基于C#.NET的IEC—61850配置工具的設計與實現探討

李祿源

摘 要：本文主要分析在SCL中XML技術的運用，深入探究XML數據結構與IEC-61850間的映射關系，從而完善文檔類型定義，繼而闡述C#.NET語言設計的SCL配置工具設計以及實現。

關鍵詞：C#.NET IEC-61850配置工具 設計與實現

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0029-01

在現階段，國際電工委員會已經制定了IEC-61850變電站通信網絡以及系統標準，為了強化互操作性，健全電力系統無縫通信系統機制，在相關的標準中完善了變電站配置描述語言（SCL），即變電站對象模型描述法則。筆者綜合自身多年來實踐經驗，基于C#.NET條件下，探究SCL配置工具的設計以及實現，促使工程人員掌握界面操作方法，執行標準規則，進而生成系統的配置文件。

1 基于SCL下的XML技術運用

XML作為文本數據界定的一種標準方法，可任意創建數據結構。針對此技術而言，用戶能夠自定義標簽，同時對具有層次結構的嵌套具有支持作用。不管是在何種平臺下，XML文件格式均適用，在不同程序與用戶間能夠交換數據。在使用過程中，可采用一套規則來對文檔進行描述，事先對程序間共享數據可以不進行協調。從本質上來講，在變電站的自動化通信系統中，基于發揮XML載體作用下，SCL配置語言對智能電子設備以及變電站進行建模。在使用過程中，不再局限于系統平臺與編程語言限制，從運用角度出發，主要體現在兩個方面上：第一，在變電站系統中，基于Web網絡下，非實時數據能夠實現自由傳輸；第二，已經成為了系統配置文件的一種規范格式，同時也是智能電子設備與變電站配置文件。

1.1 XML數據結構與IEC-61850的關系

遵循IEC-61850標準模型，考慮XML數據約定規則，發現兩者間具有映射關系。在智能電子設備模型中，用樹型結構表示tVal信息，將XCBR結構中元素Pos的子元素用邏輯節點表示，其本身涵蓋如類型、觸發條件以及功能約束等信息。在數據交換過程中，為了保證信息的完整，使其具備原有結構，XML運用屬性方式來進行保存，在傳遞用戶環節，充分保證了數據的完整性以及真實性。

1.2 文檔類型定義

針對數據類型定義而言，基于XML語法規則作用下，能夠對XML格式文件（即SCL配置文件）進行檢測，準確度較高。在配置文件創建過程中，為了保障配置文件的可讀性以及有效性，需要規則以及約束機制支持。由此可知，在配置工具設計時，必須要綜合考慮三個方面的內容：第一，XML文檔有效性；第二，配置文件數據結構與建模規則的吻合性；第三，配置文件數據的時效性。

2 SCL配置描述與功能結構

SCL配置描述語言主要對變電站自動化系統結構功能進行描述，以XML為載體。具體而言，SCL主要描述內容包括五個方面：一是系統結構；二是一次設備功能；三是網絡通信；四是智能設備功能與服務；五是數據模版。綜合系統描述信息以及IED能力，配置工具將描述的信息自動生成相應的配置文件。SCL配置工具導入系統詳述文件與IED能力描述文件，依據實際要求，完成界面配置工作。而配置工具不僅能生成系統配置描述文件，同時也能將IED配置文件導出。

針對SCL語法規則與配置結構而言，按照SCL中的DTD文檔約束XML格式的配置文件。通常而言，SCL主要包括五個結構：一是Header，對SCL文檔版本、命名方式與修訂號等信息進行描述；二是Substation，主要描述變電站的電壓等級、主元件與間隔等信息；三是IED，對智能電子裝置功能結構與通信服務進行描述；四是Communi-cation，對變電站系統網絡結構分布狀況進行描述；五是DataTypeTemplates，定義數據模版，簡化配置步驟，導入枚舉類型與基本公共數據類型。

3 SCL配置工具的設計實現

3.1 工具界面配置

基于C#.NET編程語言下，配置工具進行界面設計，界面控件易用，默認使用功能強大，代碼安全系數高。工具界面主要有三個模塊：一是主菜單，可以完成常規操作，顯示配置規則；二是樹型控件與右鍵菜單，提示配置結構，用戶經由右鍵菜單完成數據元素操作；三是數據格，對元素屬性進行配置。

3.2 XML操作功能模塊

配置工具在操作中運用XmlDataDocum

ent描述文件目標模型DOM的類，訪問方式快速，同時對變電站結構進行描述。DOM在操作XML時，主要選取元素與屬性集合，完成各項的檢測，繼而選擇合適節點，適用于不同版本操作，減弱了程序的可移植性。在C#.NET運用過程中，由于涵蓋XML類根命名空間，配置文件導入與導出便捷。此外，樹視控件與XML文檔間具有識別性，在一種形式可以生成不同的格式。

3.3 配置檢測模塊

在樹控件中配置過程中，當元素增加時，必須要查找其約束規則。本軟件在設計時考慮到查找的便捷，創建了SchemaRules結構體，以ElementName作為存儲元素類別名，而其約束元素為ElementRules。在配置中，當加入元素時，可按照元素類別來進行約束規則的查找，于RulesList中置入該項， 分析元素的配置動態，繼而生成右鍵菜單項，強制項自動添加禁止用作刪除操作，下載修改可在RulesList中來定位。

3.4 配置工具功能模塊

采用事件觸發方式，經由界面配置來完成內部的創建工作。配置工具以樹控件模塊與文檔對象內存樹為基礎，在操作中主要采用檢索約束規則規范來進行。

4 結語

綜上所述，要在IEC-61850配置文件中，要重視XML技術的運用，優化SCL配置語言結構與配置工具設計方案，實現C#.NET編程語言。

參考文獻

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