基于IEC61970-CIM的继电保护定值配置可视化管理系统

由于电网规模越来越大,结构也越来越复杂,导致继电保护定值配置面临巨大难度。在此背景下,针对以往系统反应慢,不能实现即点即用与所见即所得以及保护定值变更生成缺乏自适应性的问题,将电网结构与继电保护定值单有机结合起来,设计一种基于IEC61970-CIM的继电保护定值配置可视化管理系统。借鉴B/S架构设计系统框架,包括数据访问层、业务逻辑层以及可视化显示层;围绕C8051F040单片机搭建硬件系统,为系统选取合适的物理设备;基于IEC61970-CIM标准化技术、信息库同步技术、专家决策系统、指令模拟操作与防误校验技术、可视化技术设计系统功能模块。结果表明:所设计系统的反应平均延迟要少于基于智能优化算法的继电保护装置整定系统和通用继电保护地调定值自动校准系统,说明本系统反应能力更强;所设计系统应用下,继电保护输出功率与理论值更为接近,相关系数绝对值更大,说明本系统的自适应变更能力更强。

遵循IEC61970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 IEC 6 1 970 CIM/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 IEC6 1 970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 IEC6 1 970标准的改造的困难 ,可用于新一代调度自动化系统。

IEC61970标准的扩展在调度控制中心集成化中的应用

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(CommonInformationModel,CIM)的扩展方法。重点介绍了CIM/XML(eXtensibleMarkupLanguage)导入导出技术、基于局域网的CIS(ComponentInterfaceSpecification)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。

基于IEC 61970的CIS服务与SVG的研究和实践

IEC61970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CIMXML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IEC61970的电力系统二次设备CIM建模初探

在对目前电力一次系统CIM建模理解和应用现状分析的基础上,对二次系统的CIM建模做了进一步研究和应用尝试。结合二次系统相别于一次系统的独有特点,采用拓扑、设备、图形等层次描述,构建了电网二次系统的CIM模型,并就一具体的变压器保护做了实例化分析。最后,结合实际提出了下一步二次系统CIM建模研究及信息一体化构建的重点和方向。

IEC61970标准系列简介

首先从保护用户资源、系统集成、电力市场和新技术 4个方面讨论了 IEC6 1 970标准的产生背景 ,然后从美国 EPRI CCAPI项目开始介绍了该标准的形成过程和各个组成部分目前的情况 ,阐述了该标准的 5个部分的主要内容 ,最后对该标准的应用情况做了介绍 ,特别是对国内外基于该标准的互操作实验进行了分析。文中指出 IEC 6 1 970是电力系统自动化领域一个很重要的标准 ,应及时跟踪、分析、研究和应用。

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标准的实时数据库原型系统

调度自动化系统中采用的实时数据库主要是关系型内存数据库。能量管理系统(EMS)中广泛采用的公共信息模型(CIM)是采用类包的形式定义的,因此无法直接在关系型数据中存取CIM。分析了对象驻留在共享内存中的技术障碍,通过应用备忘录设计模式实现对象状态挂接和共享对象池技术,提出了实现进程间访问共享CIM对象的方法。利用所提出的方法实现了一个采用面向对象技术的实时数据库原型系统,并在CIM服务方面得到了初步应用。

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。

基于本体技术的IEC 61970语义信息模型

基于形式语义学理论分析了IEC 61970标准规定的公用信息模型语义空间的互操作性,介绍了IEC 61970对资源描述框架(resource description framework,RDF)进行的模式扩展和语法简化情况。针对RDF难以完备表达语义信息模型的缺点,提出利用基于描述逻辑的本体网络语言实现较完备的IEC 61970语义信息模型,分析了其概念定义公理、概念约束公理和属性约束公理的构建方法,以及进行基本逻辑推理的方法和特点。实例表明,结合本体技术构建语义信息模型可以较好地弥补RDF在语义表达上的不足。

基于IEC 61970标准的EMS/DTS一体化系统的设计与开发

在目前的技术条件下,探讨了基于IEC 61970标准的能量管理系统／调度员培训系统(EMS／DTS)需要解决的关键技术问题,包括数据库平台、公共信息模型(CIM)电网模型的维护、应用软件的组件化封装和跨平台的异构系统的实现方法等。开发了由后台数据库和软总线组成的异构数据平台。其中,后台数据库采用3种数据管理模式用于数据的存储、检索与处理,既保证了开放性又提高了系统效率。软总线则基于实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)的中间件基础,全面支持组件接口规范(CIS)标准。还开发了一套符合CIM特点的图模一体化系统,同时也能支持离线规划功能。对于应用软件不同模块的功能和应用特点,采取了不同的封装策略,测试表明这种策略是合理、实用的。

