CN105956410B - 一种iec61850全模型的快速通用检测方法 - Google Patents

Abstract

一种IEC61850全模型的快速通用检测方法，用于IEC61850智能变电站中涉及到的各种模型的规范化和准确性检测，其中模型类型包括SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID模型。所述IEC61850模型的通用检测方法基于可扩展的规则基础上，对模型的规范性、正确性、语法、语义进行检测，广泛支持IEC61850标准、1396标准、国网、南网的各种标准或规范的符合性检测，且可扩充对新标准的支持，提供了一种方便且全面的全模型检测方法，解决了多种模型的检测问题，解决了大SCD文件的检测及快速检测问题。

Description

一种IEC61850全模型的快速通用检测方法

技术领域

本发明涉及属于电力自动化技术领域，主要提供一种IEC61850全模型的快速通用检测方法，特别是用于智能变电站各种模型文件的检测。

背景技术

随着IEC61850标准在智能变电站内的深入应用，描述变电站配置的各种模型文件，如SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID等模型文件在数量和大小上逐渐增加；这些模型文件在变电站工程调试、改扩建过程中不可避免地涉及到更换或更改的问题，尤其是SCD文件改动更频繁。不管更改方式采用工具还是手工更改，都有可能出现模型不符合标准的情况。为保证装置或自动化系统的正常运行，正确、高效、全面地检测模型的正确性和标准规范的符合性，是非常有必要的。

目前在智能变电站中对IEC61850模型的检测方法使用或者研究中，单独检测ICD模型文件的居多，也有检测SCD模型文件，但在检测效率、对标准规范的适应性、检测规则的全面性和灵活性上则比较欠缺，都没有采用更高效、通用、全面、灵活的校验机制。另一方面，除了工程调试及运维过程中可能会发生的各种模型变更外，随着智能变电站发展出现了很多新型的设备、功能、通信模式，随之引起的模型文件的变更也相应增多，所有这些变更都会影响模型文件的准确性和规范化，从而增加工程运维的工作量，且降低了设备和系统的稳定性。

从提高建设效率和设备系统稳定运行的角度考虑，有必要对智能变电站中涉及到的各种IEC61850模型的进行全面、灵活、快速的校验，提高工程调试运维等过程的效率，保证设备和系统中模型配置的正确性和规范化，从而提升智能变电站运行的安全性和稳定性。

发明内容

为了克服上述已有技术的不足，本发明提供了一种IEC61850全模型的快速通用检测方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种IEC61850全模型的快速通用检测方法，通过规则配置模块、模板配置模块，实现对不同类型模型文件、不同检测要求、不同标准或规范的支持，其特征在于，所述IEC61850全模型的快速通用检测方法包括以下步骤：

(1)通过规则配置模块实现配置或导入模型所属类型文件的检测规则；所属类型有SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID模型，还包括扩充新类型以及扩充新规则；并获取告警级别信息，如错误、告警、提示；将获取的告警级别信息提交给模型校验模块和告警与定位模块；

(2)模型解析模块采用XPATH快速定位并获取模型信息，并根据SCL模型文件的特点对其中的模型信息进行存取速度和内存空间上的优化，使对大于100M以上的SCD模型能快速读写；模型解析模块将模型信息转化为应用数据信息，并将获取的信息提交给模型检测模块；

(3)模板配置模块可根据各标准或规范要求，制定相应信息模板，可保存至模板文件或内存中；信息模板为多个相似的定义要求或限定条件的集合，这些要求或限定条件用于描述标准或规范对数据类型模板或数据实例的定义要求或限定条件；信息模板分为数据模板和实例模板两大类，其中国网模板为实例模板的一种；模板配置模块将信息模板提交给模型校验模块；

(4)通过模型校验模块对所选模型文件进行单个或批量按规则地模型检测处理，所述告警与定位模块将检测结果以文本方式记录，用表格或结构树的形式着色展示，并快速定位到模型文件中问题行位置。

