CN102799620B - 一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 - Google Patents
一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102799620B CN102799620B CN201210208659.7A CN201210208659A CN102799620B CN 102799620 B CN102799620 B CN 102799620B CN 201210208659 A CN201210208659 A CN 201210208659A CN 102799620 B CN102799620 B CN 102799620B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cdc
- model
- data
- database
- information model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000013461 design Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 9
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005477 standard model Effects 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Abstract
本发明提供一种IEC 61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法，信息模型、设备模型和应用模型组成数据库模型，信息模型遵循IEC 61850，设备模型遵循IEC 61970，信息模型包括智能电子设备的工程实例化配置信息，工程实例化配置信息包括模型类、数据类、模板类和通信类数据库表。采用了三层架构的数据库设计，实现标准模型的复用；能够直接采用SCD模型文件自动创建数据库，自动建立信息模型与设备模型、应用模型之间的关联关系，可以明显减少工程调试周期和维护成本；建立了基于通用数据类的数据库信息模型，并设计了基于字符串格式的数据对象引用的检索方式，同时提供开放的访问接口，适用于不同的数据库平台。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种IEC61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法。
背景技术
IEC61850‐6定义了变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration description Language)，用来描述变电站的一次设备、二次设备和通信配置模型，其中一次设备与二次设备通过逻辑节点LN(Logical Node)建立关联关系，通信配置模型描述二次设备的通信参数，三者之间联系紧密。
一次设备组成了变电运行和控制的功能实体。二次设备采集一次设备状态，并控制一次设备的运行，是一个或多个一次设备功能的数字化和智能化表现形态。IEC 61850给一次设备带来的变化较小，但对二次设备产生了革命性的影响。从数据到信息的加工过程来看，二次设备采集一次设备的测量数据(生数据)，通过计算处理，生成电力系统运行信息(熟数据)，在当地监控系统人机界面中显示，并转发给能量管理系统、保护信息管理系统、在线监测系统等主站。变电站生数据越来越多，熟数据需求相对不变。总之，随着技术的发展，变电站功能相对稳定，信息化不断发展，这便产生了一对矛盾体。
另外，IEC 61850与传统规约不同，它不仅定义了数据，还定义了与数据密切关联的服务(操作流程)。任何服务被客户端调用时，其中间结果和最终结果都反应于模型数据发生变化，客户端接收数据变化报告后，必须刷新当地数据，才能正确完成操作流程；任何数据都与一个或多个服务相关，数据和服务不可分离。所以，IEC 61850要求变电站监控系统的数据库建模既要满足“以不变应万变”，又要保持数据和服务的完整性，以便满足功能要求，完成正确的操作流程(例如遥控、定值区切换)。
IEC 61850定义了包含逻辑设备LD(Logical Device)、逻辑节点、数据对象DO(Data Object)、数据属性DA(Data Attribute)的层次化对象模型，包括信息模型、服务模型和配置模型，其中配置模型是工程化的起点，没有配置模型就没有信息模型和服务模型。为了降低IEC 61850在变电站应用的复杂程度，实现变电站统一模型的规范化配置是关键，这也是智能变电站源端维护功能要求中的一部分。但是，模型规范化配置仅仅是开始，只有将配置模型应用于变 电站以及变电站与主站之间通信的全部流程，才能从根本上实现源端维护，彻底避免重复配置的工作，从而使前期工作更具可继承性，可以实现基于模型的运维方式，大大简化变电站调试和维护工作量，节约成本，提高系统的综合性能。IEC 61850定义了38个CDC类，国内扩充定义了1个CDC类，一共39个CDC类，如下表1所示。
IEC61850定义了这些CDC类的数据属性，除了基本数据类型(例如INT32、BOOLEAN、ENUMERATED、VisibleString、Quality和ObjRef等),还包括简单的符合类型(例如TimeStamp、AnalogueValue、ScaledValueConfig、RangeConfig、ValWithTrans、Originator和CalendarTime等)。CDC类的数据属性有的是强制性的，有的是可选的，即实例化时强制性数据属性必须包含，可选数据属性可以没有。数据属性的名称及其数据类型定义明确的，必须符合IEC61850定义，否则须在SCD文件的DataTypeTemplates标签中定义。IED是层次化的模型，包括多个LD，一个LD中包含多个LN，一个LN中包含多个DO(即CDC类对象)，一个DO中可以包含都个DA和/或多个SDO(即子数据对象，也是CDC对象)。由此可见，通过SCD文件直接生成通用数据库结构是可行的。
