SCL文档工程实施
0 前言
随着数字化工程的逐渐增多，我们也应该为数字化普及所涉及到的技术，由原来的少部分人掌握，普及到每个人的身上。国内变电站的数字化，是一个趋势，是一个不可逆转的趋势，因此如果我们没有足够的数字化方面的人才，在今后的工程化实施过程中就会因人才匮乏而手忙脚乱。
而作为每一个工程人员，如果不懂得数据化工程的相关技术，也会在今后的竞争中处于被动。因此为了公司的生存，为了个人的生存，我们要时刻补充自己的大脑，来适应技术变革与创新。
这里，将会以最大的努力，将数字化变电站中，占据主要地位的SCL文档格式，以及工程使用方法和工程实施问题排查，做一总结性介绍。为了我们能够更快的入门与提高。
1 术语
这里仅仅列出一些重要术语，语法规则的术语，如果想深入研究，请参考相应文档。 XML Extensible Markup Language 扩展标志语言 SCL Substation Configuration description Language 变电站配置描述语言 RCB Report Control Block 报告控制块 IED Intelligent Electronic Device 智能电子设备 LD Logical Device 逻辑装置 LN Logical Node 逻辑节点 DO Data object class or instance 数据对象类型 DA Data Attribute 数据属性 BDA Baisc Data Attribute, that is not structured 非结构化的基本数据属性 DOI Instantiated Data Object (DATA) 实例化数据对象 DAI Instantiated Data Attribute 实例化数据属性 XSD XML Schema Definition XML语法定义 2 概述
2.1 SCL语言介绍
SCL (Substation Configuration description Language) 变电站配置描述语言，是IEC61850的模型语言，也是不同厂家进行互操作的语言基础。
图1 SCL包含的四部分（a）
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图2 SCL包含的四部分（b）
图1和图2分别从理解和文件上体现了SCL语言包含的四部分内容。SCL完美的描述了一个变电站的各个方面。主要包含：（1）变电站1次设备部分；(2)变电站通讯部分；（3）二次厂家的二次智能保护测控设备部分；（4）数据模型模板部分。
从图2可以看出每个文件都必须有个
IEC61850将工程实施过程中的不同阶段的符合SCL语法规则的文件进行了分类，这是为了适应工程的变化需求，也是为了规范化文档管理。
大家或许知道，以往不同厂家间进行规约联调，都要有装置厂家提供相应的点表给对方。
图3 常规点表交换方式 如图3所示，不同厂家的点表都需要通过某种文档进行交互，由于各个厂家定义的文件格式的不同，造成收到对方提供的点表后还需要辛苦的录入数据库。这一工作量对于高度自动化的今天，显然已成为负担，而且手动录入过程，也是容易犯错误的过程。
IEC61850对厂家的交互文件的格式进行了统一规定。到目前为止，标准提到的文件类型包括以下几种。说明一下，这几种文件格式均符合SCL语法格式。除了CID文件外，其余文件均可互操作。即不同厂家，在支持标准的情况下均可自动识别。
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-ICD（IED Capability Description）智能电子设备能力描述文件； -SSD（System Specification Description）系统规范描述文件；
-SCD（Substation Configuration Description）变电站配置描述文件； -CID（Configured IED Description）配置过的智能电子设备描述文件； -IID（Instantiated IED Description）实例化的智能电子设备描述文件； -SED（System Exchange Description）系统交换描述文件。
这些文件格式其实都是符合SCL语法的xml文件，但后缀被修改成这些标示而已，文件后缀其实并不重要，重要的是文件所描述的内容。例如一个ICD文件如果里面包含了通讯部分且实例化了，那么我们将其后缀修改为.CID，它就是CID文件了。因此这里的文件都是意识形态上的，是从文件所包含的内容上讲的，格式都是一致的。
其他厂家ICD文件ICD文件SSD文件系统规格工具SED文件IED配置工具inetOrg 人系统配置工具SED文件远方变电站的系统配置工具IID文件SCD文件站控级配置工具站控级应用IED配置工具CID文件IEC61850V1.0IEC61850V2.0
图4 数字化文件交换方式
这几种文件在工程中的使用方式及使用场合如图4所示。在说明这个过程之前就要提到一个配置工具套件了。就是PLM上已经发布的SCL工具，里面包含了这里提到的IED配置工具和系统配置工具。
由图4看出，ICD文件是由装置提供的，如果装置无法直接提供，通过IED配置工具（ICD配置工具）也可以进行配置生成。具备了所有设备的ICD文件（包括外厂家的），我们就可以使用系统配置工具（SCD配置工具）进行集成。对于图中橘黄色部分提到的文件在目前运用不成熟的情况下可以暂时不予考虑，但要稍加了解。SSD文件是描述变电站内一次设备拓扑关系的文件，可以定性为对一个变电站的设计（国内都是由电力设计院出）。SED文件是针对两个变电站间当使用GOOSE通讯时所需要的交换文件。IID文件是装置针对SCD工具配置过的文件的再次实例化，可以替换回SCD文件中的相应部分。
由SCD工具来集成所有的ICD文件，产生SCD文件，并配置报告控制块和通讯部分。SCD文件提供给监控和远动。监控使用监控工具将SCD文件导入，远动使用远动工具将SCD文件导入。
