CIM在上海电力公司输配电生产管理系统中的应用

系统间的模型差异导致了输配电生产管理系统(PMS)作为基础数据源时无法有效为外部系统提供数据。为此,通过分析PMS系统结构和对应选用的数据模型、数据库、数据封装方式以及发布技术,提出了一种应用公共信息模型(CIM)为PMS对外封装统一接口的方案,论述了在项目实施中运用的关键技术,并在工程应用中验证了其有效性。

基于IEC 61850标准的新型集中式IED

基于IEC 61850标准的变电站自动化是一种必然趋势。站级总线、过程总线的应用对间隔层智能电子设备(IED)网络接口的实时性、可靠性有很高要求,且数量众多的间隔层IED使变电站网络接线复杂。计算机技术的快速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,间隔层设备将会向集成一体化方向发展,使设计理念为面向变电站整体功能,有利于控制、保护功能的协调并大幅度减少IED数量。提出了一种遵循IEC 61850标准的间隔层新型集中式IED方案,在1台新型集中式IED上实现多台IED所完成的功能,分析研究了其硬件方案、软件结构及内部信息交换方式等关键技术,为实施基于IEC 61850标准的变电站自动化系统提供了一种新的解决方案。

基于MAS的变电站信息一体化嵌入式平台设计

由于缺乏统一设计和缺少有效的信息整合平台,变电站内"信息孤岛"现象及系统的异构化程度日趋加重,信息的有效利用受到很大限制。按照IEC61850标准及面向对象技术,设计一种变电站信息一体化嵌入式平台,给出兼容变电站遗留设备及IEC61850标准设备的分布式接入方案,并提出基于多智能体系统(MAS)的软件体系架构。多个智能体之间通过分布式的灵活组态方式及发布/订阅机制,较好地兼顾了嵌入式系统的稳定性和性能的平衡。所述方法具有较高的敏捷性和可扩展性,为数字化变电站工作的开展和全面向IEC61850标准平稳过渡提供了一种新的可行途径。

基于XML Schema技术的IEC 61850通用网关设计

提出了一种实现IEC61850的间隔层可灵活配置的通用网关体系结构,设计了一种新颖的协议映射方法——可扩展置标语言(XML)模式(Schema)元数据为协议及协议映射建模,通用网关利用元数据和元数据映射文件,将间隔层遗留设备的通信协议无缝地转换为IEC61850协议。使用该映射方法使通信网关软件具有灵活配置、通用性强的优点。最后以IEC60870-5-103协议为例,说明了采用XMLSchema对其建模的方法。

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。

基于稀疏矩阵变换的电网故障电流快速算法

结合稀疏矩阵低阶更新算法和低秩分解理论,提出一种电网故障电流快速算法。首先,基于对称分量法将故障引起的网络结构变化用经过相序变换的修正导纳矩阵表示;然后,根据非负矩阵分解原理将其变换成2个低秩矩阵乘积的形式;最后,利用已形成的因子表,采用低阶更新算法实现故障后网络电流的快速计算。新算法充分利用了电力网络节点导纳矩阵的稀疏特征,对其进行低阶分解处理,大大减少了等值阻抗的计算量,提高了短路电流的计算速度。分别在IEEE-14、IEEE-30、IEEE-118和IEEE-1047节点系统对新算法进行测试,并与传统的修正导纳矩阵法进行对比,结果表明新方法的计算精度能满足工程要求,在大规模系统中计算速度的优势明显。

高压直流输电系统不对称故障下注入交流侧电流计算方法

提出一种高压直流输电系统在不对称故障下直流侧注入交流侧的短路电流计算方法。该方法通过分析直流系统在故障下的控制特性,得出直流电流和直流电压的关系;分析在交流系统不对称情况下换流器的动态特性,引进开关函数建立高压直流输电系统的开关函数模型,运用该模型得出直流侧电流与交流侧电流的等值关系。通过PSCAD软件对开关函数模型和国际大电网会议直流输电标准测试系统进行仿真计算和比较,两者所得结果在故障期间能较好地吻合,证明该模型是精确和有效的。

含智能负荷和分布式能源接入的配电网调度研究

在配电网调度中引入智能负荷,有助于充分利用新能源发电和减少调度备用机组。归纳分布式能源发电和负荷特点,介绍了智能负荷及其在配电网调度中的应用。针对新能源分布式特点,在含分布式能源接入的配电网调度中采用多智能体系统。多智能体系统所具有的协调性可以取得良好的配电网调度效果,而且单个智能体也可以利用自身的自主性和学习经验参与配电网调度。设计了基于多智能体技术的配电网调度控制系统和实现流程。采用含分布式能源接入的配电网算例,验证智能负荷在配电网调度中的有效性。

基于XML技术的电力通用CIM数据集成适配器设计

提出了一种电力通用CIM数据集成适配器的体系结构,设计了一种新颖的模型差异映射方法——基于XML技术的模型差异建模,通用适配器利用模型差异描述文件,能够将各系统的数据模型无缝的适配到基于IEC 61970的CIM数据模型。通过工程应用检验,该适配器能够高效、灵活地实现各系统间数据模型的转换。