IEC61850-6定义了SCD格式的变电站配置模型，包括变电站(Substation)、通信(Communication)、IED、数据类型模板(DataTypeTemplates)四部分内容，其中Substation定义了一次设备模型，Communication定义了通信模型，一个二次设备对应一个IED模型，如前所述，由LD、LN、DO和DA组成，LN、DO、DA的数据结构和类型由DataTypeTemplates定义。IED及其DataTypeTemplates部分模型构成了SCD文件的主要内容，若将变电站模型实例化后全部展开，将形成十分庞大的树形结构。
如图1所示，目前国内大多数变电站自动化集成厂家为了兼容常规变电站，在IEC60870‐5‐103的基础上，扩展数据库模型定义，支持IEC61850信息模型。因此，IEC61850标准模型并没有发挥最大效益，各厂家的数据库结构从底层通信到高级应用都是私有的，这增加了工程调试的复杂程度，一方面需要手动建立大量的映射关系，另一方面SCD文件中包含的配置信息无法得到重用，造成工作浪费，客观上增加了建设成本。如上所述，变电站功能和通信是一对矛盾统一体，彼此依存，但功能相对稳定，通信不断变化，特别是IEC61850第 2版正在制定中，部分已经发布，其中扩充定义了大量的模型，例如状态监测、水电、风电、电动汽车、蓄电池等。由此可见，系统级的设备模型和底层通信服务的信息模型应该分开定义，相互之间解除耦合关系，才能简化工程建库过程。
申请号为201010216025.7的专利公开了一种变电站SCD模型到调度中心CIM模型的转换方法，转换方法包括以下步骤：1)建立完成的SCD变电站描述配置模型；2)删减主站不需要的模型，将SCD模型最小化；3)实现SCD模型和CIM模型之间的映射；4)有CIM模型导出SVG格式的单线图文件，同时建立SVG单线图与CIM模型之间的关联关系；5)主站获取变电站的CIM模型和SVG单线图文件后，检验有效性，验证通过后进行模型拼接，同时，通过SVG单线图和CIM模型之间的关联关系，建立数据库。
在该发明的基础上，实现了智能变电站和主站共享建模技术，基本满足了源端维护要求。2010年8月以来，在国内先后完成了8座智能变电站的试点建设，计划在十二五期间推广应用。但是，在试点应用时，该发明的一次设备和二次设备统一配置模型(SCD)从变电站监控系统获取后，必须在此SCD文件基础上，补充一次设备模型定义，建立一次设备与二次设备逻辑节点之间的关联关系，执行必要的语法和语义检查，采用将SCD模型转换生成主站需要的CIM公共信息模型，这一过程比较繁琐，没有任何一个智能变电站自动化集成厂家能够直接提供规范化的SCD模型。实际上，这里仅变电站系统级部分满足了源端维护要求，而系统配置工具生成SCD模型和变电站数据库建模过程，尚不符合源端维护的要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种IEC61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法，将数据库模型分成信息模型、设备模型和应用模型三层架构，实现IEC61850变电站配置模型、变电站监控系统数据库模型、变电站与主站CIM交换模型之间的一体化建模，从而简化工作流程，形成新的运维模式，降低维护成本。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种IEC61850通用数据库信息模型，所述信息模型、设备模型和应用模型共三层架构组成数据库模型，所述信息模型包括智能电子设备IED的工程实例化配置信息，所述工程实例化配置信息包括模型类数据库表、数据类数据库表、模板类数据库表和通信类数据库表；模板类数据库表定义了模型类数据库表中的逻辑节点类型和数据类数据库表的数据类型，数据类数据库表记录中的所属IED、所属LD、所属LN、所属DO域分别指向模型类数据库表中的IED表、LG_DEV表、LG_NODE表和DAT_OBJ表相应的记录；通信类数据库表记录中的所属IED 指向模型类数据库表中的IED表相应的记录。
所述信息模型遵循IEC61850，所述设备模型遵循IEC61970。
所述模型类数据库表包括智能电子设备表IED、访问点表ACC_POINT、逻辑设备表LG_DEV、逻辑节点表LG_NODE、数据对象表DAT_OBJ、数据集表DATSET、功能约束数据属性表FC_DA、功能约束控制块表FC_CB、报告控制块表RPT_CB、日志控制块表LOG_CB、事件控制块表GSE_CB、采样值控制块表SMV_CB、定值区控制块表SG_CB、外部引用表EXT_REF、静态目录表STATIC_DIR、动态目录表RUNTIME_DIR、基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX。
所述静态目录表STATIC_DIR的记录通过SCD文件自动生成，所述动态目录表RUNTIME_DIR的记录则在运行时通过服务动态创建；基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX用于检索工程实例数据。
