一种IEC61850模型文件转换方法与流程

本发明属于智能变电站通信领域，具体涉及一种IEC61850模型文件版本升级转换方法。

背景技术：

IEC TC57于2003年发布IEC 61850第1版本，该标准的内容包括数据和装置建模、工程集成方法、一致性要求等内容，可指导变电站的工程实施，得到了电力运行调度公司、继电保护测控厂家的支持和广泛使用。在版本1(ed1)发布后，IEC TC57WG10通过收集版本1在使用过程中的问题和争议，为解决相关缺陷，于2011正式发布版本2(ed2)的标准。

由于目前智能变电站中大量投入运行的装置使用的是ed1的模型，如果手工创建修改为符合ed2的模型文件，工作量大，难度高，容易出错。另外在海外工程中，由于无法事先无法预知用户使用的IEC61850版本，需要保护测控装置工程能够可选输出不同版本的模型文件，从提高研发效率的角度考虑，希望装置工程是按照ed1建模，可根据实际需求，对形成的ed1模型文件转换到ed2，减少同时维护2个版本模型文件的工作量。现有技术中，缺少一种IEC61850模型文件自动转换方法。

技术实现要素：

本发明的目的是实现IEC61850模型文件从版本1到版本2的自动转换功能。为了达成上述目的，本发明提供一种IEC61850模型文件转换方法，其特征在于如下步骤：

第一步：读取IEC61850版本1格式的模型文件；读取IEC61850版本2的数据模板文件；读取模型转换配置文件；读取版本2的schema文件，创建IEC61850版本2的模型文件数据对象。

第二步：根据版本1模型文件的节点类型，在版本2文件中创建对应的节点，按照节点类型进行分类匹配转换。

第三步：按照版本2的格式输出转换后的模型文件。

其中，所述的第二步，按照节点类型进行分类匹配转换，具体包括如下内容：a)根据版本1模型文件中智能装置(IED)、连接接入点(AccessPoint)、逻辑设备(LDevice)列表信息，在版本2模型文件中构建同名的层次结构数据。

b)版本1模型文件中的LDevice内各个逻辑节点实例LN，根据id属性和匹配规则，从数据模板中获取新的类型定义LNodeType’，创建逻辑节点实例LN’，添加到版本2的模型文件中。所述的LN匹配规则为：

i.优先从模型转换配置文件中定义的id转换表进行匹配。

ii.根据id进行同名匹配。若未找到LNodeType，则根据LN的属性lnClass进行匹配，从数据模板中查找lnClass相同LNodeType。

c)对LN的各个数据实例配置DOI，根据name属性和匹配映射规则，在LNodeType’中查找获取对应的DO，在LN’中创建DOI’，并将DOI内的各个DAI的属性配置和节点值复制到DOI’中；并设置DOI在转换中的同名匹配、更名匹配、未匹配等标记。所述的DOI匹配映射规则如下：

i.根据DOI的name属性，优先查找LNodeType’内name相同的DO，并在LN’中创建同名的DOI，并置同名匹配标记。

ii.根据模型转换文件中定义的DO名字转换关系，依次在LNodeType’中查找新的DO，若查找到则置更名匹配，若未查找到，则置未匹配标记。

d)汇总版本2模型文件中实例化LN对应的LNodeType，汇总各个LNodeType使用的DOType、DAType、EnumType，从数据模板中复制对应id的数据，添加到版本2模型文件的DataTypeTemplates节点下。

e)将版本1模型文件中的数据集复制到版本2模型文件中，并根据DOI转换标记，对于数据集中使用的更名匹配的DOI，用替换后的新名字更新FCDA的doName属性值；对于数据集中未匹配的DOI，则删除对应的FCDA。

f)处理版本1中其它节点(包括文件头Header、通信Communication、服务Services、报告控制块ReportControl等节点)，根据节点类型在版本2中创建对应的数据类实例，并复制同名属性、子节点，对于新增的必选属性，则从配置文件中获取默认值。

其中，所述的第一步中，模型文件是IEC61850的SCL文件，包括后缀名为*.scd、*.cid、*.icd、*.iid等文件。所述的数据模板文件是符合版本2标准的LNodeType、DOType、DAType、EnumType的成员定义。所述的模型转换配置文件，其内容包括从版本1到版本2转换时LNodeType的id转换映射配置、DO名字的转换映射配置、版本2定义的新属性对应的默认值配置。

进一步地，所述的第二步，可记录并提示未匹配的LN、DOI列表，并输出为文件。

进一步地，所述的第三步，输出版本2的模型文件时，参照schema文件定义的节点顺序、属性顺序输出数据内容。

采用上述方案后，本发明具有如下有益效果：装置集成研发人员只需根据装置功能，维护配置版本1的模型文件，通过本发明中阐述的方法，可将。将智能装置模型从版本1转换到版本2，显著提高装置研发和工程实施效率，提高了装置的适应性和灵活性，可促进IEC61850版本2标准的推广应用。

附图说明

图1是IEC61850模型文件转换步骤原理图；

图2是IEC61850模型文件的层次结构图；

图3是数据模板文件的层次结构图。

具体实施方式

以下将结合附图1，对本发明的技术方案进行详细说明。IEC61850模型文件结构如图2所示，SCL文件可划分如下组成部分：层次结构，例如IED、AccessPoint、LDevice；逻辑节点LN0、LN；数据集和报告块；数据模板DataTypeTemplates；其它节点，例如Substation、Service、Header；根据不同的节点类型，进行转换处理。具体实现包括如下步骤：

