CIM+电网模型

基于CIM的图形化电网管理论文：基于CIM的图形化电网拓扑建模与分析摘要:网络拓扑是电力系统分析软件的基础,采用可视化的方法实现网络拓扑的建立是可视化能量管理系统的核心。

文章基于CIM模型,建立了一个图形数据一体化的图形平台,该平台能够根据设备图元的端子坐标位置自动建立设备的连接关系,生成连接节点并编号。

采用节点融合法实现拓扑分析,并按照分层次搜索策略进行拓扑的局部修正,该方法能减小搜索的范围,提高拓扑分析的速度,并具有很好的通用性和扩展性,易于编程实现。

关键词:公共信息模型;图形数据一体化;拓扑分析0 引言在能量管理系统的各种应用中,电力网络的拓扑建模与分析具有很重要的作用,它是潮流计算、状态估计等应用的基础[1,2]。

为了实现能量控制中心内不同应用、不同系统之间的信息共享和数据交换,国际电工技术委员会在IEC61970标准中提出了电力系统公共信息模型[3](CIM),其目的就是使EMS的应用软件组件化和开放化,实现即插即用和相互连通,从而降低系统的集成成本,更好地保护用户资源[4]。

本文基于CIM的电网模型,采用图形数据一体化技术实现了电网的图形平台。

当用户图形界面绘制电网接线图时,软件则根据设备图元端子的坐标位置自动生成连接节点并依次为其编号,从而自动建立设备的连接关系。

以此为基础,本文采用节点融合法实现了拓扑分析,并按照分层次搜索的策略对开关变位引起的局部拓扑变化进行修正。

这种方法能减小搜索的范围,提高拓扑分析的速度,且算法简单,易于编程。

1 基于CIM的图形数据一体化平台设计1·1 CIM中的电网模型CIM由一组包组成,包是相关模型元件的人为分组,它主要包括:核心包(Core)、拓扑包(To-pology)、电线包(Wires)、停运包(Outage)、保护包(Protection)、量测包(Meas)、负荷模型包(Load Model)、发电包(Generation)和域包(Do-main)。

CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)附件2：CIM/E电网物理模型描述与交换规范（试行）1范围本方案适用于国家电网公司范围内调度机构，包括国调、各网调、省（市）调和地调。

电网模型数据拼接内容包括静态电网模型、设备参数、设备连接关系以及实时通信数据索引表。

2参考文件●DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)基础●Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规范●Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规范●Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数和运行数据规范●电网设备通用模型命名规范（试行）3总体要求电网模型参数、运行数据原则上按照调度隶属关系进行源端维护，即省（市）调维护220kV电网模型参数，国调、网调维护500kV 以上电网模型参数，省（市）调以周期或变化传送方式，及时将最新220kV电网模型参数上传网调，网调结合500kV模型，进行模型拼接，形成完整的全网220kV以上电网模型，导入调度自动化系统，并下发省（市）调。

同时，国调和三华网调对各网调的导出模型文件进行拼接入库。

各电网调度中心同时维护本系统内电网设备模型对应的实时运行数据通信索引表，自动生成，减少维护工作量。

3.1电网模型拼接根据电网调度管辖权，具体边界可视情况确定。

边界设备一般定义为变压器或者交流线段3.2模型格式调度中心之间的模型交互采用CIM/E语言格式文件。

在交互过程中建议采用全模型，也可采用增量模型方式，如采用增量模型，需加强安全措施，确保每次增量模型正确，防止一次增量模型丢失造成模型混乱无法补救。

3.3设备命名各级调度中心需按《电网设备通用模型命名规范（试行）》，对各类设备进行规范化命名，老系统不支持规范命名的，导出模型时需进行名称转换，形成含路径的全名，设备全路径名为系统内唯一标识。

鞋塑盥．电力系统C I M模型及其建模技术苏伟平(广东电网公司深圳供电局工程部，广东深圳518001)脯要】C I M模型有助于电力系统解决异构环境下的数据集成问题。

本文简述了C I M模型体系，并对其U M L建模语言和xM L实现方法进行了阐述和分析jD蝴】电力系统；CIM模型；U M L建摸；X M L异构环境下，电网公司往往使用不同格式存储数据，如资产管理和运行调度数据、电网拓扑和控制系统数据、仿真软件产生的静态文件等。

这需要在不同应用系统之间交换和共享数据。

当应用集成数量增加时，相应互操作复杂性呈现指数增长，因此需要采取电力系统各领域数据交换的有关技术简化这一复杂性，并实现系统间数据的交换和共享，最终支撑智能电网g-件-F电力系统应用的总体集成。

