基于IEC61850和MMS客户端的快速初始化方法

摘要

本发明提供一种基于IEC61850和MMS客户端的快速完成通讯初始化的方法，包括如下步骤：客户端从监控系统实时库中读取IED配置信息；与IED建立连接；从IED中读取报告控制块和相应数据集信息，与本地存储的报告控制块数据文件进行比较和完整性校验；如果比较和检验通过，则读取报告控制块数据文件完成本地数据点对象的创建；如果比较和校验报告控制块数据文件未通过，则从装置中读取报告控制和数据集条目信息，完成本地数据点对象的创建并创建数据文件为下次初始化做准备；初始化结束后，对上送的报告解析的结果进行校验，确保数据文件和IED设备中配置信息完全一致。本发明为智能化变电站监控系统的工程调试和使用带来了便利。

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种IEC61850/MMS客户端快速完成通讯初始化方法，属于国际标准《变电站通信网络和系统》（IEC61850）的制造报文规范（MMS）在电力系统变电站自动化系统的应用的领域。

背景技术

IEC61850标准为变电站二次设备通讯提供了一种公共的通信标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会（IECTC57）负责制定的，是基于通用网络通信平台的变电自动化系统唯一国际标准。IEC61850标准为不同厂商的产品提供了互操作性，并为IED设备的模型的建立和管理提供了全面的标准。IEC61850标准是智能电网的核心关键技术。

制造报文规范MMS(Manufacture Message Specification)是由国际标准化组织ISO制定的一套用于开发和维护工业自动化系统的国际标准报文规范，MMS规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备IED、智能控制设备的通信行为。IEC61850标准把MMS引入电力系统自动化，将ACSI核心服务映射到MMS，可以有效地实现设备之间的互操作性。

IEC61850标准在国内的变电站中已得到大面积的推广，变电站监控系统通过IEC61850接入各种厂家的IED设备。在IEC61850/MMS客户端与IED设备完成通讯初始化的过程中，先要建立TCP链接，然后读取报告控制块（Report Control Block）信息，并按照读取到的数据集(DataSet)条目信息完成本地对象的初始化。这个过程对于之后解析IED设备上送的报告来说至关重要。随着智能电网的发展，在智能变电站监控系统需要接入越来越多的设备，IED设备的模型文件中的对象数量也越来越多，导致监控系统的IEC61850/MMS客户端程序需要花费大量的时间完成通讯的初始化。以国内某500kV智能变电站为例，所有的IED中对象个数达到了90000条， IEC61850/MMS客户端程序需要花费25分钟左右的时间完成与全站IED设备的通讯初始化。在监控系统安装调试期间或系统检修期间，经常需要重新启动通讯程序，这样的初始化速度给工程人员和用户带来很大的不便。因此，如果在大数据量的新一代智能化变电站监控系统中加快IEC61850/MMS客户端的通讯初始化速度是一个亟待解决的问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种IEC61850/MMS客户端快速完成通讯初始化方法，可很大程度的加快IEC61850/MMS客户端程序的通讯初始化过程。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于IEC61850和MMS客户端的快速完成通讯初始化方法，包括如下步骤：

步骤（1）：客户端从配置库读取IED配置信息并判断是否需更新报告控制块数据文件；

步骤（2）：客户端从装置中读取报告控制块以及数据集基本信息，比较本地存储的报告控制块数据文件，如果文件中信息与装置中信息一致，则到步骤（4），如果数据文件不存在或与装置中信息不符，则到步骤（3）；

步骤（3）：客户端从IED装置中读取报告控制块以及数据集条目信息，完成本地数据点对象创建，并且在本地创建对应的报告控制块数据文件，然后转到步骤（5）；

步骤（4）：客户端读取数据文件内容，完成本地数据点对象变量创建；

步骤（5）：客户端完成初始化，接收IED上送报告；

步骤（6）：客户端处理报告内容，判断是否有解析错误，如果有错误，则删除本报告控制块对应的数据文件，并回到步骤（3）。

所述步骤（1）具体是指：IEC61850/MMS客户端从监控系统实时库中读取IED设备配置信息，并与客户端程序上一次启动时载入的信息进行比较，判断是否变化，例如增加IED，删除IED，或者改变原有IED的配置等，如果有改变，则删除对应的报告控制块数据文件，准备在这次初始化过程中重新创建。