我们的SCD工具还可以导出CID文件，然后将CID文件分发到所有连接到网络上的相
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应设备。
这里文件格式的规定，将原来手动完成的工作变成了工具自动完成的工作。 3 工程实施过程 3.1 公共部分
首先一条，不管是监控或者装置，程序都需要采用PLM上发布的最新版本。如果使用中间版本，可能导致本已解决的问题而重现于工程。
针对我们的装置，要找到与之相对应的ICD文件，在未来，也可能使用装置导出工具从装置上直接获取ICD文件。由于随着IEC61850V2.0版本的推广，我们原有的工具安装带的文件均已不符合新的规则。目前的ICD文件部分以装置出厂自带的文件为准，随着不同装置版本的入库，均带的有自身的ICD文件和相关配置，可参考装置相关说明。
而针对一些用户，例如广东用户，要求ICD文件必须完全符合KEMA认证，那么就要对认证规则有所了解，通常情况下装置提供的文件是不需要修改的。只有当使用VLD工具对装置功能进行裁剪时才需要修改与之相应的部分，即使这样，此时的工程修改也是简单的修改，仅仅修改相关的数据集即可。
在ICD文件正确无误的情况下，我们才可以正确的执行下面的工作。 3.2 我们监控与我们装置
第一步，我们要将该变电站用到的装置的ICD文件全部拿到，然后放到SCD工具相应目录下；
第二步，使用SCD工具，添加站控层计算机IED设备，同时安排IED名称（需要全站唯一，以下不再说明）；
第三步，使用SCD工具，添加该站用到的全部装置，即上面提到的ICD文件，并安排IED名称；
第四步，使用SCD工具，配置网络，安排全站IP地址，在通讯部分进行配置，可以配置双网；
第五步，使用SCD工具，配置每个装置的报告控制块客户端使能控制，这里程序有个自动配置功能，可使用自动配置，一键（报告定制）安排所有装置报告控制块使能控制；
第六步，使用SCD工具，导出CID文件，也可一键（导出CID）全部导出，当然也可以分开导出；
第七步，使用SCD工具，文件传输，如果此时装置全部在网络上且运行正常，则使用文件分发，将配好的CID文件全部自动分发到所有在线设备。
通过以上七步完成了，对我们装置的半自动配置，当然在现行具备网关特性的装置中，还要穿插针对网关的转换配置，其中包括使用systool工具，编辑103设备与61850设备的映射关系，在我们的装置出厂时，都已经具备了103与61850设备的映射模板，使用systool工具需要修改的部分是IED名称的改变，然后导出相关文件，使用ftp工具进行分发。
3.3 我们监控与外厂家装置
如果包含我们的设备，那么操作步骤如上，以下介绍针对外厂家设备情况，需要的互操作步骤。
第一步，我们要求相应厂家提供正确的ICD文件，然后放到SCD工具相应目录下； 第二步，使用SCD工具，添加站控层计算机IED设备，同时安排IED名称（需要全站唯一，以下不再说明）；
第三步，使用SCD工具，添加该站用到的全部装置，即外厂家提供的ICD文件，并安排IED名称；
第四步，使用SCD工具，配置网络，安排全站IP地址，在通讯部分进行配置，可以配
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置双网；
第五步，使用SCD工具，配置每个装置的报告控制块客户端使能控制，这里程序有个自动配置功能，可使用自动配置，一键（报告定制）安排所有装置报告控制块使能控制；
第六步，提供SCD文件给相应厂家，如果对方不具备解析SCD文件能力，则可分发成CID再提供给对方。
3.4 我们装置与外厂家监控
第一步，将我们装置的ICD文件，放到SCD工具相应目录下；
第二步，使用SCD工具，添加站控层计算机IED设备，同时安排IED名称（需要全站唯一，以下不再说明）；
第三步，使用SCD工具，添加我们的全部装置，并根据对方监控的要求安排IED名称； 第四步，使用SCD工具，配置网络，安排全站IP地址，在通讯部分进行配置，可以配置双网；
第五步，使用SCD工具，配置每个装置的报告控制块客户端使能控制，这里程序有个自动配置功能，可使用自动配置，一键（报告定制）安排所有装置报告控制块使能控制；
第六步，使用SCD工具，导出CID文件，也可一键（导出CID）全部导出，当然也可以分开导出；
第七步，使用SCD工具，文件传输，如果此时装置全部在网络上且运行正常，则使用文件分发，将配好的CID文件全部自动分发到所有在线设备。
通过以上七步完成了，对我们装置的半自动配置，当然在现行具备网关特性的装置中，还要穿插针对网关的转换配置，其中包括使用systool工具，编辑103设备与61850设备的映射关系，在我们的装置出厂时，都已经具备了103与61850设备的映射模板，使用systool工具需要修改的部分是IED名称的改变，然后导出相关文件，使用ftp工具进行分发。
4 文件错误验证规则 4.1 验证规则概述
根据标准引用的层次不同，我们可以将验证分为三个层次的验证。首先标准是基于w3c的xml语法，语法规则要遵循schema约束定义，这就是最基本的语法验证；基于此之上要遵循IEC61850的模型进行建模，这些在语法层面上是无法约束的，这就是属于第二层验证，标准规则验证；针对我们应用，又有相应的应用约束，那么就有了第三层验证，应用验证。 4.2 语法验证细则
这里语法规则，按照节点进行详细介绍，以schema语法为准，这里仅抓需要关心部分介绍，注意大小写，一个不能错。
注：Substation部分属于变电站一次设计部分，国内暂时由电力设计院设计，因此跨过该节点的介绍。 4.2.1 SCL节点
节点属性：无关心内容
子节点：必须按先后顺序排列 序号 0 1 2 3 4 子节点名 Header Substation Communication IED DataTypeTemplates 个数说明 必须有且只能有一个 可包含0个到多个 可包含0个到1个，即最多1个 可包含0个到多个 可包含0个到1个，即最多1个 约束条件：
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