本发明还可以进一步优选以下技术方案：

在步骤(1)中，根据不同模型类别划分检测规则：

SCD、SED类别的模型检测规则包括Schema检查、国网实施规范检测、国网模板检测、IED唯一性检测、访问点唯一性检测、61850模板检测、实例化检查、数据集引用检查、控制块引用检查、Inputs信号引用检查、数据模板引用检查、重复模板检查、通信参数校验；

ICD类别的检测规则与SCD、SED类别的检测规则相比较有两点不同，增加了ICD通用检测和信号命名检测规则，减少IED唯一性检测和Inputs信号引用检查规则，其余规则相同。而CID、IID类别的模型检测规则与ICD类别的检测规则相比较，则增加了Inputs信号引用检查，减少了ICD通用检测规则。

SSD类别的模型检测规则主要是SSD一致性检查，包括SSD拓扑关系检测、设备引用检查、逻辑节点引用检查等规则。

在步骤(2)中，利用SCD文件中二次回路信息的分散性、相似性、精确性特点，采用适合大SCD文件的XPath查询的信息检索方法，从自描述的且半结构化的XML数据中获取信息。为更精确地查找数据，采用带有谓词的XPath表达式给查询增加限定条件，做优化工作，减少重复的计算工作，从而提高查询效率。

在步骤(3)中，根据各标准或规范的内容要求，提取相应信息生成两类模板文件；一类为数据模板文件，包含对DataTypeTemplates信息的抽象，包含LNodeType、DOType、DAType、EnumType的数据模板层级引用关系定义，所有LNodeType中引用的DOType定义、所有DOType、DAType中引用的EnumType或DAType的定义。第二类为实例模板文件，包含对LN实例中DO、DA、数据描述的定义。导入模板进行检测可判断模型是否遵循IEC61850标准或国内各标准及信息规范的要求。

在步骤(4)中，检测内容包括如下离线检测：SCL Schema检查、唯一性检测、模板冲突检查、SSD一致性检查、通信参数校验、实例化检查、数据集引用检查、控制块引用检查、Inputs信号引用检查、数据模板引用检查、重复模板检查、命名规范检查；

对于SCD、CID模型类别，还提供相应的IED模型在线检查、版本号与校验码在线检查、IED修改影响波及分析功能。通过在线读取IED模型并进行检查核对。主要通过MMS协议读取IED模型以及装置版本号、虚端子CRC校验码，与待测模型及其装置版本号及虚端子CRC校验码进行核对，显示数据的差异信息，以表格的形式展示给用户。

与已有技术相比，本发明的有益效果是：能快速检测智能变电站SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID各种模型的正确性和规范符合性；支持多种标准且可扩充，支持规则可扩充；实现全面、灵活、快速的校验，从而提高工程调试运维等过程的效率，保证设备和系统中模型配置的正确性和规范化，从而提升智能变电站运行的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本发明的IEC61850全模型的快速通用检测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。

在图1中，本发明的IEC61850全模型的快速通用检测方法包括以下步骤：

(1)模型解析模块10高效导入并解析SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID模型文件，将解析后的数据信息的接口提供给模型校验模块40；

(2)规则配置模块20根据导入模型类型获取相应类别的规则，获取需要检测的项目类别，以及获取告警级别信息，并将这些信息提供给模型校验模块40，有利于针对不同类型的模型文件采用不同检测项目不同检测规则；同时支持用户配置规则；

(3)模板配置模块30通过导入不同类别的模板配置文件以获取合适的数据模板和实例模板信息，并将这些信息提供给模型校验模块40，确定本检测过程中需要遵循的各种标准或规范范围，已支持的有：IEC61850标准、1396标准、六统一或九统一继电保护信息规范、国网、南网的各种标准或规范；该模块同时支持用户配置各类模板；

(4)模型校验模块40通过导入不同类别的Schema文件，支持不同IEC61850版本模型文件的Schema语法定义要求；按照检测规则顺序检测模型信息，将检测进度发送显示界面；并采用多线程实现批量检测模型的功能。该模块将检测结果提供给告警和定位模块50；

