一种智能变电站的多规约通信映射方法.pdf

第 38 卷第 2 期电 力 科 学 与 技 术 学 报Vol.38 No.22023 年 3 月JOURNAL OF EIECTRIC POWER SCIENCE AND TECHNOLOGYMar.2023一种智能变电站的多规约通信映射方法李国号1，胡春潮2，洪毅文1，刘冲3（1.广东电网有限责任公司中山供电局，广东 中山 528400；2.广东电科院能源技术有限责任公司，广东 广州 510000；3.南华大学电气工程学院，湖南 衡阳 421000）摘要：目前大多数变电站的通信基于 IEC 61850标准，但其性能落后于现代通信技术，阻碍了变电站向智能轻量级通信的全面过渡。为此，提出一种通信映射方法，结合简明二进制对象表示（CBOR）格式，将 IEC 61850标准映射到受限应用程序协议（CoAP）。首先，给出常用 IEC 61850服务的 CoAP映射 URI和请求方法；其次，对 CoAP订阅模式进行扩展，以解决 IEC 61850到 CoAP 映射需求；最后，搭建通信映射模型验证所提出方法的有效性。与现有的 WSSOAP、HTTP 映射方案相比，CoAP+CBOR 只需要 44%、18%的信息大小以及 71%、85%的通信时间，可以缓解电网中设备和网络资源受限的问题。关键词：智能变电站；映射；IEC 61850DOI：10.19781/j.issn.16739140.2023.02.019中图分类号：TM863文章编号：16739140（2023）02016811A multiprotocol communication mapping method for intelligent substationLI Guohao1，HU Chunchao2，HONG Yiwen1，LIU Chong3（1.Zhongshan Power Supply Bureau，Guangdong Power Grid Co.，Ltd.，Zhongshan 528400；2.Energy Technology Co.，Ltd.of GuangdongElectric Power Academy，Guangzhou 510000；3.School of Electrical Engineering，Nanhua University，Hengyang 421000）Abstract：At present，the communication of most substations is based on the IEC 61850 standard，but its performance islagging behind modern communication technology，which hinders the comprehensive transition of the substation tointelligent lightweight communications.To this end，a communication mapping method is proposed，which combines theconfident binary object representation（CBOR）format and maps the IEC 61850 standard to the constrained applicationprotocol（CoAP）.Firstly，a COAP mapping URI and request method of commonly used IEC 61850 services are given.Secondly，the COAP subscription mode is expanded to resolve the IEC 61850 to COAP mapping requirements.Finally，the communication mapping model is set to verify the effectiveness of the proposed method.Compared to existingWSSOAP and HTTP mapping schemes，COAP+CBOR requires only 44%and 18%of information size，71%and 85%communication time，which alleviates the problem of limited equipment and network resources in the power grid.Key words：intelligent substation；mapping；IEC 61850IEC 61850 是最初设计用于对变电站自动化系统进行建模、控制和监测的标准，现已扩展到支持如风力发电厂、水力发电站和分布式能源等新的电力系统领域13。该标准定义了数据模型、报告方收稿日期：20210315；修回日期：20210431基金项目：广东电网有限责任公司科技项目（032000KK52180063）通信作者：李国号（1974），男，高级工程师，主要从事电网自动化研究；Email：李国号，等：一种智能变电站的多规约通信映射方法第 38 卷第 2 期案、事件、设置、样本数据传输以及命令和数据存储，使得变电站设备能够正常运行。IEC标准规范定义通信模型包括映射：制造报文规范（manufacturing message specification，MMS）4、串行通信5和 ISO/IEC 88023 以太网6。除此之外，研究学者还提出了在智能电网自动化系统内进行 通 信 的 其 他 方 式，如 通 用 对 象 代 理 体 系 结 构（commonobjectrequestbrokerarchitecture，CORBA）、超 文 本 传 输 协 议（hyper text transferprotocol，HTTP）表述性状态传递（representational rtate transfer，REST）等78。