[发明专利]电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法

说明书

本发明公开了电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法，属于特别用于电力系统建模的计算机辅助设计的技术领域。本发明根据工程实际绘制电力系统接线图并进行基于CIM的电力模型创建，根据工程实际创建母线段的电压量测、开关的模拟量量测、开关的状态等遥信量量测，把开关的功率、电流等模拟量量测映射到其连接的线路、变压器绕组、负荷、发电机、电容器、电抗器等设备，该方法能提高了量测建模的灵活性，解决了功率、电流量测建立在开关上后，电力系统仿真和计算软件获取线路、变压器绕组、负荷、发电机等设备功率、电流量测值存在困难的问题。

技术领域

本发明公开了电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法，属于特别用于电力系统建模的计算机辅助设计的技术领域。

背景技术

IEC61970与IEC61968的CIM(Common Information Mode)，即公共信息模型，是IEEE(美国电子和电气工程师协会)制定的关于电力系统数据共享的国际标准。CIM涵盖了包括电力元件、厂站等在内的电力分析控制中常用的各种对象。作为国际标准，CIM得到了各国电力企业和开发商的积极支持，目前CIM已应用于SCADA、网络分析、EMS等多种应用系统中。在国内，国家电力调度通信中心已经组织了多次CIM互操作实验，为国内主要EMS开发单位的不同自动化系统之间能够互联互通和互操作以及最终实现软件的即插即用提供了实验依据。

CIM由核心包(Core)、拓扑包(Topology)、量测包(Meas)、SCADA包等相关包组成，采用的是“节点-设备”模型，即电力设备有端点，相关设备端点连接在一起形成节点，设备通过节点进行连接形成网络拓扑连接关系。量测包中有量测相关的类，量测与电力系统资源类(PowerSystemResource)关联，电力系统资源类是具体电力设备的基类，即量测通过与具体设备的基类关联来表示量测属于那个设备；同时，量测与设备的端点关联来表示量测部署在设备的哪个端点。例如，一条线路的首端和末端可能都会有有功功率量测配置，通过有功功率量测与线路的首端端点关联或末端端点关联的方法来表示有功功率量测是配置在线路首端还是线路末端。

但在实际工程应用中，基于CIM进行电力系统建模时，有功、无功、电流等量测建模和与设备关联时，到底是应该关联在开关设备上，还是关联在与开关连接的相应电力设备上，并没有相关标准进行规定。为配置方便，工程人在创建电力系统模型时一般是把有功、无功、电流等量测关联在开关上，这样开关连接的线路、变压器绕组、负荷、发电机等设备上就没有关联有功、无功、电流等量测。电力系统仿真和计算软件使用“母线-支路”模型，即使用的是通过网络拓扑分析得到的计算模型，在计算模型中剔除了开关设备，因此，如果建模时将功率、电流等量测关联在开关上会导致电力系统仿真和计算软件获取线路、变压器绕组、负荷、发电机等设备的功率、电流量测值存在困难。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法，在建模时将功率、电流等模拟量量测建立在开关上，并将与电力设备有拓扑连接关系的开关的模拟量量测映射给电力设备，解决了功率、电流量测建在开关上的建模方式使得电力系统仿真和计算软件难以获取线路、变压器绕组、负荷、发电机等设备的功率、电流量测值的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法，基于CIM建立电力自动化系统的模型，建立母线段的模拟量量测、开关的模拟量量测、开关的遥信量量测，根据电力系统接线图将开关的模拟量量测映射到与其拓扑连接的电力设备上。

作为电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法的进一步优化方案，电力设备包含但不限于线路、变压器、负荷、发电机、并联电容器、并联电抗器。

作为电力自动化系统基于CIM进行量测建模的方法的再进一步优化方案，根据电力系统接线图将开关的模拟量量测映射到线路的方法为：