所述数据类数据库表包括单点状态表CDC_SPS、双点状态表CDC_DPS、整数状态表CDC_INS、枚举状态表CDC_ENS、保护启动信息表CDC_ACT、方向保护启动信息表CDC_ACD、安全违规计数表CDC_SEC、二进制计数器读数表CDC_BCR、直方图表CDC_HST、测量值表CDC_MV、复合测量值表CDC_CMV、采样值表CDC_SAV、分相测量值表CDC_WYE、相间测量值表CDC_DEL、序列表CDC_SEQ、谐波值表CDC_HMV、分相谐波值表CDC_HWYE、相间谐波值表CDC_HDEL、单点控制表CDC_SPC、双点控制表CDC_DPC、整数控制表CDC_INC、枚举控制表CDC_ENC、二进制步进位置控制表CDC_BSC、整数步进位置控制表CDC_ISC、模拟过程量控制表CDC_APC、二进制模拟过程值控制表CDC_BAC、单点定值表CDC_SPG、整数定值表CDC_ING、枚举定值表CDC_ENG、对象引用定值表CDC_ORG、时间定值表CDC_TSG、货币定值表CDC_CUG、模拟定值表CDC_ASG、曲线定值表CDC_CURVE、曲线形状定值表CDC_CSG、设备铭牌表CDC_DPL、逻辑节点铭牌表CDC_LPL、曲线形状描述表CDC_CSD、整数阵列表CDC_INT_ARRAY、点阵列表CDC_POINT_ARRAY、方块阵列表CDC_CELL_ARRAY和字符串定值表CDC_STG。
所述数据类数据库表的数据属性包括ID号、英文名、中文名、所属IED、所属LD、所属LN、所属DO，所述数据属性定义工程实例数据的检索方式；所述数据类数据库表的数据引用命名属性包括引用、装置名、逻辑设备实例名、前缀、逻辑节点类、逻辑节点实例名、逻辑节点名和数据对象名。
所述模板类数据库表包括逻辑节点类型表LNODE_TYPE、数据对象类型表DO_TYPE、数据属性类型表DA_TYPE、数据对象定义表DO_DEF、嵌套数据对象定义表SDO_DEF、数据属性定 义表DA_DEF和基本数据属性定义表BDA_DEF。
一种IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：解析CIM模型，生成设备模型；
步骤2：解析SCD模型，生成信息模型；
步骤3：解析SCD模型中的数据集和报告控制块，生成应用模型，同时建立应用模型与信息模型、设备模型的关联关系；
步骤4：采用通用的数据库访问接口，将工程数据导入不同的数据库平台；
步骤5：通过字符串格式的IEC 61850引用查询获取C++封装的工程实例对象，通过对象封装的接口，对数据库表中的相应对象进行操作。
所述步骤2包括以下步骤：
步骤2-1：生成模板类数据库表；
步骤2-2：生成模型类数据库表；
步骤2-3：生成数据类数据库表和数据对象相关的模型类数据库表，同时在DAT_OBJ和BDA_INDEX表中创建新的记录，建立数据对象的索引。
所述步骤5中，对数据库表中的相应对象进行增加、删除、修改和查询等操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明解除了传统数据库内部耦合度高、结构混杂的缺点，提出了信息模型、设备模型、应用模型三层数据库架构，从根本上解决了信息模型和应用模型不断发展变化，设备模型相对稳定的矛盾，实现了标准模型的复用；
2.能够通过系统配置工具生成的SCD模型文件自动创建数据库，与具体变电站模型无关，无须人工建立复杂的映射关系，可以大大减少智能变电站工程调试和维护成本，破解了目前智能变电站与常规变电站相比建设成本高、更难维护等种种质疑和窘境；
3.能够实现变电站系统配置工具、变电站监控系统、变电站与主站通信各环节一体化建模，全面满足智能变电站源端维护的功能要求；
4.建立了基于通用数据类的数据库信息模型，并提供了基于字符串格式的数据对象引用的检索方式，操作方便，同时设计了开放的访问接口，适用于不同的数据库平台；
5.信息模型遵循IEC61850，设备模型遵循IEC61970，使得变电站自动化系统集成厂商更多地关注应用需求，为电力系统自动化领域中异构系统之间的互动提供了实现方法。
附图说明
图1是现有技术中支持IEC 61850的数据库模型图；
图2是本发明实施例中IEC 61850通用数据库信息模型结构简图；
图3是本发明实施例中IEC 61850通用数据库信息模型详细结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图2‐图3，一种IEC 61850通用数据库信息模型，所述信息模型、设备模型和应用模型共三层架构组成数据库模型，所述信息模型包括智能电子设备IED的工程实例化配置信息，所述工程实例化配置信息包括模型类数据库表、数据类数据库表、模板类数据库表和通信类数据库表；模板类数据库表定义了模型类数据库表中的逻辑节点类型和数据类数据库表的数据类型，数据类数据库表记录中的所属IED、所属LD、所属LN、所属DO域分别指向模型类数据库表中的IED表、LG_DEV表、LG_NODE表和DAT_OBJ表相应的记录；通信类数据库表记录中的所属IED指向模型类数据库表中的IED表相应的记录。
所述信息模型遵循IEC61850，所述设备模型遵循IEC61970。
所述模型类数据库表包括智能电子设备表IED、访问点表ACC_POINT、逻辑设备表LG_DEV、逻辑节点表LG_NODE、数据对象表DAT_OBJ、数据集表DATSET、功能约束数据属性表FC_DA、功能约束控制块表FC_CB、报告控制块表RPT_CB、日志控制块表LOG_CB、事件控制块表GSE_CB、采样值控制块表SMV_CB、定值区控制块表SG_CB、外部引用表EXT_REF、静态目录表STATIC_DIR、动态目录表RUNTIME_DIR、基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX。
所述静态目录表STATIC_DIR的记录通过SCD文件自动生成，所述动态目录表RUNTIME_DIR的记录则在运行时通过服务动态创建；基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX用于检索工程实例数据。