由于超文本传输协议基于文本的特性，使用可扩展通讯和 表 示 协 议（extensible messageing and presenceprotocol，XMPP）的复杂性，以及基于冗长的可扩展标记语言（extensible markup language，XML），导致网络上的通信争用造成较大通信开销。随着智能设备在变电站中的应用，为了降低CPU、RAM 和能耗，研究学者为资源受限的设备定义了新的轻量级网络协议9。虽然变电站的能耗不是首要问题，但如果设备需求量大，部署设备的运行成本可能会很高。因此，更便宜且受限的智能设备需要采用轻量级通信方法10。在现有的研究中，已经提出了不同的轻量级协议来映射 IEC 61850标准1113，最广泛使用的轻量级协议是受限应用协议（constrained application protocol，CoAP）和 消 息 队列 遥 测 传 输 协 议（message queuing telemetrytransport，MQTT）。由于 MQTT 设计时间较早，应用相对成熟，然而对于环境控制，CoAP的客户端服务器模型比 MQTT 的发布订阅模型适应性更强。此外，MQTT 需要一个代理来控制不同设备之间的通信，这会增大通信开销。因此，在变电站环境中使用 CoAP是一个更好的选择。文献 14 首次将 IEC 61850 标准映射至 CoAP，然而，研究中只映射了一组不完整函数，并且没有遵循 RESTful方法，对PUT和GET请求需使用不同的资源；文献 15 分析了CoAP的订阅扩展的可能性，分析结果可以增强CoAP通知，但对订阅机制的增强是有限的。上述文献都侧重于减少通知递送的数量，或在可能的情况下聚合或跳过通知。然而 IEC 61850到CoAP 的映射具有以下需求：使用 PUT/POST 订阅；请求上可不包含资源具体表示；可通过关联资源订阅。目前暂无相关研究可全部满足 IEC 61850标准映射至 CoAP 的实际需求。在对比 IEC 61850对不同通信协议的映射方法后，本文提出一种新的IEC 61850标准服务于 CoAP的映射方法，并将资源表示格式改为简明二进制对象表示（concise binaryobject representation，CBOR），完 成 与 CoAP+CBOR 的完整网络堆栈集成，并对 CoAP 订阅机制进行扩展。这个扩展的订阅机制满足了映射需求，且所提出的通信体系结构可以应对轻量级响应问题，同时保持与后端的互操作性。1通信规约1.1IEC 61850标准IEC 61850 是 IEC 电力系统体系的一部分，最初的设计目的是为变电站的建模、控制和监测提供标准化参考。IEC 61850 的基本信息模型如图 1 所示，其中服务器（server）将 IED 连接到外部，由一组逻辑设备组成。逻辑设备（LD）为真实设备的虚拟表示，由一组逻辑节点（LN）组成；LN 为每个应用程序功能的虚拟抽象，所有 LD 包括一个零逻辑节点（LLN0），代表逻辑设备的公共数据；数据（data）是与 LN 相关的真实世界信息的表示。数据属性（data attributes）为数据实例的类型化信息，如数值、时间戳；数据集（dataset）为 LD 中包含的一组现有数据属性。serverfilelogical devicelogical nodedatadata attribute11*11*11*11*111110*0*0*10*LLN0111110.10.10.10.10.10.*0.*0.*0.*0.*0.*0.*0.*0.*0.*0.*control blocksBRCBURCBLCBSGCBGoCBGsCBMSVCBUSVCB0.1LOG 11 1111 1 1dataset图 1IEC 61850标准的基本信息模型Figure 1Basic information model of IEC 61850 standard169电力科学与技术学报2023 年 3 月IEC 61850 定义了控制块（CB），即用于配置和管理一组与信息模型相关的附加功能的专用类。1）报告（reporting）：定义生成信息数据集中的数 据 属 性 报 告 的 条 件，包 含 缓 冲 报 告 控 制 块（BRCP）和无缓冲报告控制块（URCB）2种类型。2）日志（logging）：日志控制块（LCB）配置要记录的分组数据属性以及该日志记录的条件。3）配置（configuration）：配置组控制块（SGCB）定义配置组或在不同组之间切换。4）事件（eventing）：基于发布订阅机制，管理设备中生成事件的传递，包含由 GOOSE 控制块（GOCB）管 理 的 面 向 对 象 的 一 般 变 电 站 事 件（GOOSE），以支持数据属性组在数据集中的传递；由 GSSE 控制块（GSCB）管理的一般变电站状态事件（GSSE），用于提供基本状态更改信息。5）采样值（sampled values）：以时间控制的方式管理采样信息的传输，可以通过 2种方式实现，即使用多播采样值控制块（MSVCB）的多播通信或使用单播样本值控制块（USCVB）的单播通信。所有的 CB 都包含在 LNS 中，采用一个名称和一个绝对引用进行标识，该标识能够在整个模型中唯一地指向 CB。1.2CoAP+CBOR协议CoAP 是一种可用于客户端服务器通信中的REST 交互的通信协议。CoAP 定义了 HTTP 请求方 法 的 子 集，即 GET、POST、PUT 和 DELETE。通过这些请求方法，CoAP 能够对资源执行基本的创建、读取、更新和删除功能；GET 用于检索资源表示，且不会修改资源；POST 用于根据传输的资源表示创建新资源或更新现有资源；PUT 用于更新资源，并且是幂等的。HTTP和 CoAP之间的一个主要区别是后者在用户数据报协议（user datagram protocol，UDP）而不 是 传 输 控 制 协 议（transmission control protocol，TCP）之 上 运 行。