专利名称：一种iec 61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法
技术领域：
本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种IEC 61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法。
背景技术：
IEC 61850-6 定义了变电站配置描述语言 SCL (Substation Configurationdescription Language),用来描述变电站的一次设备、二次设备和通信配置模型,其中一次设备与二次设备通过逻辑节点LN (Logical Node)建立关联关系，通信配置模型描述二次设备的通信参数，三者之间联系紧密。一次设备组成了变电运行和控制的功能实体。二次设备采集一次设备状态，并控制一次设备的运行，是一个或多个一次设备功能的数字化和智能化表现形态。IEC 61850给 一次设备带来的变化较小，但对二次设备产生了革命性的影响。从数据到信息的加工过程来看，二次设备采集一次设备的测量数据(生数据)，通过计算处理，生成电力系统运行信息(熟数据)，在当地监控系统人机界面中显示，并转发给能量管理系统、保护信息管理系统、在线监测系统等主站。变电站生数据越来越多,熟数据需求相对不变。总之,随着技术的发展，变电站功能相对稳定，信息化不断发展，这便产生了一对矛盾体。另外，IEC 61850与传统规约不同，它不仅定义了数据，还定义了与数据密切关联的服务(操作流程)。任何服务被客户端调用时，其中间结果和最终结果都反应于模型数据发生变化，客户端接收数据变化报告后，必须刷新当地数据，才能正确完成操作流程；任何数据都与一个或多个服务相关，数据和服务不可分离。所以，IEC 61850要求变电站监控系统的数据库建模既要满足“以不变应万变”，又要保持数据和服务的完整性，以便满足功能要求，完成正确的操作流程(例如遥控、定值区切换)。IEC 61850定义了包含逻辑设备LD (Logical Device)、逻辑节点、数据对象DO(Data Object)、数据属性DA (Data Attribute)的层次化对象模型,包括信息模型、服务模型和配置模型，其中配置模型是工程化的起点，没有配置模型就没有信息模型和服务模型。为了降低IEC 61850在变电站应用的复杂程度，实现变电站统一模型的规范化配置是关键，这也是智能变电站源端维护功能要求中的一部分。但是，模型规范化配置仅仅是开始，只有将配置模型应用于变电站以及变电站与主站之间通信的全部流程，才能从根本上实现源端维护，彻底避免重复配置的工作，从而使前期工作更具可继承性，可以实现基于模型的运维方式，大大简化变电站调试和维护工作量，节约成本，提高系统的综合性能。IEC61850定义了 38个⑶C类，国内扩充定义了 I个⑶C类，一共39个⑶C类，如下表I所示。
权利要求
1.ー种IEC 61850通用数据库信息模型，其特征在干所述信息模型、设备模型和应用模型共三层架构组成数据库模型，所述信息模型包括智能电子设备IED的工程实例化配置信息，所述工程实例化配置信息包括模型类数据库表、数据类数据库表、模板类数据库表和通信类数据库表；模板类数据库表定义了模型类数据库表中的逻辑节点类型和数据类数据库表的数据类型，数据类数据库表记录中的所属IED、所属LD、所属LN、所属DO域分别指向模型类数据库表中的IED表、LG_DEV表、LG_N0DE表和DAT_0BJ表相应的记录；通信类数据库表记录中的所属IED指向模型类数据库表中的IED表相应的记录。
2.根据权利要求I所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在干所述信息模型遵循IEC 61850，所述设备模型遵循IEC 61970。
3.根据权利要求I所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在于所述模型类数据库表包括智能电子设备表IED、访问点表ACC_P0INT、逻辑设备表LG_DEV、逻辑节点表LG_N0DE、数据对象表DAT_0BJ、数据集表DATSET、功能约束数据属性表FC_DA、功能约束控制块表FC_CB、报告控制块表RPT_CB、日志控制块表L0G_CB、事件控制块表GSE_CB、采样值控制块表SMV_CB、定值区控制块表SG_CB、外部引用表EXT_REF、静态目录表STATIC_DIR、动态目录表RUNTME_DIR、基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX。
