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  • scl在变电站远程配置管理中的应用

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    内容提示: scL在变电站远程配置管理中的应用卞鹏1,潘贞存1,高湛军1,黄德斌2,唐毅2( 1.山东大学电气工程学院,山东济南25006l ;2.山东电力集团公司调度中心,山东济南250100)摘要:变电站配置语言SCL( substati on Co面gurati on hnguage) 是IEC61850推荐的变电站配置专用语言.它与1Ec 61850统一模型相结合.可以清楚地描述装置配置信息+并实现信息在不同设备问的共享.使用ScL能够方便地从远方收集不同厂家生产设备的配置信息井对装置进行远程配置,使系统维护升级、智能电子器件控制变得更为方便。关键词:变电站配置语言;可扩展置标语言;远程配置中图分类号:1M734;TP311文献标识码:A文章...

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    scL在变电站远程配置管理中的应用卞鹏1,潘贞存1,高湛军1,黄德斌2,唐毅2( 1.山东大学电气工程学院,山东济南25006l ;2.山东电力集团公司调度中心,山东济南250100)摘要:变电站配置语言SCL( substati on Co面gurati on hnguage) 是IEC61850推荐的变电站配置专用语言.它与1Ec 61850统一模型相结合.可以清楚地描述装置配置信息+并实现信息在不同设备问的共享.使用ScL能够方便地从远方收集不同厂家生产设备的配置信息井对装置进行远程配置,使系统维护升级、智能电子器件控制变得更为方便。关键词:变电站配置语言;可扩展置标语言;远程配置中图分类号:1M734;TP311文献标识码:A文章编号:1006—6047( 2004) 04—0054—030引言在变电站自动化系统和调度端应用系统中,智能电子器件IED(Intel l i 罾ent置是非常重要的。根据配置的变化更新应用系统( 如一二次接线图、定值整定、装置信息管理等) 并根据应用对IED进行设置,在整个调度运行和专业管理工作中都是相当重要的环节。这些工作可以由工作人员人工完成( 如手工输入配置信息表或在现场对IED进行设置) ;在保证系统安全性的前提下,IED配置管理也可通过网络远程进行。后一种方式体现了计算机、自动化和网络技术的发展,可支持与电力系统应用软件的集成,越来越受到重视。但远程配置管理也有它的问题,各变电站根据实际情况的不同.采用的通信协议可能不同,而站内所用的IED更是根据厂家、型号的不同而有较大差异.要在调度端根据其配置情况对应用进行实时更新.或直接对装置进行控制.需要在协议转换和数据维护上消耗大量资源和时问。为了解决这个问题,IEc Tc57在新的变电站通信标准《变电站通信网络和系统》中定义了专用的变电站配置语言scL( Sub.stati onCo曲gurati on I枷19uage)‘ 1· 引。使用SCL形成标准化的AscII远程传输文件,可以避免协议转换的开销.同时大大减少数据集成和维护的成本,使系统升级、1ED控制变得更为方便。El ectroni c Devi ces) 的配lSCL技术概述1.1兼容模型所谓兼容模型.是指SCL针对变电站及站内IED的差异性,定义了统一的建模方法,对变电站内与配置相关的各种对象的描述方法做出了明确详细的规收稿日期:2003—04—20:修回日期:2003—11一13定。结合IEc 61850中定义的各种公共设备及其相关组件对象.scL可以方便地搭建模型描述变电站和站内m D的配置信息。在SCL配置文件中,按照统一的方法对装置进行描述,可以很好地在应用侧屏蔽掉装置的差异性。sCL模型可以包含以下5个方面的信息:a.主要系统结构模型,包括变电站所使用的主设备、相应的功能开关及其拓扑连接;b.IED结构模型,包括应用和通信两类信息;c.通信系统结构模型,如哪些设备在哪些接人点( access poi nt)接人哪些总线(bus);d.可实例化的逻辑节点类定义模型.包含实际用到的数据对象( D0) 和服务.用户可以使用这些定义结合实际装置确定实际逻辑节点;e.逻辑节点和与一次系统功能关联模型。站端配置模型由全部五方面相互关联组合而成,如图l 所示。图中虚线包含部分为通信系统结构模型,简单描述了站内通信系统;虚线部分右侧是某装置( IED。) 的结构模型及其与相关一次系统的关联,它通过通信模型的接人点口接人通信总线;虚线部分左侧是另一部装置( IED:) 的结构模型( 内部结构省略) ,通过接人点6接人通信总线。圈1 SCL兼窖梗型scLco“ pa曲l e m odelFi 91此处出现的逻辑装置LD、逻辑节点LN 、数据对象J oO 和服务由IEc 61850第5和第7部分定义。