对 于 响 应 代 码，CoAP 既 使 用HTTP 代码的子集，也使用专门为 CoAP 定义的新代码。在没有安全性的情况下运行时，CoAP 使用5683 端口，如果在 DTLS 之上，则使用 5684 端口。资源可以用 URI寻址，URI也可以包含查询。与 TCP 相反，UDP 不能保证数据包传递和排序 的 可 靠 性，因 此，CoAP 在 应 用 层 使 用 可 确 认（CON）和不可确认（Non）消息机制，前者需要确认，后者使用即发即忘方法。CoAP 的另一个重要特性是它的扩展性，此特性允许使用通知推送，从而产生发布/订阅通信模式。客户端可通过发送扩展的 GET 请求，并激活观察选项，服务器随后将客户端添加到该资源的订阅户列表中，并使其随时了解资源的更改。CBOR 在 RFC 7049 中的定义是一种二进制序列化数据格式，其目标是用较小的代码占用空间、较 小 的 消 息 大 小 和 可 扩 展 性 进 行 编 码，这 使 得CBOR 非常适合智能电网环境。在文献 17 中比较了智能电网环境中的几种数据表示格式，并得出CBOR 表示数据比 JSON 和 XML 需要更少字节的结论。本文使用 CBOR 来减少 IEC 61850 映射到CoAP传输的消息开销。2方案设计2.1IEC 61850到 CoAP的映射抽象通信服务与信息模型的每个抽象类相关联，7类 IEC 61850服务于 CoAP的映射方法如下。1）基本服务。服务器类（server）：GetServerDirectory 以所有 LD 或文件的名称列表进行响应。若要映射此函数，则需 2个不同的 URI，一个用于请求 LD，另一个用于文件。逻 辑 设 备 类（logical devices）：GetLogicalDeviceDirectory 用于检索引用 LD 的所有可见逻辑节点的列表。逻辑节点类（logical node）：GetLogicalNodeDirectory 检索逻辑节点的对象列表。GetAllDataValues检索逻辑节点可见的所有数据的属性，在其中添加查询并允许根据数据的函数约束（FC）过滤数据。数据类（data）：GetDataValues 读取完整数据或其中一部分；SetDataValues 设置数据；GetDataDirectory 检索可见的逻辑节点被引用数据的属性名的列表；GetDataDefInition 使客户端能够获得逻辑节点可见数据定义的列表。数据集类（dataset）：GetDataSetValues 返回170李国号，等：一种智能变电站的多规约通信映射方法第 38 卷第 2 期可访问的引用数据属性值；SetDataSetValues 用来设置被引用的数据集属性值；CreateDataSet允许客户端创建一个数据集，其中的成员列表由可访问的功能约束数据（FCD）或功能约束数据属性（FCDA）定义；DeleteDataSet允许客户端请求服务器删除数据集。为了映射这些服务，可以为GetDataSetDirectory服务增加一个新级别的 URI，并使用数据集的基本URI 来读取、删除和更新。服务于 CoAP URI的映射方法如表 1所示。2）IEC 61850 标准定义了 68 项服务，已实现CoAP映射的服务如表 27所示，给出了 IEC 61850函数的名称、映射的 URI和 CoAP 请求方法以及标识符。已经实现的服务包括：报告、日志、设置、事件、采样值传输以及附加服务。表 1基本服务 CoAP映射Table 1Mapping of basic services to CoAP基本服务serverlogical devicelogical nodedatadataset函数GetServerDirectoryGetServerDirectoryGetLogicalDeviceDirectoryGetLogicalNodeDirectoryGetAllDataValuesGetDataValuesSetDataValuesGetDataDirectoryGetDataDefinitionGetDataSetValuesSetDataSetValuesCreateDataSetDeleteDataSetGetDataSetDirectoryURIcoap：/host /LDscoap：/host /Filescoap：/host /LDs/LDcoap：/host /LDs/LD/LN/ACSIClasscoap：/host /LDs/LD/LN/AllValues？FC=fc coap：/host /LDs/LD/LN/Datas/Datacoap：/host /LDs/LD/LN/Datas/Datacoap：/host /LDs/LD/LN/Datas/Data/Directorycoap：/host /LDs/LD/LN/Datas/Data/Definitioncoap：/host /LDs/LD/LN/Datasets/Datasetcoap：/host /LDs/LD/LN/Datasets/Datasetcoap：/host /LDs/LD/LN/Datasetscoap：/host /LDs/LD/LN/Datasets/Datasetcoap：/host /LDs/LD/LN/Datasets/Dataset/Directory方法GETGETGETGETGETGETPUTGETGETGETPUTPOSTDELETEPUT表 2报告服务 CoAP映射Table 2Mapping of reporting services to CoAP报告服务BRCBURCB函数ReportGetBRCBValuesSetBRCBValuesif enableReportGetURCBValuesSetURCBValuesif enableURIcoap：/host /LDs/LD/LN/BRCBs/BRCB/Reportscoap：/host /LDs/LD/LN/BRCBs/BRCBcoap：/host /LDs/LD/LN/BRCBs/BRCBcoap：/host /LDs/LD/LN/BRCBs/BRCB/Reportscoap：/host /LDs/LD/LN/URCBs/URCB/Reportcoap：/host /LDs/LD/LN/URCBs/URCBcoap：/host /LDs/LD/LN/URCBs/URCBcoap：/host /LDs/LD/LN/URCBs/URCB/Report方法notificationGETPUTGET+Obs.notificationGETPUTGET+Obs.