基于IEC61850标准中SCL的智能电子设备建模

图3所示为逻辑节点和数据关系图，由图可以看出逻辑节点中包含的数据，这些数据构成了通过网络进行交换的大多数信息的基础内容，与设备的大多数交互都是通过逻辑节点的数据和服务进行的，数据又可以扩展到数据属性，为一个树形结构。信息模型包含许多逻辑节点、数据、数据属性。
2．2 整体信息模型的搭建
数据采用分层结构，因此模型搭建的主要思路是先建立一个IED设备；再建立这个IED所需的逻辑节点；然后对建立的每个逻辑节点进行必要的数据和数据属性描述。这样就完成了一个完整的模型。为进一步说明整体信息模型的搭建方法，采用Kalkitech SCLManager软件建立了一个名为“pq”模型。图4～图7为采用上述软件搭建的简单模型的过程。

由上述过程可以看出，每个模型均为树形结构的数据。树的每个元素是数据：最上面的IED是“pq”，它包含逻辑物理设备(LPHD)、测量(MMXU)。MMXU包含数据，例如“启动(Str)”，每个数据又具有不同的数据属性。由上图可以看出，模型包括了逻辑设备、逻辑节点、数据属性等。

3 文件一致性检测
一致性测试是指验证IED通信接口与IEC 61850标准要求的一致性，验证串行链路上数据流与有关标准条件的一致性，例如信号形式和电平，位顺序、帧格式、时间同步、定时、访问组织以及对错误的处理，每个IED产品在投入运行前都必须通过一致性测试。IEC 61850—10部分规定了一致性测试的详细内容和要求来保证各厂商和用户都能真实评价IED设备对标准的支持情况。一条IEC 61850的信息能够被理解，依赖于以下要素：
(1)承载信息语义的模型结构层次。
(2)承载信息的条目名称，信息的一致取决于名称空间的一致。
(3)承载信息的数据类型，信息一致要求具有相同的数据类型。
有关模型配置文件测试主要包括：按照IEC 61850—6检测CID配置文件与SCL XML模式定义是否一致；检测CID配置文件与网络上的由DUT实际数据、数据类型和服务是否相符合。有关数据的测试项主要包括：检测每个逻辑节点的强制项是否存在；检测每一个存在项的数据类型是否与标准相符；检测ACSI模型和服务映射是否与标准规定相一致。图8为对上述搭建模型进行的一致性检测结果。

如图8所示实例，可以看出有一处不一致，出现不一致的原因是标准中定义stVal的数据类型与配置不符合，必须将所有不能通过标准一致性检测的部分进行修正，这是SCL文件可刚的前提，只有通过一致性监测的文件才可用。虽然此种方法搭建的模型简单明了，层次清楚，但实践中发现SCL模型尚有缺陷：它不能搭建出完全满足IEC61850中定义的对象模型；公共数据类、逻辑节点类中的一些信息无法在SCL模型中找到对应的部分。因此为完整表述公共数据类、逻辑节点类模型的信息，在实际应用当中还需要对SCL模型作一些修改。

4 结束语
介绍了SCL的语法结构、对象模型，描述了基于SCL的IEC61850变电站自动化系统中智能电子设备的配置过程。相对于传统的变电站自动化系统，IEC61850的配置方式有着较强的优势：减少了变电站自动化系统工程化的工作量、易于实现各厂商产品之间的互操作等。文章还根据IEC61850协议中SCL的语法规则，数据模型的定义等，介绍了用Kalkitech SCL Manager软件搭建的变电站内IED模型的方法，并对所搭建的模型进行了一致性检测，叙述了搭建模型过程中发现的优点与缺陷。