包含预想故障集的公共信息模型的扩展

国际电工委员会(IEC)提出的IEC61970系列标准中的公共信息模型(CIM),作为一种通用的标准,正在逐渐被各电力部门所接受。静态安全分析作为EMS/DMS的重要组成部分,是调度员监视、分析和控制系统,保证电网安全经济运行的重要工具。本文在对公共信息模型研究的基础上,根据CIM规定的语法和语义,对CIM进行了扩展,设计了预想故障集特有的类,并提出了一个基于CIM通用的静态安全分析软件。设计方案中的类定义参照CIM中Core Package、Domain Package和Wires Package对对象属性和对象间关系的定义,并使用UML(Unified ModelingLanguage)建模。按照本文所述方法开发的静态安全分析软件具有较强的通用性和规范性,可以灵活地应用于EMS/DMS中。仿真算例表明了该方法的可行性和有效性。     

基于COM技术的SCADA系统数据库设计与实现

近年来组件技术已被广泛应用于电力调度自动化系统的开发,而且IEC 61970标准为系统标准化和组件化提供了互操作标准,在此基础上作者介绍了一种基于组件对象模型(COM)的SCADA数据库系统设计方案,其中的系统数据库结构设计遵循IEC 61970-303标准,利用组件连接数据库与SCADA前台应用.用户可以通过更新组件模块的方式扩展和升级系统,使系统具有更好的兼容性和可扩展性.采用此方法开发的SCADA系统可作为数据交互平台,用于新一代调度自动化系统.     

IEC 61970标准中CIS的Web服务定义与实现

IEC 61970是为促进电力企业应用集成而制定的标准.文中使用IEC 61970推荐的可扩展置标语言(XML)Web Services与Microsoft.NET组件模型,实现了其定义的组件接口规范(CIS).目前规范中只有用对象管理组(OMG)接口定义语言(IDL)定义的CIS,文中根据IDL CIS,用Web服务描述语言(WSDL)定义了CIS,并在.NET平台上构建了XML Web Services CIS服务器.此服务器的构建以公共对象请求代理体系结构(CORBA)CIS服务器为基础,实现了CORBA和Web Services的集成.随后对实现的XML Web Services CIS服务器进行功能和性能测试,得出其性能数量上的概念.     

基于IEC 61970 CIM的自动建模继电保护整定系统的设计与实现

目前,继电保护整定计算软件的建模方式都是采用手工输入数据的人工建模方式,而这些数据大部分可从继电保护故障信息系统以及主站提供的IEC 61970 XML服务中获得.本文提出了一种新的基于IEC 61970 CIM的自动建模方案,该方案按照标准的IEC 61970 CIM模型以CIM XML数据格式读取信息模型,自动生成继电保护整定软件所需的数据模型和图形模型.采用这种自动建模方式可以有效防止各应用系统在信息上成为相对独立的"信息孤岛",实现各个应用系统资源数据共享.     

基于Java的智能变电站信息集成

常用调度中心和变电站自动化系统均遵循IEC 61970和IEC 61850标准,由于两个标准间的异构性阻碍了调度中心与变电站之间的数据信息共享.因此,实现IEC 61970和IEC 61850标准的融合,实现调度中心和变电站的信息共享,成为当前亟需解决的问题,也是智能电网发展必须要解决的问题.在分析了两个标准异同的基础上,分别从设备层次、导电设备类、量测类、对象标识符4个方面给出两个模型的映射方案,并基于Java-Dom4j的开发环境,完成了IEC61850向IEC 61970配置信息的模型转换,验证了映射方案的可行性.     

IEC 61850/IEC 61970保护模型的协调

依据所提出的变电站保护系统的建模框架,分析了IEC 61850和IEC 61970这2个标准的建模能力.针对控制中心和变电站应用的实际情况,明确了这2个标准在保护系统建模方面需要协调的内容和层次:针对原理层,IEC 61970需要增加量测和保护设备的关联,还需要扩展新的保护设备模型;对于设计层,应在IEC 61970中增加一个与IEC 61850的逻辑节点对应的基类,并以它为基础扩展和量测与设计层模型相关的数据类;对于实现层,建议对IEC 61970中的远程终端单元(RTU)类进行扩展,并增加与远程设定和服务器相关的类.     

代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用

讨论了智能变电站和调度主站无缝通信的应用需求,特别是IEC 61850和IEC 61970共享建模等相关要求,论述了采用代理服务器模式实现变电站端通信网关装置的必要性和可行性,介绍了代理服务器的软件功能和架构设计.该代理服务器综合考虑了IEC 61850和IEC 61970的工程应用背景,包括建模方法、配置方式、实时数据库、IEC 61850客户端、服务映射、访问安全控制、管理维护、硬件选型等方面内容,功能完备,配置灵活,维护简单,可作为以后智能变电站基本的前置通信装置,为智能电网异构系统间实现无缝连接提供技术支撑.     