表 3日志服务 CoAP映射Table 3Mapping of logging services to CoAP日志服务LCBlog函数GetLCBValuesSetLCBValuesQueryLogByTimeQueryLogAfterGetLogStatusValuesURIcoap：/host /LDs/LD/LN/LCBs/LCBcoap：/host /LDs/LD/LN/LCBs/LCBcoap：/host /LDs/LD/LLNO/LOG？tstart=tstart&？tstop=tstop coap：/host /LDs/LD/LLNO/LOG？tstart=tstart&？entry=entryid coap：/host /LDs/LD/LLNO/LOG/Status方法GETPUTGETGETGET171电力科学与技术学报2023 年 3 月表 4设置服务 CoAP映射Table 4Mapping of setting services to CoAP设置服务函数SelectActiveSGSelectEditSGSetSGValuesConfirmEditSGValuesGetSGValuesGetSGCBValuesURIcoap：/host /LDs/LD/LLNO/SGCB？action=activecoap：/host /LDs/LD/LLN0/SGCB？action=editcoap：/host /LDs/LD/LLNO/SGCBcoap：/host /LDs/LD/LLNO/SGCB？action=confirmcoap：/host /LDs/LD/LLNO/SGCB？buffer=active/editcoap：/host /LDs/LD/LLNO/SGCB/Status方法PUTPUTPUTPUTPUTGET表 5事件服务 CoAP映射Table 5Mapping of event services to CoAP事件服务GOCBGSCB函数SendGOOSEMessageGetGoReferenceGetGOOSEElementNumberGetGoCBValuesSetGoCBValuesif enableSendGSSEMessageGetGsReferenceGetGSSEDataOffsetGetGsCBValuesSetGsCBValuesif enableURIcoap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCB/event coap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCB？offset=ncoap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCB？ref=ref coap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/GoCB/event coap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCB/event coap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCB？offset=ncoap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCB？label=label coap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/GsCB/event 方法notificationGETGETGETPUTGET+Obs.notificationGETGETGETPUTGET+Obs.表 6采样值传输服务 CoAP映射Table 6Mapping of sample value transmission services to CoAP采样值传输服务unicastmulticast函数SendUSVMessageGetUSVCBValuesSetUSVCBValuesif enableSendMSVMessageGetMSVCBValuesSetMSVCBValueif enableURIcoap：/host /LDs/LD/LLN0/USVCBs/USVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/USVCBs/USVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/USVCBs/USVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/USVCBs/USVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/MSVCBs/MSVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/MSVCBs/MSVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/MSVCBs/MSVCBcoap：/host /LDs/LD/LLN0/MSVCBs/MSVCB方法notificationGETPUTGET+Obs.notificationGETPUTGET+Obs.