【導讀】發(fā)這些配置信息，統(tǒng)一的格式便于交換，從而提高系統(tǒng)的標準化。備研發(fā)有很大的幫助。的困難，國際電工委員會制定了IEC61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的系列國際標準，主要目的是使不同廠商的設(shè)備能夠互操作，實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)無縫集成。準成為當前的一個研究熱點。有很重要的意義。通過對IEC61850的語義信息模型分析，探討了。變電站的結(jié)構(gòu)簡單清晰，接下來，細致地分析每一個IED的構(gòu)成及其含有的保護，并用圖形的形式表示出來，同時針對變電站內(nèi)部的電氣連接也進行了標注和解釋，最后，運用SCL語言針對一個小型變電站，對其中的每一個電壓等級、間隔、IED，置和維護的費用，降低系統(tǒng)運行成本，有效地提高系統(tǒng)的可靠性和自動化水平。

　　

【正文】 化和顯示數(shù)據(jù) 。 在現(xiàn)實世界里 ,計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫中保存的數(shù)據(jù)格式是不兼容的 ， 所以在很多的時候開發(fā)者面臨的問題是如何通過 inter 來交換這些數(shù)據(jù) ， 如果把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 XML 能夠大大降低這個工作的復雜性 。 能夠被用來將數(shù)據(jù)保存到文件或數(shù)據(jù)庫中 運用程序可以用來讀寫和顯示這些數(shù)據(jù)信息 。 一個簡單的 XML 文檔例子 ： ?xml version=? note toTove/to fromJani/from headingReminder/heading bodyDon39。t fet me this weekend!/body /note 文檔的第一行 ： 一個應(yīng)該經(jīng)常包含的 XML 申明 ， 它定義了 XML文檔的版本號 ，在這個例子中表示文檔 將使用 的規(guī)范 ， ?xml version=?。 下一行定義了文檔里面的第一個元素 (element)也叫第一個元素為根元素 :： note。 再下面定義了根元素的四個子元素 (分 別是 to, from, heading,和 body)、 toTove/to、fromJani/from 、 headingReminder/heading 、 bodyDon39。t fet me this weekend!/body。 最后一行定義了根元素的結(jié)束標志 /note。 所有的 XML 元素都必須要有一個結(jié)束標志 ， 在 HTML 中一些元素不必要有一個結(jié)束標志 。 .例如下面的代碼在 HTML 中是合法的 ： pThis is a paragraph pThis is another paragraph 但是在 XML 中所有的元素都必須有一個結(jié)束標志 ， 例如這樣 ： 第 15 頁 pThis is a paragraph/p pThis is another paragraph/p XML 標志是大小寫敏感的 。 例如標志 Letter是不同與標志 letter的 。 所有一個標志的開始和結(jié)束必須使用同樣的大小寫 ， 例如下面是錯誤的 ： MessageThis is incorrect/message 這樣才正確 。 messageThis is correct/message 所有的 XML 元素的嵌套必須正確 。 