CN109889387B

CN109889387B - 一种iec61850再次连接加速方法

Info

Publication number: CN109889387B
Application number: CN201910171987.6A
Authority: CN
Inventors: 周磊; 陈宏君; 文继锋; 王自成; 陈佳胜; 徐睿; 曾凯; 顾熹
Original assignee: NR Electric Co Ltd; NR Engineering Co Ltd
Current assignee: NR Electric Co Ltd; NR Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2039-03-07
Also published as: CN109889387A

Abstract

本发明公开了一种IEC61850再次连接加速方法，具体包括，定义TDL描述文件格式；装置侧IEC61850软件在装置上电后或装置能力描述文件下载后，在内存中形成TDL描述的二进制内容，并存储对应的MD5值；PC机客户端软件首次连接装置时，采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，形成并存储TDL描述文件和MD5值；再次连接时，通过私有协议获取装置侧的MD5值，比较两端是否一致，若一致，则IEC61850连接成功后读取本地TDL描述文件，重构数据模型，不再下发读取数据模型的报文。本方法对于需要经常频繁调试断开连接并且模型较大的装置，可有效减少再次连接的时间，提高调试效率。

Description

一种IEC61850再次连接加速方法

技术领域

本发明涉及一种IEC61850再次连接加速方法，属于IEC61850通信技术领域。

背景技术

继电保护设备之间需要一个统一的信息接口，来实现设备之间的互操作，IEC61850标准是在此需求背景下制订的，目的在于提供一个具有广泛使用性的、功能强大的通信协议，使各种设备可以通过使用该协议实现互操作。IEC61850的内容不仅涵盖了过程层、站控层的通信协议，而且涵盖了数据和装置的建模、工程集成和实施的方法、一致性要求和测试等内容，能够非常有效地指导控制保护***的工程实施。

在IEC61850客户端和服务器端通信过程中，客户端通过报文读取数据模型是个比较耗时的过程，对于ICD(装置能力描述文件)大的装置通常需要5分钟以上，这在调试阶段，需要频繁进行定值整定-装置重启-再连接的操作中，耗费较多时间在重复读取数据模型上。由于嵌入式装置存储空间有限，没有多余的资源存储一些中间文件，故需要针对上述问题提供解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IEC61850再次连接加速方法，在IEC61850站控层MMS通信连接服务过程中，对于再次、多次连接，减少连接耗时。

为了达成上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种IEC61850再次连接加速方法，包括以下步骤：

1)定义适用于形成IEC61850通信数据模型的模板描述语言TDL描述文件格式；

2)装置侧IEC61850服务端软件在装置上电后或装置能力描述文件下载后，读取装置中装置能力描述文件，在内存中形成TDL描述文件，并将二进制内容对应的MD5值存储为私有文件；

3)PC机IEC61850客户端软件首次连接装置时，采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，形成并存储TDL描述文件和该TDL描述文件的MD5值；所述数据模型是指装置能力描述文件中的模型数据实例；

4)PC机IEC61850客户端软件再次连接装置前，获取本地存储的该装置的TDL描述文件的MD5值，并通过私有协议获取装置侧存储的TDL描述文件的MD5值；

5)比较PC机存储的MD5值和装置侧存储的MD5值是否一致，若一致，则发起和装置的IEC61850连接，连接成功后读取所述步骤2)生成的TDL描述文件，重构数据模型，不再下发读取数据模型的报文；若不一致，则采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，并用装置侧的TDL描述文件和MD5值更新PC机存储的TDL描述文件和MD5值。

前述的步骤1)中，所述TDL描述文件采用XML层次格式。

前述的TDL描述文件按照服务器Server-逻辑设备LD-逻辑节点实例LN-功能约束FC-数据对象DO-数据属性DA的6层结构划分。

前述的逻辑节点实例LN和功能约束FC的存储属性有：名称name、类型type、层次引用名reference、ASN.1编解码类型编号typeID和各第1层子成员的TDL描述strType。

前述的数据对象DO和数据属性DA存储属性有：名称name、类型type、层次引用名reference、ASN.1编解码类型编号typeID、各第1层子成员的TDL描述strType、ASN.1编解码的长度nsize和当前值val。

前述的步骤2)中，形成TDL描述文件的过程为：装置侧IEC61850服务端读取装置能力描述文件中的模型数据实例，把模型数据实例转换为TDL语言并存储。

前述的步骤5)中，数据模型重构过程包括以下步骤：

11)IEC61850客户端读取本地工具侧TDL描述文件；

12)IEC61850客户端读取逻辑装置目录；

13)IEC61850客户端读取逻辑装置目录下每个逻辑装置的LN；

14)IEC61850客户端读取每个LN下的DO列表；

15)IEC61850客户端读取每个DO属性；

16)IEC61850客户端读取每个DO下的DA；

17)IEC61850客户端读取每个DA的属性。

采用上述方案后，本发明具有如下有益效果：

本发明方法使在装置模型文件未发生变化的情况下，PC机调试客户端软件第2次以及后续连接过程中通过读取本地存储的TDL描述文件构建数据模型，将原来需要5分钟完成的IEC61850连接读取模型的过程减少到只需20秒，显著提升效率，并且通过核对MD5值，能及时检测出装置侧模型文件发生变化，并通过再次形成新的TDL描述文件，减少后续连接的耗时。

