[发明专利]智能变电站智能电子设备的动态建模方法

说明书

技术领域

本发明属于智能变电站技术领域，涉及对站内智能电子设备（IED）的模型配置技术，为一种建立在IED功能模块及自我描述机制基础上的智能变电站IED的动态模型构建方法。

背景技术

智能变电站系统中系统需求的改变可能会造成设备的添加或移除，热插拔式IED为变电站实施互操作提供了便利条件，但是也造成IED信息模型的变化，增加了智能变电站系统中IED设备信息模型的建模难度。

作为智能变电站无缝通信协议标准的IEC61850具有分布、分层的体系，完全面向对象建模，抽象通信服务接口和特殊通信服务映射(SCSM)，变电站配置语言的应用，特殊报文规范技术，面向未来的、开放的体系结构等特点，其目标是最大限度地应用现有的标准和被广泛接受的通信原理，在不同制造商的IED之间实现良好的互操作性。智能变电站内的信息交换机制依赖于信息模型，信息模型设计和选择是否合理决定着系统中IED能否高效可靠地兼容并进行互操作，信息模型和建模方法是IEC61850规约的核心。

智能变电站IED要实现互操作需要完成以下工作，定义完整地描述设备的各类数据对象和逻辑节点、逻辑设备类；定义用这些对象或类完整地描述设备的方法；定义一套面向对象的服务；配套通信协议的支持。通过通信映射到MMS（制造报文规范），使来自不同制造商的设备之间具有互操作性,且能够实现自我描述,使系统集成变得简单。

智能电子设备（IED）建模技术是保证智能变电站中不同厂家IED满足互换性、互操作要求的基础。本发明对智能变电站IED系统结构和功能进行分解，利用面向对象建模、抽象服务接口及制造报文规范，提出智能变电站IED动态建模技术，设计IED功能模块及自我描述机，建立数据库到过程对象的统一数据模型，建立变电站层IED动态模型，实现IED设备的即插即用，实现良好的互操作性。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的是在于提供一种实现IED设备的即插即用，实现良好的互操作性，满足了智能变电站的通信功能要求，可以适应国内智能变电站系统通信网络的发展要求及变化，具有工程应用价值的智能变电站智能电子设备的动态建模方法。

智能变电站自动化通信系统国际标准IEC61850采用面向对象的技术建立了层次结构数学模型，将设备按功能抽象为逻辑节点。逻辑节点为基本数据模型，包含一定属性的数据对象，一个物理设备可由多个逻辑设备构成，一个逻辑设备同样可由多个逻辑节点构成。面向对象的建模技术，建立分层信息模型，其IED的信息模型主要包括服务器、逻辑设备、逻辑节点、数据四部分，其中位于底层的数据模型可包含若干的数据属性。这四部分信息模型都被定义称为类，类是由属性和服务组成。

服务器类代表设备的外部可视行为，逻辑设备是由逻辑节点按照一定功能组成的集合，逻辑节点可以看作是实现IED功能的基本单元，数据类是提供服务的底层对象，数据代表位于智能变电站自动化服务器设备中应用的有用信息；在实际应用中，智能变电站系统中系统需求的改变可能会造成设备的添加或移除，热插拔式IED为变电站实施互操作提供了便利条件，但是也造成IED信息模型的变化，增加了智能变电站系统中IED设备信息模型的建模难度，实现变电站各智能设备（IED）之间的互换性是智能变电站领域关注的重点，IED建模技术是保证智能变电站中不同厂家IED满足互换性、互操作要求的核心技术。

在系统运行过程中，如果IED发生变动就会导致信息模型发生变化，需要生成新的IED信息模型；在IED信息模型中，服务器、逻辑设备、逻辑节点以及数据模型都提供读目录/读定义服务，这些服务可以提供每个模型的定义信息，然后通过调用这些抽象通信服务接口来获得IED的模型信息，并更新信息模型。

本发明对智能变电站IED系统结构和功能进行分解，利用面向对象建模、抽象服务接口及制造报文规范，提出智能变电站IED动态建模技术，设计IED功能模块及自我描述机，建立数据库到过程对象的统一数据模型，建立变电站层IED动态模型，实现IED设备的即插即用，实现良好的互操作性。

一种智能变电站智能电子设备的动态建模方法，包括以下步骤：

第1步，IED的功能模块管理设计：