问题,提出了一种SCL配置文件差异化的比对方法。依据IEC 61850-6标准对SCL文件的定义,对关键元素定义了键值和比较判据,形成了带主键的二维表结构,利用循环、排序、交叉对比的方法,可迅速查找出变更前后两个SCL文件之间结构、元素、属性的差异性,并以此为基础开发了SCL配置文件比对工具。

SCL语言在变电站装置数字化ERTU中的应用

变电站电能量采集终端(ERTU)是变电站数据采集的一个重要厂站级设备,也是数字化变电站的组成部分。变电站配置语言(SCL)是IEC61850标准采用的变电站专用描述语言。在介绍变SCL语言的基础上,针对基于IEC61850标准的变电站自动化系统中的数字化ERTU,使用SCL提出并建立了数据模型和通信模型,并详细描述了ERTU的配置信息。另外,针对ERTU配置所设计的管理配置工具也进行了讨论。研究结果表明,研究符合IEC61850标准的变电站通信系统,对于了解目前变电站电能量采集系统发展趋势有一定的借鉴意义。

基于SCL模型的IED配置器的设计与实现

智能电子装置IED的配置在IEC61850协议中起着联系第6部分和第7部分的重要作用。基于变电站配置描述语言SCL,详细讨论了IED配置器的设计与实现问题。首先讨论了IED配置器配置流程中的各个环节;然后阐述现有SCL模型存在的若干缺陷及对其所作的修改,分层分析了在修改的基础之上建立的IED配置器信息模型;最后给出了IED配置器的软件结构。

变电站配置语言SCL的应用与解析

为了实现变电站内不同厂商的智能电子设备间信息共享及互操作性,对IEC61850标准中定义的变电站配置语言SCL进行了研究。通过实例分析了基于SCL的变电站系统配置过程,并以VS2010作为开发平台,利用MSXML4.0解析器实现了对SCL文档的解析,且将SCL文档以树形控件显示,方便用户理解SCL文档的层次型关系。进而推动IEC61850标准在变电站自动化系统中的实际应用。

变电站配置语言SCL的分析与研究

IEC61850-6定义了一种基于XML技术的变电站配置语言(SCL),用于描述变电站自动化系统和一次开关场之间的关系以及智能电子设备(IED)的配置情况。通过对SCL文件的组成结构及系统的配置过程进行实例化的分析与研究,方便用户对SCL文档层次的理解。同时以Java语言为基础,并以MyEclipse作为开发平台,利用JDOM解析工具包,实现对SCL文档的解析操作,将SCL文档以节点树的形式显示出来。还比较了JDOM与DOM及SAX在解析方面的优劣性,对于IEC61850标准在变电站自动化系统中的实际应用起到很好的促进作用。

SCL配置文件内容差异检测软件的设计与应用

针对SCL配置文件持续更新带来的版本数量众多、管理混乱等问题,提出SCL配置文件内容差异检测软件设计方案,介绍该软件的结构与工作流程,从SCL文件的解析与存储,SCL内容差异检测两方面分析该软件的关键技术实现方式,并结合工程实例说明该软件的应用效果。

基于文档对象模型的改进SCL文件解析算法

基于文档对象模型（DOM）的变电站配置描述语言（SCL）文件解析算法在解析文件时会将整个SCL文档内容在内存中展开,并将文件内容转化为树状节点的结构,占用较大的内容空间。针对该问题,对传统DOM算法进行改进,利用SCL文件的文本节点信息存在冗余的特性,分别使用动态数组、散列表以及二叉平衡查找树3种数据结构为文本节点建立索引并去除冗余,避免相同的信息重复使用内存。实验结果表明,对于普通的SCL文件,使用基于二叉平衡查找树的改进算法能在原算法的基础上减少46%～66%的内存使用;对于较大的SCL文件,使用基于散列表的改进算法能在原算法的基础上减少40%～59.8%的内存使用;2种针对不同大小SCL文件的改进算法,能够在保证SCL文件解析速度的前提下,有效减少DOM算法的内存消耗。

基于纯XML数据库的SCL文件管理

介绍IEC61850系列标准中的变电站配置描述语言的文件结构,阐述系统的配置流程及各种数据文件的交换过程,提出在XML文件管理维护上采用纯XML数据库技术。直接将XML文本文件作为存储单元。创建2个索引文件,运用传统的B+树数据结构建立索引。针对XML文件的特性,采用XML路径语言XPath表达式的方法进行文件查询。

