[发明专利]一种基于CIM电网模型接口的仿真数据接入方法

权利要求书

1.一种基于CIM电网模型接口的仿真数据接入方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)能量管理系统EMS为在线系统，利用能量管理系统EMS对某一时刻的数据采集监控SCADA的断面进行状态估计；

(2)将EMS系统状态估计的结果根据电网公共信息模型CIM导出规范生成模型文件，放在固定的目录下；

(3)全数字实时仿真系统根据电网公共信息模型CIM文件建立电网模型；

(4)全数字实时仿真系统根据自己的计算需要扩大网络模型时需要对扩大边界的模型进行等值；

(5)全数字实时仿真系统把修改运行方式后的量测值通过SCADA传给EMS系统，EMS系统再次进行每条计算母线功率平衡的计算；

(6)EMS系统把功率不平衡量提供给全数字实时仿真系统；

(7)全数字实时仿真系统导出自己的网络模型与EMS系统进行比较，检查是否和EMS系统设备所关联的量测点完全相同，当两个系统中发生量测与元件对应关系不一致时，检查EMS系统量测关联是否唯一；检查两个系统网络拓扑结构是否完成一致，边界量测模型的处理是否匹配，修改网络拓扑不同的地方；

(8)全数字实时仿真系统的网络拓扑和EMS完全一致后，就可通过SCADA系统定时给EMS系统发送仿真数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

1)EMS系统导出为CIM模型；

基于以上列出的CIM模型导出规范，EMS系统导出的CIM模型不仅包括电网主要设备的参数、设备的拓扑连接关系、遥信遥测数据，而且包括了设备与遥信遥测的关联关系，EMS系统数据库使用这种关联关系快速获取电网量测设备采集的实时遥信遥测；同时，EMS系统根据周期启期设定的周期，定时输出CIM模型文件，记录不同时刻电网运行的状态，并提供给全数字实时仿真系统计算模拟计算使用；

具体包括内容如下：

各个设备的电气连接关系，各个厂站中各元件所属的电压等级和计算节点，各厂站的计算母线，每个计算母线上所连接的设备及设备的运行状态；

状态估计计算辩识出实时数据中量测坏数据，并给出正确的量测值，生成遥测值与各元件正确的映射关系；

给出各种设备的计算参数，包括线路的电阻、电抗、充电电容；变压器各侧的电阻、电抗、变比，调压方式、分接头位置；机组的厂用电百分比；电容电抗器的额定电压等，以及各种设备的限值；直流设备的参数及限值；

将EMS系统中状态估计的结果输出为CIM模型规范的文本，放在固定的目录下；

2)全数字实时仿真系统读入CIM模型形成数据库；

因为CIM模型定义的电网公共模型信息非常全面，全数字实时仿真系统通过数据接口读入EMS系统导出的CIM模型数据形成自己的数据库，数据库和EMS的遥测遥信是相同的内容，具体包括：

元件表中的元件和元件个数；

元件关联的量测点，量测点的测点名称；

元件关联的计算节点；

元件的各种计算参数；

开关和开关个数，遥信状态，遥信点名称；

等值机组和等值负荷；

由于EMS系统中导出的CIM模型过滤掉了量测坏数据，因此，根据状态估计的结果给出的量测值更满足潮流解的约束条件，对于电力系统暂态仿真计算时会更容易收敛；同时又提供的网络拓扑结构，使得全数字实时仿真系统可以方便地根据CIM文本进行网络建模，这样保证两个系统的边界保持一致；

根据以上EMS基于CIM导出的模型，从而建立和EMS相同的网络拓扑关系；

3)全数字实时仿真系统将模拟数据传送给EMS系统；

由于CIM模型中定义了设备与遥信遥测的关联关系和EMS系统中的相同，从而全数字实时仿真系统模拟的遥信遥测数据通过网络协议的方式，方便快速的传送给EMS系统的设备，从而避免手工对照遥测遥信表的工作。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

对于EMS系统与扩大模型后的全数字实时仿真系统的边界需要进行量测模型的匹配，否则由全数字实时仿真系统经过SCADA系统发送给EMS的量测模型就会不满足潮流解约束条件，导致计算母线上功率量测值不平衡，从而分为两种情况处理：

(1)如果需要在变压器高压侧所连母线上增加等值机或等值负荷的话，则由EMS系统来增加，同时为增加的设备增加对应的量测点，导出CIM模型，给全数字实时仿真系统重新建立模型；

(2)如果需要在变压器中压或低压侧扩大网络模型，包括增加中、低压侧厂站的整站网络模型，或者全网拓扑模型输入到更低一级电压等级时，EMS系统中不存在这些接线和设备，从而要求全数字仿真系统在该变压器中、低压侧分别增加零阻抗支路，支路与对应电压等级的物理母线相联接，支路功率的测点对于EMS系统来说就是变压器中、低压的量测测点，对于全数字仿真系统来说，这条支路功率就是实际变压器中、低压侧支路功率。