一种基于IEC61850逻辑节点的信息模型自动识别的方法

摘要

本发明涉及一种基于IEC61850逻辑节点的信息模型自动识别的方法，属于计算机软件技术与电力系统自动化技术的综合领域。本发明通过建立IEC61850逻辑节点映射规则矩阵，将数据集中的数据对象映射到所定义的处理方案上，配置公共数据类规则库，使用CDC规则库可生成初始系统模型对象后，用数据对象索引去查询逻辑节点规则矩阵，然后根据匹配上的处理方案设置系统模型对象私有属性，完成信息模型的自动识别。本发明减少智能变电站数据库配置中的人工干预情况，解决了配置工作量大，效率低，容易出错的问题，使工作效率得到显著提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850逻辑节点的信息模型自动识别的方法，属于计算机软件技 术与电力系统自动化技术的综合领域。

背景技术

在智能变电站监控系统中，数据库信息模型的建立是一个关键环节。实际工程中，通过 解析SCD文件(符合变电站智能电子设备配置语言SCL规范的文件，是变电站内数据交换的 标准语言)内容，将以XML描述的变电站配置信息生成间隔、装置、四遥等二维表模型的系 统数据库。然后系统数据库信息模型许多私有属性是SCD文件中没有描述的，系统数据库模 型诸多属性需要进行手动配置，配置工作量大，效率低且容易出错。

发明内容

本发明的目的是一种基于IEC61850逻辑节点的信息模型自动识别的方法，以解决智能 变电站工程实施过程中模型配置需人工进行配置导致效率低以及工程人员配置负担重的问 题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种基于IEC61850逻辑节点的信息模型自动识别的方 法，该方法包括以下步骤：

1)基于IEC61850逻辑节点，解析SCD文件内容，将SCD文件中的数据对象映射到自定义的 处理方案上，从而建立逻辑节点规则映射矩阵；

2)将公共数据类生成SCD数据对象到系统模型对象的规则表格作为公共数据类规则库；

3)使用公共数据类规则库生成初始系统模型对象，用数据对象索引查询逻辑节点规则矩 阵，根据匹配上的处理方案设置系统模型对象私有属性，完成信息模型的自动识别。

所述IEC61850采用面向对象的建模方法，定义了树形、层次化的数据模型，从上到下依 次为逻辑设备、逻辑节点、数据对象和数据属性。

所述公共数据类的类型包括基数据类型、简单的复合数据类型，以及嵌套的公共数据类。

所述SCD文件中的数据对象必定属于某一公共数据类。

所述SCD文件采用SAX方式解析，以较小的内存空间完成SCD内容的加载，提高大文 件解析效率。

本发明的有益效果是：本发明通过建立IEC61850逻辑节点映射规则矩阵，将数据集中 的数据对象映射到所定义的处理方案上，配置公共数据类规则库，使用CDC规则库可生成 初始系统模型对象后，用数据对象索引去查询逻辑节点规则矩阵，然后根据匹配上的处理 方案设置系统模型对象私有属性，完成信息模型的自动识别。本发明减少智能变电站数据 库配置中的人工干预情况，解决了配置工作量大，效率低，容易出错的问题，使工作效率 得到显著提高。

附图说明

图1是IEC61850对象模型示意图；

图2是IEC61850模板类对象模型示意图；

图3是IEC61850实体类对象模型示意图；

图4是系统模型生成流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明针对工程配置中存在的配置量大，效率低的问题，提供了一种基于IEC61850逻辑 节点的信息模型自动识别方法，如图1所示，通过IEC61850建立映射规则库，在生成系统信 息模型数据库时，依据建立的映射规则库，实现系统信息模型多个私有属性的自动识别，其 中模型映射模块输入为SCD解析模块构建的61850对象模型空间，输出为系统信息模型对象 空间，是整个实现的核心模块。根据先前建好的映射规则库，逻辑节点映射规则矩阵、公共 数据库规则库，将原始的61850数据对象，直接映射到系统认可的信息模型对象，不需再进 行繁琐的人工配置。数据存储模块提供对关系数据库的查询接口，主要有数据查询、修改、 删除功能。供模型映射模块调用，将系统信息模型导入到关系数据库中。

该方法的流程如图4所示，具体包括以下步骤：

1.基于IEC61850逻辑节点，解析SCD文件内容，将SCD文件中的数据对象映射到自定 义的处理方案上，从而建立逻辑节点规则映射矩阵，如表1所示。

IEC61850采用面向对象的建模方法，定义了树形、层次化的数据模型，从上到下依次为 逻辑设备(logical device,LD)、逻辑节点(logical node,LN)、数据对象(logical device, DO)、数据属性(data attribute,DA)，如图1-图3所示。依据层次关系，每个对象可生成 一个全局唯一的索引(路径)，格式为LD/LN$FC$DO$DA。映射规则矩阵则依据LN及DO名称， 将数据集中的DO对象映射到系统所定义的一个处理方案上。

因为SCD文件本身较大，采DOM方式解析将占用很大的内存空间，采用SAX方式解析SCD 文件，以较小的内存空间完成SCD内容的加载，以提高大文件解析效率。

表1

自定义的处理方案如表2所示。

表2

2.配置公共数据类(CDC)规则库

IEC61850-7-3定义了多个CDC类，国内也有扩充，CDC类包含的数据属性，其类型包括 基数据类型、简单的复合数据类型，以及嵌套的CDC类。SCD文件中的数据对象(属性)必 定属于某一CDC类，因此，可根据CDC类生成一个SCD数据对象到系统模型对象的规则表格， 如表3所示。

表3

3解析SCD文件内容，生成系统模型对象数据库。

根据公共数据类(CDC)规则库及逻辑节点规则映射矩阵，自动生成系统信息模型。使用 CDC规则库可生成初始系统模型对象后，用数据对象索引去查询逻辑节点规则矩阵，然后根 据匹配上的处理方案设置系统模型对象私有属性，完成信息模型的自动识别。