公共信息模型是I E C61970—302和I EC61968一”标准共同提供的，是由E PR I(美国电科院)研究提出的，与语言无关，定义了电力系统部件类及其关系，以简化软件应用之间的互操作性。

前者是侧重于从电力系统角度描述电力系统各组成部分及其相互关系的语义模型。

后者则在此基础上覆盖电力系统运行和管理等系统软件数据，如资产跟踪、运行调度和客户支持等。

它们共同构成电力系统C I M模型，并用于电力系统网络数据交换。

1电力系统的数据存储和访问传统E，EM S能量管理系统和资产管理系统等电力系统应用都采用数据库定义数据存储结构，并常采用定制方式反映实际数据管理需求。

而执行负荷潮流分析、容错分析t i5真的离线应用或实时应用系统则往往采用厂商自定义的文件格式。

—般，电力系统应用之间要实现共享和交换数据，可以采取以下方式：以多个格式维护统一数据的多个拷贝；以与各软件兼容的格式存储数据；以高度精细定义的格式存储数据，并开发软件将改格式转换为目标格式。

使用高度精细化的格式，与每一应用兼容，且标准格式包含了电力系统需要的基本数据，同时也支持不影响标准数据格式前提下的其它自定义数据。

CIM模型在电力主配网拼接中的应用与研究摘要：随着我国经济的不断发展，电力系统也逐渐完善，电气自动化进程的步伐也逐渐加快，我国的电能输送管网，相比于传统的分散式管网来说，已经有了很明显的进步，但是在信息的共享与资源的合理应用上仍然存在着发展空间，本文将CIM模型合理运用到电力主配网中，希望可以对电网改良有一个有效的借鉴。

关键词：CIM模型；电力主配网；拼接应用引言：CIM模型是基于一个抽象的概念，建立起来的多维度模型，它在电力系统中的使用较为广泛，可以涵盖多个对象，并揭示了各个对象之间存在的关系。

CIM模型还起到一个中心系统的作用，把对象合理化思想与电力主配网相结合，本文就针对与CIM模型展开讨论，全面而系统的介绍了CIM及电力主配网。

一、概论及现状随着我国经济的日益发展，人民对于物质文化的需求逐渐与生产力之间出现了矛盾。

我们为了克服这种矛盾，便一直在进行着全面而系统的电力管网改革。

电能作为国民经济发展的基本能源，对其管网的规划也是民生的基础问题之一，近年来，我国将CIM模型合理的运用到电力管网之中，并取得了不小的成效。

电力系统一共有多个构成要素，输入电网、输出电网、变压器，继电器等，这类原件通过相互连接，共同配合，完成电力系统的输送工作[1]。

因为如今智能电网的普及，所以电力系统的网络结构的密集程度较高，建模的难度也较高，例如对其内部接线方式的建模就有多个种类。

另外，如果内部网络的内容过于丰富，不仅对电网维护等工作量会增加，模型也会十分复杂，但如果模型建设太简单，又会出现单薄无力，对实际的维护工作无帮助的问题。

所以合理有效地完成CIM模型在电力管网拼接模型中的建立，是需要进行大量的前期工作铺垫的。

二、CIM概论CIM是一种常见的建模方式，它类似于一个中心系统，把所有的内容都可以涵盖在内，对其各部分的关系也可以分析明确，它的一个部分又可以拆解为不同的其他部分，然后用一种特定的方式，来直观的解释这类部分[2]。

