摘要：变电站自动化系统的集成中，不同生产厂商的设备往往由于设备所支持的通信规约不统一，设备间不具备互操作性，造成系统集成困难、费用增加和周期变长。已集成系统不具备开放性、扩展性和设备的即插即用性，往往会给变电站系统的升级和维护带来极大的不便。本文分析了SCL在变电站远程配置管理中的应用。
关键词：SCL；变电站远程配置管理；应用；
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的配置是非常重要的。根据配置的变化更新应用系统并根据应用对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。
一、概述
实际上，变电站的主要设备是一次设备，二次设备主要用于监视和控制一次设备的运行状态。电网设备模型主要由变电站一次设备组成，量测模型则可通过一次设备及其关联的二次设备生成，因此包含一次和二次设备的变电站统一配置模型是共享建模的基础。变电站统一配置模型包括一次设备和二次设备模型描述。一次设备模型包含一次设备对象及其拓扑连接关系、一次设备与二次设备逻辑节点之间的关联关系等描述内容。SCD模型综合测控、保护装置生产厂家提供的智能电子设备(IED)配置文件，根据变电站系统规格设计实例化后汇总形成包含一次设备及其连接关系、一次设备与二次设备逻辑节点之间关联关系、通信参数、IED模型等描述信息的统一配置文件。变电站统一配置模型采用配置工具生成，基本流程包括二次设备模型配置、一次设备模型配置、一次设备和二次设备关联配置。一次设备和二次设备关联时，通过功能化的图形界面关联lED模型的LNode逻辑节点，用于生成量测信息。完整性检查模型是否能够全面描述变电站系统规格，特别是拓扑连接关系的定义是否正确描述一次设备接线，量测定义是否正确描述变电站测量。
二、SCL在变电站远程配置管理中的应用
1.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；新接入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。在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读取、写入配置数据，再通过特殊通信服务映射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。
2.配置过程。SCL主要包含：一是系统结构模型；二是IED结构模型；三是通信系统结构模型；四是逻辑节点类定义模型；五是逻辑节点和一次系统功能关联模型。在描述变电站配置管理过程时，还需要用到两方面的内容，即四种SCL文件和两类配置器。一是四种数据交换SCL文件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆ICD文件：用于在IED配置工具和SCL配置工具中的数据交换，其主要是对IED的功能描述。SSD文件：用于描述系统说明工具与系统配置器工具之间的数据交换。其着重于描述变电站系统功能和拓扑结构，包含变电站模型和可实例化的逻辑节点类定义模型等。SCD文件：表征如何衔接孤立的智能电子设备与变电站自动控制中心，是完整的过程配置。该文件包含全部IED、通信配置和变电站描述以及数据类型模板等模型的内容。对IED进行工程配置，描述项目中实例化的IED。CID文件是将SCD文件中与实例IED有关的信息分离出来，下发给相应的IED进行具体的工程配置。二是两类配置器。实现基于SCL的变电站配置需要系统配置器和IED配置器。系统配置器能够导入或导出按照IEC61850标准定义的配置文件。系统配置器可以导入多个IED的配置文件，配置工程师站使用它增加由不同IED共享的系统信息。然后系统配置器按照IEC61850的定义，产生与变电站相关的配置文件，反馈回IED配置器以配置相关IED。IED配置器是智能电子设备制造商的一个专用工具，它是用来导入/导出数据的，它提供IED的特定设置，产生IED特定的配置文件，或将配置文件装载到IED中。这两类配置器相互配合协作，共同完成IED的配置过程。具体的配置过程如下：一是将ICD文件传送给系统配置器。在信息流参考模型中，ICD文件的来源有两种途径：一种是IED产品自带的描述IED功能的ICD文件；另一种是由IED配置工具从工程师站获得的IED初始配置信息生成的ICD文件。二是将IED初始配置信息、变电站结构信息以及相关数据库信息，发送给系统配置器。由系统配置器解析为变电站功能配置描述文件SCD，发送给IED配置器。
3.变电站配置语言SCL。SCL作为变电站配置描述语言，实现了不同厂家设备间的互操作性。变电站整个配置过程都是建立在对SCL文件进行处理和传送的基础上，而SCL文件实质上就是受固定的Schema文件约束的XML文件。用XMLSchema描述了SCL文档的合法结构、内容和限制，实现变电站设备的描述和配置。在实际中为了清楚了解设备的基本功能，需要开发一种解析工具，将专业化的SCL文档中的设备信息提取出来，以人性化的界面展示给工作人员。因此如何实现SCL文件的解析成为了XML领域的研究热点。目前常用的解析方法，有SAX和DOM两种。利用DOM实现对XML文档的解析。一是文档对象模型DOM。DOM是由正式推荐的一个与语言无关、平台无关的标准接口规范。提供了一个标准的方法—函数来操作存储在XML文档中的信息，它是应用程序和XML文档之间的桥梁。变电站数据结构是层次型结构，DOM接口恰好提供了一种分层对象模型来访问XML文档。DOM方式是将整个SCL文件在内存中保存成树形结构，用树型控件显示SCL文档的层次型结构。通过DOM接口，应用程序不仅可以对SCL文档中的数据进行访问，还可以对SCL文档中的数据进行修改、移动、删除和插入等操作。利用MSXML解析器对SCL文档解析时，需要按照SCL文档的层次型关系将相应的节点添加到树型控件中，树型控件中的节点对应于SCL文档中的元素节点，各元素的属性以表格的形式显示。通过操作树型控件用户可以清楚理解SCL文档的层次型关系，同时可以查看各元素节点的属性并可做出相应的修改。
随着对SCL研究的进一步深入，SCL技术在整个电力系统中有更加广阔的发展空间,从而推动电力系统自动化过程不断前进。
参考文献
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[3]高翔.数字变电站应用技术[M].北京:中国电力出版社，2015.
论文作者:吴俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
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