智能變電站確保了電力供應(yīng)的安全性、可靠性，避免發(fā)生大面積停電事故，提高電力供應(yīng)經(jīng)濟(jì)性，降低成本和節(jié)約能源。介紹了配置文件的語法、構(gòu)成和分類，使用KEMA的SCL Checker軟件對10個不同類型裝置的配置文件檢測，重點分析了配置文件在靜態(tài)測試中常出現(xiàn)的4類錯誤，并給出了對應(yīng)解決方法和具體步驟。

關(guān)鍵詞：智能變電站;配置文件;互操作性;數(shù)據(jù)屬性;命名空間

中圖分類號：TP-9

Analysis on the Error of Configuration Files of Intelligent Substations

WEN Shu-feng, SUN Dan, WANG Zhen-zhen

(State Grid Electric Power Research Institute, Nanjing 210003, Jiangsu, China)

Abstract: Intelligent substations ensure the safety and reliability of power supply, avoid blackouts in large areas, improve the economy of power supply, reduce cost and save energys. Described the syntax, constitution and classification of the, detected 10 different types of configuration files by using the SCL Checker software of KEMA, focused on the analysis of the common 4 types of errors in static test of configuration files, and provides the corresponding solutions and concrete steps.

Keywords: intelligent substation; configuration files; interoperability; data attributes; namespace

0 引言

智能變電站中大量使用高集成度且功耗低的電子元件，使用電子式互感器，都有效減少了能源消耗和浪費，增加了電網(wǎng)的安全可靠性，實現(xiàn)了變電站無人值守，很大程度上節(jié)約了資源。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口，增強(qiáng)了設(shè)備之間互操作性，可在不同廠家設(shè)備之間實現(xiàn)無縫連接，智能設(shè)備配置文件正確與否是實現(xiàn)互操作性的關(guān)鍵[1]。IEC 61850 配置文件是利用變電站配置描述語言描述變電站設(shè)備對象模型后生成的文件，用于在不同制造商的配置工具之間交換配置信息;不同制造商使用統(tǒng)一嚴(yán)格規(guī)范的 IEC 61850配置文件，就能在應(yīng)用層屏蔽裝置之間的差異性，實現(xiàn)不同廠商裝置之間的互操作，因此配置文件是基于IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)[2]。

1 IEC 61850 配置文件簡介

SCL是基于XML的變電站配置描述語言，根據(jù)XML提供的規(guī)則，根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)需要，即IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，定義的特定用途置標(biāo)語言。 SCL語言是XML語言在變電站系統(tǒng)中的特定應(yīng)用。SCL句法元素由5部分構(gòu)成：信息頭、變電站描述(電壓等級、間隔層、電力設(shè)備、結(jié)點等)、智能電子設(shè)備描述(訪問點、服務(wù)器、邏輯設(shè)備、邏輯結(jié)點、實例化數(shù)據(jù)DOI等)、通信系統(tǒng)(MMS、GOOSE和SV的通信參數(shù))和數(shù)據(jù)類型模板。按照 IEC61850-7的定義，采用SCL語言，描述IED(智能電子設(shè)備)配置、參數(shù)配置、通信系統(tǒng)配置、廠站結(jié)構(gòu)(拓?fù)鋱D)，及上述幾者之間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)信息流的文件就是SCL文件。SCL文件用于數(shù)字化變電站實施的不同階段傳遞模型信息，按階段不同，有不同類型。

a) ICD(智能電子設(shè)備能力描述)。描述1個具體IED的功能和工程能力，處于SCL的IED部分，IED名稱是TEMPLTE。包括需要的LN類型和data類型，或默認(rèn)的地址等通信信息，滿足從IED配置工具到系統(tǒng)配置工具的數(shù)據(jù)交換;

b) CID(實例化的智能電子設(shè)備信息描述)。描述工程中1個實例化的IED的信息。通信部分包含IED的地址，從SCD中剝離出與此IED相關(guān)的信息，下載到裝置的可能還包括程序、配置等額外的文件，滿足從IED配置工具到IED裝置的數(shù)據(jù)交換需要;

c) SCD(變電站配置描述)。包括全部的IED、數(shù)據(jù)類型模版、通信配置、變電站描述部分。滿足從系統(tǒng)配置工具到IED配置工具的數(shù)據(jù)交換需要。

2配置文件常見問題分析

2.1 擴(kuò)展數(shù)據(jù)對象沒有dataNs屬性

IEC61850-7-4中規(guī)定了每個邏輯節(jié)點包含的數(shù)據(jù)對象，這些數(shù)據(jù)對象是被統(tǒng)一定義的，而在實際應(yīng)用和建模時，由于功能不同統(tǒng)一定義的數(shù)據(jù)對象并不能滿足要求，IEC61850規(guī)定了可以擴(kuò)展數(shù)據(jù)對象但必須給這些擴(kuò)展的數(shù)據(jù)對象添加擴(kuò)展屬性。擴(kuò)展的數(shù)據(jù)對象和統(tǒng)一定義的數(shù)據(jù)對象混淆不利于裝置互操作。在使用KEMA的SCL Checker檢測配置文件遇到這樣的錯誤時會出現(xiàn)如下錯誤提示：

Extra NON-existing DO found WITHOUT 'dataNs' in LN: PROTPDIF1 Class: PDIF DO: LinCapac0

2.2 數(shù)據(jù)對象的排列順序錯誤

IEC61850-7-4中每個邏輯節(jié)點下都有很多DO(數(shù)據(jù)對象)，數(shù)據(jù)對象分成必選項和可選項，也規(guī)定了每個數(shù)據(jù)對象的排列順序。

2.3 缺少強(qiáng)制數(shù)據(jù)對象

為達(dá)到互操作性的目的，對數(shù)據(jù)模型中所有數(shù)據(jù)在句法和語義方面應(yīng)嚴(yán)格定義。若將這些數(shù)據(jù)盡可能多地規(guī)定為指定項，則達(dá)到互操作性將非常容易。

2.4 數(shù)據(jù)對象的CDC類型不匹配

在IEC61850-7-3中根據(jù)不同作用定義了不同公用數(shù)據(jù)類型，IEC61850-7-4根據(jù)IEC61850-7-3中的數(shù)據(jù)類型規(guī)定了個邏輯節(jié)點下數(shù)據(jù)對象的公用數(shù)據(jù)類型，如表2。在表2中數(shù)據(jù)對象OpCls的數(shù)據(jù)屬性定義為ACT，配置文件如清單7就會提示如下錯誤：CDC mismatch in LN: CSWI_WDLK862 Class: CSWI DO: OpCls CDC: ACD should be ACT。

3 結(jié)語

首先簡要介紹了IEC61850配置文件的構(gòu)成和語法，然后詳細(xì)敘述了根據(jù)KEMA公司SCL Checker軟件檢測配置文件時經(jīng)常出現(xiàn)的四大類錯誤，指出了錯誤原因和提出了修改方法。正確完善的配置文件是智能化設(shè)備實現(xiàn)互操作的關(guān)鍵，是基于 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。智能變電站具有良好的安全穩(wěn)定運行水平，確保了電力供應(yīng)的安全性、可靠性，可將資源優(yōu)化配置，提高電力供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，降低成本和節(jié)約能源。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱二中，傅軍棟.變電站配置語言SCL的分析與研究[J].電力學(xué)報,2013,28(4):328-331

[2] 何 磊,田 霞,韓永進(jìn),等.IEC 61850配置文件工程化測試探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)控控制,2011,39(16):147-150.