基于IEC 61970/61968的智能配电网二次一体化技术架构与应用

从智能配电网的物理形态和生产运营全过程的特点出发,提出了智能配电网二次一体化的必要性。重点论述了IEC 61970/61968国际标准对配电网公共信息模型和接口的规定,并扩展建立了智能配电网设备的统一模型结构。从基于信息交互总线的二次系统一体化集成结构、面向服务的信息交互架构和元数据技术三个方面分析了智能配电网二次一体化技术架构。以实际应用案例验证了该技术架构切实可行,为智能配电网的全面建设和深化应用提供了参考。

基于IEC61970/61968的发电厂资源CIM建模

针对IEC61970/61968标准中未定义发电厂资源的通用信息模型(CIM),根据我国发电厂的特点及应用系统的要求,采用面向对象技术建立了一套火力发电厂资源信息模型。该模型采用UML和Rational Rose建模工具,论述了建模方法、建模准则、模型的建立等关键技术,对模型中的设备模型、励磁系统模型、资源容器模型进行了实例分析。该模型目前只针对燃煤火力发电厂建模。

基于IEC61970标准的微网EMS平台设计

能量管理的研究已成为分布式能源系统研究领域的关键环节之一,采用集中分层控制的思想,初步开发了微网能量管理系统(MG-EMS)。所设计的微网实验室结构可以根据实验需要自由改变,针对微网并网及孤岛运行、储能单元作用的研究等情况,提出了4种典型的MG-EMS硬件结构。遵守IEC61970等国际标准,利用公共对象请求代理体系结构(CORBA)、图模库一体化(IGML)、ActiveX等技术,设计并初步开发了MG-EMS的软件支撑平台,主要包括分布式网络通信层、数据库层和公共服务层等。考虑了微网特有的特点,提出了MG-EMS高级应用软件开发方法,并已完成部分高级应用软件的开发工作。在微网子系统的正常运行中,支撑平台和部分高级应用软件的正确性得到了验证。

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。

基于REST和IEC61970的智能电网数据集成方法

针对电力系统信息不能互联造成的信息孤岛现象,根据智能电网信息平台一体化要求,在IEC61970标准的基础上提出一种基于REST架构风格的数据集成方案。通过定义公用信息模型(CIM),统一了电力系统中各种数据格式。采用REST架构风格构建轻量级Web服务。算例分析表明,所提方案能够有效地实现智能电网数据集成,提高了系统的可扩展性和应用性。

基于IEC61970的华东电网分级模型管理方法

介绍了华东电网调度实时信息系统中基于IEC 61970标准的分级模型管理方法。该系统采用CIM/XML模型文件交换和模型合并等技术,实现了电网模型的分责、分级维护,以及网、省(市)调度自动化系统间设备参数、模型信息的共享,并提供了模型版本管理功能。实践证明该系统的模型管理方法有效降低了维护成本,提高了工作效率,并保证了数据的一致性和准确性。

IEC61970/IEC61968信息模型拓展及在配网中应用

标准化是电力系统数据交换和共享的基础。目前没有针对配网项目数据的相关标准,导致配网规划和大修技改中存在重叠投资现象。为此,拓展了IEC61970/IEC61968信息标准化模型,提出标准化的配网项目数据结构,将配网设备全寿命周期管理拓展至规划环节;在此基础上提出配网项目关联度评估模型,评估不同项目的关联程度,辅助项目管理人员判断待立项目的可行性,避免重叠立项,提高投资效率。算例分析表明,提出的配网项目数据结构和关联度评估模型,可以提高配网管理水平。

基于IEC 61970标准的电网调度自动化系统体系结构

分析了传统电网调度自动化系统的结构 ,提出了一种遵循 IEC61 970标准的新一代系统的体系结构。从横向看 ,该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架 ;从纵向看 ,该结构是基于 CIM/ CIS标准接口的多分层开放型支撑体系。在这种体系结构下 ,讨论了新的支撑平台概念。特别指出 :实时数据库系统宜采用集对象、关系和层次 3种特性于一体的模型 ,同时满足 CIM、用户和遗留系统的要求 ,CIS接口宜采用 CDA、面向 CIM模型的导入和导出以及专用实时 CIS相结合的方法 ,并根据 IEC 61

基于IEC 61970标准的电力系统保护模型扩展方案研究与应用

针对电力系统中的保护建模,分析比较IEC 61970标准以及IEC 61850标准当中对于保护模型的建模方法。针对IEC 61970标准对于保护模型建模办法的不足之处,结合IEC 61850标准二次系统模型描述办法的优势,对于IEC 61970标准中保护模型进行扩展;对于保护系统当中诸多的保护功能,扩展保护模块类对于保护功能进行描述,可与IEC 61850标准中的逻辑节点相对应;对于保护量测,描述保护量测的建模办法以及建模位置,以保护模块作为保护量测的父资源;对于保护定值,增加两种量测类型加以描述,建模办法同保护量测。对于扩展后的IEC 61970标准保护模型,描述了其实际建模应用。