一种IEC61850标准向IEC61970标准模型转换的方法

摘要

本发明公开了一种IEC61850标准向IEC61970标准模型转换的方法,其先进行一次模型映射，按照CIM标准规定的模型层次结构完成模型映射，包括设备容器类Substation、VoltageLevel、Bay，设备类Breaker、Disconnector等；然后测量到设备的挂接经过属性一致性验证，将测量挂接到（或者叫包含于）相应的设备中。本发明方法为变电站智能化提供标准的模型转换依据，实现一致性的建模标准。统一的模型能使得不同应用实现真正意义上的信息共享，应用系统可以访问由不同厂家开发的终端设备，可以互相交换数据、共享信息，实现系统的互联互通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种EC61850标准向IEC61970标准模型转换的方法，具体是通过模型协调与映射，将IEC 61850标准的变电站模型转换成IEC61970标准模型，形成适应于变电站标准化信息模型转换的方法。

背景技术

IEC 61850是国际电工委员会TC57工作组制定的关于变电站自动化系统的通信标准体系。IEC 61970 国际标准提供了具有广泛适用性的电网系统CIM，CIM模型抽象定义了电力企业所涉及到的资源和信息。

目前，变电站终端设备多采用标准的IEC61850，而上层主站及应用都统一使用IEC61970标准，上层主站与变电站系统进行数据通讯时，通常先各自分别建立对应标准的模型（即上层主站建立IEC61970模型，变电站建立IEC61850模型），传送的数据需要人工建立对应转换关系，因此，上层主站与变电站系统在模型上是分割存在的，所以非常有必要对变电站模型进行转换，使上层应用可以无障碍的访问变电站数据信息，使得其以统一的标准处理资源，提高资源利用率，避免信息孤立，为应用系统的可持续发展提供有利保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能高效的实现IEC61850标准向IEC61970标准模型转换的方法，该方法将为变电站智能化提供标准的模型转换依据，实现一致性的建模标准。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种C61850标准向IEC61970标准模型转换的方法，其特征在于：本方法通过模型协调与映射，将IEC 61850标准的变电站模型转换成IEC61970标准模型，形成适应于变电站标准化信息模型转换的方法，具体步骤如下：

1）一次模型映射:按照CIM标准规定的模型层次结构完成模型映射，包括设备容器类（Substation）变电站、（VoltageLevel）电压等级、（Bay）间隔，拓扑类（Terminal）端点、（ConnectivityNode）连接节点，设备类（BusBarSection）母线、（Compensator）补偿器、（PowerTransformer）变压器、（TransformerWinding）变压器绕组、（TapChanger）分接头调节器、（Disconnector）刀闸、（LoadBreakSwitch）负荷开关、（GroundDisconnector）接地刀闸、（CapacitorBank）电容器组、（Reactor）电抗器、（CircuitSwitch）开关；

 2）测量到设备的挂接:经过属性一致性验证，将测量挂接到相应的设备中，

找出间隔中的所有可导设备（ConductingEquipment），将每个可导设备的（Lnode）属性与逻辑节点的ExtRef属性的值进行比较，如果两者值相同，则把该ExtRef属性所表示的测量挂接到可导设备下的端点（Terminal）上。上述括号中的英文为对应的设备中文的译文。

本发明方法的关键点是模型的映射，在实现方案中，变电站模型信息及其拓扑连接关系全部转换为CIM，不会对IEC 61970和IEC 61850 进行任何修改和删减，转换的模型完全遵循标准化规范，使得任何标准化变电站模型都能通过该方法转换为标准的CIM模型。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 

1、良好的互通、互连及互操作性。

实现IEC61970 CIM模型，上层应用可以无障碍的访问变电站数据信息，可以互相交换数据、共享信息，实现系统互通、互连、互操作，降低互连接口的难度与成本；

2、性能高效

该方法结构良好，能实现大规模变电站模型数据的转换需求，且具有高效的性能；

3、根据本发明方法，可为变电站智能化系统各应用功能提供标准化一致性的模型数据，根据各应用功能不同，可提高2-4倍的开发效率，节约资源、降低开发和维护成本。从而，使得变电站应用系统不再局限某个厂家，不同厂家之间可以利用该方法实现的模型数据进行交互；

4、通过IEC61850 标准与IEC61970 标准模型转换的实现，保护了现有的电力应用资源，提高了变电站应用软件的开发效率，保障了系统间的相互通信，大大提高了系统的开放性、可移植性和可扩展性。

附图说明

图1是本发明一次模型映射图；

图2是IEC61850中的测量示意图；

其中，图1中：左边是61970模型，右边是61850模型，图中给出了两个标准中一次设备的对应关系，按照此关系建立模型映射。其中包括：substation（变电站）、voltagelevel（电压等级）、Bay（间隔）、BusBarSection（母线）、Compensator（补偿器）、ConnectivityNode（连接节点）、PowerTransformer（变压器）、TransformerWinding（变压器绕组）、TapChanger（分接头调节器）、Terminal（端点）、Disconnector（刀闸）、LoadBreakSwitch（负荷开关）、GroundDisconnector（接地刀闸）、CapacitorBank（电容器组）、Reactor（电抗器）、CircuitSwitch（开关）；括号为对应英文的中文含义；

图2中：通过图中的包含关系可获取测量信息，其中IED是智能设备，LDevice是逻辑设备，LN是逻辑节点，其他的基本都是属性信息，如lnClass属性标识了逻辑节点的类型 。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一步、一次模型映射

如图1所示映射关系，首先在IEC 61850模型中找到变电站Substation，根据其属性信息实现IEC 61970的Substation实例并设置其属性。

然后，对IEC 61850模型中Substation下的每个电压等级VoltageLevel，创建IEC 61970的VoltageLevel实例并设置其属性，若有ConnectivitiedNode进行记录。

对VoltageLevel下的每个Bay，创建IEC 61970的Bay实例并设置其属性，若有ConnectivitiedNode进行记录。

对Bay下的Equipment进行分类处理，创建IEC 61970所相应的设备实例，根据Terminal的属性信息创建Terminal实例，若有ConnectivitiedNode进行记录。

对Bay下的Equipment中的CT进行特殊处理，不对它进行映射，但将其删除后拓扑关系发生了变化，要修改拓扑关系。

对Powertransformer进行处理直接映射为IEC 61970的PowerTransformer。

对其下的TransformerWinding进行特殊处理，得到其所在电压等级，进行设置。

第二步、测量到设备的挂接

根据Substation--->VoltageLevel--->Bay--->ConductingEquipment的层次结构找到所有可导设备ConductingEquipment ，每个可导设备包含LNode属性。

如图2所示，根据IED--->AccessPoint--->Server--->LDevice--->LN的层次结构找到逻辑节点LN，每个LN都有Inputs属性。比较Inputs中的ExtRef属性与可导设备ConductingEquipment 的LNode属性，如果一致就把该ExtRef属性所表示的测量挂接到ConductingEquipment下的Terminal上。

本发明方法将为变电站智能化提供标准的模型转换依据，实现一致性的建模标准。统一的模型能使得不同应用实现真正意义上的信息共享，应用系统可以访问由不同厂家开发的终端设备，可以互相交换数据、共享信息，实现系统的互联互通。如果不采用本模型转换方法，变电站和上层主站交互效率低且维护难度大。本发明实现了IEC61850标准向IEC61970标准模型的转换，该方法将为变电站智能化提供标准的模型转换依据，实现一致性的建模标准。