SCD模型与 CIM 模型一致性测试技术研究
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0引言随着电力工业化和信息化的发展,电网调度自动系统对大电网调度的要求也越来越高,市场涌现了大批综合性,分布式应用系统。
这些应用系统可能在不同时期,不同硬件平台下开发,并可能来自不同的生产厂家,因此系统数据模型和数据访问接口不统一的问题日益严重,导致各个系统间难以实现互联互通和信息共享。
IEC61970标准的公布为解决上述问题提供了理论基础。
该标准包含公共信息模型和组件接口规范两部分内容。
1IEC61970标准概述IEC61970标准是由电力系统控制通信委员会及第57技术委员会制定和发布,该标准主要包括能量管理系统EMS 的应用方法、公共信息模型CIM 以及数据访问接口CIS,一共分为5个部分,CIM 模型主要以面向对象的方式定义了电力对象模型,它是该标准的核心内容,也是本文讨论的重点内容,CIS 数据访问接口则以API 的形式提供了如何进行数据的访问。
实现数据的互联互通。
该标准定义的最终目的是实现异构系统的互联互通,同时实现数据信息模型与底层技术无关。
实现国际统一的数据信息模型和数据访问方式,因此,通过按照IEC61970标准定义的CIM 模型和面向对象的方法对电力对象进行建模,可实现上层应用与底层技术无关,这也是我国电力发展的方向,同时也提高了我国电网调度自动化的水平[1]。
2公共信息模型CIM公共信息模型CIM 以面向对象的方式描述了几乎所有电力系统中的电力对象,如变压器,母线,断路器等电力对象,涵盖了发电、输电、配电以及终端售电等电力行业的各个领域,通过面向对象的方法,依据IEC61970标准定义的CIM 模型,对每个电力对象建模,类似于C++中类的数据结构,通过应用端的电力对象对应到CIM 模型中,找到该电力对象在CIM 模型中定义的地方,根据该CIM 模型对该电力对象类的属性的定义,对应的对电力对象的数据属性进行定义。
这样定义出来的数据模型就是标准的数据对象模型,及通过使用类、类的关系以及属性来描述和体现电力对象本身的属性以及相互之间的关系。
【技术规范标准】国家电网公司企业标准智能变电站继电保护技术规范xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv国家电网公司企业标准Q/GDW441—2010智能变电站继电保护技术规范Technical Specifications of Protection for Smart Substation2010-04-27发布2010-04-27实施国家电网公司发布目次前言 (II)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (2)4总则 (4)5继电保护及相关设备配置原则 (4)6继电保护装置及相关设备技术要求 (7)7继电保护信息交互原则 (12)8继电保护就地化实施原则 (13)附录A(规范性附录)支持通道可配置的扩展IEC60044-8协议帧格式 (14)附录B(资料性附录)3/2接线型式继电保护实施方案 (26)附录C(资料性附录)220kV及之上变电站双母线接线型式继电保护实施方案 (36)附录D(资料性附录)110(66)kV变电站实施方案 (41)编制说明 (45)前言为加快建设坚强智能电网,提高智能变电站建设效率和效益,按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则,特制定《智能变电站继电保护技术规范》,以规范智能变电站继电保护应用。
本标准编写格式和规则遵照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的要求。
本标准针对智能变电站的特点,重点规范了继电保护配置原则、技术要求、信息交互原则以及电子式互感器、合且单元等相关设备配置原则及技术要求。
本标准附录A为规范性附录,附录B、C、D为资料性附录。
本标准由国家电力调度通信中心提出且负责解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准主要起草单位:国家电力调度通信中心、浙江电力调度通信中心、天津电力调度通信中心、华北电力调度通信中心、华中电力调度通信中心、华东电力调度通信中心、江苏电力设计院、浙江电力设计院、河南电力设计院、四川电力设计院、东北电力调度通信中心、西北电力调度通信中心、河北电力调度通信中心、福建电力调度通信中心、河南电力调度通信中心、江苏电力调度通信中心、四川电力调度通信中心。
IEC 61850一致性测试研究崔厚坤汤效军梁志成何卫(国电自动化研究院,江苏省南京市 210003)摘要:变电站自动化产品遵循的IEC 61850通信标准是确保不同厂家的产品能互通的关键,因此标准的一致性测试就相应成为产品开发过程中的重要环节,文章介绍了IEC 61850一致性测试的程序、内容及测试项目,提出并讨论了一致性测试的简单框架结构。
