[發(fā)明專利]IEC61850服務(wù)中基于ACSI-FC的映射方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410163027.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN103887889A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李燈熬;閆麗娟;趙菊敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H04L29/06
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，具體為IEC?61850協(xié)議中的制造報(bào)文規(guī)范（manufacture?Message?Specification）映射。

背景技術(shù)

目前，電網(wǎng)采用的是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(Substation?Automation?System，SAS)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。IEC?61850標(biāo)準(zhǔn)具有面向?qū)ο蠼y(tǒng)一建模、面向通信系統(tǒng)的ACSI及各種特定通信服務(wù)映射SCSM、面向應(yīng)用的自描述等特點(diǎn)，在不同制造商的智能電子設(shè)備(Intelligent?Electronic?Device，IED)之間實(shí)現(xiàn)良好的互操作性，并且能夠適應(yīng)通信及應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展。

IEC?61850在技術(shù)上的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是使用了MMS?(Manufacturing?Message?Specification)，即制造報(bào)文規(guī)范。在IEC?61850中，變電站自動(dòng)化通信體系從邏輯上和物理上被分為3層：變電站層、間隔層和過程層，其中，變電站層和間隔層的通信采用抽象通信服務(wù)接口ACSI（Abstract?Communication?Service?Interface)映射到MMS。因此實(shí)現(xiàn)協(xié)議中規(guī)范的ACSI到MMS的映射是實(shí)現(xiàn)IEC?61850的關(guān)鍵。

ACSI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是較真實(shí)地反映了IEC?61850的IED模型和模型對(duì)象的引用，而且獨(dú)立于底層通信系統(tǒng)，方便將來在不同的通信系統(tǒng)上移植。但目前大部分ACSI服務(wù)都在應(yīng)用層映射到MMS，而MMS與IEC?61850在對(duì)象和服務(wù)方面并非一一映射，因此，在解析服務(wù)請(qǐng)求、檢索訪問對(duì)象時(shí)，存在極大的工作量，這會(huì)增大通信傳輸總時(shí)延，削弱互操作性，所以不建議采用。

ACSI中定義了5層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型：SERVER、LD（Logical?Device）、LN（Logical?Node）、DATA和CB（Control?Block）、DA（Data?Attribute）和CBA（CB屬性），其中DATA和DA存在由自嵌套產(chǎn)生的層內(nèi)再次分層的現(xiàn)象。而MMS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型只有3種，包括VMD（Virtual?Manufacturing?Device）、Domain和Named?Variable。從上可以看出，ACSI中定義了5層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，但是MMS只有VMD、Domain和Named?Variable這3級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系，并不能區(qū)分IEC?61850眾多的ACSI數(shù)據(jù)。所以，ACSI到MMS的映射存在一定的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種合適的方法解決ACSI到MMS的映射矛盾，從而使映射能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種IEC61850服務(wù)中基于ACSI-FC的映射方法，包括如下步驟：

（1）、IEC61850通信系統(tǒng)中服務(wù)器的MMS樹形數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用ACSI-FC的結(jié)構(gòu)，即在ACSI的結(jié)構(gòu)中位于LN層和DATA層之間添加了FC標(biāo)識(shí)這一層信息，那么，具有相同F(xiàn)C功能的DATA對(duì)應(yīng)上一級(jí)同一FC標(biāo)識(shí)；

（2）、具有相同F(xiàn)C功能的DATA用一個(gè)密匙標(biāo)記；使用對(duì)稱加密方案，每個(gè)合法的發(fā)送者都與其接收者共享一個(gè)相同的密匙，即信息的發(fā)送方和接收方使用同一個(gè)密匙去加密和解密數(shù)據(jù)；

（3）、將MMS數(shù)據(jù)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立BOM層次，由數(shù)據(jù)層次間的相互關(guān)系建立各自E-R聯(lián)系，這種聯(lián)系包括：①父項(xiàng)—子項(xiàng)，稱為正向聯(lián)系；②子項(xiàng)—父項(xiàng)，稱為反向聯(lián)系；

（4）、通過FC和密鑰的共同作用，唯一確定數(shù)據(jù)：對(duì)MMS樹形數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行搜索或遍歷時(shí)，如果有確定的一個(gè)或多個(gè)FC限制，則將它們進(jìn)行位或操作后得到一個(gè)FC，與MMS結(jié)構(gòu)樹中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的FC標(biāo)識(shí)進(jìn)行位與操作，如果結(jié)果為零則跳過這一節(jié)點(diǎn)；如果結(jié)果為1，則讀取數(shù)據(jù)；如果沒有FC限制，則使用OxFFFFFFFF進(jìn)行搜索即可；

進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行密匙的自動(dòng)拾取和匹配，首先ACSI映射前就獲取ACSI服務(wù)的密匙S；MMS接收到ACSI的密匙S后，就對(duì)相應(yīng)的服務(wù)進(jìn)行匹配，根據(jù)數(shù)據(jù)的FC功能，找到MMS下相應(yīng)FC功能下的DATA數(shù)據(jù)，并獲取DATA數(shù)據(jù)的密匙Si，當(dāng)密匙S等于Si時(shí)，則獲取數(shù)據(jù)；當(dāng)密匙不同時(shí)，則DATA數(shù)據(jù)的密匙Si通過過濾器重新挑取密匙后進(jìn)行匹配，直至密匙S等于Si后，獲取數(shù)據(jù)；

IEC61850通信服務(wù)底層采用基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議棧。