(5)告警和定位模块50按检测类型分类显示检测结果，并将检测结果信息存档；用户可精确定位到原始模型中具体错误行位置，有利于纠错。

(6)在步骤(1)和(2)中，通过支持多种模型导入和解析，支持多种检测规则，从而提供了对智能变电站IEC61850全模型的检测支持；在步骤(3)中，数据模板和实例模板的定义与配置，使检测过程中可遵循的标准或规范范围可调，增加了检测的灵活性；在步骤(4)中，不同类别的Schema文件导入，使检测过程中61850标准的升级更简便。

以上给出的实施实例用以说明本发明和它的实际应用，并且因此使得本领域的技术人员能够实现或使用本发明，本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例作出种种修改或变化，因而本发明并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特性的最大范围。

Claims (7)

1.一种IEC61850全模型的快速通用检测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)通过规则配置模块实现配置或导入模型所属类型文件的检测规则；所属类型有SCD、SSD、SED、ICD、IID、CID模型；并获取告警级别信息；将获取的告警级别信息提交给模型校验模块和告警与定位模块；

(2)模型解析模块采用XPATH快速定位并获取模型信息，并根据SCL模型的特点进行模型信息存取速度和内存空间上的优化，使对大于100M以上的SCD模型能快速读写；模型解析模块将模型信息转化为应用数据信息，并将获取的应用数据信息提交给模型校验模块；

(3)模板配置模块可根据各标准或规范要求，制定相应信息模板；信息模板为多个的定义要求或限定条件的集合，这些要求或限定条件用于描述标准或规范对数据类型模板或数据实例模板的定义要求或限定条件；模板配置模块将模板信息提交给模型校验模块；

(4)通过模型校验模块对所选模型文件进行单个或批量按规则地模型检测处理，所述告警与定位模块将检测结果以文本方式记录，用表格或结构树的形式着色展示，并快速定位到模型文件中问题行位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，根据不同模型类别划分检测规则：

SCD、SED类别的模型检测规则包括Schema检查、国网实施规范检测、国网模板检测、IED唯一性检测、访问点唯一性检测、61850模板检测、实例化检查、数据集引用检查、控制块引用检查、Inputs信号引用检查、数据模板引用检查、重复模板检查、通信参数校验；

ICD类别的检测规则与SCD、SED类别的检测规则相比较有两点不同，增加了ICD通用检测和信号命名检测规则，减少IED唯一性检测和Inputs信号引用检查规则；而CID、IID类别的模型检测规则与ICD类别的检测规则相比较，则增加了Inputs信号引用检查，减少了ICD通用检测规则；

SSD类别的模型检测规则主要是SSD一致性检查，包括规则：SSD拓扑关系检测、设备引用检查、逻辑节点引用检查。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括扩充新类型以及扩充新规则，所述告警级别信息包括错误、告警、提示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，采用适合大SCD文件的XPath查询的信息检索方法，从自描述的且半结构化的XML数据中获取信息，采用带有谓词的XPath表达式给查询增加限定条件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，根据各标准或规范的内容要求，提取相应信息生成两类模板文件：数据类型模板和实例类型模板；所述数据类型模板包含对DataTypeTemplates信息的抽象，包含LNodeType、DOType、DAType、EnumType的数据模板层级引用关系定义，所有LNodeType中引用的DOType定义、所有DOType、DAType中引用的EnumType或DAType的定义；所述数据实例模板包含对LN实例中DO、DA、数据描述的定义。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，检测内容包括如下离线检测：SCL Schema检查、唯一性检测、模板冲突检查、SSD一致性检查、通信参数校验、实例化检查、数据集引用检查、控制块引用检查、Inputs信号引用检查、数据模板引用检查、重复模板检查、命名规范检查。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于：对于SCD、CID模型类别，还提供相应的IED模型在线检查、版本号与校验码在线检查、IED修改影响波及分析功能；通过在线读取IED模型并进行检查核对；主要通过MMS协议读取IED模型以及装置版本号、虚端子CRC校验码，与待测模型及其装置版本号及虚端子CRC校验码进行核对，显示数据的差异信息，以表格的形式展示给用户。