对中国规约一致性测试的发展道路提出自己的观点。
IEC 61850一致性测试工作的开展有一定的积极意义。
关键词:IEC 61850; IED; 一致性测试; 互操作; 测试过程0 引言国际电工委员会TC 57制定了《变电站通信网络和系统》系列标准,该标准成为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。
通过对变电站自动化系统中的对象进行统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象服务通信接口(ACSI),增强了设备间的互操作性,可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。
为了检测开发的IED(智能电子设备)产品是否符合IEC 61850标准,标准第10部分即一致性测试部分定义了一致性测试的程序、内容及测试项目等[1,4],本文主要对一致性测试这部分加以讨论。
制定通信规约的国际标准其目的在于加强不同厂家之间产品的兼容性即实现无缝通信,使不同厂家生产的产品具有互操作性,从而降低在规约转换时造成的大量的人力物力的浪费,为制造商和用户带来利益。
为了保证设备相互间的兼容性,从国际上比较成功的标准规约IEC60870-5及DNP 3的来看,它们经历的过程非常值得注意。
规约的统一解释对一个标准规约的实施推广起非常重要的作用。
IEC 60870-5系列规约比DNP 3公布的早,实施推广却晚2-3年,3-5年前,IEC 60870-5作为国际标准,国际上却没有一个组织可以对IEC 60870-5的实施细节进行解释。
北美的DNP3规约在1993年就成立了由以各个竞争厂家为主的DNP3用户协会,负责DNP3实施细节的解释以及规约的修改,目前DNP3的用户协会需要200美元加入。
基于IEC61970标准的CIM模型映射测试系统研究【摘要】IEC 61970系列标准定义了能量管理系统(EMS)的应用程序接口(API),能够实现EMS间互联互通及信息的共享。
它主要包括公共信息模型(CIM)和组件接口规范(CIS)。
本文主要对CIM与数据采集与监视控制(SCADA)系统间映射关系进行测试,并以图元的方式显示。
该测试系统解决了模型映射过程的不可见性,实现了映射信息的显示、测试与对映射实况的监控。
【关键词】IEC61970标准;EMS;CIM;SCADA;测试系统能量管理系统(EMS)是现代电网调度自动化系统的软硬件的总和,是电网调度的主要工具。
随着电力市场以及相应支持系统的建立,传统的EMS在软件功能和系统结构上已经不能满足电力市场的需要。
因此,国际电工委员会(IEC)第57分会第13工作组制定了IEC 61970系列标准,定义了能量管理系统的应用程序接口(EMS-API)。
通过该标准实现信息的共享、软件的即插即用。
1 CIM 概述公共信息模型(CIM)是IEC 61970标准的重要组成部分,它是一个抽象模型,定义了一个电力系统模型的基本数据结构,描绘了典型情况下EMS信息模型中所包含的电力系统中所有的主要对象以及它们之间的关系。
CIM使用面向对象建模技术来定义,使用统一建模语言(UML)进行建模。
CIM可划分为一组包,分别有:核心包、域包、发电动态包、负荷模型包、量测包、生产包、拓扑包等13个包。
每个包都是通过将相关模型元件分组的方法进行定义。
每个CIM包的类图描述了该包中所有的类以及类间的关系。
CIM类间关系主要包括普遍化、简单关联和聚集三种。
2 CIM模型映射测试系统设计与实现2.1 设计思路CIM模型映射测试系统目的在于实现对模型映射的完整性进行测试与对映射实况进行监控。
该系统可以简单的划分为两部分:静态模型映射与动态模型映射。
2.2 静态模型映射2.2.1 静态模型映射基本结构静态模型映射模块主要实现SCADA系统属性与CIM类的属性间一一对应的关系及CIM类间关联关系。
IEC 61850一致性测试研究崔厚坤汤效军梁志成何卫(国电自动化研究院,江苏省南京市 210003)摘要:变电站自动化产品遵循的IEC 61850通信标准是确保不同厂家的产品能互通的关键,因此标准的一致性测试就相应成为产品开发过程中的重要环节,文章介绍了IEC 61850一致性测试的程序、内容及测试项目,提出并讨论了一致性测试的简单框架结构。
对中国规约一致性测试的发展道路提出自己的观点。
IEC 61850一致性测试工作的开展有一定的积极意义。
关键词:IEC 61850; IED; 一致性测试; 互操作; 测试过程0 引言国际电工委员会TC 57制定了《变电站通信网络和系统》系列标准,该标准成为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。
通过对变电站自动化系统中的对象进行统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象服务通信接口(ACSI),增强了设备间的互操作性,可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。