基于IEC 61850与61970的无缝通信体系的研究

随着计算机和通信技术的发展,为适应电网对SAS和EMS的新要求,IEC TC57小组制定了针对SAS的61850标准和EMS的61970标准。IEC 61850/61970定义了各自的数据模型和通信接口标准,但它们之间并没有统一的数据模型和通信接口标准。根据TC57战略咨询小组的要求,现有技术水平的整个通信体系都应该是无缝隙的。针对这个问题,文章介绍了IEC 61850/61970的主要内容及特点,对基于这2种标准的无缝通信系统进行了详细的研究和设计。     

基于IEC61970标准的EMS/WAMS统一信息模型构建

针对目前能量管理系统（EMS）与广域测量系统（WAMS）之间没有一个统一的信息模型,不能集中动态监视与控制日益复杂的电力系统的现状,对IEC61970标准的公共信息模型CIM进行了深入研究,并结合EMS与WAMS的各自特点及其在电力系统中的应用情况,构建了基于IEC61970标准CIM的EMS/WAMS的统一信息模型,并定义了主要的CIM类以及它们相应的属性信息。     

调度控制中心的集成化：IEC61970标准的扩展与应用经验

介绍了清华大学开发的控制中心应用软件与其他厂商系统集成技术的发展历程,即从专用API发展到IEC61970-CIM/CIS.以外网等值模型和高压直流输电系统为例介绍了公共信息模型(Common Information Model,CIM)的扩展方法.重点介绍了CIM/XML(eXtensible Markup Language)导入导出技术、基于局域网的CIS (Component Interface Specification)和基于广域网的CIS在江苏省调、金华地调和广东省调的现场应用经验.现场应用表明,通过CIM的扩展和模型拆分合并技术的使用,IEC61970标准已经可以在实际电网调度中心应用,其开放性、正确性和效率达到了预期目标,将成为调度控制中心集成化的核心技术.     

电网图形平台和静态拓扑的生成

为了解决在电网图形平台中生成的拓扑数据和其它的分析软件拓扑数据格式不一致的问题,在通用图形平台中按照CIM拓扑包的拓扑模型,实现了拓扑的描述。建立了拓扑包对象和通用图形平台对象之间的映射对象模型, 实现了程序,在通用图形平台中实现了电网拓扑表达自动生成,验证了设计的正确性。     

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.     

面向分布式发电系统的CIM扩展

IEC 61970标准《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）》,实现了能量管理系统中应用软件的无缝集成,但是IEC 61970没有分布式发电系统的公共信息模型（CIM）。文中对原有 IEC 61970中的CIM进行扩展,建立了光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池发电系统、储能系统的CIM,实现了包含分布式发电系统的完整的电网信息模型,并应用于微网能量管理系统的设计。     

CIM模型与关系模型的一种映射方法的探讨

以兰州电网智能决策支持系统为背景,以实现电力软件系统的互操作为目的,分析了公共信息模型(CIM)模型和电力系统的特征,提出了基于IEC61970标准的CIM模型与关系型数据库之间的一种映射方法,解决了面向对象模型与关系型模型灵活对应的问题:CIM模型的丰富完善并不会影响映射过程和映射效果。该映射方法尽可能地采用设立外键的方法,在不影响数据库性能的情况下建立必要的关系表,确保映射的关系型数据库能够完全表达CIM模型的各种关系;其中表名对应类名,域名对应本身属性,外键、专门的关系表、表中的属性对应泛化、聚合、简单关联关系。采用RationalRose和UML来描述映射的过程。该方法使得软件系统的数据库表完全遵循IEC61970标准,具有良好的兼容性;只要外部系统的接口能够遵循IEC61970标准,就可以同软件系统进行交互。     

基于CIM的配电网一体化追踪拓扑

依据IEC 61970电力系统公共信息模型（CIM）及IEC 61968 CIM扩展模型,提出了配电网络模型的具体实现方法。基于该网络模型,研究了配电网络追踪拓扑的主要内容:供电电源追踪和供电范围追踪。文中提出的配电网追踪拓扑方法将变电站内部追踪和站外追踪统一考虑,是一种一体化的追踪拓扑技术。     

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。     

继电保护专业信息化建设的研究

介绍、分析了非国网电厂继电保护整定计算特点及现状,提出了针对电厂信息化建设中一种针对发供电企业继电保护专业的、基于通用的"IEC61970"标准的CIM模型来建模的全过程软件应用系统。阐述了该系统的设计思想、功能以及主要特点。     

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。