DLT890.301-2016 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分:公共信息模型(CIM)基础

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DLT890.301-2016 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分:公共信息(CIM)基础简介:

DLT890.301-2016 是中国国家标准,全称为《电力系统能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分:公共信息(CIM)基础简介》。这个标准主要定义了电力系统能量管理系统(EMS)应用程序接口(EMS-API)中关于公共信息(CIM)的基础内容。CIM是一种用于电力系统建模的标准,它提供了一种通用的方式来描述电力设备、系统和过程的结构、行为和属性。

CIM基础简介部分可能包括:

1. CIM的定义和用途:解释CIM是什么,它是如何被设计用来标准化电力系统数据和信息交换的,以及在EMS中的重要性。

2. CIM的组成部分:介绍CIM的主要元素,如设备、系统、过程、属性等,以及它们之间的关系。

3. CIM的语义和结构:描述CIM的组织结构,如何通过类、属性、关联等元素来表达电力系统的信息。

4. CIM的使用场景:说明CIM在EMS中的应用,如电网的建立、故障诊断、调度决策支持等方面。

5. CIM的标准化和实施:介绍CIM的标准格式、版本更新和如何在实际的EMS系统中实施和使用CIM。

这个标准有助于电力系统中的不同设备制造商、软件供应商和系统集成商之间实现数据和信息的互通,提高效率,促进智能化电网的发展。

DLT890.301-2016 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分:公共信息(CIM)基础部分内容预览:

说明:命名为phaseSidel的SwitchPhase属性指定了任何单相(如A、B、C或N)并引用了序列号 (sequenceNumber)为1的Terminal。命名为phaseSide2的SwitchPhase属性引用了序列号为2的Terminal。 开关一般允许设备内的相别交叉连接建模。变压器也明确了内部器件的相别连接。与此同 时,所有其他特化的ConductingEquipment支路,如ACLineSegment,在两个端点上都有类似的相别连 接。CIM在引入内部器件相别连接的未来扩展方面是开放的。

4.4.9切县、夹具和跨接线

图18中描述了线路段上的切具和跨接线以及关联关系的UML。跨接线(Jumper)类是一般开 关(Switch)类的特化,提供了如图17所示的相别交叉和相别连接。跨接线因此可以以正常方式连接端 点。通过将新的CIM对象与一个交流线段(ACLineSegment)对象相关联,CIM的切具(Cut)类和夹具 Clamp)类提供了一种在ACLineSegment沿线指定距离的位置上有效增加端点的方法,而无需修改已建 成的ACLineSegment。每个Clamp实例引入了一个新的端点,它连接在沿线离端点指定距离的位置 上且没有断开线路。每一个Cut实例在切具两端有效地引入两个新的端点。按照约定,切具的每一个端点 对应有相同序号的ACLineSegment端点。如果切具是打开的,ACLineSegment在切具的断点上没有潮流 流过,但是潮流可以流过ACLineSegment的任一侧以及相应的切具端点。通常,跨接线连接到切具的端 口,但是它们也可以用ConnectivityNode或TopologicalNode以正常方式连接到任何类型的导电设备。 图19和图20举例说明了在现有CIM中增加的切具和夹具。图19展示了两条物理上平行的线 路段,分别为FRED和LEROY。此例中系统从右侧充电,左侧的开关是闭合的,供电给负荷ONE和

WO。在距离各条线路段的线路端点1特定距离的位置上设置三个故障。在这个例子中,为简单起 细节没有说明SY/T 7411-2018标准下载,但相别细节可以遵循4.4.8中所述的同样方法。

图18切具、夹和跨接线UML

图19切具和跨接线应用前的示例

图20显示了单纯增加切具、连接节点、跨接线、夹具以及其他可能的导电设备如何表示的改 变,以反映典型的临时性工作。这些也可用于永久性的改变。该示例显示了切具如何用于在指 定的距离隔离故障,使切具的故障侧悬空,同时连接无故障的网络来为负荷供电。此例还演示了多个切 具如何应用于一条线段。这个例子展示了切具打开,但如果一个切具闭合,潮流可以继续流过交流线段 部分潮流可转移到这个切具的端点,类似于使用夹具。

具和跨接线应用后的示

一个切具提供两个端点,尽管上述例子中未示出,实际连接可以通过切具的任意一个或两个端点进 行。一个例子可以是引入一个切具并将切具的两个端点连接到跨相的跨接线上。 跨接线在现有端点均被连通的情况下可以不和夹具或切具一起使用。图21说明了在没有切具或夹 具的情况下使用跨接线的例子。这种情况下,临时跨接线可以用来在检修时做旁路开关。

4.4.10量测和控制

4.4.10.1量测概述

量测用来表示存在于工业过程中的状态变量。 ,每个工业过程具有其特定的量测类型。电力系统通 率潮流、电压、位置信息(如断路器、隔离装置)、故障指示(气压、过温油压等)、计数(如电能)

图21不使用切具或夹具的跨接线示例

量测(Measurement),这个名称似乎是指所有被测量的状态变量。但这在某些情况下是不严格的, 因为很多量测是由SCADA或EMS/DMS功能计算出来的,如状态估计或潮流计算。因此,一个量测可 能有许多可供选择的值(如人工置入值、遥测值、状态估计值、优化值等)。这是由Meas包中量测 (Measurement)和量测值(MeasurementValue)支持的。状态变量(StateVariable)包中的类已经加 入CIM中,以专门支持如状态估计和潮流这样的功能所计算出来的值的交换。 现在的量测允许根据需要来指定量测的具体相别