所述数据类数据库表包括单点状态表CDC_SPS、双点状态表CDC_DPS、整数状态表CDC_INS、枚举状态表CDC_ENS、保护启动信息表CDC_ACT、方向保护启动信息表CDC_ACD、安全违规计数表CDC_SEC、二进制计数器读数表CDC_BCR、直方图表CDC_HST、测量值表CDC_MV、复合测量值表CDC_CMV、采样值表CDC_SAV、分相测量值表CDC_WYE、相间测量值表CDC_DEL、序列表CDC_SEQ、谐波值表CDC_HMV、分相谐波值表CDC_HWYE、相间谐波值表CDC_HDEL、单点控制表CDC_SPC、双点控制表CDC_DPC、整数控制表CDC_INC、枚举控制表CDC_ENC、二进制步进位置控制表CDC_BSC、整数步进位置控制表CDC_ISC、模拟过程 量控制表CDC_APC、二进制模拟过程值控制表CDC_BAC、单点定值表CDC_SPG、整数定值表CDC_ING、枚举定值表CDC_ENG、对象引用定值表CDC_ORG、时间定值表CDC_TSG、货币定值表CDC_CUG、模拟定值表CDC_ASG、曲线定值表CDC_CURVE、曲线形状定值表CDC_CSG、设备铭牌表CDC_DPL、逻辑节点铭牌表CDC_LPL、曲线形状描述表CDC_CSD、整数阵列表CDC_INT_ARRAY、点阵列表CDC_POINT_ARRAY、方块阵列表CDC_CELL_ARRAY和字符串定值表CDC_STG。
所述数据类数据库表的数据属性包括ID号、英文名、中文名、所属IED、所属LD、所属LN、所属DO，所述数据属性定义工程实例数据的检索方式；所述数据类数据库表的数据引用命名属性包括引用、装置名、逻辑设备实例名、前缀、逻辑节点类、逻辑节点实例名、逻辑节点名和数据对象名，如表2。
| 域名 | 描述 | 数据类型 | IEC61850名 |
| id | ID号 | INT64 | |
| code | 英文名 | String32 | |
| name | 中文名 | String64 | |
| ied_id | 所属IED | INT64 | |
| ld_id | 所属LD | INT64 | |
| ln_id | 所属LN | INT64 | |
| do_id | 所属DO | INT64 | |
| ref | 引用 | String256 | |
| ied_name | 装置名 | String32 | |
| ld_name | 逻辑设备实例名 | String32 | |
| prefix | 前缀 | String32 | |
| ln_class | 逻辑节点类 | String32 | |
| ln_inst | 逻辑节点实例名 | String32 | |
| ln_name | 逻辑节点名 | String32 | |
| do_name | 数据对象名 | String32 | |
| st_val_st | 状态值 | BOOLEAN | stVal[ST] |
| q_st | 品质 | Quality | q[ST] |
| t_secs_st | 时标秒数 | INT32U | t[ST] |
| t_fra_st | 时标小数 | INT32 | t[ST] |
| t_q_st | 时标品质 | INT32 | t[ST] |
| subena_sv | 取代使能 | BOOLEAN | subEna[SV] |
| subval_sv | 取代值 | BOOLEAN | subVal[SV] |
| subq_sv | 取代品质 | Quality | subQ[SV] |
| subid_sv | 取代标识 | String64 | subID[SV] |
| d_dc | 数据描述 | String256 | d[DC] |
| du_dc | Unicode数据描述 | String256 | dU[DC] |
| cdc_ns_ex | CDC命名空间 | String256 | cdcNs[EX] |
| cdc_name_ex | CDC类名 | String256 | cdcName[EX] |
| data_ns_ex | 数据命名空间 | String256 | dataNs[EX] |
所述模板类数据库表包括逻辑节点类型表LNODE_TYPE、数据对象类型表DO_TYPE、数据属性类型表DA_TYPE、数据对象定义表DO_DEF、嵌套数据对象定义表SDO_DEF、数据属性定义表DA_DEF和基本数据属性定义表BDA_DEF。
一种IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：解析CIM模型，生成设备模型；
步骤2：解析SCD模型，生成信息模型；
步骤3：解析SCD模型中的数据集和报告控制块，生成应用模型，同时建立应用模型与信息模型、设备模型的关联关系；
步骤4：采用通用的数据库访问接口，将工程数据导入不同的数据库平台；
步骤5：通过字符串格式的IEC 61850引用查询获取C++封装的工程实例对象，通过对象封装的接口，对数据库表中的相应对象进行增加、删除、修改和查询等操作。
信息模型中模板类数据库表的自动生成较为直接，但因其嵌套复杂，又要为后面实例化的生成提供模板类型检索，因而处理较为复杂，需要创建模板类型映射。模型类数据库表的IED、LG_DEV、LG_NODE、RPT_CB、DATSET、FC_DA以及其它数据对象以外的表可以通过解析相关内容，直接创建生成。生成DATSET表记录时，需要在MEAS_INDEX中创建记录，以便检索信号。数据类数据库表的生成最为复杂，这是因为SCD文件中逻辑节点包含的数据若没有配置值，数据都不会实例化。编程时，需要通过使用的逻辑节点类型模板，查询数据对象定义，通过数据对象类型模板，查询数据属性定义，通过数据属性类型，查询基本数据属性定义，如此嵌套反复，才能自动生成CDC类数据对象记录。生成数据对象的同时，需要建立数据对象的索引，即在DAT_OBJ和BDA_INDEX中增加记录。
