城市信息模型CIM标准体系构建研究

随着城市精细化管理需求的不断提升,城市信息模型作为重要的数据和技术支撑,其标准化建设成为了统筹多领域、多部门协同的重要手段,本研究旨在以标准体系引领协同共建的城市级CIM应用,提出CIM标准体系三维度概念模型和金字塔式参考模型架构,构建了3层8大类的标准体系框架,以南京为例开展了标准体系的实施与应用,实践了“标准体系构建-标准编制-标准应用实施”全流程城市空间信息服务模式,并探索了从地方实践到国际标准的建设路径。

基于CIM标准的电网一体化规划信息模型及仿真系统研究

为实现电网内各级设备、分布式能源之间的协同管控,需对电网实行一体化规划,因此,研究基于CIM标准的电网一体化规划信息模型及仿真系统。基于CIM标准构建电网一体化规划信息模型引入电网一体化规划信息集成机制以及内存图数据库,实现电网信息集成,一体化管理网级、省级和地级之间的全部运行信息,存储至CIM整体模式中心的核心数据库中;以存储的数据为基础,通过电网数据多维分析引擎,构建仿真电网一体化规划仿真系统,并基于多维度信息可视化呈现电网负荷特性。测试结果显示:该系统的轮廓系数指标结果均在0.94以上,信息集成性能良好;数据查询所需最长时间为1136 ms,数据查询响应较快;能够获取电网不同负荷的变化情况,并呈现电网一体化规划后,各个区域的协调控制结果以及负荷调控仿真结果。

城市电网规划数据的公共信息模型(CIM)

电网规划是对未来电网的发展做出决策,根据已有的成功经验和历史数据进行决策是重要的途径。鉴于电网规划所需数据搜集困难且整理耗时,建立标准数据模型十分必要。此数据模型以IEC61970标准中CIM(公共信息模型)为基础,从原有CIM中继承出相关的类成员变量组成独立的规划包,形成所需电网规划数据模型。应用此数据模型进行电网规划的数据收集、整理工作可以大大降低决策难度、提高决策准确度,并且可以扩展与EMS系统、电网规划评估软件等相结合,提供标准化应用程序和系统的数据接口,避免重复开发、提高效率,使用户选择面更广。

基于公共信息模型的配电网网架优化规划

在公共信息模型(CIM)扩展的配电网模型基础上构建了组合式迭代器以实现系统级元件遍历。讨论了实际配电网规划普遍存在的多交叉点的情况,运用改进的基于关键节点最小代价多播路由算法建立配电网规划模型,提出了组合边的概念,以组合边的形式参与边的动态迭代,获得总体费用最小的优化规划结果。以迭代器隔离算法和数据,降低耦合度并增强稳定性和可拓展性。算例表明了文中方法的有效性。

电网调度控制系统公共信息模型文件快速查询方法

电网调度控制系统采用描述电网模型的公共信息模型(CIM)文件进行多级调度系统间的模型交换。在电网调度控制系统内部,开始采用CIM文件代替传统的关系数据库作为电网模型多版本和离线编辑模型的存储介质,实现电网模型的轻量化存储。研究了CIM文件快速查询技术,提出了一种基于广义后缀数组的路径索引算法,结合基于倒排文件的关键词索引建立一种轻量级的联合索引,该索引存储性能良好,且可以保存到磁盘;基于联合索引,给出了关键词查询、直接路径查询(DPQ)和间接路径查询(IPQ)三种查询算法。最后,通过和XPath查询技术比较,表明DPQ和IPQ有很好的查询性能,大幅提高了CIM文件的查询效率,能够有效满足模型多版本和模型离线编辑对CIM文件查询的需求。

基于公共信息模型的EMS/DMS/DTS一体化设计

以往国内的 EMS、DMS 或 DTS 都是独立开发的,使用它们的用户需要对不同的系统进行掌握和维护,这就严重影响了这些系统的实用性。虽然有文献提出进行调、配一体化设计的观念,但真正的 EMS、DMS、DTS 进行一体化设计还不多见,随着自动化水平的提高,这种需要变得日益紧迫。公共信息模型(common information model,CIM)作为一个通用的标准逐渐被各电力研究部门所接受。为此,作者开发了基于 CIM 的一体化 EMS/DMS/DTS,进行了EMS 和 DMS 及 DTS 在支撑平台、功能、数据结构和应用程序方面的全面一体化设计,重点介绍了该一体化系统的概念、功能和优点。与非一体化系统相比,该系统具有很明显的优势。

城市信息模型(CIM)平台建设关键技术研究

城市信息模型(CIM)的发展为城市科学化治理和智慧城市建设提供了基础支撑。文章通过阐述CIM发展趋势,从CIM平台建设的目标及行业痛点、难点来阐述CIM平台建设的研究现状。结合天津市城市信息模型(CIM)项目研究的实践经验,文章重点阐述CIM平台建设需要解决的关键技术,给城市信息模型平台建设提供了有益的指导与借鉴。

基于公共信息模型的自适应统一编码体系设计

针对当前电力调度系统基于公共信息模型(common informationmodel,CIM)的数据交互可重用性不高以及编码标准不统一的问题,提出一种基于CIM的自适应统一编码体系。该体系包括数据层、模型驱动层和编码层。采用模型驱动的方法来适应不同CIM标准版本以及不同系统CIM模型之间的差异,实现统一模型。在此基础上,通过分析电力系统资源之间的层次关系,将编码对象分为枚举型、层次关系型和拓扑关系型,然后对不同的对象类型进行编码规则定义。最后介绍了该编码体系在河南电力调度中心的应用情况。

