基于公共信息模型的配电网线损管理系统的研究

总结多年以来配电网线损管理系统建设中模型建立、数据源整合、线损数据管理和考核等环节的经验,设计并实现了一套基于公共信息平台的新型线损信息管理系统。该系统对各自动化系统导出的CIM模型文件进行合并和扩展,建立了完整的分线、分压、分片、分区的线损对象模型;基于统一编码标准和统一数据信息平台,为线损统计、计算提供了自动、可靠、完整的数据源;系统同时提供层次化、流程化的数据管理、应用和考核机制。从而为配电网运行提供了科学“分析、降损、增效”的技术手段。     

城市电网线损智能管理分析方法研究

基于能量管理系统、电能量采集系统、配电GIS系统和用电信息采集系统建立城市电网线损管理分析综合数据平台,提出输、配电网损耗一体化智能管理分析的解决方案,将电网CIM模型信息信息、实时拓扑信息与电量采集数据建立关联,克服了电量系统中各个计量点相互孤立、线损统计不够直观方便的缺点,并基于SVG技术实现电网损耗的动态展示.     

配电网CIM综合模型的构建与应用

根据配电网拓扑结构特点和各应用系统对配电网模型的要求,从计算分析和管理需求两方面出发,运用面向对象技术的CIM模型对电力系统资源的通用描述,提出了建立配电网CIM模型的三步建模方法,以完整描述配电网各设备属性和连接关系,从该模型可以得配网计算和设备管理维护所需的信息.最后建立了一个典型馈线系统的CIM标准模型,基于此模型进行了线损计算.     

基于CIM的配电网线损计算

构建了基于CIM的配电网线损计算方法。首先,根据线损计算所需的数据要求,梳理了相关的模型,主要包括设备的连接关系、量测数据、线路和变压器数据等。其次,在此基础上,根据配电系统的功能模块,明确了这些数据的不同来源,并规定了不同类型数据在系统间信息交互的方式,实现了基于CIM跨平台的数据交互。最后,根据线损计算的数学模型对CIM模型进行扩展,建立配电网线损类及相关类,实现了线损的准确计算和高效管理,并为其它基于CIM的高级应用开发提供了借鉴。     

电量资源与线损管理系统的开发构想

电量资源与线损管理系统是通过电量资源管理平台自动分析、整合现有变电站电能量采集系统、营销自动化系统、负荷管理系统、SG186农电业务应用信息系统以及调度自动化等系统的电量、负荷、电网结构等动态数据,并将整合后的实时数据自动发送到线损实时监测与分析管理系统中进行计算并分析。介绍了系统的建设原则、目标和框架,详细阐述了该系统的功能。系统建成后,将形成省、市、县一体化的以电量、线损管理为主线的集成应用平台,可实现电力网发、输、供、配、用各环节电量的全过程自动统计与监测,大幅提高电网公司生产经营核心指标的精益化管理水平。     

采用负荷电量计算低压配电台区理论线损的牛拉法

为计算低压配电台区理论线损和利用远程自动抄表系统提高管理线损水平,提出一种采用负荷电量计算低压配电台区理论线损的牛拉法。该方法基于等值电阻法和用户电能表实抄电量,通过引入线路负荷曲线形状系数与平均负荷电流的关系和三相负荷不平衡线损修正系数建立以台区理论线损为变量的数学模型。给出了运用牛拉法求解该模型的实现过程。算例分析表明,提出的方法不仅能够计算低压配电台区的理论线损,而且能够为识别不明线损提供信息。     

线损信息化统计中数据质量管控机制及实现

为准确掌握线损真实状况,利用计算机监控和信息管理技术,通过供售电量全自动采集和设备台账维护评估等手段,实现电网线损信息化统计中数据质量管控。通过建立线损信息化管理统一数据平台,运用电量非法数据柔性处理、数据核实与追溯修正等方法,建立了电网线损电量数据和电网设备台账数据的管控机制。实践证明,能够显著提升设备台账匹配率与电量自动采集率。     

省地一体化在线网损分析计算平台

省地一体化在线网损分析计算平台采用CIM模型接口从EMS中直接导入电网模型,不需要人工重复建模,能跟踪电网模型的变化,保证状态估计合格率处于较高的水平,为网损的准确统计和计算奠定基础。该平台能够提供的电量数据覆盖了110 kV及以上的全部电网模型,是电量采集系统数据的重要校验和补充;基于在线数据的网损分析平台,为工作人员提供更为全面的网损电量的分析平台;通过对各种运行方式下的系统网损和设备网损情况进行分析研究,从而找到降低网损的有效途径;应用此计算平台,开展河北南部电网典型日负荷方式下线损理论计算工作;通过每日的线损理论分析,发现EMS系统在线数据存在的问题,及时解决问题,提高系统状态估计合格率。     

电力数据的注释式持久化技术及其重构

根据IEC61970 CIM标准最新进展,以建立完善的电力系统数据库、实现不同版本公共信息模型CIM的数据转换为目的,提出了基于CIM 3.0的电力数据存储方案。该方案采用JPA注释持久化技术与对象-关系映射技术ORM相结合设计数据库模式,用于解决国内现行CIM描述数据不精确,数据库开发过程复杂等问题。通过在电力企业实体对象中嵌入注释,简化数据库设计过程,实现了电力系统资源对象的多层继承、关联关系、复杂属性的映射。采用dom4j解析标准CIM RDF格式的电力数据,对数据重构后完成了数据导入,最后验证数据库的完整性,表明设计方案可行、有效。     