表 7附加服务 CoAP映射Table 7Mapping of additional services to CoAP附加服务access controlfile transfer函数AssociateAbortReleaseGetFileSetFileDeleteFileGetFileAttributeValuesURIcoap：/host /Associationscoap：/host /Associations/AssId？action=abortcoap：/host /Associations/AssId？action=releasecoap：/host /Files/Filecoap：/host /Files/Filecoap：/host /Files/Filecoap：/host /Files/File/Status方法POSTDELETEDELETEGETPOSTDELETEGET172李国号，等：一种智能变电站的多规约通信映射方法第 38 卷第 2 期2.2CoAP订阅扩展首先制定减少通信开销和延迟的具体需求，然后提出 CoAP订阅扩展解决方案。需求 1使用 PUT/POST 订阅。客户端只能使用带有当前订阅扩展名的 GET 请求进行订阅。若要实现这一需求，则需允许客户端在单个步骤中创建或更新资源并订阅。需求 2无具体资源表示的响应。在某些使用案例中，客户端可能希望从低带宽数据连接中获取通知，但在订阅时可能不需要当前资源具体表示。如果资源很大，则此响应可能也会很大。需求 3通过关联资源订阅。客户端可能希望更新、创建或读取配置资源，并订阅与其相关的资源。而使用 CoAP 当前订阅机制，客户端将需要发送多个独立的请求。为了解决这些需求，创建 2 个新的选项和 4 个新的响应代码，分别如图 2、3所示。No2443CxUxNRxNameNo-payloadObserve-uriFormatemptystringLength00255Default（none）（none）图 2所提出的 CoAP新选项Figure 2The proposed new options for CoAPDescriptionSubscribedCreated and SubscribedChanged and SubscribedContent and SubscribedCode2.102.112.142.15图 3所提出的 CoAP新响应代码Figure 3The proposed new response codes for CoAP2 个新选项为 Nopayload 和 Observeuri，前者向服务器表明客户端此刻对接收资源不感兴趣，而后者则表明客户端想要订阅相关资源的通知；新响应代码允许服务器指示客户端订阅已成功，但它不包括资源的具体表达，因为客户端请求不接收它。这些新的 CoAP选项和响应代码可以解决所提出的需求，并在订阅资源时减少开销和消息数量。订阅扩展解决过程如下。1）使用 PUT/POST 订阅。目前客户端只能使用 GET请求进行订阅，不能使用 PUT 或 POST。对 PUT 或 POST 请求使用Observe 选项，模仿 GET 请求，其中服务器以 2.01Created或 2.04 Changed代码和 Observe选项进行响应，这样，客户端就可以在订阅通知的同时创建或更新资源，响应后通知的工作方式与当前方式相同。使用 PUT 更新资源的值，订阅资源并获取通知，如图 4所示。RequestResponseNotificationNotificationPUT+obs/resource2.04 Changed+obs value_12.05 Content+obs value_22.05 Content+obs value_3图 4更新资源的值、订阅资源并获取通知Figure 4Update the values of a resource,subscribe toit and get notifications2）无具体资源表示响应。通过 nopayload 选项，客户端可以让服务器知道订阅时不需要资源表示，若服务器不能识别该选项，则将发送整个资源表示；当包含 nopayload选项时，observe选项也必须出现在请求中。为了处理响应，添加图 3所示的 4个代码，这些响应表明客户端已成功订阅，但响应未带有资源表示。一个交互显示如图 5所示，使用 GET 请求订阅资源但不接收当前资源表达，带有 observe和 nopayload 选项。正确的交互响应是 2.10 Subscribed，而如果订阅失败，则响 应 是 5.00 Internal Server Error 或 5.03 ServiceUnavailable。RequestResponseNotificationNotificationGET+obs+no-payload/resource2.10 Subscribed 2.05 Content+obs value_12.05 Content+obs value_2图 5未获取当前状态和通知的情况下订阅资源Figure 5Subscription to a resource without getting thecurrent state and notifications3）通过关联资源订阅。当资源具有另一相关资源时，客户端可能想要订阅其中之一，同时向另一资源发送请求。使用observeruri选项可以在订阅主资源的同时读取、更新或创建资源。订阅不同的资源并获取资源的表示 形 式 和 通 知 如 图 6 所 示，2.15 Content andSubscribed 响应为请求到的资源表示以及客户端将订阅相关的资源。如果无法处理订阅请求，则响应代码回落到 2.05 Content；对于其他问题，通常使用错误代码。