步骤2-3：生成数据类数据库表和数据对象相关的模型类数据库表，同时在DAT_OBJ和BDA_INDEX表中创建新的记录，建立数据对象的索引。
上面设计了数据库表结构，根据表的定义，可以设计基于对象引用的操作接口，具体过程如下：
(1)编写C++代码，封装表中的各个域以及其它操作函数；通过封装类和主键值，数据库表记录和内存对象数据可以实现双向访问，即内存对象可以写入数据库，数据库表中的记录可以读入内存对象。这是访问接口的基础部分；
(2)开放底层数据库接口，例如查询、修改、删除和增加等，并封装在一个接口类中，支持多种商业数据库；若需要增加新的数据库接口，可以从接口类派生子类，实现其中的虚 拟访问接口。打开数据库时，指定具体的访问接口，即可针对特定的数据库进行访问操作；
(3)定义接口，接受字符串格式的对象引用参数，查询并获取数据对象；上面所述的数据库结构，对象数据全部存储在CDC数据表中；为了方便访问数据，例如，假设某开关位置信号为P5021ACTRL/Q0XCBR1.Pos.stVal[ST]，调用接口函数时，首先解析对应DO的引用，即P5021ACTRL/Q0XCBR1.Pos，从DAT_OBJ表中检索对象INT64类型的索引值，从该索引值中可以解析DO的类型，即可知道表名(CDC_DPS)和记录索引，通过上面的对象访问接口，可以读入内存对象，提供应用程序操作；
(4)对象关联关系访问接口；在上面接口的基础上，可设计通过数据对象引用查询关联SCADA模型中的信号、设备模型中的设备，通过设备查询关联信息模型中的逻辑节点等高级访问接口。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：解析CIM模型，生成设备模型；
步骤2：解析SCD模型，生成信息模型；
步骤3：解析SCD模型中的数据集和报告控制块，生成应用模型，同时建立应用模型与信息模型、设备模型的关联关系；
步骤4：采用通用的数据库访问接口，将工程数据导入不同的数据库平台；
步骤5：通过字符串格式的IEC61850引用查询获取C++封装的工程实例对象，通过对象封装的接口，对数据库表中的相应对象进行操作；
所述步骤2包括以下步骤：
步骤2-1：生成模板类数据库表；
步骤2-2：生成模型类数据库表；
步骤2-3：生成数据类数据库表和数据对象相关的模型类数据库表，同时在数据对象表DAT_OBJ和基本数据属性索引表BDA_INDEX中创建新的记录，建立数据对象的索引。
2.根据权利要求1所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述步骤5中，对数据库表中的相应对象进行增加、删除、修改和查询操作。
3.根据权利要求1或2所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述信息模型、设备模型和应用模型共三层架构组成数据库信息模型，所述信息模型包括智能电子设备IED的工程实例化配置信息，所述工程实例化配置信息包括模型类数据库表、数据类数据库表、模板类数据库表和通信类数据库表；模板类数据库表定义了模型类数据库表中的逻辑节点类型和数据类数据库表的数据类型，数据类数据库表记录中的所属IED、所属逻辑设备LD、所属逻辑节点LN、所属数据对象DO域分别指向模型类数据库表中的智能电子设备表IED、逻辑设备表LG_DEV、逻辑节点表LG_NODE和数据对象表DAT_OBJ相应的记录；通信类数据库表记录中的所属IED指向模型类数据库表中的IED表相应的记录；
所述模型类数据库表包括智能电子设备表IED、访问点表ACC_POINT、逻辑设备表LG_DEV、逻辑节点表LG_NODE、数据对象表DAT_OBJ、数据集表DATSET、功能约束数据属性表FC_DA、功能约束控制块表FC_CB、报告控制块表RPT_CB、日志控制块表LOG_CB、事件控制块表GSE_CB、采样值控制块表SMV_CB、定值区控制块表SG_CB、外部引用表EXT_REF、静态目录表STATIC_DIR、动态目录表RUNTIME_DIR、基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX。
4.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述信息模型遵循IEC61850，所述设备模型遵循IEC61970。
5.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述静态目录表STATIC_DIR的记录通过SCD文件自动生成，所述动态目录表RUNTIME_DIR的记录则在运行时通过服务动态创建；基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX用于检索工程实例数据。
6.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述数据类数据库表包括单点状态表CDC_SPS、双点状态表CDC_DPS、整数状态表CDC_INS、枚举状态表CDC_ENS、保护启动信息表CDC_ACT、方向保护启动信息表CDC_ACD、安全违规计数表CDC_SEC、二进制计数器读数表CDC_BCR、直方图表CDC_HST、测量值表CDC_MV、复合测量值表CDC_CMV、采样值表CDC_SAV、分相测量值表CDC_WYE、相间测量值表CDC_DEL、序列表CDC_SEQ、谐波值表CDC_HMV、分相谐波值表CDC_HWYE、相间谐波值表CDC_HDEL、单点控制表CDC_SPC、双点控制表CDC_DPC、整数控制表CDC_INC、枚举控制表CDC_ENC、二进制步进位置控制表CDC_BSC、整数步进位置控制表CDC_ISC、模拟过程量控制表CDC_APC、二进制模拟过程值控制表CDC_BAC、单点定值表CDC_SPG、整数定值表CDC_ING、枚举定值表CDC_ENG、对象引用定值表CDC_ORG、时间定值表CDC_TSG、货币定值表CDC_CUG、模拟定值表CDC_ASG、曲线定值表CDC_CURVE、曲线形状定值表CDC_CSG、设备铭牌表CDC_DPL、逻辑节点铭牌表CDC_LPL、曲线形状描述表CDC_CSD、整数阵列表CDC_INT_ARRAY、点阵列表CDC_POINT_ARRAY、方块阵列表CDC_CELL_ARRAY和字符串定值表CDC_STG。