4.4.10.2控制概述

控制用来表示控制变量。电力系统控制变量通常为设定点、升降命令、执行前选择命令和启/停 量测包使用控制(Control)支持控制变量。

4.4.10.3量测相关类的使用

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统可以为所有的离散量(Discrete)值提供系统范围的映射,或者将离散量(Discrete)值分 组并为每一组建立映射。建立一个单一覆盖现有通信协议的系统范围的映射不在本规范范 围内。

图22从PSR导航到MeasurementValue

表2量测类型命名规则

表3量测值来源(MeasurementValueSource)

遵循以下规则 每个Measurement实例表示了一个PowerSystemResource的一个技术量(technologicalquantity)。 一个Measurement的每个MeasurementValue表示了技术量的一个来自单一数据源的当前值。 MeasurementValueQuality的source属性表示源是否实际提供了当前值,或者该值是否已被替代 或是一个缺省值。 注意:通常不会为一个量测值的每次交换去创建一个新的MeasurementValue标识。期望同样的 MeasurementValue实例可以在随后的消息中交换新的值。因此,在交换量测值之前可以先建立一个 MeasurementValue实例的标识。时间序列量测值的建模在CIM中未明确表示,但该允许系统 通过一系列的量测值交换在内部建立这样的时间序列。

4.4.10.4量测的连接

如在以往已提及的条款和图22所示,量测(Measurements)由电力系统资源(PowerSystemResource) 所包含。这对于与连接性无关的Measurements是足够的,如温度、质量、大小。 为明确网络中Measuremen的位置,使用了一个与Terminal的关联。例子包括功率潮流、电压、电 流。电压没有方向,因此可以附加在相关传感器的任何合适的位置上。潮流具有方向,因此必须附着到 潮流方向明显的位置上。 图23给出了两个Measurements的安置实例。

图23Measurement安置

P12是电压Measurement,测量连接点J1的电压。P12在拓扑上通过连接点J1的Termin nnectivityNodeCN1连接。P11Measurement测量流过BreakerBR10与ConnectivityNodeCN1连接 率。P11在拓扑上通过BreakerBR10的左侧Terminal与ConnectivityNodeCN1相关联。Temp是 eaker温度的Measurement。因为温度与连接性无关,所以它与Terminal没有关联,只属于BreakerB

4.4.10.5ICCP量测

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4.4.11调节控制

调节控制,如机组自动电压控制或变压器的调压分接头控制,使用调节控制类(RegulatingControl) 来建模,提供对参与调节方案的多种设备实例的建模能力。这些调节方案在实际电力系统运行中可能是 物理或是手动实现的,但是都反映在电力系统分析所使用的中。图24展示了RegulatingCondEq类 和TapChanger类如何参与调节。

4.5.2~4.5.5给出了如何维护和扩展CIM的导则。CIM必须包含将要在主要应用之间通过公共接 交换的各种类和属性。目的是尽可能只保持通用的特性,而详细的实现可以从它们派生出来。一般来说, 改变属性的值或域比改变类的定义简单。这将使得该更加坚实,因为它能够支持更广泛种类的需求; 并且能够更加稳定,因为可以不改动就能处理新的需求。

4.5.2CIM修改流程

有时需要对CIM进行修改,以便修正现有的或扩展CIM,增加电力系统的元件。推存的 修改流程如下: a)准备用例和变更申请来说明需要的修改。应当包括对相应的类图提出的修改,描述新的/修改的 类、属性和关联。 b) 此用例和变更申请由相应的IEC工作组审查,以确定变更申请是否应当作为现行CIM标准的 修订,或者只是作为私有修改而不需要改变标准本身。 C 工作组接受的修改建议将加入未解决问题列表,并在适当的时间准备CIM的新版本替代 相应的IECCIM规范。

基础混凝土施工工艺标准(QB-CNCEC J010504-2004)4.5.3CIMUML的变更

从建模的观点来看,当CIM要扩展时,应从现有的CIMUML开始。扩展可以以UML充许的 任何方式进行,但是在所有的方法中,都是先检查当前的然后确定一种最好的方法来扩建现有的类 图。扩展可遵循以下任何形式,从最简单到最复杂: 一向已有的类中增加额外的属性。 一增加新的类,此类是已有类的特化。 一通过建立与已有类的关联来增加新的类。 扩展本标准的主要目标是最大可能地重用现有的CIM。从封装的角度来看,扩展应尽量在现有的包 里。如果扩展包括了新的应用领域,那么就应当考虑对增加的内容建立新的包,但仍然建立与现有的包 之间的必要关联,请记住即使建立了一个新的包,CIM仍然是一个单一的。 对于信息的非标准修改,应在不修改标准CIM的情况下扩展。最好是将这些扩展放置在新的 包里,以便识别非标准的修改并将这些修改转到标准的更新版本中。

4.5.4CIM标准文档的修改

从文档的角度看,当CIM扩展时 下新的D

CIM有时可能包括标记为废弃的包、类、属性或关联。这些内容需要在文档中进行标注或用 JML的“废弃”(“deprecated”)版型。保留在目前版本中的废弃内容,有可能在将来的版本中被删除。 没有被废弃的内容不能保证在将来的版本中保留,但是应尽量避免使用标记为废弃的内容。

4.7.1UML之外的规则

下述子条款给出了在实际系统应用中采用CIM时向用户推荐的规则!

NB/T 42141-2017标准下载2ConductingEquipment对象的Terminal数量

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