CN103324693A

CN103324693A - 基于iec61850协议和xml数据库的建模方法

Info

Publication number: CN103324693A
Application number: CN2013102207134A
Authority: CN
Inventors: 贾德顺; 章兵; 赵敬峰; 崔亮
Original assignee: Nari Technology Co Ltd
Current assignee: Nari Technology Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开了一种基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法，（1）对于采用IEC61850标准的变电站自动化系统，根据全站SCD模型描述文件，提取出变电站中各装置IED的模型；（2）将各装置IED的模型结构展开后以XML文件形式进行描述，转换成XML结构的静态库和事件库；（3）利用XML结构，建立基于XML数据库的实时库和事件变位库；（4）利用封装了XQUERY查询语言的数据库API对XML数据库进行处理。本发明提出并开发了一种不区分信号类型，而将IEC61850的模型结构以XML信息格式进行描述的方法，利用XML数据库实现信息的转换和处理，可确保自动生成的模型与参数正确无误。

Description

基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法

技术领域

本发明属电工技术领域，更准确地说本发明涉及一种基于IEC61850标准的变电站自动化系统内部实时数据库的建模方法。

背景技术

随着计算机技术、通信技术和电力电子技术的不断进步，电力系统对信息共享和应用集成的需求越发迫切。为此，国际电工技术委员会( IEC) 的第57 技术委员会( IEC TC 57) 制定了一系列标准，包括用于调度中心的IEC 61970标准和用于变电站的IEC 61850标准。通过建立标准的、开放的电力系统信息模型，促进各应用间的互操作，降低生产和维护成本，提高系统可靠性。

目前，虽然许多变电站号称实现了IEC61850标准，但装置内部远动信号仍旧使用的是传统的四遥即遥信、遥测、遥控、遥脉的点表结构，在通讯时，发送方必须将点表按该设备的IEC61850模型进行转换，然后双方基于IEC61850协议进行通讯，接收方再将IEC61850模型转换成遥信、遥测、遥控、遥脉的点表结构。而对保护信号各厂家使用各自定义的数据结构。

在变电站综自和保信与主站通讯时，通讯双方需进行两次转换，在双方设备中定义了复杂的转换关系，并且有部分IEC61850属性无法转换。

发明内容

本发明的发明目的是：

为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：

通过分析IEC61850模型，将其转换成XML结构的静态库和事件库，再利用XML结构分别建立实时数据库和事件变位库，最终利用XML数据库对IEC61850进行存储和处理。

一种基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法，其特征是，

包括以下步骤：

（1）对于采用IEC61850标准的变电站自动化系统，根据全站SCD模型描述文件，提取出变电站中各装置IED的模型；

（2）将各装置IED的模型结构展开后以XML文件形式进行描述，转换成XML结构的静态库和事件库；

（3）利用XML结构，建立基于XML数据库的实时库和事件变位库；

（4）利用封装了XQUERY查询语言的数据库API对XML数据库进行处理。

步骤（1）中，从SCD模型文件中提取各装置IED的模型特征，不区分信号类型，如遥信，遥测，遥控，保护事件等。

步骤（2）中，XML文件结构与IEC61850模型层次结构相同。

本发明所达到的有益效果：

（1）本发明提出了将IEC61850信息结构以XML信息格式进行描述的方法，利用XML数据库实现信息处理和存储。

（2）本发明提出了将变电站自动化系统中的实时库和事件库统一以XML格式进行处理和存储，实现数据格式的统一。

（3）直接基于IEC61850模型的建立的XML数据库无需转换为传统的远动遥信，遥测，遥控，保护等信号，完全和IEC61850模型契合，减少了变电站自动化系统调试工作量。

（4）XML是多种分布式协议的信息交换格式，使用直接基于IEC61850模型的建立的XML数据库在智能电网信息交换方面具有天然优势。

（5）直接基于IEC61850模型的建立的XML数据库可以利用XSLT语言直接转换为其他的信息模型。

本发明提出并开发了一种不区分信号类型，如遥信，遥测，遥控，保护事件等，而将IEC61850的模型结构以XML信息格式进行描述的方法，利用XML数据库实现信息的转换和处理，可确保自动生成的模型与参数正确无误。

附图说明

图1是IEC61850模型图；

图2是静态库的xml schema模式文件；

图3是变位库xml schema模式文件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明对于采用IEC61850的变电站自动化系统，包括站控层一体化监控平台，后台，保信等设备，构建一种完全符合IEC61850模型的实时数据库系统。

（1）分析IEC61850模型，从SCD文件中提取出各装置IED的模型，不区分信号类型，如遥测，遥信，遥控，保护信号等。

IEC61850模型图如图1所示。

（2）建立实时数据库XML文件

将各装置IED的模型结构展开后以XML文件形式进行描述。用于建立该实时库的XML文件其schema模式定义如图2所示。

该XML文件结构与IEC61850模型层次结构相同，具体方法为对IEC61850模型的所有部分按DataTypeTemplates进行展开，且对最后一层元素DA的属性type和数据值规定如下：

元素DA的属性type为IEC61850 7-1 定义的acsi的数据类型中的一种，元素DA 的内容为相应类型映射到MMS类型后的ASN.1编码。

（3）建立事件库XML文件

在常规变电站中，有COS、SOE、保护事件等多种方式表示事件信号，而在IEC61850中是全部用REPORT模型表示事件，依靠数据集名称和数据索引确定具体的变位对象。若依靠REPORT模型存储变位数据，在查找变位信息时需要将数据集名称分解，再依靠数据索引查找数据集定义，无法实现快速的查找变位信息。为了简化变位信息库查询的工作量，本方案中设计了一种事件库结构，以IEC61850的层次结构而不是以数据集为中心存储变化数据。

用于建立该变位库的XML文件其schema模式定义如图3所示。

（4）建立XML数据库

对每台IED装置根据步骤（2）、（3）生成的XML文件利用XML数据库管理系统建立实时数据库。

（5）数据库API

依据W3C标准，使用xquery语言对xml数据库的操作，为了保护XML实时数据库安全，也为了提供符合IEC61850规范的数据库操纵接口，在该语言基础上，采用面向对象方法，开发了一套API接口，用于实现对实时库和事件库的操作。

以下10个API为静态库操纵语句：

①save_ld(str * ref MTree *data);

②save_ln(str * ref MTree *data);

③save_fcd(str * ref MTree *data);

④save_fcda(str * ref MTree *data);

⑤save_dataset(str * ref MTree *data);

⑥get_ld(str *ref,MTree *data);

⑦get_ln(str *ref,MTree *data);

⑧get_fcd(str *ds_str,MTree *data);

⑨get_fcda(str *ds_str,MTree *data);

⑩get_dataset(str *ds_str,MTree *data);

以下2个API为变位库操纵语句：

①save_event(str * ref MTree *dat);

②get_event(str * ref MTree *dat);

本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，但上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，例如通过其他方式实现本方法的功能，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法，其特征是，

包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法，其特征是，步骤（1）中，从SCD模型文件中提取各装置IED的模型特征，不区分信号类型。

3.根据权利要求1所述的基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法，其特征是，步骤（2）中，XML文件结构与IEC61850模型层次结构相同。