7.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述数据类数据库表的数据属性包括ID号、英文名、中文名、所属IED、所属LD、所属LN、所属DO，所述数据属性定义工程实例数据的检索方式；所述数据类数据库表的数据引用命名属性包括引用、装置名、逻辑设备实例名、前缀、逻辑节点类、逻辑节点实例名、逻辑节点名和数据对象名。
8.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型接口的设计方法，其特征在于：所述模板类数据库表包括逻辑节点类型表LNODE_TYPE、数据对象类型表DO_TYPE、数据属性类型表DA_TYPE、数据对象定义表DO_DEF、嵌套数据对象定义表SDO_DEF、数据属性定义表DA_DEF和基本数据属性定义表BDA_DEF。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210208659.7A CN102799620B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210208659.7A CN102799620B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102799620A CN102799620A (zh) | 2012-11-28 |
| CN102799620B true CN102799620B (zh) | 2014-09-10 |
Family
ID=47198730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210208659.7A Active CN102799620B (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102799620B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150317127A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-11-05 | Myongji University Industry And Academia Coorperation Foundation | System for metamodeling unification |
| CN106054837A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 国家电网公司 | Iec61850标准数据与dcs实时数据库实现互操作的方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103559308A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 一种scd文件管理系统和方法 |
| CN103605780B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-08-24 | 长园深瑞继保自动化有限公司 | Iec61850数据的接口处理系统 |
| CN103793488B (zh) * | 2014-01-20 | 2017-04-05 | 中国建设银行股份有限公司 | 模型动态定义及驱动相关数据操作的方法和装置 |
| CN104239428A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | Iec61970 cim模型数据查询访问方法 |
| CN105740296B (zh) * | 2014-12-12 | 2020-07-24 | 国家电网公司 | 一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法 |
| CN106293490A (zh) * | 2015-05-12 | 2017-01-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 数据存储、读取的方法、装置及系统 |
| CN105162251B (zh) * | 2015-08-28 | 2018-08-17 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种适用于保护信息系统应用分析功能的保护装置建模方法 |
| CN105426300B (zh) * | 2015-10-20 | 2021-01-15 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统cim/e模型的标准符合性测试系统和方法 |
| CN105511294B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-05-01 | 积成电子股份有限公司 | 基于仿真ied装置的模拟远动虚拟调试方法 |
| CN106056227B (zh) * | 2016-07-13 | 2020-02-21 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 基于iec61850标准的智能变电站服务跟踪方法 |
