基于C#.NET的IEC—61850配置工具的设计与实现探讨

李禄源

摘 要：本文主要分析在SCL中XML技术的运用，深入探究XML数据结构与IEC-61850间的映射关系，从而完善文档类型定义，继而阐述C#.NET语言设计的SCL配置工具设计以及实现。

关键词：C#.NET IEC-61850配置工具 设计与实现

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（c）-0029-01

在现阶段，国际电工委员会已经制定了IEC-61850变电站通信网络以及系统标准，为了强化互操作性，健全电力系统无缝通信系统机制，在相关的标准中完善了变电站配置描述语言（SCL），即变电站对象模型描述法则。笔者综合自身多年来实践经验，基于C#.NET条件下，探究SCL配置工具的设计以及实现，促使工程人员掌握界面操作方法，执行标准规则，进而生成系统的配置文件。

1 基于SCL下的XML技术运用

XML作为文本数据界定的一种标准方法，可任意创建数据结构。针对此技术而言，用户能够自定义标签，同时对具有层次结构的嵌套具有支持作用。不管是在何种平台下，XML文件格式均适用，在不同程序与用户间能够交换数据。在使用过程中，可采用一套规则来对文档进行描述，事先对程序间共享数据可以不进行协调。从本质上来讲，在变电站的自动化通信系统中，基于发挥XML载体作用下，SCL配置语言对智能电子设备以及变电站进行建模。在使用过程中，不再局限于系统平台与编程语言限制，从运用角度出发，主要体现在两个方面上：第一，在变电站系统中，基于Web网络下，非实时数据能够实现自由传输；第二，已经成为了系统配置文件的一种规范格式，同时也是智能电子设备与变电站配置文件。

1.1 XML数据结构与IEC-61850的关系

遵循IEC-61850标准模型，考虑XML数据约定规则，发现两者间具有映射关系。在智能电子设备模型中，用树型结构表示tVal信息，将XCBR结构中元素Pos的子元素用逻辑节点表示，其本身涵盖如类型、触发条件以及功能约束等信息。在数据交换过程中，为了保证信息的完整，使其具备原有结构，XML运用属性方式来进行保存，在传递用户环节，充分保证了数据的完整性以及真实性。

1.2 文档类型定义

针对数据类型定义而言，基于XML语法规则作用下，能够对XML格式文件（即SCL配置文件）进行检测，准确度较高。在配置文件创建过程中，为了保障配置文件的可读性以及有效性，需要规则以及约束机制支持。由此可知，在配置工具设计时，必须要综合考虑三个方面的内容：第一，XML文档有效性；第二，配置文件数据结构与建模规则的吻合性；第三，配置文件数据的时效性。

2 SCL配置描述与功能结构

SCL配置描述语言主要对变电站自动化系统结构功能进行描述，以XML为载体。具体而言，SCL主要描述内容包括五个方面：一是系统结构；二是一次设备功能；三是网络通信；四是智能设备功能与服务；五是数据模版。综合系统描述信息以及IED能力，配置工具将描述的信息自动生成相应的配置文件。SCL配置工具导入系统详述文件与IED能力描述文件，依据实际要求，完成界面配置工作。而配置工具不仅能生成系统配置描述文件，同时也能将IED配置文件导出。

针对SCL语法规则与配置结构而言，按照SCL中的DTD文档约束XML格式的配置文件。通常而言，SCL主要包括五个结构：一是Header，对SCL文档版本、命名方式与修订号等信息进行描述；二是Substation，主要描述变电站的电压等级、主元件与间隔等信息；三是IED，对智能电子装置功能结构与通信服务进行描述；四是Communi-cation，对变电站系统网络结构分布状况进行描述；五是DataTypeTemplates，定义数据模版，简化配置步骤，导入枚举类型与基本公共数据类型。

3 SCL配置工具的设计实现

3.1 工具界面配置

基于C#.NET编程语言下，配置工具进行界面设计，界面控件易用，默认使用功能强大，代码安全系数高。工具界面主要有三个模块：一是主菜单，可以完成常规操作，显示配置规则；二是树型控件与右键菜单，提示配置结构，用户经由右键菜单完成数据元素操作；三是数据格，对元素属性进行配置。

3.2 XML操作功能模块

配置工具在操作中运用XmlDataDocum

ent描述文件目标模型DOM的类，访问方式快速，同时对变电站结构进行描述。DOM在操作XML时，主要选取元素与属性集合，完成各项的检测，继而选择合适节点，适用于不同版本操作，减弱了程序的可移植性。在C#.NET运用过程中，由于涵盖XML类根命名空间，配置文件导入与导出便捷。此外，树视控件与XML文档间具有识别性，在一种形式可以生成不同的格式。

3.3 配置检测模块

在树控件中配置过程中，当元素增加时，必须要查找其约束规则。本软件在设计时考虑到查找的便捷，创建了SchemaRules结构体，以ElementName作为存储元素类别名，而其约束元素为ElementRules。在配置中，当加入元素时，可按照元素类别来进行约束规则的查找，于RulesList中置入该项， 分析元素的配置动态，继而生成右键菜单项，强制项自动添加禁止用作删除操作，下载修改可在RulesList中来定位。

3.4 配置工具功能模块

采用事件触发方式，经由界面配置来完成内部的创建工作。配置工具以树控件模块与文档对象内存树为基础，在操作中主要采用检索约束规则规范来进行。

4 结语

综上所述，要在IEC-61850配置文件中，要重视XML技术的运用，优化SCL配置语言结构与配置工具设计方案，实现C#.NET编程语言。

参考文献

[1] 苗斌.基于IEC61850的数字化变电站图形系统配置工具设计[D].西南交通大学，2012.

[2] 高磊.IEC 61850 SCL配置文件比对工具的研究与实现[J].电力系统自动化，2013（20）.

[3] 林知明，蒋士林.基于SCL模型的配置工具的设计与实现[J].电力系统保护与控制，2009（12）.endprint