4.根据权利要求3所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在于所述静态目录表STATIC_DIR的记录通过S⑶文件自动生成，所述动态目录表RUNTME_DIR的记录则在运行时通过服务动态创建；基本数据属性索引表BDA_INDEX和量测索引表MEAS_INDEX用于检索工程实例数据。
5.根据权利要求I所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在干所述数据类数据库表包括单点状态表rac_sps、双点状态表rac_DPS、整数状态表otc_ins、枚举状态表rac_ENS、保护启动信息表rac_ACT、方向保护启动信息表⑶c_a⑶、安全违规计数表rac_SEC、ニ进制计数器读数表raC_BCR、直方图表⑶C_HST、测量值表OTC_MV、复合测量值表CDC_CMV、采样值表CDC_SAV、分相测量值表CDC_WYE、相间测量值表CDC_DEL、序列表CDC_SEQ、谐波值表CDCJMV、分相谐波值表CDCJWYE、相间谐波值表CDC_HDEL、单点控制表CDC_spc、双点控制表roc_DPC、整数控制表rac_iNC、枚举控制表otc_enc、ニ进制步进位置控制表rac_Bsc、整数步进位置控制表rac_isc、模拟过程量控制表otc_apc、ニ进制模拟过程值控制表raC_BAC、单点定值表raC_SPG、整数定值表otc_ing、枚举定值表otc_eng、对象引用定值表CDC_0RG、时间定值表CDC_TSG、货币定值表CDC_CUG、模拟定值表CDC_ASG、曲线定值表CDC_CURVE、曲线形状定值表CDC_CSG、设备铭牌表CDC_DPL、逻辑节点铭牌表CDC_LPL、曲线形状描述表CDC_CSD、整数阵列表CDC_INT_ARRAY、点阵列表CDC_POINT_ARRAY、方块阵列表CDC_CELL_ARRAY和字符串定值表CDC_STG。
6.根据权利要求5所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在于所述数据类数据库表的数据属性包括ID号、英文名、中文名、所属IED、所属LD、所属LN、所属D0，所述数据属性定义工程实例数据的检索方式；所述数据类数据库表的数据引用命名属性包括引用、装置名、逻辑设备实例名、前缀、逻辑节点类、逻辑节点实例名、逻辑节点名和数据对象名。
7.根据权利要求I所述的IEC61850通用数据库信息模型，其特征在干所述模板类数据库表包括逻辑节点类型表LN0DE_TYPE、数据对象类型表D0_TYPE、数据属性类型表DA_TYPE、数据对象定义表DO_DEF、嵌套数据对象定义表SDO_DEF、数据属性定义表DA_DEF和基本数据属性定义表BDA_DEF。
8.—种IEC 61850通用数据库信息模型接ロ的设计方法，其特征在干所述方法包括以下步骤 步骤I :解析CIM模型，生成设备模型； 步骤2 :解析SCD模型，生成信息模型； 步骤3 :解析SCD模型中的数据集和报告控制块，生成应用模型，同时建立应用模型与信息模型、设备模型的关联关系； 步骤4 :采用通用的数据库访问接ロ，将工程数据导入不同的数据库平台； 步骤5 :通过字符串格式的IEC 61850引用查询获取C++封装的工程实例对象，通过对象封装的接ロ，对数据库表中的相应对象进行操作。
9.根据权利要求8所述的IEC61850通用数据库信息模型接ロ的设计方法，其特征在干所述步骤2包括以下步骤 步骤2-1 :生成模板类数据库表； 步骤2-2 :生成模型类数据库表； 步骤2-3 :生成数据类数据库表和数据对象相关的模型类数据库表，同时在DAT_OBJ和BDA_INDEX表中创建新的记录，建立数据对象的索引。
10.根据权利要求8所述的IEC61850通用数据库信息模型接ロ的设计方法，其特征在于所述步骤5中，对数据库表中的相应对象进行增加、删除、修改和查询等操作。
全文摘要
本发明提供一种IEC 61850通用数据库信息模型及其接口的设计方法，信息模型、设备模型和应用模型组成数据库模型，信息模型遵循IEC 61850，设备模型遵循IEC 61970，信息模型包括智能电子设备的工程实例化配置信息，工程实例化配置信息包括模型类、数据类、模板类和通信类数据库表。采用了三层架构的数据库设计，实现标准模型的复用；能够直接采用SCD模型文件自动创建数据库，自动建立信息模型与设备模型、应用模型之间的关联关系，可以明显减少工程调试周期和维护成本；建立了基于通用数据类的数据库信息模型，并设计了基于字符串格式的数据对象引用的检索方式，同时提供开放的访问接口，适用于不同的数据库平台。
文档编号G06Q50/06GK102799620SQ201210208659
公开日2012年11月28日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者陈爱林, 耿明志, 张海东, 任浩, 徐歆 申请人:中国电力科学研究院