一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法技术

本发明专利技术涉及一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，该方法预先定义访问模型，并通过服务接口+访问模型的方式提供完整的信息访问机制，外部应用模块通过访问模型，直接访问数据结构。访问模型与平台内部数据结构之间的映射由平台实现，平台和外部模块可自行约定需要扩展的内容，可实现外部应用模块对平台数据的动态订制。通过该方法实现的数据订阅方式，可以实现高级应用模块获取系统平台数据，也可以实现平台与平台之间数据的获取与信息交互。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统自动化领域的数据订阅方法，具体讲涉及一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法。
技术介绍
从IEC61850颁布以来，变电站所有的系统和功能都要用模型进行统一描述。IEC61850-6定义了变电站配置描述语言(SubstationConfigurationdescriptionLanguage，SCL)，用来描述变电站的一次设备、二次设备和通信配置模型，其中一次设备与二次设备通过逻辑节点(LogicalNode,LN)建立关联关系，通信配置模型描述二次设备的通信参数，三者之间联系紧密。IEC61850定义了包含逻辑设备(LogicalDevice,LD)、逻辑节点、数据对象(DataObject,DO)、数据属性(DataAttribute,DA)的层次化对象模型，包括信息模型、服务模型和配置模型，其中配置模型是工程化的起点，没有配置模型就没有信息模型和服务模型。IEC61850给一次设备带来的变化较小，但对二次设备产生了革命性的影响。从数据到信息的加工过程来看，二次设备采集一次设备的测量数据(生数据)，通过计算处理，生成电力系统运行信息(熟数据)，在当地监控系统人机界面中显示，并转发给能量管理系统、保护信息管理系统、在线监测系统等主站。生数据越来越多，熟数据需求却相对不变。另外，IEC61850与传统规约不同，它不仅定义了数据，还定义了与数据密切关联的服务(操作流程)。任何服务被客户端调用时，其中间结果和最终结果都反应于模型数据发生变化，客户端接收数据变化报告后，必须刷新当地数据，才能正确完成操作流程；任何数据都与一个或多个服务相关，数据和服务不可分离。目前各厂家的数据库结构从底层通信到高级应用都是私有的，这增加了工程调试的复杂程度，为了降低IEC61850在变电站应用的复杂程度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，该方法具有较强的通用性，智能变电站预先定义访问模型，外部应用模块通过访问模型，直接访问数据结构。访问模型与平台内部数据结构之间的映射由平台实现，平台和外部应用模块可自行约定需要扩展的内容，可实现外部模块对平台数据的动态订制。通过该方法实现的数据订阅方式，可以实现高级应用模块获取系统平台数据，也可以实现平台与平台之间数据的获取与信息交互。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，其改进之处在于，所述方法用的系统包括应用模块和数据平台系统，所述应用模块通过IEC61850数据服务接口实现对数据平台系统数据的订阅；所述方法包括下述步骤：(1)确定访问模型；(2)应用模块导出实例化访问模型；(3)对访问模型进行校验；(4)数据平台系统对访问模型实时数据库进行访问；(5)应用模块注册等初始化；(6)动态刷新访问模型的实时数据库；(7)建立数据在平台实时库中的索引关系；(8)数据订阅及获取。进一步地，所述步骤(1)中，所述访问模型采用XML文件描述，包括：数据类型datatypes：datatypes定义变电站(station)、电压等级(voltagelevel)、间隔(bay)、变压器(powertransformer)、绕组(winding)、设备(equipment)、关联量测(measurand)、装置(ied)(装置ied是程序中定义的变量，而IED设备指的是变电站中的二次设备)、模拟量(analog)、相量量测(dynanalog)和状态量(state)的数据结构；每一类数据结构中均包含索引号(id)，名称(name)，参引(reference)，描述(description)，父节点索引号(parentid)和类型(type)数据属性；变电站结构树stationtrees：以数据结构树定义变电站(station)、一次系统结构(primary)和二次采集模型结构(secondary)；所述一次系统结构(primary)包含变压器(powertransformer)和电压等级(voltagelevel)等数据类型，变压器(powertransformer)包含绕组(winding)数据类型，绕组(winding)包含关联遥测信息；电压等级voltagelevel中包含间隔(bay)，间隔中包含各一次设备(equipment)，设备中包含关联量测(measurand)；二次采集模型结构secondary包含各IED设备，IED设备中包括二次设备采集的模拟量(analog)、相量量测(dynanalog)和状态量(state)数据类型；实时库通过索引号和父节点索引号实现数据信息横向和纵向检索；应用模块通过数据类型信息查询接口ICS_GetTypeInfo查询数据类型datatype，获取datatype中每一个字段的定义。