智能变电站SCL文件差异性比较方法

摘要

本发明公开了一种智能变电站SCL配置文件的差异性比较方法，适用于智能变电站新建、改扩建、运行检修过程中SCL配置文件发生变更的情况，本发明依据IEC61850-6标准对SCL文件的定义，对每个关键元素定义了关键字，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，可迅速的查找出变更前后的两个SCL文件之间结构、元素、属性的差异性，并以此为基础开发出了SCL文件差异性比较软件，可作为智能变电站运行维护中配置文件的管理工具。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站SCL文件差异性比较方法，属于电力自动化技术领域。 

背景技术

变电站配置描述语言SCL（Substation Configuration description Language）是IEC61850-6标准中定义的用来描述智能电子装置IED的配置和通信系统。通过该语言，可规范地描述变电站自动化系统和变电站本身的相对关系。SCL语言在语法上遵循XML的语法规定，在语义上尽可能包含变电站配置所涉及的各类对象。 

智能变电站SCL文件主要分为ICD、SCD、CID文件，ICD文件描述了智能设备IED的功能，不同类型IED设备ICD文件实例化后组成了描述全站智能设备行为及逻辑联系的SCD文件，将SCD文件拆分后形成每台IED装置运行使用的CID文件。在智能变电站新建、改扩建、运行维护过程中，若任何一个文件发生了变更，都将可能影响IED装置的正常运行，而往往这种变更是隐形的，难以辨别。因此，一种能迅速查找出SCL文件差异性变化的方法，并以此为依据，编制试验和验收方案，将极大的提高智能变电站设备运行管理水平。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能变电站SCL文件的差异性比较方法，用以解决智能变电站新建、改扩建、运行检修过程中SCL配置文件发生变更时，难以辨别而影响IED装置的正常运行的情况。 

为达到上述目的，本发明采用的技术手段为：智能变电站SCL文件差异性比较方法，包括以下步骤： 

1）定义SCL文件关键元素的键值，所述键值在关键元素的域中是唯一的，用以标识不同条目； 

2）根据定义的SCL文件关键元素的键值，将SCL文件映射成为一系列嵌套的、带主键的二维表结构，每张二维表的条目都以“主键—键值”对的形式建模； 

3）进行带主键的二维表之间差异性的比较。 

前述步骤3）中，带主键的二维表之间差异性的比较，具体为： 

3-1）将两个SCL对比文件映射的二维表根据主键值排序，形成升序排列的“主键—键值”对列表； 

3-2）根据主键值，将两个SCL对比文件排序后的“主键—键值”对列表进行交叉比对。 

前述步骤3-2）中，交叉比对具体为：如同一比较域内出现主键增加，则判定为SCL文件关键元素增加项；如出现主键减少，则判定为SCL文件关键元素删减项；如出现主键相同， 则根据键值判定是否相同，若不同则判定为修改项。 

前述步骤1）中SCL文件关键元素的键值定义为：Communication——Communication，SubNetwork——name，ConnectedAp——iedName+apName，Address——Address，GSE——ldInst+cbName，SMV——ldInst+cbName，IED——name，AccessPoint——name，LDevice——inst，DataSet——name，FCDA——index，GSEControl——name，SampledValueControl——name，Inputs——Inputs，ExtRef——intAddr，LN——prefix+lnClass+lnInst，DOI——name。 

前述主键相同时，根据键值交叉比对的比较判据为： 

Communication：比对SubNetwork表； 

SubNetwork：比对desc、type和ConnectedAp表； 

ConnectedAp：比对Address、GSE、SMV表； 

Address：比对IP、IP_SUBNET； 

GSE：比对MAC_Address、VLAN_ID、VLAN_PRIORITY、APPID、MinTime、MaxTime； 

SMV：比对MAC_Address、VLAN_ID、VLAN_PRIORITY、APPID； 

IED：比对desc、type、AccessPoint表； 

AccessPoint：比对LDevice表； 

Ldevice：比对LN表、DataSet表、GSEControl表、SampledValueControl表、Inputs； 

DataSet：按index比对FCDA表； 

FCDA：比对“ldInst+"/"+prefix+lnClass+lnInst+"$"+fc+"$"+doName+"$"+daName”字段、bType； 

GSEControl：比对appID、datSet、confRev； 

SampledValueControl：比对smvID、datSet、confRev、nofASDU、smpRate； 

Inputs：比对ExtRef表； 

ExtRef：比对“ldInst+"/"+prefix+lnClass+lnInst+"."+doName+"."+daName”字段； 

LN：比对DOI表； 

DOI：比对desc。 

采用上述技术手段，本发明具有的有益效果为：通过采用对关键元素定义唯一键值的方式，采用循环、排序、交叉对比的方法，可迅速的查找出变更前后的两个SCL文件之间结构、元素、属性的差异性，较传统的txt文本按字符比对方式更优化，有效地提高了智能变电站SCD配置文件修改的效率和正确性，并规范了测试过程中对不同修改版本配置文件的管理。 