在 HTML 中一些元素是可以相互嵌套的 ,例如下面 ： biThis text is bold and italic/b/i 但是在 XML 中所有的嵌套都必須這樣 ： biThis text is bold and italic/i/b 所有的 XML 文檔都必須要有一個根標志 ， 都必須包含一個單獨的標志對定義的根元素 ， 其他的元素都必須嵌套在這個根元素內(nèi) ， 所有的元素都可以有子元素 ， 但是子元素都必須是成對的并且正確的嵌套申明在他們的父元素內(nèi) ： 例如 : root child subchild /subchild /child /root 第 16 頁 第 4 章 SCL 配置描述語言 分 析 SCL在變電站自動化系統(tǒng)中的位置和作用 SCL在 IEC61850中的 基本定義 變電站配置語言 SCL(Substation Configuration Description Language)是IEC61850 采用的變電站專用描述語言。它采用可擴展的標記語言清楚地描述設(shè)備配置信息，并實現(xiàn)信息在不同設(shè)備間的共享。使用 SCL能夠方便地收集不同廠商設(shè)備的配置信息并對設(shè) 備進行配置，使系統(tǒng)維護升級、智能電子器件控制變得更加簡單易行。使用 SCL 形成標準的 IED 數(shù)據(jù)傳輸文件，可以避免協(xié)議轉(zhuǎn)換的開銷，同時大大減少數(shù)據(jù)集成和維護的成本。 結(jié)合 IEC61850 中定義的各種公共設(shè)備及其相關(guān)組件對象， SCL可以方便地搭建模型描述變電站和站內(nèi) IED 的信息。在 SCL配置文件中，按照統(tǒng)一的方法對設(shè)備 配置進行描述，可以保證設(shè)備之間互相識別，這是實現(xiàn)互操作的前提。 產(chǎn)品的信息模型和通信服務(wù)要能夠采用變電站描述語言 SCL 描述和發(fā)布。信息模型和通信服務(wù)是產(chǎn)品之間實現(xiàn)互操作性的關(guān)鍵內(nèi)容。一個具有互操作性 的產(chǎn)品必須具有識別 SCL 并進行數(shù)據(jù)生成的能力。 SCL 不僅被作為描述產(chǎn)品信息模型、通信服務(wù)，也是描述變電站自動化系統(tǒng)的連接關(guān)系、信息模型與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系等的唯一方法，是產(chǎn)品之間建立互操作性的重要手段。對 SCL 的解釋和識別可以由 IED直接完成，也可以由專用的工具軟件完成完成，它們都視為產(chǎn)品形態(tài)的組成部分。 SCL在變電站自動化體系中的作用 SCL 是基于 XML 用于變電站設(shè)備描述和配置的語言。它用于描述變電站 IED 設(shè)備、變電站系統(tǒng)和變電站網(wǎng)絡(luò)通信拓撲結(jié)構(gòu)的配置。最終目的是為了在不同制造廠商的設(shè)備配置 工具以及系統(tǒng)配置工具間交換系統(tǒng)的配置信息，實現(xiàn)互操作。它是信息集成的描述工具和轉(zhuǎn)換工具。規(guī)定用于描述 IED 設(shè)備性能的文件擴展名為 .ICD，用于描述變電站配置的文件擴展名為 .SCD，用于描述系統(tǒng)內(nèi)配置后的 IED 實例的文件擴展名為 .CID。 SCL 充分利用 XML 語言的自描述特性，建立了變電站、設(shè)備和通 第 17 頁 信系統(tǒng)的對象模型，并創(chuàng)建 8個 .xsd 文件，用于定義了變電站設(shè)備和系統(tǒng)的標記和數(shù)據(jù)類型。 SCL 模型可以包含以下 5個方面的信息： 。包括變電站所使用的主設(shè)備、相應(yīng)的功能開關(guān)及其拓撲連接； 。包括應(yīng)用和通信兩類信息； 。如哪些設(shè)備在哪些接入點 (access point)接入哪些總線(bus)； 。包含實際用到的數(shù)據(jù)對象 (DO)和服務(wù)，用戶可以使用這些定義結(jié)合實際裝置確定實際邏輯節(jié)點實例； 。 SCL配置原理 為了實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)和智能電子裝置 IED的靈活配置 , IEC618506部分專門規(guī)定了變電站配置描述語言 SCL,規(guī)范了配置描述的語法 ,給出了 SCL對象模型 : 1.