本发明方法在厂内调试、现场调试特别是IEC61850整定定值需要重启装置再次连接的情况下，具有广泛应用意义，显著提升了调试效率。

附图说明

图1是本发明中IEC61850再次连接加速方法流程图；

图2是本发明中TDL描述文件层次结构图；

图3是本发明中通过TDL描述文件构建数据模型示例图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

参见图1，本发明的IEC61850再次连接加速方法，实现过程如下：

1)定义适用于形成IEC61850通信数据模型的模板描述语言描述文件(TDL描述文件)格式；如图2所示，TDL描述文件采用XML层次格式，按照Server(服务器)-LD(逻辑设备)-LN(逻辑节点实例)-FC(功能约束)-DO(数据对象)-DA(数据属性)的6层结构划分。

优选地，LN和FC存储属性有name(名称)、type(类型)、reference(层次引用名)、typeID(ASN.1编解码类型编号)、strType(各第1层子成员的TDL描述)。

DO和DA存储属性有name(名称)、type(类型)、reference(层次引用名)、typeID(ASN.1编解码类型编号)、strType(各第1层子成员的TDL描述)、nsize(ASN.1编解码的长度)、val(当前值)，ASN.1抽象语法标记(Abstract Syntax Notation One)，ASN.1是一种ISO/ITU-T标准，描述了一种对数据进行表示、编码、传输和解码的数据格式，它提供了一整套正规的格式用于描述对象的结构。

2)装置侧IEC61850服务端软件在装置上电后或装置能力描述文件下载后，读取装置中装置能力描述文件，获取各个逻辑节点的DO/DA的数据类型信息(type、bType属性)，在内存中形成TDL描述文件，并将二进制内容对应的MD5值存储为私有文件。bType是装置能力描述文件中模板中的最小数据类型；每个DO中包含若干DA，每个DA中又包含若干bType，每个DO/DA的类型都是Type。

模板描述语言(TDL)是可扩展标记语言(XML)的实现。生成这个文件的过程就是连接装置，读取装置模型数据实例，因为把装置模型数据实例转换为TDL语言并存储。

3)PC机IEC61850客户端软件首次连接装置时，采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，形成并存储TDL描述文件和该文件的MD5值。数据模型就是装置能力描述文件中的模型数据实例。MD5的全称是message-digest algorithm 5(信息-摘要算法)，它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被"压缩"成一种保密的格式(就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数)。

4)PC机IEC61850客户端软件再次连接装置前，获取本地存储的该装置的TDL描述文件的MD5值，并通过私有协议获取装置侧的TDL描述文件的MD5值。

5)比较PC机存储的MD5值和装置侧存储的MD5值是否一致，若一致，则发起和装置的IEC61850连接，连接成功后读取步骤2)中装置下载装置能力描述文件后生成的TDL描述文件。重构数据模型，不再下发读取数据模型的报文。若不一致，则采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，并更新TDL描述文件和该文件的MD5值，即用装置侧的TDL描述文件和MD5值替换PC机存储的TDL描述文件和MD5值。

数据模型重构过程如图3所示，包括以下过程：

11)IEC61850客户端读取本地工具侧TDL描述文件；

12)IEC61850客户端读取逻辑装置目录；

13)IEC61850客户端读取逻辑装置目录下每个逻辑装置的LN；

14)IEC61850客户端读取每个LN下的DO列表；

15)IEC61850客户端读取每个DO属性；

16)IEC61850客户端读取每个DO下的DA；

17)IEC61850客户端读取每个DA的属性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，包括以下步骤：

5)比较PC机存储的MD5值和装置侧存储的MD5值是否一致，若一致，则发起和装置的IEC61850连接，连接成功后读取所述步骤2)生成的TDL描述文件，重构数据模型，不再下发读取数据模型的报文；若不一致，则采用标准IEC61850通信规约和流程读取数据模型，并用装置侧的TDL描述文件和MD5值更新PC机存储的TDL描述文件和MD5值；

其中，数据模型重构过程包括以下步骤：

11)IEC61850客户端读取本地工具侧TDL描述文件；

12)IEC61850客户端读取逻辑装置目录；

13)IEC61850客户端读取逻辑装置目录下每个逻辑装置的逻辑节点实例LN；

14)IEC61850客户端读取每个LN下的数据对象DO列表；

15)IEC61850客户端读取每个数据对象DO属性；

16)IEC61850客户端读取每个数据对象DO下的数据属性DA；

17)IEC61850客户端读取每个数据属性DA的属性。

2.根据权利要求1所述的一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述TDL描述文件采用XML层次格式。

3.根据权利要求2所述的一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，所述TDL描述文件按照服务器Server-逻辑设备LD-逻辑节点实例LN-功能约束FC-数据对象DO-数据属性DA的6层结构划分。

4.根据权利要求3所述的一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，所述逻辑节点实例LN和功能约束FC的存储属性有：名称name、类型type、层次引用名reference、ASN.1编解码类型编号typeID和各第1层子成员的TDL描述strType。

5.根据权利要求3所述的一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，所述数据对象DO和数据属性DA存储属性有：名称name、类型type、层次引用名reference、ASN.1编解码类型编号typeID、各第1层子成员的TDL描述strType、ASN.1编解码的长度nsize和当前值val。

6.根据权利要求1所述的一种IEC61850再次连接加速方法，其特征在于，所述步骤2)中，形成TDL描述文件的过程为：装置侧IEC61850服务端读取装置能力描述文件中的模型数据实例，把模型数据实例转换为TDL描述文件并存储。