IEC 61850 SCL与IEC 61970 CIM模型间的无损转换技术研究

智能变电站与智能调度中心系统的模型不一致是当前电网面临的迫切问题。IEC 61850变电站配置描述语言(Substation Configuration description Language,SCL)信息模型与IEC 61970公共信息模型(Common Information Model,CIM)之间的无损转换技术是实现模型数据在各级系统之间交换切实可行的方案。分析SCL模型与CIM模型的差异及转换难点,研究两模型的无损映射关系、编码规则,基于扩展标志语言(Extensible Markup Language,XML)设计了遵循映射关系的CIM模型转换工具,并在实际工程应用中取得了良好的效果。

IEC61850标准下合并单元的信息模型与映射实现

合并单元是随着电子式电流、电压互感器的产生而出现的,在一定程度上实现了过程层数据的数字化和共享化。文章首先介绍了IEC61850标准的基本特点和实现的一般方法。在研究IEC61850信息模型内涵的基础上,从分析合并单元的功能入手,研究了合并单元信息模型的属性和抽象通信服务接口,阐述了合并单元信息模型的构建方法。然后讨论、分析了合并单元抽象功能服务的通信映射方法和帧格式。最后简单介绍了用于装置自我描述的SCL(Substation Configuration description Language)配置文件的基本格式。

公共信息模型和IEC 61850模型协调方案评析

公共信息模型(CIM)和IEC 61850模型的不一致,是智能电网发展必须解决的基本问题之一。在综合分析这2种模型关键差异的基础上,对目前主要的有关研究机构给出的解决方案及所取得的主要成果进行了综述,分析了各种不同解决方案之间的内在关系。认为公共语义模型是当前需要解决的核心问题,模型映射是工程上比较适合的应用方案,并给出了进一步的研究建议。

智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述

建立统一的通信网络状态监测信息模型,并对通信网络配置进行详细描述是实现通信网络状态监测的前提。利用功能分解/信息提取、映射管理信息库等方法,初步建立了智能变电站通信网络的状态监测信息模型。对变电站配置描述语言(SCL)进行了扩展,提出了通信网络拓扑以及交换机等网络设备的描述方法,并针对某220kV变电站,给出了描述其过程层通信网络的SCL文档实例。

智能变电站和主站共享建模的关键技术

讨论了智能变电站和主站模型、图形、通信一体化共享建模的解决方案,包括变电站一次设备和二次设备统一建模、变电站配置文件(SCD)模型到公共信息模型(CIM)的映射、可伸缩矢量图形(SVG)生成、通信映射、部署、维护等方法。共享建模满足智能变电站源端维护要求,且智能变电站的CIM,SVG和通信信息能够自动生成,并直接应用于主站,减少了主站端的重复工作量。提出了完全基于模型的维护模式,促进了智能变电站和主站的信息互动,具有良好的推广应用价值。

基于IEC61850的变电站配置研究

IEC61850是国际标准组织发布的最新的变电站自动化系统标准,以此标准对变电站进行配置是实现变电站设备间互操作性的重要保证。对变电站配置对象模型进行了介绍,对配置语言及其特点进行了简单的说明,对变电站整个的配置过程进行了详细的阐述,并分别从IED配置、变电站结构配置以及变电站通信系统配置三个方面探讨了使用XML Schema语言对变电站配置所要做的具体工作及实现方法,并以变电站高压侧部分的结构为例进行了具体的描述。

变电站状态监测IED的IEC 61850信息建模与实现

基于IEC 61850信息模型的状态监测智能电子设备(IED)是变电站中智能一次设备的核心组成部分。分析了变电站状态监测系统的功能需求,依据最新IEC 61850第2版,采用电气设备、状态监测、传感器逻辑节点,建立了变电站状态监测IED的功能与设备模型。提出了状态监测IED之间的通信方法,将非缓存报告控制块、缓存报告控制块、文件模型及其服务映射为制造报文规范作为实时通信协议,分别用于测量信息、告警信息及电力系统瞬时数据交换标准格式波形文件的传输。采用Visual C++、系统配置描述语言和Xerces开发了一个状态监测IED的模拟系统,对变压器状态监测主IED进行了建模及实时数据库的生成,并给出了实验测试结果。