装置的配置模型由IED结构信息以及与其相关的拓扑关系和通信连接信息组合而成。 万方数据 1.2面向对象的自描述在有新的IED接入系统,或者原有IED的配置发生变化的时候,应用系统要能够通过IED的配置文件自动获取装置的配置信息以进行更新,这要求配置模型必须带有自描述信息。SCL采用IEC61850中定义的公共设备和设备组件对象对IED进行描述.不但使自描述信息更加简洁,而且由于对象的通用性而不需对描述进行预先约定,降低了工程建设的难度;新接人IED的配置数据中含有完备的自描述信息,可以直接建立数据库,减小了数据获取和维护的工作量。1.3抽象通信服务在IEc 61850中,配置文件传输是抽象的.独立于具体的通信网络和协议之上。应用可以通过抽象通信服务接口AcsI读取、写人配置数据,再由AcsI通过特殊通信服务映射scSM 与具体的通信协议建立起映射关系。这种设计考虑到了电力系统的复杂性,减弱了应用与通信的耦合关系.使通信系统的差异对系统应用的影响降低。具体到配置管理.即应用系统通过ACSI和SCL对配置进行管理,而实际通信可根据情况选择现场总线、以太网等不同协议:下层通信协议的差异反映到应用系统中,只表现为采用不同的映射。1.4语法语义scL作为~类专用AscII传输语言,在语法上遵循可扩展置标语言xM L( eXtensi bl eguage) 的语法规定;在语义上它基本包括了变电站配置所涉及到的各类对象。M arkun Lan.2IED配置管理过程在IED的远程配置中需要两类配制器:一类是系统配置器,另一类是IED配置器。IED配制器是在IED侧可以生成、输入、输出SCL数据( 如文件) 的『:具,可以根据IED的不同而有差异;系统配制器是独立于具体IED的,它可以解析和生成系统配置文件,其中描述了IED之间的关系和通信定义.以及IED与一次设备之间的关联。远程配置管理的过程如下:a.IED配制器从工程师站获得各IED的当前配置,生成格式~致的兼容模型文件后发送给系统配制器:b.系统配制器可从IED配置文件中获取当前配置,井将其提供给应用系统:c.系统配制器从IED数据库中取得应用生成或人工输入的配置信息,生成系统配置文件.返回绘IED配制器:d.IED配制器在对这个文件进行解析后得到各IED的配置信息,并把它们传递给工程师站:e.由工程师站对各IED实施设置.最后完成配置过程。使用scL进行IED 远程配置的过程如图2所示。图中描述了对IED的配置过程。这里基于安全性上的考虑,将各IED配置器集中置于站内工程师站外侧的专用配置处理单元中.由工程师站根据其提供的数据对IED进行配置。当然.在保障系统安全的前提下,为了利用站控层主数据处理单元的数据处理能力,也可以将配置处理放在主数据处理单元中进行。圈2用scL对IED 远程配置过程的示意图Fi 92 The rem o【e con69um ti onofIED 83SCL语法和语义3.1SCL语法SCL根据变电站配置的特殊要求,利用XM L的可扩展性定义的一种行业专用语言.所以SCL文件格式上要遵守XM L的要求。3.2SCL语义ScL包含5个主要元素:H eade『.substa£j on.IED,LnodeType和com m uni cati on。其中H eader包含了SCL文件的版本和订正号,以及名称映射信息;substal i o力包含了变电站的功能结构,它的主元件及其电气连接;IED描述了IED的预配置,它所包含的逻辑装置、逻辑节点、数据对象和所具备的通信服务能力;LnodeType详细定义了在文件中出现的逻辑节点,包括它的类型( 如PDIF为差动保护逻辑节点) 以及该逻辑节点所包含的数据对象D0:Com m uni ca—tj on定义了逻辑节点之间通过逻辑总线和IED接人点之间的联系方式。这些元素各有其子元素和属性.层层包含,最终完成兼容配置模型的描述,见图3。图3 SCL文件中元素的树状结构Fi g-3 neⅡee stm cture 0fel em enb i n’ a SCL矗k 万方数据 图3是使用XM L SPY软件看到的一个SCL文件中的元素的树状结构。由图中可以看到这个SCL文件描述了D1Q l KA2和D l O l KA3两个IED 的配置情况,每个IED 都描述了它的标识、类型、所包含的逻辑节点和与一次设备的连接情况。下面是一段SCL文件源代码的范例:<?xm lversi on=“ 1.O ” ?