进一步地，所述步骤(2)中，所述应用模块根据数据平台系统定义的访问模型datatypes结构，结合变电站配置，按照自身的功能需求，导出实例化的访问模型中的stationtrees结构。进一步地，所述步骤(3)中，对访问模型中数据类型数量、名称、父节点类型进行校验；若校验成功，则进行步骤(4)；否则，返回步骤(2)。进一步地，所述步骤(4)中，所述数据平台系统解析应用模块提供的实例化访问模型，建立访问模型的实时数据库，对访问模型的实时数据库进行访问。进一步地，应用模块建立各数据类型的访问索引与访问模型之间以及访问模型与访问模型的实时数据库之间一一对应关系。进一步地，所述步骤(6)中，按照访问模型中各数据类型的IEC61850引用值，通过IEC61850数据服务接口从智能变电站设备中获取模拟量、相量量测和状态量数据值，并动态刷新访问模型的实时数据库。进一步地，所述步骤(7)中，IED设备中采集的各数据类型包含ID号和父类型ID号，一次设备通过关联量测的属性，通过关联索引号ID，直接获取二次设备中相应的采集数据；各数据类型的索引号ID为全站唯一，由此构成数据在平台实时库中索引关系。进一步地，所述步骤(8)中，根据应用模块的订阅请求，动态组织数据订阅的数据集合，通过封装一组IEC61850数据服务接口，提供给应用模块使用，实现数据订阅及获取。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有的有益效果是：本专利技术提供的基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，该方法提供统一的跨进程公共数据访问接口和交互信息访问模型，以服务接口+访问模型的方式提供完整的信息访问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，其特征在于，所述方法用的系统包括应用模块和数据平台系统，所述应用模块通过IEC61850数据服务接口实现对数据平台系统数据的订阅；所述方法包括下述步骤：(1)确定访问模型；(2)应用模块导出实例化访问模型；(3)对访问模型进行校验；(4)数据平台系统对访问模型实时数据库进行访问；(5)应用模块注册等初始化；(6)动态刷新访问模型的实时数据库；(7)建立数据在平台实时库中的索引关系；(8)数据订阅及获取。

【技术特征摘要】
1.一种基于访问模型的智能变电站数据订阅方法，其特征在于，所述方法用的系统包括
应用模块和数据平台系统，所述应用模块通过IEC61850数据服务接口实现对数据平台系统数
据的订阅；所述方法包括下述步骤：
(1)确定访问模型；
(2)应用模块导出实例化访问模型；
(3)对访问模型进行校验；
(4)数据平台系统对访问模型实时数据库进行访问；
(5)应用模块注册等初始化；
(6)动态刷新访问模型的实时数据库；
(7)建立数据在平台实时库中的索引关系；
(8)数据订阅及获取。
2.如权利要求1所述的智能变电站数据订阅方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所
述访问模型采用XML文件描述，包括：
数据类型datatypes：datatypes定义变电站station、电压等级voltagelevel、间隔bay、变
压器powertransformer、绕组winding、设备equipment、关联量测measurand、装置ied、模拟
量analog、相量量测dynanalog和状态量state的数据结构；每一类数据结构中均包含索引号
id，名称name，参引reference，描述description，父节点索引号parentid和类型type数据属
性；
变电站结构树stationtrees：以数据结构树定义变电站station、一次系统结构primary和二
次采集模型结构secondary；所述一次系统结构primary包含变压器powertransformer和电压等
级voltagelevel数据类型，变压器powertransformer包含绕组winding数据类型，绕组winding
包含关联遥测信息；电压等级voltagelevel中包含间隔bay，间隔中包含各一次设备equipment，
设备中包含关联量测measurand；二次采集模型结构secondary包含IED设备，IED设备中包
括二次设备采集的模拟量analog、相量量测dynanalog和状态量state数据类型；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿明志，姚志强，窦仁晖，倪益民，陈爱林，吴艳平，任浩，徐歆，张海东，任辉，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网辽宁省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11