国家电网公司统一信息模型（SG-CIM3.0）说明书电网域分册2016年12月目录1概述 (4)2二级主题域清单 (4)3运行限制 (5)3.1类的清单 (5)3.1.1GridEffectFac/停电影响设备 (5)3.1.2GridGenUnitOp/机组启停记录 (6)3.1.3GridLoadShedRecord/拉限电记录 (6)3.1.4GridNoptermtype/配网调度操作票操作术语类别 (6)3.1.5Outage/停电 (7)3.1.6OutageColl/区域停电收集信息 (8)3.1.7OutagePlan/区域停电计划 (10)3.1.8PowerReco/复电信息 (10)3.1.9RegionOutage/区域停电信息 (11)4电网拓扑 (13)4.1类的清单 (13)4.1.1Junc/接合点 (13)4.1.2Port/登录端口 (13)4.1.3TopologicalNode/拓扑节点 (14)4.1.4TopologicalIsland/拓扑岛 (14)5发电 (14)5.1类的清单 (15)5.1.1GridFuelSupply/燃料供应 (15)5.1.2GridFuleStorageSchedule/燃料存量计划 (15)5.1.3unPlanStopInfo/非计划停运信息 (16)6量测 (16)6.1类的清单 (17)6.1.1Measurement/量测 (17)6.1.2Analog/模拟量量测 (18)6.1.3Discrete/离散量量测 (19)6.1.4MeasurementValue/量测值 (19)7控制区域 (19)7.1类的清单 (20)7.1.1ControlArea/控制区域 (20)7.1.2ControlAreaGeneratingUnit/控制区域发电机组 (21)7.1.3TieFlow/关口潮流 (21)8状态变量 (21)8.1类的清单 (22)8.1.1GridAccidentAlarm/事故告警 (22)8.1.2GridAlarm/告警 (22)8.1.3GridAssetOperateAlarm/设备操作告警 (23)8.1.4GridCapaLoadRatio/容载比 (23)8.1.5GridCardOperateAlarm/置牌操作告警 (23)8.1.6GridConAlarm/稳定监控告警 (24)8.1.7GridConOperateAlarm/控制操作告警 (24)8.1.8GridEnergyCurve/电量曲线 (24)8.1.9GridLoadCurve/负荷曲线 (25)8.1.10GridLoadStatics/负荷统计 (25)8.1.11GridMeasurementStencil/量测模版 (25)8.1.12GridOperateAlarm/操作告警 (25)8.1.13GridRemoteMeasureAlarm/遥测越限告警 (26)8.1.14GridRemoteMeasureOpAlarm/遥测操作告警 (26)8.1.15GridRemoteSignalAlarm/遥信变位告警 (26)8.1.16GridRemoteSignalOpAlarm/遥信操作告警 (27)8.1.17GridSection/断面 (27)8.1.18GridSectionAlarm/断面告警 (27)8.1.19GridSoeAlarm/SOE告警 (28)8.1.20GridTieLine/跨区联络线 (28)8.1.21GridTiePointMeter/关口表 (28)8.1.22GridVoltageQulifiedRate/电压合格率 (29)9线损 (29)9.1类的清单 (30)9.1.1CstRTg/线损 (30)9.1.2EquZxglCbbmxxb/承包部门信息表 (31)9.1.3EquZxglDxxsalb/典型线损案例 (31)9.1.4EquZxglRxssjb/日线损数据表 (32)9.1.5EquZxglSjqsxqxxb/数据缺失消缺信息表 (33)9.1.6EquZxglSjqsxxb/数据缺失信息表 (33)9.1.7EquZxglTqbdtjfdb/台区比对统计分段表 (34)9.1.8EquZxglTqbdtjxxb/台区比对统计信息表 (35)9.1.9EquZxglTqxsfxxxb/台区线损分析信息表 (35)9.1.10EquZxglXlxshlltjfdb/线路线损合理率统计分段表 (36)9.1.11EquZxglXlxshlltjxxb/线路线损合理率统计信息表 (36)9.1.12EquZxglXlxsjxhfxxxb/线路线损精细化分析信息表 (37)9.1.13EquZxglXlxstjfdb/线路线损统计分段表 (38)9.1.14EquZxglXscbrxxb/线损承包人信息表 (39)9.1.15EquZxglXsdxfzb/线损对象分组表 (39)9.1.16EquZxglXsdxxxb/线损对象信息表 (40)9.1.17EquZxglXsjsgsxxb/线损计算公式信息表 (41)9.1.18EquZxglXsjsgzb/线损计算规则表 (42)9.1.19EquZxglXsjtjsgsxxb/线损静态计算公式信息表 (43)9.1.20EquZxglXsxlzxbdtjxxb/线路线损专线比对统计信息表 (43)9.1.21EquZxglXsyyzxxb/线损营业站信息表 (44)9.1.22EquZxglXxlqddyb/线损率区段定义表 (44)9.1.23EquZxglXxlszxxb/线损率设置信息表 (45)9.1.24EquZxglYdxssjb/月度线损数据表 (46)9.1.25GridChkUnit/考核单元 (46)9.1.26GridChkunitPq/考核单元电量 (47)9.1.27GridIoMp/流入流出计量点 (48)9.1.28GridTgPq/台区电量 (49)9.1.29LineEnergy/线路电量 (50)1 概述图表1显示电网。