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1、(10)申请公布号 CN 103324693 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103324693 A *CN103324693A* (21)申请号 201310220713.4 (22)申请日 2013.06.05 G06F 17/30(2006.01) (71)申请人 国电南瑞科技股份有限公司 地址 210061 江苏省南京市高新技术开发区 高新路 20 号 (72)发明人 贾德顺 章兵 赵敬峰 崔亮 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (54) 发明名称 基于IEC61850协议和XML数据库的建模方法 (57) 摘要 本发。
2、明公开了一种基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法，（1） 对于采用 IEC61850 标准 的变电站自动化系统， 根据全站 SCD 模型描述文 件， 提取出变电站中各装置 IED 的模型 ；（2） 将各 装置 IED 的模型结构展开后以 XML 文件形式进行 描述， 转换成 XML 结构的静态库和事件库 ；（3） 利 用XML结构， 建立基于XML数据库的实时库和事件 变位库 ；（4） 利用封装了 XQUERY 查询语言的数据 库 API 对 XML 数据库进行处理。本发明提出并开 发了一种不区分信号类型， 而将 IEC61850 的模型 结构以XML信息格式进行描述的方法。
3、， 利用XML数 据库实现信息的转换和处理， 可确保自动生成的 模型与参数正确无误。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103324693 A CN 103324693 A *CN103324693A* 1/1 页 2 1. 一种基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法， 其特征是， 包括以下步骤 ： （1） 对于采用IEC61850标准的变电站自动化系统， 根据全站SCD模型描述文件， 提取出 变电站中各装置 IE。
4、D 的模型 ； （2） 将各装置 IED 的模型结构展开后以 XML 文件形式进行描述， 转换成 XML 结构的静态 库和事件库 ； （3） 利用 XML 结构， 建立基于 XML 数据库的实时库和事件变位库 ； （4） 利用封装了 XQUERY 查询语言的数据库 API 对 XML 数据库进行处理。 2. 根据权利要求 1 所述的基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法， 其特征是， 步 骤 （1） 中， 从 SCD 模型文件中提取各装置 IED 的模型特征， 不区分信号类型。 3. 根据权利要求 1 所述的基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法， 其特征是。
5、， 步 骤 （2） 中， XML 文件结构与 IEC61850 模型层次结构相同。 权 利 要 求 书 CN 103324693 A 2 1/3 页 3 基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法 0001 技术领域 0002 本发明属电工技术领域， 更准确地说本发明涉及一种基于 IEC61850 标准的变电 站自动化系统内部实时数据库的建模方法。 背景技术 0003 随着计算机技术、 通信技术和电力电子技术的不断进步， 电力系统对信息共享 和应用集成的需求越发迫切。为此， 国际电工技术委员会 ( IEC) 的第 57 技术委员会 ( IEC TC 57) 制定了一系列标准， 包。
6、括用于调度中心的 IEC 61970 标准和用于变电站的 IEC 61850标准。 通过建立标准的、 开放的电力系统信息模型， 促进各应用间的互操作， 降低生产 和维护成本， 提高系统可靠性。 0004 目前， 虽然许多变电站号称实现了 IEC61850 标准， 但装置内部远动信号仍旧使用 的是传统的四遥即遥信、 遥测、 遥控、 遥脉的点表结构， 在通讯时， 发送方必须将点表按该设 备的IEC61850模型进行转换， 然后双方基于IEC61850协议进行通讯， 接收方再将IEC61850 模型转换成遥信、 遥测、 遥控、 遥脉的点表结构。而对保护信号各厂家使用各自定义的数据 结构。 0005 。
7、在变电站综自和保信与主站通讯时， 通讯双方需进行两次转换， 在双方设备中定 义了复杂的转换关系， 并且有部分 IEC61850 属性无法转换。 发明内容 0006 本发明的发明目的是 ： 为了实现上述目的， 本发明是采取以下的技术方案来实现的 ： 通过分析 IEC61850 模型， 将其转换成 XML 结构的静态库和事件库， 再利用 XML 结构分 别建立实时数据库和事件变位库， 最终利用 XML 数据库对 IEC61850 进行存储和处理。 0007 一种基于 IEC61850 协议和 XML 数据库的建模方法， 其特征是， 包括以下步骤 ： （1） 对于采用IEC61850标准的变电站自动。
8、化系统， 根据全站SCD模型描述文件， 提取出 变电站中各装置 IED 的模型 ； （2） 将各装置 IED 的模型结构展开后以 XML 文件形式进行描述， 转换成 XML 结构的静态 库和事件库 ； （3） 利用 XML 结构， 建立基于 XML 数据库的实时库和事件变位库 ； （4） 利用封装了 XQUERY 查询语言的数据库 API 对 XML 数据库进行处理。 0008 步骤 （1） 中， 从 SCD 模型文件中提取各装置 IED 的模型特征， 不区分信号类型， 如 遥信， 遥测， 遥控， 保护事件等。 0009 步骤 （2） 中， XML 文件结构与 IEC61850 模型层次结构相。