电网线损实时监测分析管理系统的开发与应用

电网线损实时监测分析管理系统利用变电站电量远方抄表系统、营销信息管理系统、负荷管理系统中的实时电量数据资源,通过二次开发,可自动计算电网统计线损率。该系统主要功能有:计算各级电网分压、分区、分线线损率;实时监测母线电量不平衡率等指标;对电网的各类电量与线损率统计数据进行查询及分析;动态生成电网线损拓扑图形,直观的显示出电网线损分布情况。该系统采用灵活的统计关系设定方法,可适用于不同的电网结构和管理模式。该系统投运后效果明显,可实现全陕西电网电力发、输、供、配、用各环节中电量与线损率的全过程自动统计与监测,帮助工作人员及时发现管理中存在的问题,提高线损管理水平。     

基于IEC 61970标准的电网调度自动化系统体系结构

分析了传统电网调度自动化系统的结构，提出了一种遵循IEC61970标准的新一代系统的体系结构。从横向看，该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架；从纵向看，该结构是基于CIM/CIS标准接口的多分层开放型支撑体系。在这种体系结构下，讨论了新的支撑平台概念。特别指出：实时数据库系统宜采用集对象、关系和层次3种特性于一体的模型，同时满足CIM、用户和遗留系统的要求，CIS接口宜采用CDA、面向CIM模型的导入和导出以及专用实时CIS相结合的方法，并根据IEC61970标准的修订进展情况做相应调整。     

一种典型的供电企业信息一体化实施方案

对供电企业信息一体化实施方案进行了研究,提出了以XML导入器/导出器为数据接口,以CIM模型作为信息交换模型,用WEB综合查询服务器进行信息查询的一种信息一体化实施方案.该方案对于解决电力企业信息孤岛问题,实现电力企业应用系统的信息集成提供了有利的保障.     

基于CIM的配电网综合采集应用平台

根据标准化、集成化、平台化的发展方向,结合配电网各应用系统的建设现状和应用需求,提出了配电网综合采集应用平台的建设思想。重点对该平台建设的3个主要问题进行了研究,即基于CIM建设标准的配电网底层模型,基于规约库和统一任务调度实现数据的集中采集及处理,基于权限实现配变监控、线损分析、电压统计等配电网数据的综合应用等。     

基于CIM/XML电网模型标准的数据检测平台的设计

针对电网各个应用系统的数据模型、应用接口和开发平台不相同,及自身的CIM模型是否为标准的公共信息模型不确定,出现电网各应用系统之间的互操作困难等问题,研究基于CIM/XML模型标准的数据检测平台.该平台以电网数据统一标准公共信息模型（CIM）为基础,依据IEC61970/IEC61968标准,采用资源描述框架（RDF）数据结构对CIM文件进行数据挖掘,并通过XML文件将CIM文件完整表达,解析电网CIM/XML模型文件.通过解析电网不同系统之间的CIM/XML模型,能对输入的CIM模型数据流进行有效检测,以此判别各系统之间是否符合电网的统一标准,是否能够顺利进行互操作,有助于规范各厂家的编程,以适应南网信息集成和大统一的趋势,便于电网各个系统之间实现无障碍互操作.     

公共信息模型的OPC UA地址空间管理

国际电工委员会(IEC)能量管理系统接口(EMS-API),是为了促进电力企业应用间的集成而制定的标准。针对EMS-API标准的组件接口规范(CIS)升级为采用过程控制对象链接与嵌入(OPC)统一架构(OPC UA)技术这一改变,就如何使用OPC UA对电力公共信息模型(CIM)进行管理,提出了CIM到OPC UA地址空间模型的映射规则、CIM对应UA节点的标识、命名以及关联关系的处理方法;基于OPC基金会开发的UA Stack库,研究实现了CIM的OPC UA服务器,并对研究结果进行了实际验证。     

基于CORBA/XML的电力企业应用集成

探讨采用国际对象管理组织OMG的公共对象请求代理体系CORBA和可扩展标记语言XML对电力企业应用进行集成。遵循IEC61970标准,采用建立在CIM语义上的CIMXML语言作为数据交换语言,利用CORBA透明的互操作性和CIMXML的模型可扩展性、灵活性,对企业应用进行集成,并在多种数据源之上集成全局数据平台,构建了一个完整的电力企业应用集成框架。该框架具有良好的开放性和灵活性,具有较好的实际集成工程实用价值。     

CIM extensions to electrical distribution and CIM XML for the IEEE radial test feeders

The electric power utility is an extremely large enterprise and has many computer systems and applications to complete both business and engineering functions. An efficient information exchanging and sharing infrastructure is key to the success of an electric utility. To facilitate the integration, a common data model is needed as a common language by which systems and applications can talk with each other. This research focuses on creating a common data model for the electrical distribution. It extends the CIM to electrical distribution for the data requirements by the distribution power flow and proposes modified models for distribution lines, distribution loads, and some specific distribution devices. It converts the IEEE radial test feeders to distribution CIM-based XML documents and provides an initial reference model for the electric distribution data in CIM XML format. These CIM XML documents have been tested and reviewed by industrial contacts. More tests are encouraged to check the interoperability of the proposed model and created CIM XML documents of the IEEE radial test feeders.