1)获取版本1的模型文件，并读取该模型文件，构建相关数据结构实例，包括SCL、IED列表、AccessPoint列表、LDevice列表、LN列表等信息；

2)获取版本2使用的数据模板定义文件，并读取该文件，得到符合版本2的数据模型定义LNodeType、DOType、DAType、EnumType列表，该文件的模型是最大化预定义的数据类型集合，包括多个型号装置可能使用的数据类型定义。数据模板IEC61850_ed2.tpl是自定义文件，优选地，采用符合SCL语法规范的层次结构描述，其层次结构如图3所示，以LLN0为例，在数据模板中其XML描述如下：

3)读取模型转换配置文件(ed1toed2.ini)，该文件定义了版本1到版本2的逻辑节点id重命名转换规则，DO的name转换规则。由于版本2的数据模型发生变化，存在LNodeType的id属性变化、LNodeType内的DO名字命名变化、部分节点新增属性的情况，通过读取该文件，获取命名转换映射关系表和新增必选属性的默认值信息。ed1toed2.ini是自定义文件，优选地，定义的配置内容片段如下：

4)读取IEC61850-ed2schema定义文件，包括SCL.xsd、SCL_IED.xsd、SCL_Substation.xsd、SCL_Communication.xsd、SCL_Enums.xsd、SCL_DataTypeTemplates.xsd、SCL_BaseTypes.xsd等文件，xsd文件是IECTC57发布的schema规范文件，定义了SCL各个层次结构名字、子成员结构、属性名、属性的约束等内容。通过读取上述文件，可以构建以SCL为顶层结构的IEC61850版本2的模型文件数据对象。

5)按照节点类型进行分类匹配转换，版本1模型文件转换时，对于各层结构，根据节点名(XML的element name)，从schema中查找对应结构的数据成员和属性定义，创建数据对象实例，添加到版本2的模型文件数据对象中。

具体包括如下步骤：

5.1)根据版本1模型文件中智能装置(IED)、连接接入点(AccessPoint)、逻辑设备(LDevice)列表信息，在版本2模型文件中构建同名的层次结构数据。其中IED的关键属性是name，AccessPoint的关键属性是name,LDevice的关键属性是inst。

5.2)对于版本1的模型文件中的LDevice内各个逻辑节点实例LN(包括1个LN0、若干LN)，根据id属性和匹配规则，从数据模板中获取新的类型定义LNodeType’，创建逻辑节点实例LN’，添加到版本2的模型文件中。LN的id处理匹配规则包括：优先从模型转换文件中定义的id转换表进行匹配。其次根据id进行同名匹配，若未找到LNodeType，则根据LN的属性lnClass进行匹配，从数据模板中查找lnClass相同LNodeType，最后未找到可匹配的id时则报警提示。例如配置文件中定义了old＝NRR_TVTR_V1.00new＝NRR_TVTR_V2.00,则版本1中的id＝NRR_TVTR_V1.00的LN，从数据模板中查找id为NRR_TVTR_V2.00的LNodeType,并基于该模板，新建版本2的LN’。

5.3)对LN的各个数据实例配置DOI，根据name属性和匹配映射规则，在LNodeType’中查找获取对应的DO，在LN’中创建的DOI’，并将DOI内的各个DAI的属性配置和节点值复制到DOI’中；并标记DOI在转换中的同名匹配、更名匹配、未匹配等标记。其中DOI匹配映射规则包括：根据DOI的name属性，优先查找LNodeType’内name相同的DO，并在LN’中创建同名的DOI，并置同名匹配标记。根据模型转换文件中定义的DO名字转换关系，依次在LNodeType’中查找新的DO，若查找到则置更名匹配，若未查找到，则设置未匹配标记。

例如：

版本1中LN的DOI配置如下：

LinPTMod在NRR_TVTR_2.0中已经重命名为LinTVMod,则转换后的版本2中LN’的DOI’配置如下：

5.4)汇总版本2模型文件中实例化LN对应的LNodeType，以及各个LNodeType使用的DOType、DAType、EnumType，从数据模板中复制对应id的数据，添加到版本2模型文件的DataTypeTemplates节点下。

5.5)将版本1模型文件中的各个LN所包含的数据集dataset复制到版本2模型文件的LN节点下中。Dataset中包括若干LN的DOI信息，并根据DOI转换标记，对于数据集中使用的更名匹配的DOI，用替换后的新名字更新FCDA的doName属性值；对于数据集中未匹配的DOI，则删除对应的FCDA。例如：

<dataset name＝"dsSetting">

<FCDA lnclass＝"TVTR"doName＝"LinPTMod"daName＝"setVal"/>

</dataset>

由于DO/DOI的name已经更新为LinTVMod，故版本2数据文件中FCDA的doName替换后：

<dataset name＝"dsSetting">

<FCDA lnclass＝"TVTR"doName＝"LinTVMod"daName＝"setVal"/>

</dataset>

5.6)处理其它版本1中其它节点(包括文件头Header、通信Communication、服务Services、报告控制块ReportControl等节点)，根据节点类型在版本2中创建对应的数据类实例，并复制同名属性、子节点，对于新增的必选属性，则从配置文件中获取默认值。例如根据ReportControl.TrgOps.gi＝true的配置信息，可设置报告控制块的子节点TrgOps的gi属性值为false。

6)输出版本2的模型文件。对于各层结构，根据schema中定义的数据成员顺序和属性顺序，输出模型文件。在转换过程中，记录未匹配的LN、DOI数据列表，并输出为文本文件。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。