智能變電站配置文件錯誤分析

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智能變電站確保了電力供應的安全性、可靠性，避免發(fā)生大面積停電事故，提高電力供應經(jīng)濟性，降低成本和節(jié)約能源。介紹了配置文件的語法、構成和分類，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，并給出了對應解決方法和具體步驟。

　　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標準通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模，采用面向對象的技術和獨立于網(wǎng)絡結構的抽象通信服務接口，增強了設備之間互操作性，可在不同廠家設備之間實現(xiàn)無縫連接，智能設備配置文件正確與否是實現(xiàn)互操作性的關鍵。IEC 61850 配置文件是利用變電站配置描述語言描述變電站設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)一嚴格規(guī)范的 IEC 61850配置文件，就能在應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 標準的數(shù)字化變電站系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎。

　　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標準，定義的特定用途置標語言。 SCL語言是XML語言在變電站系統(tǒng)中的特定應用。SCL句法元素由5部分構成：信息頭、變電站描述(電壓等優(yōu)質、間隔層、電力設備、結點等)、智能電子設備描述(訪問點、服務器、邏輯設備、邏輯結點、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(智能電子設備)配置、參數(shù)配置、通信系統(tǒng)配置、廠站結構(拓撲圖)，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。
　　配置文件常見問題分析

　　2.1 擴展數(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)定了可以擴展數(shù)據(jù)對象但必須給這些擴展的數(shù)據(jù)對象添加擴展屬性。擴展的數(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 缺少強制數(shù)據(jù)對象
　　為達到互操作性的目的，對數(shù)據(jù)模型中所有數(shù)據(jù)在句法和語義方面應嚴格定義。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，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 結語
　　首先簡要介紹了IEC61850配置文件的構成和語法，然后詳細敘述了根據(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備實現(xiàn)互操作的關鍵，是基于 IEC 61850標準的數(shù)字化變電站系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎。智能變電站具有良好的安全穩(wěn)定運行水平，確保了電力供應的安全性、可靠性，可將資源優(yōu)化配置，提高電力供應的經(jīng)濟性，降低成本和節(jié)約能源。