1.概述

IEC61850的數據建模，主要是看IEC1850標準的第7部分，變電站和饋線高備的基本通信結構(7-1,7-2,7-3,7-4)
數據建模，實際上就是將設備的點表按照IEC61850標準的規則編寫的一份點表文件，該點表以XML的格式描述，后綴名為.icd，另一個名字叫智能電子設備能力描述文件

1.1 IEC61850服務

以下是61850的服務與傳統功能的對比列表：

服務與傳統變電站功能

IEC61850服務	傳統功能
報告服務	遙信、遙測
控制服務	遙控、遙調
定值服務	定值召喚、修改、切換
日志服務	事件服務
取代服務	人工置數
對時服務	GPS對時
文件傳輸服務	文件傳輸
采樣值傳輸服務	模擬量采樣傳輸
GOOSE服務	裝置間快速信號傳輸

2.數據建模介紹

在建模前，應熟知61850數據模型所含的內容及其作用。詳細請看61850標準的第6部分，第7-2部分。
每個模型都具有四個對象，依次為
SERVER 服務器
LOGICAL-DEVICE 簡稱LD，邏輯設備
LOGICAL-NODE 簡稱LN，邏輯結點
DATA 數據，邏輯結點中的數據點

每個對象都有各自的名稱和對象路徑名,假設有一個61850服務器，SERVER為acSystem,LOGICAL-DEVICE為ac,LOGICAL-NODE為alarm,有若干數據點名為alarm1,alarm2,alarm3，
外部訪問服務器的一個結點引用為acSystem.ac.alarm.alarm1
我們通常要改的就是LN部分

3.建模說明

一般來說，不需要從零開始配置一份數據模型icd文件，直接在已有的文件修改即可，

3.1 icd文件介紹

以下是一個最簡單的icd文件

<SCL version="2007" revision="B" xmlns="http://www.iec.ch/61850/2003/SCL" xmlns:xsl="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.iec.ch/61850/2003/SCL SCL.xsd"> <Header id="" version="" revision="" toolID="OMICRON IEDScout" nameStructure="IEDName" /> <IED name="EAST01"> <Services><AccessPoint name="P1"><Server><Authentication none="true"/><LDevice inst="DEV1"><LN0 lnType="EAST01DEV1.LLN0" lnClass="LLN0" inst=""><DOI name="Mod"><DAI name="ctlModel" sAddr><Val>status-only</Val>="40000"</DAI></DOI></LN0></LDevice></Server></AccessPoint> </Services> </IED> <DataTypeTemplates><LNodeType id="EAST01DEV1.LLN0" lnClass="LLN0"><DO name="Mod" type="EAST01DEV1.LLN0.Mod"/></LNodeType><DOType id="EAST01DEV1.LLN0.Mod" cdc="INC"><DA name="stVal" fc="ST" bType="Enum" type="Mod"><DA name="ctlModel" fc="CF" bType="Enum "type="ctlModel"></DOType><EnumType id="Mod"><EnumVal ord="1">on</EnumVal><EnumVal ord="2">blocked</EnumVal><EnumVal ord="3">test</EnumVal><EnumVal ord="4">test/blocked</EnumVal><EnumVal ord="5">off</EnumVal></EnumType><EnumType id="ctlModel"><EnumVal ord="0">status-only</EnumVal><EnumVal ord="1">direct-with-normal-security</EnumVal><EnumVal ord="2">sbo-with-normal-security</EnumVal><EnumVal ord="3">direct-with-enhanced-security</EnumVal><EnumVal ord="4">sbo-with-enhanced-secrity</EnumVal></EnumType> </DataTypeTemplates> </SCL>

從內容可以看出，包含兩大塊，IED和DataTypeTemplates,DataTypeTemplates為數據類型的模板，定義該設備擁有什么數據變量，變量的類型，單位等信息，IED為設備的對象實例，定義了數據的初始值，系數，單位，寄存器地址等信息

以上文件在LNodeType字段定義了一個數據Mod,類型是EAST01DEV1.LLN0.Mod,在DOType字段中有該類型的具體定義，其中cdc(公用數據類)為INC,即可控的整數狀態，而INC又定義了它必選的和可選的屬懂（IEC6850標準的7-3部分的7.5.4章節有說明）

3.2 InClass 邏輯節點類

表1 邏輯節點組表

邏輯節點組指示符	節點標識
A	自動控制
C	監控
G	通用功能引用
I	接口和存檔
L	系統邏輯節點
M	計量和測量
P	保護功能
R	保護相關功能
S	傳感器，監視
T	儀用互感器
X	開關設備
Y	電力變壓器和相關功能
Z	其它(電力系統)設備

