EMS系统在网省级电力市场的应用前景

分析了电网能量管理系统(EMS)的发展历程和电网能量管理系统的最新发展要求，介绍新一代采用扩展CORBA的ORB技术、遵循IEC 61970 CIM／CIS标准、面向电力市场的网省级电网能量管理系统(PEMS)的设计思想、系统体系结构、系统软件逻辑和功能、系统的网络结构和运行环境、系统技术特点，提出了电力市场环境下基于IEC 61970 CIM／CIS标准、建设新一代可视化电网能量管理系统应注意的几个重点问题。     

电网企业综合数据平台的开发

实现企业级信息共享和业务集成的前提是建设企业级综合数据平台(integrated data platform,IDP)。文章基于IEC61970/61968CIM/CIS标准,提出了电网公司企业级IDP的总体构架。该IDP包括数据适配器、公共信息模型(common information model,CIM)及其扩展模型、标准数据服务和管理监控4大模块。以营销应用和设备管理为例,阐述了通过模型类的新建、简化和关联来扩展CIM的设计方法。分析了利用统一集成总线(unified integrative bus,UIB)开发符合组件接口规范(component interface specification,CIS)的数据接口服务的关键点以及基于IDP的典型应用。     

基于IEC61970标准的电能量计量系统

提出了基于IEC61970标准的电能量计量系统的技术方案。阐述了电能量计量系统中基于IEC61970 CIM的建模方法,包括建立基于CIM模型的面向对象数据库以及系统模型和CIM的对应关系和模型中的继承和关联关系。本文提出了电能量计量系统通过CIM／XML方式和其他系统互联的方式以及通过CIM／XML方式交换电网模型和图形的应用。本文也提出了通过实例介绍了以CIS方式和其他系统互联的方案。     

IEC 61970与新一代EMS数据库管理系统

简要介绍了IEC 61970系列标准及其公共数据模型(CIM) 和组件接口规范(CIS),以及CIM中的类和类间的关系,分析了IEC 61970系列标准对能量管理系统（EMS）应用的要求以及现有EMS的数据库管理系统（DBMS）面临的挑战,阐述了新一代EMS的DBMS的必要性及应具有的特点。     

IEC 61970中应用的几项主要软件技术

通过对IEC61970标准中的公共信息模型(CIM)和组件接口规范(CIS)的分析,介绍了面向对象技术、关系数据库技术、组件技术以及可扩展置标语言(XML)和统一建模语言(UML)等软件技术及其在该标准的应用,同时指出这些软件技术的应用及IEC61970的全面推出对指导未来电力自动化系统的设计开发、建设应用、性能评价以及提高监控和数据采集(SCADA)/能量管理系统(EMS)的标准化和互操作性具有重要意义。     

CIM/CIS-based model connection and data exchange for provincial and regional power networks

针对省地调能量管理系统(EMS)各自独立建立模型,导致系统间数据交互困难的问题,基于IEC61970的公共信息模型(CIM)提出了省地调电网模型拼接方法.该方法基于信息模型路径对电网模型对象进行编码,采用边界定义、拓扑拆分、模型拼接等技术形成完整的全电网模型,并对不同版本的电网模型采用增量更新方式进行管理;同时基于组件接口规范(CIS)实现了省地调电网实时数据、历史数据的交换与共享.     

基于IEC 61970标准的风光储建模方案

IEC 61970系列标准定义了公共信息模型(CIM)的基本包集,提供了能量管理系统(EMS)信息的数据结构和逻辑视图。在对IEC 61970系列标准中CIM研究的基础上,遵循CIM的语义和扩展规范,对原有CIM进行扩展,建立风力发电系统、光伏发电系统、储能系统的CIM扩展模型,并将其应用到包含风光储的电网能量管理系统设计中,为进一步开发能量管理系统高级应用程序提供统一的接口。     

JENA在CIM模型中的应用研究

通用信息模型CIM提供了用于不同EMS系统间交互数据的一个通用模型,在基于ClM的EMS系统间交互信息是以CIM/XML为载体,而CIM/XML数据本质上是基于CIM语义的RDF数据.在开发基于CIM模型的EMS系统中,通过引入基于RDF的JENA技术来处理CIM/XML,着重讨论了JENA对RDF数据的表达、解析、查询技术在CIM中的应用.JENA不仅能自动地生成CIM/XML数据,而且可以高效地对CIM/XML进行查询从而可以进一步实现CIS接口.JENA技术为IEC61970标准的进一步的实用提供了一条新的有效途径.     