为了检测开发的IED(智能电子设备)产品是否符合IEC 61850标准,标准第10部分即一致性测试部分定义了一致性测试的程序、内容及测试项目等[1,4],本文主要对一致性测试这部分加以讨论。
制定通信规约的国际标准其目的在于加强不同厂家之间产品的兼容性即实现无缝通信,使不同厂家生产的产品具有互操作性,从而降低在规约转换时造成的大量的人力物力的浪费,为制造商和用户带来利益。
为了保证设备相互间的兼容性,从国际上比较成功的标准规约IEC60870-5及DNP 3的来看,它们经历的过程非常值得注意。
规约的统一解释对一个标准规约的实施推广起非常重要的作用。
IEC 60870-5系列规约比DNP 3公布的早,实施推广却晚2-3年,3-5年前,IEC 60870-5作为国际标准,国际上却没有一个组织可以对IEC 60870-5的实施细节进行解释。
北美的DNP3规约在1993年就成立了由以各个竞争厂家为主的DNP3用户协会,负责DNP3实施细节的解释以及规约的修改,目前DNP3的用户协会需要200美元加入。
论电力调度综合数据平台的主要技术摘要:电力调度部门积累了电网运行、生产管理、市场运营等方面的大量宝贵数据资源,必然成为数据需求的密集地,调度中心纵横向数据需求越来越多,而且需求变化越来越快。
本文论述了电力调度数据平台的主要技术,以期对电力调度数据平台的建立有所裨益。
关键词:电力调度数据平台数据中心0引言现代能量控制中心已不是一个简单的电网运行监控中心,高度信息化和集成化是其发展方向。
为了从根本上解决上述问题,建设针对调度数据整合目标的调度综合数据平台(以下简称数据平台)已成为调度系统信息化的一个重要发展趋势。
数据平台的主要技术如下:1数据采集建立数据平台首先要考虑能接收各应用系统数据的通用数据采集系统。
数据采集系统是数据平台的输入部分,该系统常见的数据采集方式有:①接收数据文件,包括txt,excel,xml,e语言文件等;②抽取历史数据库,包括oracle,db2,sql server,sybase 等;③通过特定协议接收实时报文,包括ems实时数据(104协议)、电量准实时数据(102协议)等。
采集的数据源一般是本地各种应用系统提供的数据文件和数据报文,也可能是通过传输系统送达的数据。
为达到通用目的,数据采集系统通常可采用正向映射技术来实现,通过定义映射满足数据格式多变性需求。
经数据采集系统处理后的数据按统一的规范和标准进入后台存储系统。
2存储系统存储系统是数据平台所有数据的集中存放地,其中的数据涉及调度生产管理的各个方面,如电网模型、设备参数、各类发电数据(统调、统配、调峰、地方、自备电厂等)、用电数据(统调、地区等)、受电数据、负荷数据、系统频率数据、发电计划、线路数据、检修数据、大用户负荷、关口电量、气象数据等。
存储系统的关键在于数据模型的设计。
数据平台中的数据应按统一规范的模型予以存放,而不是简单的堆砌。
数据平台一般均提供数据模型定义和管理维护工具(元数据管理),并具有工具化的模型修改和扩充能力。
智能设备的缺陷分级参照变电站常规设备,缺陷分为( 危急 )、(严重 )、(一般缺陷)。
智能变电站继电保护装置异常时,可按(一次设备停电)、(保护装置停用)、(保护不需停用)三种方式进行处理。
保护不需停用的异常有( 人机对话插件异常)、(打印机不能正常工作)等。
双套配置合并单元之一异常时, 应退出(关联保护 )。
双套配置合并单元均异常时,应( 将其间隔一次设备停电 )。
继电保护专业在智能变电站运行管理的三个范围是(专业管理范围)、(专业介入范围)、( 专业了解范围)。
智能终端至少提供( 1 )组闸接点和( 1 )组合闸接点。
智能终端的动作时间不应大于( 7ms )秒。
两套保护的跳闸回路应与两个智能终端(分别一一对应 )。
双重化配置的智能终端应与断路器的( 两个跳闸线圈 )分别一一对应。
断路器宜采用单套合闸线圈,双重化配置的智能终端通过( 并接合闸线圈 )的方式实现。
双重化配置的线路纵联保护应配置(两套独立)的通信设备(含复用管弦通道、独立纤芯、载波通道及加工设备等)两套通信设备应使用( 两套独立 )的直流电源。
双重化配置的保护及其相关设备(电子式互感器、合并单元、智能终端、网络设备、跳闸线圈)的直流电源应( 一一对应 )。
双重化配置的保护及其相关设备(电子式互感器、( 合并单元 )、智能终端、( 网络设备 )、跳闸线圈)的直流电源应一一对应。
双重化配置的保护装置应采用( 主、后一体化 )的保护装置继电保护装置除(检修压板)外,其余均采用软压板。
TV并列、双母线电压切换功能由(合并单元)实现。
220kV及以上电压等级系统故障录波器采集单元应(双重化)配置。
220kV系统双母线接线应配置( 双重化、专用 )的母联保护。
智能站线路保护重合闸方式有(单重)、三重、(禁止)、停用网络分析仪暂态录波单元数字式交流量宜为( 96 )路,开关量宜为(256 )路。
为实现线路故障的精确定位,对于大于(80)kM的长线路应配置专用的故障测距装置。