一般我們接觸到的類有:
LPHD(物理裝置信息，IEC61850-7-4部分的5.3.2章節)
LLN0(邏輯節點零，IEC61850-7-4部分的5.3.4章節)
GGIO(通用過程I/O，IEC61850-7-44部分的5.7.2章節)
MMXN(測量，IEC61850-7-4部分的5.10.7章節)

3.3 cdc公用數據類

一般可以根據遙信，遙控，遙測，遙調四個功能來選擇需要的cdc
遙信=SPS(單點狀態信息,IEC61850-7-3部分的7.3.2章節)
遙控=SPC(可控的單點,IEC61850-7-3部分的7.5.2章節)
遙測=MV(測量值，IEC61850-7-3部分的7.4.2章節)
遙調=APC(可控模擬設點信息,IEC61850-7-3部分的7.6.2章節)
其中，遙測和遙調的值可以是浮點或者整型，若選擇整型，則應該增加數據屬性sVC,即增加系數和偏移量
以下是添加浮點型的示例

<DOType id="EAST01DEV1.MMXN1.Mea1" cdc="MV"><DA name="mag" fc="MX" bType="Struct" type="EAST01DEV1.MMXN.Mea1.mag"> </DOType> <DAType id="EAST01DEV1.MMXN1.Mea1.mag"><BDA name="f" bType="FLOAT32"/> </DAType>

以下是添加整型的示例

<DOType id="EAST01DEV1.MMXN1.Mea1" cdc="MV"><DA name="sVC" fc="MX" bType="Struct" type="ScaledValueConfig_1"> </DOType> <DAType id="ScaledValueConfig_1"><BDA name="scaleFactor" bType="FLOAT32"/><BDA name="offset" bType="FLOAT32"/> </DAType>

3.4 配置數據對象

配置數據對象需要在DataTypeTemplates的LNodeType字段中添加DO結點，
DO有很多種類型，一般我們按遙信，遙控，遙測，遙測四種類型配置即可，
DO有三個屬性，分別為name,type,desc
name是固定的，一般字符串就行，盡量和要表達的屬性命令匹配，容易維護
type需要根據當前數據來定，按3.3的說明即可，詳情可以看IEC61850-7-3部分的8章節
desc為數據的描述
fc為功能約束，常用的是ST(狀態)，MX(測量),CO(控制),DC(描述),CF(配置)，具體可以查看IEC61850-7-3部分的附錄B

3.5 配置數據對象實例

配置對象實例就是將上一節所定的數據都初始化一遍，包括寄存器映射地址，變量名，單位，系數等，具體看第一節的示例

3.6 配置報告

配置報告分為兩個步驟，分別是配置數據集和配置報告控制塊，而且都是在LN0節點中配置

我們可以將數據分為遙信，遙控，遙測，遙調四個數據集，分別上報，下面配置遙信量作為數據集的例子，格式如下

<LN0 lnType="EASTDEV01DEV1.LLN0" lnClass="LLN0" inst=""><DataSet name="ds01Digit"><FCDA ldInst="DEV1" prefix="" lnClass="GGIO" lnInst="1" doName="Ind1" fc="ST"></DataSet> </LN0>

注意，控制集里面的數據對象一定是在DataTypeTemplates的LNodeType字段中找得到的

配置報告控制塊用于指定所需報告的數據集，一般來說，有多少數據集就有多少個報告控制塊，以下是是控制塊的例子

<ReportControl name="urcbDigit1" rptID="DEV1/LLN0$RP$urcbDigit1" buffered="false" bufTime="0" datSet="ds01Digit" intgPd="20000" confRev="1"> <trgOps dchg="true" qchg="true" dupd="false" period="true" gi="true" /> <OptFileds seqNum="false" timeStamp="true" dataSet="true" reasonCode="true" dataRef="false" entryID="false" configRef="false" /> <RtlEnabled max="4" /> </ReportControl>

一般只要修改datset和RptEnabled的max值即可
datset指定上送的數據集名稱，max值指定最多有多少個客戶端能接收該報告

4.生成和檢驗模型

4.1 生成model.cfg文件

使用iec61850庫時，需要將icd文件轉為其規定的cfg文件，轉換工具在libiec61850庫的tools/model_generator里，使用命令

java -jar genconfig.jar xxx.icd >model.cfg

注意需要在tools/model_generator目錄下，且安裝好了java運行環境

如果生成文件時出現Warning…信息，則說明icd文件有錯誤，需要修正

生成后的model.cfg還不能用，需要將MODEL(xxx)前面幾行的內容刪除掉
如果是在windows下生成的，需要將文件保存為utf8格式

關于libiec61850的使用，查看另一篇文章61850服務構建流程

4.2 檢驗模型

通過IEDScout 軟件打開建好的模型文件，將所有內容都展開看一遍，只要文件能正常打開，且內容無誤的話，就表示模型可用，也可以通過打開兩個IEDScout，一個作為服務端，一個作為客戶端來進行驗證數據

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IEC61850建模说明的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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