基于CIM／CIS的省地调电网模型拼接与数据交换

针对省地调能量管理系统(EMS)各自独立建立模型,导致系统间数据交互困难的问题,基于IEC61970的公共信息模型(CIM)提出了省地调电网模型拼接方法。该方法基于信息模型路径对电网模型对象进行编码,采用边界定义、拓扑拆分、模型拼接等技术形成完整的全电网模型,并对不同版本的电网模型采用增量更新方式进行管理;同时基于组件接口规范(CIS)实现了省地调电网实时数据、历史数据的交换与共享。     

基于电力系统公共信息模型的互操作试验

以IEC61970标准的公共信息模型(CIM)为基础，介绍了基于CIM／XML文件的国内外互操作试验情况，包括互操作试验的目的、所用的模型以及试验的内容和方法等。试验在验证了CIM模型正确性的同时，也证明了控制中心各应用之间的信息交换和控制中心以外系统间的信息交换的可能性。此外还验证了EMS的不同应用之间以及不同厂家的EMS产品之间的互操作性。     

基于IEC 61970的CIS服务与SVG的研究和实践

IEC 61970为实现各电力信息系统标准化互联提供了技术基础.文中较完整地研究和实现了该标准的核心内容--组件接口规范(CIS).重点介绍了包括公共信息模型(CIM)可扩展置标语言(XML)导入/导出、通用数据访问(GDA)和高速数据访问(HSDA)的所有组件接口的实现方法和面临的问题.以控制中心应用编程接口(CCAPI)图形系统交换格式方案草稿为参考,开发了一套基于可缩放矢量图形(SVG)的图形生成和Web交互的系统.从保证系统效率和可扩充性的角度,对系统结构和实现的关键技术进行了阐述.采用自动建立CIM库模式的方法来提高系统的可扩充性和灵活性;利用CIM XML导入过程中的双向关联自动补齐技术,提高系统运行效率和稳定性等.另外,在保证模型的完整性和CIS的效率方面也做了有益的改进.最后给出了应用于工程实际的系统测试结果,验证了所开发的系统的实用性.     

基于新一代能量管理系统的IEC 61970标准的应用

介绍了IEC 61970《公共信息模型（common information model,CIM）和组件接口规范（component interface specification,CIS）》的基本内容,并结合UNIX操作系统的具体特点,推荐使用公共对象请求代理体系结构（common object request broker architecture,CORBA）中间件来实现调度自动化系统中的消息传递。通过对标准和多个应用相结合的测试,提出构建符合IEC61970标准的调度自动化系统统一支撑平台的实现方案,使不同应用的包容性和开放性得到保证,数据共享,大大减轻电网调度自动化人员维护多套系统所带来的工作量。     

CIM/CIS互操作细则在多级电网调度中的应用

IEC 61970/IEC 61968系列标准的制定为电网调度自动化系统之间的互操作提供了标准。给出了基于IEC 61970/IEC 61968制定的公共信息模型（CIM）/组件接口规范（CIS）互操作细则,包括明确规定系统间交换涉及的模式、使用的接口方法和涵盖图元细化定义的图形交换规范,以及基于互操作细则的调度自动化模型互导、拆分和合并。细则的定义消除了标准应用的理解偏差,其有效实施对电网调度自动化系统的建设、维护和升级,以及各级电网调度自动化系统模型共享、信息共用起到促进作用。     

基于CIM和XML的地区电网可视化系统

在介绍IEC61970系列标准中的公共信息模型(common information model,CIM)以及可扩展置标语言(extensible markup language,XML)的概念及其内容的基础上,分析和说明利用CIM和XML技术的能量管理系统(energy management system,EMS)数据结构,并以中山电网运行的基于CIM和XML的地区电网调度可视化系统为例,从系统的结构、数据交换方案、功能等方面论述了基于CIM和XML的地区电网调度可视化系统进行智能化调度的有效手段。     