><! D O CTY】) E SCL SYsTEM “ scl exp.dtd” ><SCL><H eader Ref=“ scl 既ol ' ’ Revi si on=“ A” /><Subst砒i on’ Ref=“ 苗庄变” ><Vol tageLevd Ref=“ D l ” Vol ta异e=“ 220kV” ><Bav Ref=“ O l ” ><D evi ce Ref =“ Tt” Tvpe=“ PrR” ><LN ode Ref=“ 1” LN Cl ass=“ PD IF”IED Ref =“ D 101KA2” /><Connecti on TN odeRef=“ Ll ” /></D evi ce></Bav></Vol tageI|evel ></Substati on></SCL>这里只列出了Substati on段,这个Substati on段给出一次设备( Devi ce) Tl 的信息:Tl 是220 kv电压等级( 标识为D1) 上间隔O l 的变压器( P0w er Tral l s.fom er) ,在拓扑连接节点为L1,包括节点Lnode( 标识为1) ,结点类型为PDIF( 差动保护) ,该节点属于标识为D 101KA2的IED 。4现阶段SCL在变电站远程配置管理的实践scL是IEC 61850的一个组成部分.它体现了计算机技术、网络技术及自动化技术的发展水平和实现变电站无缝通信的发展方向。但是sCL目前不能完全适用于变电站和调度端系统。其原因一是IEC61850刚刚发布,它的配置语言在应用上目前尚无成熟经验:二是目前系统客观条件的限制,尤其是站内IED处理能力不够、不支持xM L解析,有些变电站的通信条件较差等。尽管如此,目前的变电站配置管理设计还是应该在遵守国家标准和行业标准的前提下有意识地向scL靠拢.为将来建立基于IEc 61850标准化信息模型的变电站无缝通信系统作好准备。5结论采用人工对变电站的配置进行管理增加了系统升级和维护的费用.但是采用IEc 61850体系下的变电站配置语言描述配置,并通过scL文件传送配置信息.则可以方便地实现变电站配置状况的远方管理,从而降低系统运行成本,有效地提高系统自动化水平。参考文献:[ 1] IEC61850,Com m ul l i cahonnetw orks and8y8t em B i nsub·stati onB[S][ 2] 谭文恕.变电站通信网络和系统协议IEc 61850介绍[ J ]电同技术,200l ,25( 9) :8一15.TAN W en-Bhu.An i nt州ducti onti on netw ofk蚰dsystemIEc61850[ J ] Pow 盱sygtem蚰010韶,200l,25(9):8一15.[ 3] Q Iu B,LIu Y,0N G Y s,e£耐.M ana画“ g r聃t8datam arkup l angu89e( xM L) [ A] .ⅢEE Pow erEⅡ画n∞ri 呜S∞i etyw i nterM ee蛞雌[C].[B川:1EEE.2002.678—683t0 8ubm 丑ti on com m um ca—over山e w w wu甜“ g extensi bl e( 责任编辑:戴绪云)作者简介:卞鹏( 1979一) .男.山东德州人.硕士研究生,从事变电站保护信息通信系统方面研宛(E· m 枷:pen曲i an@ yahoo.com );潘贞存(1962一).男.山东郓城人,教授,博士研究生导师,从事电力系统继电保护方面的研究:高湛军( 1974一) ,男,山东济南人,博士研究生,从事变电站继电保护通信系统方面的研究。Appl i cati O nO f SCL i n rem ote substati O ncon69哪! ti O n m aI璩gem entBI AN Pengl ,PAN zhen- cunl ,G AO Zhan-j unl ,H uAN G D e- bi n2.TAN G Yi 2( 1.Shando“ g Uni vefsi ty,J i nal l250061,Chi na;2.Shandon只El ectri c8lP0w er Corpom ti on C0.D i spatch Center.J i nan 250100,Chi na)Abstract:SCL( Subst8ti on Con69Il rati on【舢guage)i srecom m endedsubst8ti oncon69urati on.Cooperatedw i th the m odel sdescri bedcl eady and conveni entl ybyIEC 61850speci al l yforof IEC 61850,the devi ce con69ur出on can bea11d the iIl】砷ation shared am ongdevi cesbydi fkrentdi fferentdevi ees.U si Ⅱgand eon6印resSCL,斜stemcol l ectsthemrem otel y,w hi ch si Ⅱ1pl i 6e8 system upgm di “ gandi ntel