| CN106911691B (zh) * | 2017-02-27 | 2019-09-10 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | Iec61850和opc_ua可配置的数据映射方法 |
| CN110781162A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-11 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种基于scd的数据库建模方法 |
| CN112651136B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-01-21 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种cim设备量测模型生成方法、装置、设备和介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6516326B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-02-04 | Stone And Webster Consultants, Inc. | System and method for integrating electrical power grid and related data from various proprietary raw data formats into a single maintainable electrically connected database |
| CN101873008A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 变电站scd模型到调度中心cim模型的转换方法 |
| CN101964542A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-02-02 | 绍兴电力局 | 一种iec61970调度ems系统接入iec61850数字化变电站的方法 |
| CN102184209A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-09-14 | 中国电力科学研究院 | 一种基于cim电网模型接口的仿真数据接入方法 |
-
2012
- 2012-06-19 CN CN201210208659.7A patent/CN102799620B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6516326B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-02-04 | Stone And Webster Consultants, Inc. | System and method for integrating electrical power grid and related data from various proprietary raw data formats into a single maintainable electrically connected database |
| CN101873008A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 变电站scd模型到调度中心cim模型的转换方法 |
| CN101964542A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-02-02 | 绍兴电力局 | 一种iec61970调度ems系统接入iec61850数字化变电站的方法 |
| CN102184209A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-09-14 | 中国电力科学研究院 | 一种基于cim电网模型接口的仿真数据接入方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用;陈爱林,等.;《电力系统自动化》;20101025;第34卷(第20期);99-102 * |
| 智能变电站和主站共享建模的关键技术;陈爱林,等.;《电力系统自动化》;20120510;第36卷(第9期);72-75 * |
| 陈爱林,等..代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用.《电力系统自动化》.2010,第34卷(第20期),99-102. |
| 陈爱林,等..智能变电站和主站共享建模的关键技术.《电力系统自动化》.2012,第36卷(第9期),72-75. |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150317127A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-11-05 | Myongji University Industry And Academia Coorperation Foundation | System for metamodeling unification |
| CN106054837A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 国家电网公司 | Iec61850标准数据与dcs实时数据库实现互操作的方法 |