地区电网外网等值自动生成系统的开发与应用

外网等值模型必须跟踪外网运行方式的变化以确保地调EMS应用软件的计算精度.为提高地区电网EMS应用软件的实用性,作者开发了自适应的外网等值自动生成系统.该系统利用IEC61970 CIM(Common Information Model)标准从省调EMS系统读取电网模型和实时数据,然后自动为地区电网生成外网等值模型,并按IEC61970 CIS/CORBA(Component Interface Specification/Common Object Request Broker Architecture)规范通过广域网将外网等值模型发送至各地区电网,供地区电网EMS/DTS应用软件使用.该系统的外网模型可灵活定制,可在外网中自动生成或人工指定缓冲网,以满足等值精度和计算速度的要求.该系统实时自动运行,可随时为地区电网提供外网等值模型和相应的实时数据,大大提高了地区电网EMS/DTS应用软件计算结果的正确性.     

有源配电网公共信息模型扩展及其标准算例系统设计

配电网中存在各种管理系统,其软件通常来自不同的制造商,应用系统缺乏统一的信息模型和接口标准,导致"信息孤岛"林立。为此,在IEC 61968和IEC 61970现有标准的基础上,对配电网三相模型、分布式电源和储能设备等模型进行了较完整的扩展,提出了公共信息模型(common information model,CIM)扩展方法,以满足潮流计算、机组组合、经济调度、时域仿真等应用的需要。同时,设计了有源配电网的标准算例系统,以为其他研究做参考,并针对此系统进行了CIM/XML的导出和导入的验证。     

中国南方电网在线分布式建模系统研究与设计

为了满足中国南方电网全局协调控制和在线安全稳定分析的需要，基于IEC 61970标准，提出了南方电网在线分布式建模系统的设计方案。各省调能量管理系统（EMS）通过调度数据网自动向总调EMS远程在线传输各自的电网模型和图形，在总调侧完成模型和图形的自动拼接，在线自动生成包括南方电网500 kV/220 kV交流系统和高压直流输电系统的全局模型和图形。给出了总体方案，详细设计了总调侧和省调侧的软件体系结构。介绍了关键技术，包括:模型边界的确定和维护、设备命名规范和处理技术、公共信息模型（CIM）扩展、CIM拼接、可缩放矢量图形（SVG）拼接和组织、交直流混合全模型在线高级应用、校验和运行维护机制等，设计了主要性能指标。该系统的实施将为建设中的南方电网新EMS、网省协调自动电压控制（AVC）、在线安全预警和预决策系统提供完整的在线模型。     

遵循IEC 61970标准的实时数据库管理系统

实时数据库管理系统是调度自动化系统支撑平台乃至整个系统的核心内容，实时数据库遵循IEC61970CIM／CIS标准，是新一代系统标准化和组件化的关键。文中从数据库定义，数据库实体和数据库访问等3个方面讨论了遵循IEC 61970标准的实时数据库管理系统的设计和实现。为了满足CIM／CIS的要求并兼容原有应用，数据库定义以CIM（公用信息模型）为基础，能转换成层次型和关系型数据模式，数据库实体采用磁盘文件映射的内存管理机制，以改进ORB方式进行网络分布，数据库访问采用同一实体提供面向对象，层次和关系等3类访问接口的三位一体方式,这种数据库管理系统在传统实时数据库的基础上，克服了为遵循IEC 61970标准的改造的困难，可用于新一代调度自动化系统。     

基于CIM的电网建模若干问题研究

针对省、地级电网调度系统的要求,基于IEC61970系列标准中的公共信息模型（CIM）,提出了2级电网建模系统的设计方案。通过该建模系统以及省调与各地调能量管理系统之间的互操作,可以自动生成各级调度系统所需的详细电网模型。重点介绍了在建模过程中遇到的若干实际问题,包括：电网模型范围的划分原则、CIM文件解析、电网模型层次的确定和CIM模型拼接等,并针对这些问题提出了相应的解决方案。以福建省实际电网数据进行测试,结果表明,该建模系统创建的电网模型可以满足多种电网高层应用软件的需求。