所述步骤（2）具体是指：客户端从装置中读取报告控制块以及数据集基本信息，例如报告控制块名称，数据集名称，数据集条目数等，然后与本地报告控制块文件进行比较，并校验文件内容的完整性，如果比较和检验通过，则转步骤（4），通过读取数据文件具体内容完成初始化，如果没有通过检验，则转步骤（3）。

所述步骤（4）具体是指：客户端读取数据文件中存储的数据集信息，并依此信息在本地缓存中创建数据点对象，为解析IED设备上送的报告做准备。

所述步骤（6）具体是指：客户端解析装置上送报告，并按照通讯初始化时创建的数据点对象类型来匹配报告内容，通过一些检验规则，对解析过程中的数据进行正确性校验，如果出现校验错误，则认为之前通过读取数据文件的初始化过程存在错误，这样的情况下，将重新创建报告控制块数据文件。

有益效果：本发明提供的一种基于IEC61850和MMS客户端的快速完成通讯初始化方法，可大大加快IEC61850/MMS客户端与IEC61850服务端（IED设备）完成通讯初始化的过程，通过读取本地报告控制块数据文件，省去了大量和装置的交互过程，能够快速创建数据点对象变量。对于有90000个数据对象点的大型智能变电站，整站IED设备通讯初始化在2分钟左右即可完成，效率大幅提高，改善了用户体验。同时，通过比较监控系统实时库中IED的配置信息的变化情况，以及通过一些校验方法对报文进行正确性校验，确保报告控制块数据文件内容与IED设备中信息完全一致。

附图说明

图1为本发明的程序流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，为一种IEC61850/MMS客户端快速完成通讯初始化方法，包括如下步骤：

1、根据监控系统实时库IED配置信息更新报告控制块数据文件；

基于IEC61850和MMS的客户端从监控系统实时库中读取IED设备配置信息，并与客户端程序上一次启动时载入的信息进行比较，判断是否变化，例如增加IED，删除IED，或者改变原有IED的配置等，如果有改变，则删除对应的报告控制块数据文件，准备在这次初始化过程中重新创建。

2、从装置中读取报告控制块以及数据集基本信息，校验本地的报告控制块数据文件或创建新的文件。

IEC61850/MMS客户端和装置建立通讯后，从装置中读取报告控制块以及数据集基本信息，例如报告控制块名称，数据集名称，数据集条目数等，然后与本地报告控制块文件进行比较，并校验文件内容的完整性。

3、如果步骤（2）中的比较和检验通过，则读取数据文件中存储的数据集信息，并依此信息在本地缓存中创建数据点对象，为解析IED设备上送的报告做准备。

4、如果步骤（2）中的比较和检验未通过，则从IED装置中读取报告控制块以及数据集条目信息，完成本地数据点对象创建，完成通讯初始化，准备接收IED设备上送的报告。并且在本地创建对应的报告控制块数据文件，以备下次通讯初始化时使用。

5、完成初始化，接收IED上送报告。

在步骤（3）或步骤（4）中的数据点对象创建结束后，向IED设备发送报告控制块触发选项和使能等请求，完成初始化过程。之后IED设备将根据客户端的订制的报告上送方式，发送报告。客户端程序将解析并处理报告中数据。

6、步骤（6）：处理报告内容，检验报告解析的结果。

在通讯初始化结束后，IEC61850/MMS客户端程序就可以正常解析IED上送的报告了。在解析报告时，通过一些检验规则，对解析过程中的数据进行正确性校验，如果出现校验错误，则认为之前通过读取数据文件的初始化过程存在错误，这样的情况下，将重新创建报告控制块数据文件，确保报告控制块数据文件内容与IED设备中信息完全一致。

以上是发明申请人结合说明书附图对本发明的实施所做的详细描述，应当指出：对于本领域的普通技术人员，以上实施方案仅为本发明的优选实施方案，详细的说明只是为了更好的理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发现的发明精神所做的任何改进和润饰应落在本发明的保护范围之内。