图1为基于本发明的SCL文件中IED关键元素变更前后差异性比较示意图。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明进行进一步的阐述。 

本发明的智能变电站SCL文件差异性比较方法，包括以下步骤： 

1）定义SCL文件关键元素的键值 

SCL文件是一种遵循XML标准的文件，按照IEC61850-6标准的定义，SCL文件由Communication、SubNetwork、ConnectedAP、IED、AccessPoint、LDevice、DataSet、FCDA、GSEControl、SampledValueControl、Inputs、ExtRef、LN、DOI、DAI等元素组成，形成一种嵌套的、自描述的、带关系的结构性语言。SCL文件差异性比较方法的第一步就是定义关键元素的关键字，也称之为键值（Key Value），这个键值是与之相应的SCL关键元素的一个属性值或者几个属性值组合，在一个元素的域中是唯一的，用以标识不同条目。表1为定义的SCL文件中关键元素对应的键值。 

表1SCL文件关键元素的键值 

SCL关键元素 键值 Communication Communication SubNetwork name ConnectedAp iedName+apName Address Address GSE ldInst+cbName SMV ldInst+cbName IED name AccessPoint name LDevice inst DataSet name FCDA index GSEControl name SampledValueControl name Inputs Inputs ExtRef intAddr LN prefix+lnClass+lnInst DOI name

表中每个name都是在与其对应的元素域中使用，如IED关键元素对应的name键值为IED元素域的name属性，DOI关键元素对应的name键值为DOI元素域的name属性。 

2）根据定义的SCL文件关键元素的键值，将SCL文件映射成为一系列嵌套的、带主键的二维表结构，每张二维表的条目都可以以“主键—键值”对的形式建模；这里的主键是指一张数据表的索引项，具有唯一性的特点。 

3）进行带主键的二维表之间差异性的比较。 

带主键的二维表之间差异性的比较方法具体为，首先将两个SCL对比文件映射的二维表根据主键值排序，形成升序排列的“主键—键值”对列表；再根据主键值，将两个SCL对比文件排序后的“主键—键值”对列表（映射SCL元素）进行交叉比对。具体方法为：如同一比较域内出现主键增加，则判定为SCL文件关键元素增加项；如出现主键减少，则判定为SCL文件关键元素删减项；如出现主键相同，则根据键值判定是否相同，若不同则判定为修改。 

当主键相同，根据键值进行交叉比对的比较判据列于表2中， 

表2主键相同的比较项的比对判据 

表中各SCL关键元素的比对判据均为其在相应的关键域中的一个属性值或者几个属性值的组合。 

作为一个实施例，图1给出了SCL文件中IED关键元素变更前后差异性比较过程。 

图中，按照name键值进行升序排列，变更后，在PL5022A和PB5023A之间增加了PB5031A键值项，表明产生了IED关键元素增加项PB5031A；在PL5022A和PL5032A之间减少了PL5022B键值项，表明产生了IED关键元素删减项PL5022B；键值PL5032B项相同，desc比对判据项，由变更前的500kV天慧5621线保护B变成了500kV天慧5621线保护A，表明IED关键元素发生了修改；键值PM5002B项相同，desc比对判据项和type比对判据项也相同，因为SCL是嵌套定义的，IED关键元素中含有AccessPoint元素，所以继续比对Accesspoint元素的比对项，在Accesspoint比对列表中，G1键值和S1键值之间减少了M1，此表明产生了删除项，以此类推，如果Accesspoint比对列表中的name键值项相同，继续比对desc比对判据项…… 

进一步的，根据SCL文件差异性比较方法开发对不同版本配置文件进行比对分析的软件工具SCL Compare，能够根据配置文件定义的类的结构，采用按语义比较的方法，较传统的txt文本按字符比对方式更优化，并将其应用于220kV变电站，110kV变电站和500kV变电站 中，有效地提高了智能变电站SCD配置文件修改的效率和正确性，并规范了测试过程中对不同修改版本配置文件的管理。 

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。