公共信息模型拆分与合并应用研究

为了更好地解决电力系统交换模型数据的问题,更好地实现部分模型传输,在基于IEC61970系列标准中的公共信息模型(CIM)及国内两次互操作实验的基础上,提出了进行CIM拆分与合并的基本应用原则。基于该原则,在原有互操作程序的基础上完成了各种拆分合并实验,并用IEEE 14节点数据进行了测试,结果令人满意。该项研究成果已应用于实际系统,并取得了很好的效果。

基于公共信息模型拓扑收缩的配电网转供能力分析

配电网转供能力是电网可靠性和自愈能力评估的重要指标,其计算的难点主要集中在故障发生或设备紧急停役时恢复非故障区域供电路径的选择上。提出基于公共信息模型(common information model,CIM)对电网进行拓扑分析,实现分支的收缩处理,寻找网络重构的关键节点,实现故障点隔离和非故障区域负荷恢复最大的转供能力算法。以某实际典型电网为例,针对N 1故障进行配电网转供能力分析与计算,验证了所提算法的有效性。

基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并

通过简单介绍IEC 61970标准的公共信息模型 (CIM)以及基于CIM/XML文件的互操作试验 ,阐明了将电力系统模型进行拆分和合并的意义 ,给出了基于CIM的电力系统模型拆分 /合并的原则和方法。规定拆分应以厂站为最小的拆分单位 ,拆分出的几个模型之间可以有关联和部分重叠 ,模型的信息不能丢失。根据对实际系统的测试 ,这种方法是可行的 。

配电系统元件的公共信息模型扩展

为支持配电管理系统(DMS)的标准化和集成的需要,对配电系统元件的公共信息模型(CIM)扩展进行了研究。鉴于配电系统三相不对称并有自己特有的设备等特性,在继承CIM中原有开关类模型的基础上,添加相应的属性和作用,建立起了重合器和分段器CIM模型后,又建立了开闭所和环网柜的聚合类模型;给出了其模型图及固有的属性和作用表。针对分布式发电技术发展的需求,建立了分布式电源的CIM模型,作为示例给出了燃料电池CIM模型及利用Ration Rose生成Fuelcell类的C++代码。

公共信息模型和IEC 61850模型协调方案评析

公共信息模型(CIM)和IEC 61850模型的不一致,是智能电网发展必须解决的基本问题之一。在综合分析这2种模型关键差异的基础上,对目前主要的有关研究机构给出的解决方案及所取得的主要成果进行了综述,分析了各种不同解决方案之间的内在关系。认为公共语义模型是当前需要解决的核心问题,模型映射是工程上比较适合的应用方案,并给出了进一步的研究建议。

基于电力系统公共信息模型的互操作试验

以IEC 61970 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。

微电网能量管理系统中的公共信息模型扩展

能量管理系统应用程序接口标准IEC 61970的出现,促进了电力系统自动化向网络化、集成化发展。在IEC 61970的基础上进行公共信息模型扩展,提出了支路的概念,建立了光伏、风电、储能等不同支路模型;在此基础上建立高效低碳的微电网具体公共信息模型,构建完整的微电网信息模型,并将其应用到光储微电网能量管理系统的设计中,为进一步开发微电网能量管理系统高级应用程序提供了统一接口。

自动电压控制系统的公共信息模型扩展

为了实现自动电压控制(AVC)系统与能量管理系统(EMS)的标准化集成,实现“即插即用”式的AVC应用,有必要在现有公共信息模型(CIM)中扩展AVC模型的描述。在对现有AVC系统进行详细分析的基础上,抽象出电压控制器的概念,利用递归组合的方法描述分级电压控制的层次结构,通过继承和关联的方式将电压控制器模型与CIM中现有的模型相结合,充分利用CIM中已有的信息,完成对AVC系统CIM的详细设计。

公共信息模型在配电网建模工具中的应用

随着公共信息模型(CIM)的不断完善,应用也逐步从能量管理系统扩展到配电管理系统和 变电站自动化。文中针对CIM的配电网扩展模型,研究其在配电网建模工具中的具体应用,阐述 了面向对象模型和关系型数据库设计的对应关系,并设计了高效的资源描述框架(RDF)解析器来 实现通用的数据导入导出组件,该组件遵循最新的用于电力系统模型交换的简化RDF句法标准。 采用IEEE 13节点配电网系统的标准数据进行了三相潮流计算的导入导出正确性验证。

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。

EMS中公共信息模型导入/导出技术

介绍了 EMS接口标准化进程 ,提出了采用实时数据库作为适配器 ,通过 XML(可扩展置标语言 )文件实现 EMS的公共信息模型 (CIM)数据交换的方案 ,数据导入、导出 EMS时 ,由该适配器完成语法和语义的两步转换。文中解决了运用实时数据库承载 CIM的关键技术问题 ,如对多重关联的表达和对继承的处理。实现了由 CIM的 UML描述自动构造实时数据库 ,并能将 XML格式的 CIM数据自动导入和导出 EMS。

基于公共信息模型的电网智能调度编码体系研究与实现

随着国家电网公司智能电网建设的蓬勃开展,各级调度中心的智能化建设步伐正在加快,智能调度技术支持系统将陆续规划建设,使调度自动化系统朝"集成化、标准化、智能化"的方向发展。尽管各调度中心自动化系统按照IEC 61970标准建设,但各系统对电网模型编码方式的不一致,增加了系统间模型维护和共享的困难;另一方面,上下级电网的边界模型由于编码不一致增加了模型拼接的困难。为了满足智能调度的一体化模型管理的需求,首次提出并设计了一种基于公共信息模型(CIM)的电网智能调度编码体系。该编码体系包含调度编码规范、CIM/可扩展置标语言(XML)交换规范和编码校验规范3个方面自上而下的规范,能够解决各级调度中心长期以来在电网调度编码上没有一致标准和编码规范无法深入推广应用的难题。