儀 榮

（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院，黑龍江 哈爾濱150036）

0 引言

建立在IEC61850通信規(guī)范基礎上的智能變電站，采用三層兩網(wǎng)的架構體系，以過程層網(wǎng)絡替代大量的二次回路電纜。在過程層采用合并單元和智能終端實現(xiàn)信息數(shù)字化，為基于網(wǎng)絡平臺的信息共享奠定基礎。二次回路的硬端子轉(zhuǎn)變?yōu)榛诓蓸又担⊿V）和通用面向?qū)ο笞冸娬臼录℅OOSE）通信協(xié)議的虛端子，通常采用虛端子映射表來反映二次回路的連接關系。變電站配置描述（SCD）文件是二次系統(tǒng)運行配置的重要依據(jù)。在智能變電站的調(diào)試、驗收、維護、檢修和改擴建環(huán)節(jié)中，SCD文件的管控非常重要，目前面臨很多亟待解決的問題，例如：（1）系統(tǒng)調(diào)試時需要頻繁升級SCD文件，導致站控層和過程層難以并行作業(yè)；（2）IEC61850標準規(guī)定智能電子設備（IED）配置描述（CID）文件是裝置的運行配置文件，但CID文件中發(fā)送裝置的過程層通信參數(shù)不完整；（3）現(xiàn)有的SCD文件版本控制方法過于粗放，不能完整描述升級的細節(jié)；（4）改擴建環(huán)節(jié)中SCD文件的升級難以界定，需要同步升級的裝置。

1 SCD文件解析

SCD文件包含5個主要元素：Header（信息頭）包含SCD文件自身的信息；Substation（變電站描述）描述一次設備及一次拓撲；IED（智能電子設備描述）描述各個IED的配置信息，包含訪問點、邏輯設備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)屬性、互聯(lián)關系等信息；Co mmunication（通信系統(tǒng)描述）描述通信配置信息；DataTypeTemplates（數(shù)據(jù)類型模板）描述SCD文件中邏輯節(jié)點類型、數(shù)據(jù)對象類型、數(shù)據(jù)屬性類型和枚舉類型。通過對SCD文件的解析，可以圖、表等圖形化形式按類別展示信息，如二次設備表、IED的實例配置、通信配置信息、GOOSE／SV配置、IED虛端子連接關系等。

2 SCD文件校驗

SCD文件作為智能變電站可靠運行的依據(jù)，必須嚴格滿足設計文件的要求。SCD文件輔助管理軟件采用一些輔助性校驗措施保證SCD文件的合理性、完整性。

2.1 檢驗

SCD文件采用XML格式描述，包含多個元素，各元素應正確嵌套，并使用正確的屬性，即符合XML的基本語法規(guī)則。在IEC61850.6中已預先定義了schema的各種規(guī)則，如可使用的元素、元素的層次關系、元素順序、元素的屬性、屬性是必須還是可選等。通過schema檢驗，可以保證SCD文件結構良好、信息完整，這也是SCD文件能被其他解析、配置軟件正確識別的基礎。

2.2 離線校驗

離線校驗的目的是檢查SCD文件描述的模型是否符合相關標準的模型定義，與實際工程的需要是否一致，不應出現(xiàn)使工程無法實施的錯誤，包括以下方面的校驗：

（1）信息一致性。SCD文件中所引用的LNode、DO、DA應符合IEC61850.7.3和IEC61850.7.4的規(guī)定。除上述標準外，SCD文件內(nèi)的設備應用模型還應符合國家電網(wǎng)公司頒布的《IEC61850工程繼電保護應用模型》對于特定應用信息擴展的相關規(guī)范，尤其是LN類、統(tǒng)一擴充的公用數(shù)據(jù)類型（CDC）、統(tǒng)一定義的DO和DA類型。而對于現(xiàn)有標準沒有定義而由廠家自定義的信息，應滿足相關要求對信息模型擴展的需求。

