基于IEC61970的電力二次系統(tǒng)CIM建模及其接口研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的不斷發(fā)展和完善，站在全局、優(yōu)化角度進(jìn)行“大二次整合”，推進(jìn)電力二次系統(tǒng)一體化建設(shè)的進(jìn)程逐漸展開(kāi)，以便有效消除“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)信息共享、參數(shù)“一點(diǎn)維護(hù)”。在監(jiān)控中心采用IEC61970國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建開(kāi)放平臺(tái)系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)，其中作為信息交換語(yǔ)意描述的CIM統(tǒng)一建模是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的核心部分。目前電力一次系統(tǒng)的CIM建模相對(duì)比較成熟，但基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的二次系統(tǒng)建模還近乎空白。隨著與

2、電力系統(tǒng)保護(hù)、控制等二次設(shè)備相關(guān)的繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)主站、廣域保護(hù)系統(tǒng)、WAMS系統(tǒng)主站等在監(jiān)控中心相繼建設(shè)，此類(lèi)系統(tǒng)間信息交互和互連也必然要求遵循IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，二次系統(tǒng)的CIM建模，以及一、二次系統(tǒng)模型的融合等方面的研究需求尤為迫切，并具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 鑒于上述背景，本文在對(duì)電力一次系統(tǒng)CIM建模研究成果和應(yīng)用情況分析、歸納、總結(jié)的基礎(chǔ)上，充分考慮二次系統(tǒng)特征，采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML和建模工具Ration

3、alRose對(duì)電力二次系統(tǒng)進(jìn)行CIM建模嘗試，并對(duì)其接口信息交換方式作了導(dǎo)入、導(dǎo)出研究，最后結(jié)合一個(gè)具體的工程項(xiàng)目對(duì)研究成果做了應(yīng)用化試驗(yàn)，證明了其有效性、正確性。本文的主要工作內(nèi)容如下： 1.在對(duì)目前電力系統(tǒng)一次部分CIM建模深入理解、研究、分析的基礎(chǔ)上，歸納、總結(jié)出電力系統(tǒng)CIM建模的原則、基本方法和步驟，得到了CIM模型的特點(diǎn)。并對(duì)統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML和建模工具Rational Rose等輔助工具進(jìn)行了學(xué)習(xí)，熟練掌握了建模的

4、一般過(guò)程和技術(shù)要求，為以后的建模工作提供了技術(shù)保障。 2.結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，充分考慮一、二次系統(tǒng)特征差異，分別從二次保護(hù)、控制設(shè)備和二次回路兩部分來(lái)完成電力二次系統(tǒng)的CIM建模，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。在IEC61970標(biāo)準(zhǔn)框架下，本文提出了一種用于電力二次系統(tǒng)建模的標(biāo)準(zhǔn)方法，即用對(duì)象類(lèi)、屬性以及它們之間的關(guān)系來(lái)表征電力二次系統(tǒng)資源，從而擴(kuò)展了電力系統(tǒng)的CIM模型。 3.在掌握基本XML語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，分析了XML語(yǔ)法

5、及其適用于CIM建模的RDFSchema，并對(duì)CIM/XML語(yǔ)言做了詳細(xì)的研究，最終實(shí)現(xiàn)了從UML模型和CIMXML/RDF格式文檔的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了接口文本信息的導(dǎo)入/導(dǎo)出，使得各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)能夠不依賴于信息內(nèi)部如何表示就可以訪問(wèn)公共數(shù)據(jù)和交換信息。 4.本文在目前采用SVG標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)圖元描述的基礎(chǔ)上，綜合考慮與圖形互操作相關(guān)的諸多因素(如圖元對(duì)象化、數(shù)據(jù)交換方式和文檔對(duì)象模型規(guī)范等)，提出了一種基于電網(wǎng)廠站接線SVG圖形的互