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第 24 卷第 3 期电工电能新技术 Vol. 24 , No. 3
2005 年 7 月 Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy July 2005
IEC61850 标准语义信息模型的互操作性能分析及系统实现
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2 常弘, 茹锋, 薛钧义
2 (1. 西安交通大学电气工程学院, 陕西西安 710049 ;
2. 江苏省电力科学研究院博士后工作站, 江苏南京 210036)
摘要: IEC61850 标准提出后,标准的实施得到相关研究机构和专业人士的关注,但是热点基本集中
在如何实现具体的技术上,鲜见在理论方面对标准的互操作性进行分析研究,从而在一个宏观的
角度对标准的实现进行一个整体规划。这里尝试从形式语义学的角度对标准的语义信息模型的
互操作性进行分析,认为标准的语义信息模型为各种技术的展开奠定了基础;同时,各技术的实施
应该基于标准信息模型完备集的同构才能从完全意义上实现标准的互操作性。提出了基于语义
模型的符合 IEC61850 标准的变电站自动化通信网络系统的实现,描述了提高系统互操作性的语义
信息管理的功能。
关键词: 语义信息模型; 形式语义; 互操作性; IEC61850 标准
中图分类号: TM73 文献标识码: A 文章编号: 1003 3076(2005) 03 0058 05
消除信息孤岛的有效手段是实现各种设备的互
1 引言
操作,实现互操作的根本途径是基于语义的信息交
信息通信技术、计算机技术、网络技术和电子技换。只有在完备的语义信息模型的基础上,构造出
术的发展带动了许多领域的技术进步。国际电工委 IEC61850 的语义拓扑空间,才能真正实现完全意义
员会 TC57 制定的变电站自动化通信网络和系统系上的符合 IEC61850 标准的变电站自动化系统,也才
列标准 IEC61850 在经过几年的讨论稿后,于今年正能保证系统实现充分的互操作性。本文将从形式语
式颁布。IEC61850 标准的推出旨在引进信息领域义学的论域理论上证明这一点, 从而对设计
成熟的技术,消除多年来各大电力设备生产企业自 IEC61850 系统在理论上有一个宏观指导。
行研制的变电站自动化系统,由于运行于各自约定
2 IEC61850 语义信息模型的拓扑特性
的通信规约而形成的许多“信息孤岛”[1 ] 。这些信息
孤岛不仅造成系统集成投资增大,系统扩充、优化和 IEC61850 标准的语义信息模型可以用标准的
维护的困难,而且制约了自身技术的进一步发展。形式语言进行描述,使其具有明确的形式语义,以保
IEC61850 标准中采用了目前各相关领域中许多先证其互操作性,这里从形式语义学理论角度对其构
进、成熟、可靠的技术,保证了电力系统对于可靠性、成的系统作进一步的分析。
实时性和稳定性的特殊要求。其中,面向对象的变从形式语义的角度看,基于语义信息模型构建
电站自动化系统通信模型的建立和逻辑节点的提出的系统(包括数据定义、规范、程序等) 都可以用
实现了完全分布的系统;基于 XML1 0 的变电站配 Scott 拓扑进