从二维表到树

江苏•南京2020年1月24日©国电南自，胡道徐从二维表到树——IEC61850完全解构2020年1月24日©国电南自，胡道徐2从61850能联想到什么？•国际标准•变电站自动化•面向对象•数字化变电站•建模•自描述•……2020年1月24日©国电南自，胡道徐3那么61850究竟是什么？•一个通信规约•仅此而已•通信规约是纲，其它都是目•纲举目张2020年1月24日©国电南自，胡道徐4通信规约是什么？•是手段，而不是目的•实现特定功能的技术方法•目的：满足用户需求•不可舍本逐末2020年1月24日©国电南自，胡道徐561850可实现哪些用户需求？•互操作•数字化变电站2020年1月24日©国电南自，胡道徐661850以何手段实现需求？•以无比复杂的手段实现•把简单的事情复杂化•商业利益驱动•造就了许多机会2020年1月24日©国电南自，胡道徐761850复杂性何来？•罪魁祸首：面向对象建模•通用、灵活、可扩展、适应未来技术•打乱了信息分类二维表的传统•小鸡吃蚯蚓——自绕自脖子2020年1月24日©国电南自，胡道徐8何谓面向对象？•经典的解释：私有的数据+公开的方法•来自软件领域•试图解决软件重用问题•对象只有当它作为对象使用的时候，才体现出价值•用于61850：强行理论拔高–逻辑对象vs.物理对象–功能可以分布，却难以重构2020年1月24日©国电南自，胡道徐9通信规约的本质•地址–要传送什么信息？•编码–信息内容如何解释？•纠错–如何处理通信中的错误？2020年1月24日©国电南自，胡道徐1061850之前的典型规约（串口103）•地址–链路地址、ASDU地址–功能码、点号–通用分类服务（组号、条目号），自描述•编码–数据类型和信息语义相结合•纠错–纵横奇偶校验–链路控制规则：窗口为1的简单停等2020年1月24日©国电南自，胡道徐1161850规约•地址–层次型树状结构–变量名称•编码–复杂（基本类型-派生的标准类型）–灵活（允许用户扩展各种数据结构）•纠错–传输层（TCP可靠流传输）–应用层（交互过程、返回码、状态机）2020年1月24日©国电南自，胡道徐12认识61850模型•层次型树状的数据结构–PHD-LD-LN-DO-DA•定义了面向电力系统应用的服务–测量、信号、控制–定值、事件、录波–GOOSE、SMV•面向对象？–集中体现在逻辑节点上–纸上谈兵（一次设备、保护继电器）2020年1月24日©国电南自，胡道徐13“面向对象”之局限•增加了数据描述的复杂性•违背了信息按专业分类的管理模式•逻辑模型和装置模块不直接对应•不方便现场施工和调试•更适合智能化一次设备•现阶段不够充分和必要2020年1月24日©国电南自，胡道徐14赶鸭子上架•二维表到树的映射–如何表达树：XML，结构的一层层定义–如何映射：厂家私有的方法–IED配置器工具与信息集成•信息转换中的损失–语义空间的交集–牵强附会、滥竽充数、标新立异•根本的出路：磨合2020年1月24日©国电南自，胡道徐15赶鸭子下架•归根结底还是要分类的信息•读写树的叶子效率低下•数据集（DATASET）–索引数组–分类信息表–报告和GOOSE传送的对象2020年1月24日©国电南自，胡道徐16说一下自描述•离线配置工具–SCL描述这棵树–系统配置器：植树造林–IED配置器：厂商工具•在线获取描述–“资源管理器”浏览–可用于静态配置的校验2020年1月24日©国电南自，胡道徐1761850：远动信息•遥信遥测脉冲量–报告（带缓冲与不带缓冲）–总召唤、周期、突发–压缩因子与缓存时间•遥控遥调–给读操作和写操作赋予意义–啰里啰唆定义了4种模式2020年1月24日©国电南自，胡道徐1861850：保护信息•定值–专门的模型–召唤、修改、切换•压板–逻辑节点模式和状态–GGIO•事件–保护逻辑节点的启动和动作•录波–COMTRADE文件2020年1月24日©国电南自，胡道徐1961850：遗忘了的•COS与SOE–所有事件均带时标•定值清单和动作报告–面向装置还是面向LN管理•双网–商业利益因素？•COMTRADE文件名称规范–无关紧要还是照顾厂家？2020年1月24日©国电南自，胡道徐2061850：改进了的•带缓冲报告与日志–通信中断信息不丢失与历史值查询•透明文件传输–升级程序和配置•TCP保活•一发多收的横向联系–防误闭锁–保护配合2020年1月24日©国电南自，胡道徐2161850的数字化变电站准备•智能一次设备模型–在线监测信息•采样值传输–9-1：高效但扩展性不好–9-2：灵活但效率低下•快速命令传输（GOOSE）–灵活但效率低下–模型配置复杂2020年1月24日©国电南自，胡道徐22数字化变电站与61850的关系•目的vs.手段–达到目的手段可以有多种•功能vs.方法–方法的组合可以实现不同功能•特定时空的不完美交汇–软硬件水平和协议效率的矛盾–一二次分工和大一统协议的矛盾–有关联，但不相互依赖2020年1月24日©国电南自，胡道徐23回望标准•可行性研究–1，概述•需求分析–3，总体要求；–5，功能和设备模型的通信要求•设计–7，建模及抽象通信服务接口（ACSI）2020年1月24日©国电南自，胡道徐24回望标准（续）•实现–8、9，特定通信服务映射（SCSM）–6，系统描述语言（SCL）•测试–10，一致性测试•说明书–2，术语–4，系统和项目管理2020年1月24日©国电南自，胡道徐25现实中的61850•通信协议2020年1月24日©国电南自，胡道徐26现实中的61850•建模与数据映射–保护、测控、GGIO–智能一次设备vs.智能操作箱•GOOSE输入输出配置–逻辑端子排–防误闭锁信息共享2020年1月24日©国电南自，胡道徐2761850，一路好走•商业利益推动成功–标准会失败吗？–通过工程实践来改进–也许打折扣执行–最起码取消了规约转换器–码表变成了变量对照表–各大厂商的利益驱动–哪怕面目全非，但IEC61850一定会成功！2020年1月24日©国电南自，胡道徐28愿各位：入化境，修成正果•首先：有概念–昨夜西风凋碧树–独上高楼，望尽天涯路•然后：搞研发–衣带渐宽终不悔–为伊消得人憔悴•终于：产品化–众里寻她千百度–蓦然回首，那人却在灯火阑珊处