l i gent el ectm nj c devi ce contm l .Key w ords:SCL;XM L( eXten8i bl e M arkup LangIl age) ;rem ote co而gIl rati onthe coIm gurati oni Il fo兀Il ati onofm anuf8cturers 万方数据 SCL在变电站远程配置管理中的应用SCL在变电站远程配置管理中的应用作者:卞鹏, 潘贞存, 高湛军, 黄德斌, 唐毅作者单位:卞鹏,潘贞存,高湛军(山东大学电气工程学院,山东,济南,250061), 黄德斌,唐毅(山东电力集团公司调度中心,山东,济南,250100)刊名:电力自动化设备英文刊名:ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT年,卷(期):2004,24(4)被引用次数: 参考文献(3条)参考文献(3条)25次 1.IEC61850.Communication networks and systems in substations2.谭文恕 变电站通信网络和系统协议IEC 61850介绍[期刊论文]-电网技术 2001(09)3.QIU B;LIU Y;ONG Y S Managing metadata over the www using extensible markup language(XML) 2002 本文读者也读过(10条)本文读者也读过(10条)1. 王洪炼.童晓阳.许克徕.章力 基于IEC 61850的IED配置器设计与实现[期刊论文]-电气应用2009,28(9)2. 陈少君.程晓.CHEN Shao-jun.CHENG Xiao 智能电子装置的SCL亚博足球app下载配置工具的设计与实现[期刊论文]-继电器2007,35(20)3. 吴永超.王增平.吕燕石.陈贺.周彦红.WU Yong-chao.WANG Zeng-ping.Lü Yan-shi.CHEN He.ZHOU Yan-hong 变电站配置语言的应用及解析[期刊论文]-电力系统保护与控制2009,37(15)4. 凌永丰.丁杰.周邺飞.张海滨 IEC 61850中GOOSE配置工具设计方案[会议论文]-20075. 王昊.薄纯全.WANG Hao.BO Chun-quan IEC 61850标准研究[期刊论文]-装备制造技术2008(12)6. 李燕.黄小庆.LI Yan.HUANG Xiao-qing 变电站配置及配置工具研究[期刊论文]-江苏电机工程2009,28(3)7. 王玮.朱永利 SCL配置工具的设计与实现[会议论文]-20068. 邹晓玉.王浩.吴晓博.ZOU Xiaoyu.WANG Hao.WU Xiaobo IEC 61850标准中SCL语言的几个实践应用问题探讨[期刊论文]-电力系统自动化2006,30(15)9. 李蓓.沐连顺.苏剑.崔立忠.李镇平.LI Bei.MU Lian-shun.SU Jian.CUI Li-zhong.LI Zhen-ping 基于关系模型映射的IEC 61850 SCL配置器建模[期刊论文]-电网技术2006,30(10)10. 李光辉.LI Guang-hui 基于IEC 61850的变电站装置建模[期刊论文]-电力系统通信2009,30(4) 引证文献(25条)引证文献(25条)1.柏杨 数字化变电站中通信解决方案的研究[期刊论文]-科技传播 2011(3)2.贾彦萍.李建兵.张然 XML技术在变电站IED设备监控系统中的应用[期刊论文]-电力信息化 2007(9)3.窦晓波.陶洪平.胡敏强.姜小明 基于C#.NET的IEC-61850配置工具的设计和实现[期刊论文]-电力自动化设备2007(11)4.张寅怀 基于CAD的变电站系统规范描述文件工具软件研究[期刊论文]-广东电力 2012(3)5.蔡子亮 IEC61850的配置方法探讨和IED配置器的实现[期刊论文]-继电器 2006(22)6.王洪炼.童晓阳.许克徕.章力 基于IEC 61850的IED配置器设计与实现[期刊论文]-电气应用 2009(9)7.刘念.张建华.段斌 基于XML Security的变电站远程配置安全机制设计[期刊论文]-电力自动化设备 2009(2)8.杨耀权.芦甜 基于IEC 61850的网关的设计[期刊论文]-仪器仪表与分析监测 2013(3)9.谌争鸣.陈辉.陈卫.熊华强 全数字化继电保护测试系统没计[期刊论文]-电力自动化设备 2009(5)10.贾焕鹏 高速铁路牵引变电站监控系统IED设备的研究[期刊论文]-电气化铁道 2007(6)11.贾彦萍.李建兵.钱程 高速铁路牵引变电所监控系统IED设备的研究[期刊论文]-电气化铁道 2006(z1)

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