摘要：在高科技的不断发展之下,我国正在逐渐朝着现代化、智能化的方向发展迈进,其中变电站也逐渐发展成为智能变电站,其内部的配置信息将用于记录智能变电站在运行期间全部的关键信息。因此对配置信息进行有效管理对智能变电站而言具有极其重要的意义。本文将尝试从全生命周期管理的角度出发,并提出了SCD文件的变更控制，又对智能变电站配置信息的全生命周期管理做了详细介绍。
关键词：智能变电站；配置信息；全生命周期管理
一、全生命周期管理的简要概述
所谓的全生命周期管理具体来说指的就是以项目全部的生命周期为时间段，全程管理其内部每一个阶段中的具体活动，与普通管理不同的是，全生命周期管理注重的是全程管理，而非着重对某一阶段进行管理。在智能变电站当中对配置信息进行全生命周期管理，指的就是使用包括系统配置工具在内的全生命周期管理工具，对设计阶段、配置阶段、实施阶段以及运行维护阶段这四大阶段实施循环管理，同时对智能变电站的后期改建和扩建等进行循环管理。
二、SCD文件的变更控制
对SCD文件实施变更控制是为了在对其修改的过程中保证其安全性、完整性和一致性。
2.1 基于角色的安全性控制
SCD文件基于 XMLSchema,采用结构化描述方式,对间隔、IED、逻辑设备(LD)、逻辑节点(LN)、数据集、控制块等进行描述。应采用基于角色(rolebased)的结构化安全访问控制技术。技术实现步骤如下。
步骤1：首先定义配置权限矩阵。根据 SCD 文件的结构化特点,利用二维矩阵定义配置权限。权限矩阵的水平方向为变电站间隔,垂直方向为数据流。智能变电站中需要配置的数据流主要有3类,其中,垂直数据流包括间隔层IED和过程层IED间的 GOOSE和采样值(SV)信息；水平数 据 流 包 括 跨 间 隔 的 GOOSE 联 闭 锁 等 信 息；MMS数据流包括间隔层与站控层所交换的信息。
步骤2：然后定义“角色—权限”矩阵。一个角色可以赋予多个权限。
步骤3：向系统配置人员赋予角色。这样,系统配置人员就获得了相应的配置权限。权限矩阵的定义充分利用了 SCD 文件的结构化特点及其语义推理能力；需要结合IEC61850标准以及变电站运行维护规程,设置角色—权限矩阵以及权限继承关系,这些都需要在实践中积累和完善；配置人员可以被动态赋予或撤销某个角色。
2.2 SCD文件的完整性控制技术
现有 系 统 配 置 工 具 仅 在 导 入 IED 能 力 描 述(ICD)文件和导出IED 实例配置(CID)文件这两个断面进行一定的完整性检查,属于静态完整性检查。对于一个复杂的工程,系统配置时间较长,应支持配置过程中的完整性检查,即动态完整性控制。为此,需定义、完善SCD 文件的完整性约束规则,并通过添加、删除、修改等触发器实现完整性控制。如此可保证在增加IED、删除数据集等操作时 SCD 文件的完整性。
例如：若角色 X企图删除或修改间隔 A 的某个GOOSE控制块,而间隔 B订阅了该 GOOSE信息,但角色 X又不具备对间隔 B的修改权限,则动态完整性规则会阻止该操作,以避免角色 X 间接修改间隔 B,破坏 GOOSE 的发布方和订阅方之间的完整性,影响间隔 B的正常运行。
2.3 SCD文件的一致性控制技术
SCD文件中包含了彼此深度耦合的电气拓扑、功能拓扑、通信拓扑等配置信息,对配置信息的修改应实现原子化操作。为此需提供事务处理机制,将一组SCD修改命令定义为原子操作,确保 SCD 文件始终能从一个一致性状态进入另一个一致性状态,不会停留在中间态。对于SCD文件操作过程中出现的异常,一致性控制技术应保证撤销事务,并回滚到上一个一致性状态。
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例如：删除 SCD 中的某个合 并 单 元 需 要 执 行“删除IED、删除相关通信配置信息、删除相关数据模板”等操作序列。应将上述操作序列定义为一个事务,防止出现虽然删除了IED,但通信配置信息却残留在SCD文件中的错误。