（2）信息唯一性。在SCD文件中某些信息，特別是標識信息，應始終保持唯一，否則會出現(xiàn)信息交互混亂現(xiàn)象。SCD文件輔助管理軟件重點檢查內(nèi)容包括IED名稱；站控層Access-Point的IP地址；同一IED下AccessPoint名稱；同一Access-Point下LDevice的名稱；同一LD下LNode的名稱、SMVCB（采樣值控制塊）與GSECB（事件控制塊）的AppID、MAC地址與ID；SGCB（定值控制塊）與RCB（報告控制塊）的ID。

（3）信息的合法性。檢查內(nèi)容包括：1）Co mmunication段下引用的所有AP、SMVCB、GSECB必須在IED段中有定義。2）IED中實例化的LNode、DO、枚舉和結構類型的DA必須在DataType Templates中有定義。3）數(shù)據(jù)集中引用的數(shù)據(jù)所在的邏輯節(jié)點必須定義。4）外部端子應為其所在IED發(fā)布的數(shù)據(jù)集的成員。5）GSECB的AppID應在［0x0000～0x3fff］范圍內(nèi)，SMVCB的AppID應在［0x4000～0x7fff］范圍內(nèi)。

（4）信息互聯(lián)的正確性。主要檢查IED內(nèi)部端子與外部端子的互聯(lián)關系有效性、互聯(lián)虛端子的類型一致性、全站虛端子數(shù)據(jù)有效性和連接有效性。

2.3 在線校驗

在線校驗的目的是檢驗IED的實際模型（即CID文件）是否與SCD文件一致。在線檢驗包括智能站過程層校驗和站控層校驗兩部分內(nèi)容。

過程層校驗通過IED裝置的過程層接口實現(xiàn)，接收并解析IED裝置發(fā)送的SV、GOOSE報文，校驗其報文參數(shù)、通道數(shù)量、數(shù)據(jù)類型是否與SCD文件描述的一致；按照SCD文件的描述向IED發(fā)送具有特定報文參數(shù)和數(shù)據(jù)的SV、GOOSE報文，校驗IED能否正確接收、解析報文，完成正確的動作響應。

站控層校驗通過站內(nèi)的站控層網(wǎng)絡訪問IED，包括以下3個方面：

（1）模型一致性。通過MMS通信服務依次獲取IED的各邏輯設備下各邏輯節(jié)點的內(nèi)部數(shù)據(jù)成員，IED應能正確響應，且反饋的數(shù)據(jù)成員及類型應與SCD文件描述一致。

（2）數(shù)據(jù)描述一致性。通過 MMS通信服務獲取實例化DOI的“desc”描述和d U屬性，應與SCD文件中的靜態(tài)描述保持一致。

（3）服務一致性。按照SCD文件的描述通過 MMS通信服務向IED發(fā)送特定命令，IED應能提供正確的服務響應。

3 SCD文件版本管理

3.1 SCD文件全壽命周期管理

全壽命周期管理是指對項目全壽命周期內(nèi)各個階段的活動進行全過程的管理，而非僅僅關注初期建設階段。在新建變電站所經(jīng)歷的首次“設計—配置—實施”循環(huán)中，只需用到系統(tǒng)配置工具，而在變電站改擴建所經(jīng)歷的后續(xù)循環(huán)中，則需要用到配置信息的全壽命周期管理工具，系統(tǒng)配置工具僅是該工具的構成模塊之一。

3.2 SCD文件版本控制

版本控制是配置信息管理系統(tǒng)的核心，其目的是建立SCD版本的基線，對SCD文件的簽入、簽出進行控制，提供其在全壽命周期內(nèi)的版本跟蹤、版本之間差異信息的可視化比較的功能，從而建立版本信息庫。

常用的版本控制模型有兩種：“鎖定—修改—解鎖”和“復制—修改—合并”。版本之間差異的比較是版本控制系統(tǒng)的標準功能，而這項功能對于SCD版本管理也具有非常重要的意義。

4 結語

本文對智能變電站SCD文件涉及的關鍵技術進行了探索研究，該技術為智能變電站運維單位提供了一種管理、檢查配置文件的有效工具，有助于基層技術人員在智能變電站建設、驗收、運維、擴建過程中正確合理地使用配置文件，為保證智能變電站的穩(wěn)定可靠運行提供了有力的技術支持。