9、同。 0010 本发明所达到的有益效果 ： 说 明 书 CN 103324693 A 3 2/3 页 4 （1） 本发明提出了将 IEC61850 信息结构以 XML 信息格式进行描述的方法， 利用 XML 数 据库实现信息处理和存储。 0011 （2） 本发明提出了将变电站自动化系统中的实时库和事件库统一以 XML 格式进行 处理和存储， 实现数据格式的统一。 0012 （3） 直接基于 IEC61850 模型的建立的 XML 数据库无需转换为传统的远动遥信， 遥 测， 遥控， 保护等信号， 完全和 IEC61850 模型契合， 减少了变电站自动化系统调试工作量。 0013 （4） XML 。
10、是多种分布式协议的信息交换格式， 使用直接基于 IEC61850 模型的建立 的 XML 数据库在智能电网信息交换方面具有天然优势。 0014 （5） 直接基于 IEC61850 模型的建立的 XML 数据库可以利用 XSLT 语言直接转换为 其他的信息模型。 0015 本发明提出并开发了一种不区分信号类型， 如遥信， 遥测， 遥控， 保护事件等， 而将 IEC61850 的模型结构以 XML 信息格式进行描述的方法， 利用 XML 数据库实现信息的转换和 处理， 可确保自动生成的模型与参数正确无误。 附图说明 0016 图 1 是 IEC61850 模型图 ； 图 2 是静态库的 xml s。
11、chema 模式文件 ； 图 3 是变位库 xml schema 模式文件。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明作进一步描述。 以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案， 而不能以此来限制本发明的保护范围。 0018 本发明对于采用 IEC61850 的变电站自动化系统， 包括站控层一体化监控平台， 后 台， 保信等设备， 构建一种完全符合 IEC61850 模型的实时数据库系统。 0019 （1） 分析 IEC61850 模型， 从 SCD 文件中提取出各装置 IED 的模型， 不区分信号类 型， 如遥测， 遥信， 遥控， 保护信号等。 0020 IEC61850 模型图如。
12、图 1 所示。 0021 （2） 建立实时数据库 XML 文件 将各装置 IED 的模型结构展开后以 XML 文件形式进行描述。用于建立该实时库的 XML 文件其 schema 模式定义如图 2 所示。 0022 该 XML 文件结构与 IEC61850 模型层次结构相同， 具体方法为对 IEC61850 模型的 所有部分按 DataTypeTemplates 进行展开， 且对最后一层元素 DA 的属性 type 和数据值规 定如下 ： 元素 DA 的属性 type 为 IEC61850 7-1 定义的 acsi 的数据类型中的一种， 元素 DA 的 内容为相应类型映射到 MMS 类型后的 A。
13、SN.1 编码。 0023 （3） 建立事件库 XML 文件 在常规变电站中， 有 COS、 SOE、 保护事件等多种方式表示事件信号， 而在 IEC61850 中是 全部用 REPORT 模型表示事件， 依靠数据集名称和数据索引确定具体的变位对象。若依靠 REPORT 模型存储变位数据， 在查找变位信息时需要将数据集名称分解， 再依靠数据索引查 说 明 书 CN 103324693 A 4 3/3 页 5 找数据集定义， 无法实现快速的查找变位信息。 为了简化变位信息库查询的工作量， 本方案 中设计了一种事件库结构， 以 IEC61850 的层次结构而不是以数据集为中心存储变化数据。 002。
14、4 用于建立该变位库的 XML 文件其 schema 模式定义如图 3 所示。 0025 （4） 建立 XML 数据库 对每台 IED 装置根据步骤 （2） 、（3） 生成的 XML 文件利用 XML 数据库管理系统建立实时 数据库。 0026 （5） 数据库 API 依据 W3C 标准， 使用 xquery 语言对 xml 数据库的操作， 为了保护 XML 实时数据库安全， 也为了提供符合 IEC61850 规范的数据库操纵接口， 在该语言基础上， 采用面向对象方法， 开发了一套 API 接口， 用于实现对实时库和事件库的操作。 0027 以下 10 个 API 为静态库操纵语句 ： sav。
15、e_ld(str * ref MTree *data); save_ln(str * ref MTree *data); save_fcd(str * ref MTree *data); save_fcda(str * ref MTree *data); save_dataset(str * ref MTree *data); get_ld(str *ref,MTree *data); get_ln(str *ref,MTree *data); get_fcd(str *ds_str,MTree *data); get_fcda(str *ds_str,MTree *data); get_da。
16、taset(str *ds_str,MTree *data); 以下 2 个 API 为变位库操纵语句 ： save_event(str * ref MTree *dat); get_event(str * ref MTree *dat); 本发明按照优选实施例进行了说明， 应当理解， 但上述实施例不以任何形式限定本发 明， 凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案， 例如通过其他方式实现本方法 的功能， 均落在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103324693 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103324693 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103324693 A 7 3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103324693 A 8 。