Integration of Iot technologies into the Smart Grid




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Bog'liq
sensors-22-02475-v2

IEC 61850 Web Platform 
Middleware 
RESTful Web Service Interface 
Local SCL 
Repository 
IEC 61850 
Client 
MQTT 
Publisher
 

Request 
{“BCU1M19/C1/LBAYMMXU1/A/phsB/cVal/mag/f”} 
Web User 
MQTT 
Broker 
Response 
{“BCU1M19/C1/LBAYMMXU1/A/phsB/cVal/mag/f”} 

Publishing MQTT frame
with payload: 





"BDA":

"name": "f", 
"bType": "FLOAT32" 


 
Figure 5.
Example of the publication of the description of a Basic Data Attribute Type.
According to the example shown in Figure
5
, the Web User must be aware of the
identifier “BCU1M19/C1/LBAYMMXU1/A/phsB/cVal/mag/f” of the BDA featured by
the attribute name = “f”. This happens in two scenarios; the first is the simplest and
occurs when the Web User holds a list of pre-configured identifiers, for each of which he
needs to know the relevant data type. The second scenario is that the Web User has a
complete knowledge of the current structure of the hierarchical data model of the IEC 61850
server; on the basis of this knowledge, he is able to specify whatever identifier he desires.
Sometimes these two scenarios cannot be realized, and the Web User may have to explore
at run-time the current IEC 61850 data model maintained by a specific server, until he can
find a particular data type and the relevant identifier. For this reason, the implementation
of the proposed platform includes particular solutions to allow the Web User to acquire
information about the current IEC 61850 data model present in the IEC 61850 Server.
If the Web User has the need to discover the full or partial structure of the hierarchical
data model starting from a specific element (e.g., the IED), he will perform several POST
requests in order to explore the entire data model, starting from the chosen starting element
of the data model, until the requested data types are found. In order to achieve this, a
particular syntax was defined to be used in these POST requests. This syntax is based on the
same rules described in Section
4.1
for the definition of the name of the data type identifier;
moreover, the syntax contains particular operators aimed to make the exploration of the
data model easier.
The following operators were defined to enable the Web User to explore the hierar-
chical IEC 61850 data model. This is not an exhaustive list, as only the most important
operators are described:
1.
getAllIEDs: If the Web User specifies this operator in his request, it will receive a topic
named “IEDs”, whose subscription to the proper Broker enables a JSON description of
the IEDs maintained by the IEC 61850 Server. Considering the data model shown by
Figure
3
, the JSON frame shown by Figure
6
will be received through the subscription
to this topic. Publication of this frame occurs as shown by Figure
5
. In this way, the
Web User discovers the value of the attribute name of the IED. This value will be used


Sensors
2022
,
22
, 2475
10 of 17
in all the following queries in order to explore the content of the data model below
the IED elements.
Sensors 
2022
,
 22
, x FOR PEER REVIEW 
10 of 18 
If the Web User has the need to discover the full or partial structure of the hierarchical 
data model starting from a specific element (e.g., the IED), he will perform several POST 
requests in order to explore the entire data model, starting from the chosen starting ele-
ment of the data model, until the requested data types are found. In order to achieve this, 
a particular syntax was defined to be used in these POST requests. This syntax is based on 
the same rules described in Section 4.1 for the definition of the name of the data type 
identifier; moreover, the syntax contains particular operators aimed to make the explora-
tion of the data model easier. 
The following operators were defined to enable the Web User to explore the hierar-
chical IEC 61850 data model. This is not an exhaustive list, as only the most important 
operators are described: 
1.
getAllIEDs: If the Web User specifies this operator in his request, it will receive a topic 
named “IEDs”, whose subscription to the proper Broker enables a JSON description 
of the IEDs maintained by the IEC 61850 Server. Considering the data model shown 
by Figure 3, the JSON frame shown by Figure 6 will be received through the subscrip-
tion to this topic. Publication of this frame occurs as shown by Figure 5. In this way, 
the Web User discovers the value of the attribute name of the IED. This value will be 
used in all the following queries in order to explore the content of the data model 
below the IED elements. 

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