但是，当客户端想要订阅的资源不存在173电力科学与技术学报2023 年 3 月时，正确的响应代码是 4.02 BadOption，响应应该包括 observeruri选项。RequestResponseNotificationNotificationGET+obs+obs-uri/resource2.15 Conten&Subscribed+obs-uri value_12.05 Content+obs value_22.05 Content+obs value_3图 6订阅不同的资源并获取资源的表示形式和通知Figure 6Subscribe to different resources and get therepresentation and notifications of the resourcesObserveuri 选项和 Nopayload 选项也可以一起使用。没有获得表示的情况下轮询资源，订阅不同的资源并获取通知如图 7 所示，客户端可以发送请求到一个资源并订阅其相关的资源。如果可以正确处理请求，服务器将响应 2.10 Subscribed；对于一般错误，使用常规错误码。如果相关的 uri 不存在，则使用 4.02 BadOption 和 observeruri 选项；如果 客 户 端 无 法 订 阅，则 使 用 5.00 Internal ServerError或 5.03 Service Unavailable。RequestResponseNotificationNotificationGET+obs+no-payload+obs-uri/resource2.10 Subscribed+obs-uri 2.05 Content+obs value_12.05 Content+obs value_2图 7没有获得表示的情况下轮询资源、订阅不同的资源并获取通知Figure 7Poll a resource without getting the representation,subscribe to a different resource and get notifications如果客户端希望通过 PUT 或 POST 请求创建或更新资源，类似于GET，服务器将响应2.11 Createdand Subscribed 或 2.14 Changed and Subscribed，并提供 Observeuri选项，但不携带有效资源表达。成功订阅已存在资源的 PUT 请求如图 8 所示。如果无 法 订 阅，服 务 器 将 使 用 2.01 Created 或 2.04Changed。与GET请求一样，如果observeuri选项中的资源不存在，服务器将响应 4.02 Bad option 和observeuri选项。图 48 表明：所描述的新选项和响应代码只在订阅机制中起作用，通知是按照当前机制传递的。遵 循 RFC 7252 规 则，将 代 码 号 24 表 示Nopayload，43 表 示 Observeuri。如 果 忽 略Nopayload，服务器则可以处理发送携带资源具体表示的请求，该选项仅指示客户端是否需要带资源表示进行响应，它没有长度和格式；Observeuri 与uripath 平行，表示客户端想订阅的某个资源，与uripath 选项类似，以字符串格式表示，最大长度为255。订阅 observeuri 资源条件之一是该资源必须是可以被观察的。RequestResponseNotificationNotificationPUT+obs+no-payload+obs-uri/resource2.14 Changed&Subscribed+obs-uri 2.05 Content+obs value_12.05 Content+obs value_2图 8未获得表示的情况下更新资源、订阅其他资源并获取通知Figure 8Update a resource without getting therepresentation,subscribe to a different resourceand get notifications3方案实现为了评估所提出的映射方法，使用文献 17 中开发并首次引入的软件工具，该工具可以图形化地创建兼容 IEC 61850的数据模型。给定信息后该工具可生成通信协议的源代码，此源代码将数据模型与用户选择的通信堆栈集成在一起，并适配 IEC61850 的服务模型。HTTP 映射使用 JSON 作为数据的表示格式，而 WSSOAP 使用 XML；本文映射方法使用 CBOR进行数据表示。本 文 将 文 2 所 述 的 CoAP 选 项（在 SetBRCBValues 和 SetURCBValues 函数中）添加到系统中，如表 8 所示。客户端在更新 BRCB 或 URCB 时，想要订阅带有 CoAP当前规范的选项和响应码的报表时，需要先更新值，然后再发出订阅请求。有了新选项即可一步到位，但是，若客户端只想更新值而不是订阅报告，则请求与传统方案相同。因此，所提出的方案支持以下需求：在 nopayload 选项的情况下订阅报告，在生成报告之前不会请求；通过RCB 资源订阅报表，而不是直接订阅；使用 PUT 请求在更新 RCB资源时订阅。IEC 61850 工具生成不同层次结构的代码，如图 9所示，底层 libmodelkernel包含 IEC 61850的核心功能，其上是 libmodelspecific，表示使用 Eclipse插件工具创建的数据模型。用于本文方案验证的数据模型是一个变电站模型。用于为不同通信协174李国号，等：一种智能变电站的多规约通信映射方法第 38 卷第 2 期议创建服务器的库位于下一层，这些库都有自己的服务器辅助库（libcoap、microhttpd、gsoap+）和数据的表示格式（libcbor、jsoncpp）；最后一层是生成的服务器，服务器集成了这些库。在 HTTP 和 WSSOAP 中，报 告 服 务 较 为 复