| CN106054837B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-08-21 | 国家电网公司 | Iec61850标准数据与dcs实时数据库实现互操作的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102799620A (zh) | 2012-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102799620B (zh) | 一种iec 61850通用数据库信息模型接口的设计方法 | |
| CN103530354B (zh) | 地理信息数据融合系统 | |
| CN102750358B (zh) | 一种系统数据模型到cim模型的映射方法及系统 | |
| CN101944770B (zh) | 一种故障信息系统61850主子站间虚拟站级ied模式的通信实现方法 | |
| CN105807658B (zh) | 一种智能变电站与调度主站图模信息共享的方法 | |
| CN107315768A (zh) | 基于异构信息模型映射的配网信息交互方法及系统 | |
| CN102779156B (zh) | 数字化变电站中通信装置的数据库配置方法 | |
| CN105022769A (zh) | 一种城市地下管线数据交互系统及其方法 | |
| CN102855271A (zh) | 一种多版本电网模型的存储与可追溯管理方法 | |
| CN103902286A (zh) | 基于soa的层级式多源数据融合方法 | |
| CN102542513A (zh) | 基于本体的电网公共信息模型的验证工具及其方法 | |
| CN104778551A (zh) | 一种可视化电网设计与分析方法 | |
| CN104317864A (zh) | 一种基于iec61850逻辑节点的信息模型自动识别的方法 | |
| CN103529773B (zh) | 一种行为控制脚本语言的自动化转化方法 | |
| Chen et al. | Research on model management method for Micro-grid | |
| CN102262703B (zh) | 用于智能变电站设计的图形及rdf模型构建方法 | |
| CN101867185A (zh) | 电力系统的pi测点自动维护系统及其维护方法 | |
| CN103324693A (zh) | 基于iec61850协议和xml数据库的建模方法 | |
| CN106657282A (zh) | 一种换流站设备运行状态信息的集成方法及装置 | |
| CN103294878A (zh) | 一种基于 dms 的多维电网模型统一建模方法 | |
| CN115937881A (zh) | 一种知识图谱构建标准表格内容自动识别方法 | |
| CN103020162A (zh) | Cc2000模型转换导入d5000系统的方法 | |
| CN106528811B (zh) | 一种pms系统整体数据迁移的方法 | |
| Li et al. | Study of real-time database based on common information model | |
| CN201868874U (zh) | 电力系统的pi测点自动维护系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP. Effective date: 20130509 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130509 Address after: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15 Applicant after: China Electric Power Research Institute Applicant after: State Grid Corporation of China Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15 Applicant before: China Electric Power Research Institute |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA STATE GRID ZHEJIAN Free format text: FORMER OWNER: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Effective date: 20141210 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20141210 Address after: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15 Patentee after: China Electric Power Research Institute Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: State Grid Zhejiang Electric Power Company Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15 Patentee before: China Electric Power Research Institute Patentee before: State Grid Corporation of China |