三、智能变电站配置信息的全生命周期管理
3.1 管理结构及功能模块
（1）版本管理。智能变电站配置信息的全生命周期管理系统中的版本管理，在该管理系统当中占据着至关重要的核心地位，其主要目的是用于保障配置信息的版本始终保持固定，从而与原版本实现连续性，可以回溯或继续追踪原版本与现有版本，进而有效控制配置信息文件的签入或签出。在版本管理系统当中主要构成要素为配置信息文件版本库以及用于控制版本的服务器和客户端，通常情况下使用的是锁定-修改-解锁模型用于完成控制配置信息的版本。
（2）变更控制。变更控制同样也是智能变电站配置信息全生命周期管理结构中的一大重要组成部分，该系统最主要的目的在于确保配置信息能够始终保持高度一致和完整，利用相关专业软件有效防止配置信息内容不会在没有得到授权允许的情况下被非法修改，进而实现主动变更控制。在变更控制系统当中其主要构成元素为控制配置信息的安全性模块、控制配置信息的完整性模块以及控制配置信息的一致性模块构成。
（3）人工审核。在人工审核管控模块当中，上级管理部门及其工作人员能够完成核查或批准已经修改完毕后的智能变电站配置信息文件工作。与前文提及的变更控制功能模块不同的是，在智能变电站配置信息的全生命周期管理当中，人工审核主要是对已经变更的配置信息内容进行审核检验，因此具有一定的滞后性。为了能够更加方便上级管理部门完成审核工作，在版本控制软件的客户端当中具有能够对比配置信息版本不同之处的功能。
（4）在线监视。在线监视是智能变电站配置信息全生命周期管理中系统当中的另一大重要组成部分，该系统的主要目的在于确保智能变电站当中的配置信息能够始终与运行装置内的配置信息保持一致，进而实现全程实时监视智能变电站的虚端子以及虚回路信息，但该系统具有一定的局限性，即虽然能够保证配置信息的一致性，但是在智能变电站当中一旦配置信息的版本发生更改，在线监视系统无法对其正确性进行有效控制，仍旧需要依靠版本管理功能实现全生命周期管理。
3.2 全生命周期管理过程
首先将已经既定的配置信息或是更新至最新版本的配置信息文件，签出智能变电站配置信息版本库。之后借助包括系统配置工具在内的全生命周期管理工具修改配置信息文件，与此同时对需要修改的内容进行变更控制；然后进入到人工审核管控环节，由上级管理部门及工作人员负责审核或批准已经修改完毕的配置信息文件内容，并确保配置信息文件已经升级至最新版本，同时在已经经过审核后的配置信息文件上打上全新的版本号，并及时将其签入至配置信息版本库当中。此时智能变电站需要使用配置信息文件配置工程装置，将备份后的配置信息文件传输至在线监视系统当中，完成在线实时监视关键配置信息如虚端子、虚回路信息等，若与原配置信息有出入将会立刻发出警报，提醒管理人员及时进行查看和修改，最后将最新版本的配置信息文件从版本库当中签出。
结束语
总而言之，鉴于在智能变电站当中配置信息与其日常运行具有极其重要的影响作用，因此对智能变电站配置信息进行全生命周期管理具有重要的现实意义。本文通过对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的各个功能模块以及管理流程进行简要论述，以期能够为相关管理人员提供重要帮助。但由于在该方面的相关研究论述仍然比较少，在智能变电站的实际管理工作中，配置信息的管理工作也存在一定漏洞和不足，因此还需要在日后的管理工作当中不断进行调整和完善，从而真正落实配置信息的全生命周期管理。
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论文作者:孙世鹏,王卫光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
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