變電站 。 品 (IED)。通過 SCL語言 ,可完整描述一個變電站自動化系統(tǒng)的全部配置信息。在變電站自動化系統(tǒng)的工程實際中 ,需要完成的配置任務(wù)有 : (IED)的配置 ； 、主接線和測控點配置。 而在配置前 ， 廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品常常是生產(chǎn)流水線下來的標準產(chǎn)品 ， 處于預(yù)配置或未配置狀態(tài) ， 即產(chǎn)品中的配置信息是一種缺省信息 ， 與其要安裝運行的系統(tǒng)位置并不一致。在變電站自動化系統(tǒng)的工程實施前 ， 由于各產(chǎn)品 ( IED)并未分配安裝 ， 也不可能有系統(tǒng)的整體配置。如何在這樣的條件下 ， 完成配置任務(wù) ， 為此 ， 本文探討總結(jié)了如下的一種配置方法 ， 其步驟如下 : ， 根據(jù)變電站的一次設(shè)備及主接線 ， 完成變電站自動化系統(tǒng)功能的描述。 ， 根據(jù)各類產(chǎn)品 (IED)的預(yù)配置信息 ， 具體分配各個產(chǎn)品 (IED)在系統(tǒng)中的運行位置和任務(wù)。 ， 確立系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)和協(xié)議地 第 18 頁 址分配等。 (IED)在系統(tǒng)中的運行位置和任務(wù) ， 逐個配置各產(chǎn)品 (IED)的實際配置信息。 (IED)的實際配置信息和通信組成、電氣 主接線和一次設(shè)備的分布等完成系統(tǒng)的通信和自動化功能、主接線和測控點配置 ， 即變電站自動化系統(tǒng)的配置。 此方法的思路實際考慮到了兩個條件 : ； 2.配置前 ， 變電站的一次設(shè)備及主接線設(shè)計已完成 ， 對變電站自動化系統(tǒng)功能可以確定。另外 ， 各產(chǎn)品 (IED)只有在確定了在系統(tǒng)中的運行位置和任務(wù)后 ， 才能對其實施配置 ，否則 ， 任何配置都將是無意義的。所以 ， 首先 ， 從系統(tǒng)入手 ， 根據(jù)變電站的一次設(shè)備及主接線設(shè)計的情況 ， 逐個確定變電站自動化系統(tǒng)功能。為了區(qū)別于下面的工作實施 ，對其描述。然后 ， 分解變電站自動 化系統(tǒng)功能 ， 對產(chǎn)品 (IED)選型和數(shù)量確定 ， 同時 ，將產(chǎn)品分配到位 ， 確定各產(chǎn)品的運行位置和任務(wù)。這樣就可明確各產(chǎn)品 (IED)的功能 ，當然 ， 就可以對產(chǎn)品實施與運行實際一致的配置了。只有完成全部產(chǎn)品的配置后 ， 系統(tǒng)配置才能最后全部確定下來。所以 ， 系統(tǒng)配置在最后進行比較合理。 SCL語言 規(guī)范方法 XML語言包括了一種用以定義被允許的 XML文件類型語匯的方法，那就是文件類型定義 (DTD)。后來發(fā)展的 XML模式是對 DTD的增強允許定義數(shù)據(jù)類型和依賴于值編碼的數(shù)據(jù)類型。 XML模式語言能更詳細地語 法地表示，被用于正規(guī)的 SCL語法定義。適當?shù)腦ML模式由適當?shù)年U明所定義特定特征的用法 (不完全 )的例子以及附加的編寫要求、限制、對象模型的關(guān)系等來增強，這些由應(yīng)用讀或構(gòu)建 SCL文件進行校核。附錄中包含完整的正規(guī)的 XML模式。 在下面的模式定義部分假設(shè) SCL模式定義文件以下述內(nèi)容開始∶ ?xml version= encoding=UTF8? !W3C Schema for IEC618506 (SCL) xs:schema xmlns:xs= elementFormDefault=qualified 第 19 頁 并以下述內(nèi)容結(jié)束： /xs:schema 基本 XML語法本身是用一種特殊形式的擴展 BackusNaur格式 (EBNF)規(guī)定。在本文件中，某些情況采用引用作為定義的元素，指明它們?yōu)?XMLEBNF元素。 在某些情況下，值的數(shù)據(jù)格式非常重要。如果可能，采用 XML模式的數(shù)據(jù)類型編碼 (詞匯表示 )。不嚴格地說，所有元素值是 XML模式 string，所有屬性值是 XML模式normalizedstring，例如它們不允許包含含 tab,carriage return(回車 )和 line feed(換行 )字符。在本標準中或 IEC618507,8,9中有另外的限制，如果采用 XML模式的數(shù)據(jù)類型，它指前綴 xs:例如十進制數(shù)編碼 xs:decimal。 專用數(shù)據(jù) 專用數(shù)據(jù)實體出現(xiàn)在 SCL的某些級上。如從 SCL見到，這個 XML元素的內(nèi)容是透明文本 (XML格式 CDATA)。如果專用部分包含 XML數(shù)據(jù) ,則在其開頭加上方號 : ![CDATA[，和在結(jié)束加上 ]] 。 不同目的專用數(shù)據(jù)用類型屬性值區(qū) 分。 工具內(nèi)的處理如下： 專用數(shù)據(jù)為工具 /工具類所有。所有者可以修改它的內(nèi)容，并且是唯有它能解釋數(shù)據(jù)。所有讀專用數(shù)據(jù)的其它工具保留 (存儲 )它的內(nèi)容，如產(chǎn)生和輸出包含這個部分的 SCL 文件并再生它。 適當?shù)?IED配置器工具擁有 IED區(qū)域內(nèi)的全部專用數(shù)據(jù)。系統(tǒng)配置器擁有 (在頂層，在變電站部分，和通信部分內(nèi) )所有其它專用數(shù)據(jù)。僅 LNodeType段能包含從 IED工具屬于它的專用數(shù)據(jù)， 以及從系統(tǒng)配置器工具的專用數(shù)據(jù)。因此不同目的的專用數(shù)據(jù)由它的類型屬性值區(qū)分。如果制造商使用它，這個類型屬性值以制造商特定字符串部分開 始。 SCL語言擴展 數(shù)據(jù)模型元素標識不在語言語義本身中出現(xiàn)。在 SCL中在的適當 DATA屬性內(nèi)用陳述適當?shù)拿钟騺砻枋鲞壿嫻?jié)點類的名字作用域、 DATA和 CDC屬性。 SCL可用較小的或較大擴展例如附加屬性用于附加 (規(guī)劃 )任務(wù)。將通信棧有關(guān)的定義留給 SCSM。下面描 第 20 頁 述 SCL可能的擴展： SCL的一些語言元素例如 Desc有弱的定義語義，一些語言元素例如參數(shù) P有意讓其開放。 SCSM及以后標準為這些元素定義附加語義。俐如用其自己的語義給 P參數(shù)定義類型值。 基 于數(shù)據(jù)類型的 XML模式的用法已允許在語法級限制某些值的值域。 一般結(jié)構(gòu) 一個 SCLXML文件以一個 XML EBNF元素 prolog開始，緊接著就是下面 DTD定義部分中所定義的元素。下面的元素包括了整個的 SCL定義部分： !ELEMENT SCL (Header, (Substation | IED | LNodeType | Communication)+,(Private)*) SCL元素包括一個頭段，至少為如下的段之一 (變電站、 IED、 LnodeType、通信 將在下面詳細 介紹）。這些段 的每一個，除了頭之外，其它的每一項都可以出現(xiàn)多次。最后跟著專用 (Private)段，它屬于系統(tǒng)配置器。 !ELEMENT Private(PCDATA)* 專用段的格式可以是任意的。 !ATTLIST Private Type CDATA “” 巳在 SCL級的不同專用部分之間的區(qū)別。 Prolog應(yīng)當包括 XML版本的標識，允許自動檢測所采用的字符編碼。我們推薦對DTD定義增加代碼。如沒包括 DTD代碼，應(yīng)包括包含文件名和 DTD版本號的名字空格 定義。必需記住特定的 DTD文件定義對 DTD定義的擴展。下面就是一個符合上述定義的文件的例子 : ?xml version=? !DOCTY