基于CIM的EMS/DMS图形支撑平台的设计和实现

调度自动化系统中图模一体化技术被广泛采用，该技术使得图形系统和设备模型紧密地耦合在一起。通用信息模型(CIM)定义了电网设备的信息模型，并已成为工业标准。因此，研究和建立一套满足CIM要求的图形系统是实现调度自动化系统信息开放和标准化的关键课题之一。文中在研究了CIM等相关IEC标准的基础上，试图提出一种遵循IEC61970CIM标准的新一代系统的图形系统。该图形系统可以在一定程度上满足调度自动化发展的需要。为此，在以下几个方面进行了研究：以CIM为基础设计图形支撑平台，提出一个开放的图形模型；开发可自定义的图形建模工具，提高系统可扩展性；实现电网原始拓扑的在线自动生成，降低系统维护难度；在EMS／DMS实时在线系统中支持离线规划功能等。     

基于CIM/E的电网调度中心应用模型信息共享方案

电力系统的快速发展,要求电网模型、实时数据和电网图形等信息在控制中心之间实时共享。文中简单介绍了CIM/E技术标准,该标准克服了原有CIM/XML标准描述效率低且只能应用于离线交换的缺陷,能够满足控制中心之间电网模型在线实时交换的要求。重点研究了基于CIM/E的电网模型信息一体化管理,实现了应用多模型一体化管理、离线与在线模型一体化管理和多级电网模型一体化管理,为电网调度业务横向集成和纵向贯通提供了技术手段。CIM/E及其相关技术已经应用于智能电网调度技术支持系统,解决了调度中心之间及调度中心内部各专业之间的模型信息实时共享问题。     

CIM/CIS互操作细则在多级电网调度中的应用

IEC 61970/IEC 61968系列标准的制定为电网调度自动化系统之间的互操作提供了标准。给出了基于IEC 61970/IEC 61968制定的公共信息模型（CIM）/组件接口规范（CIS）互操作细则,包括明确规定系统间交换涉及的模式、使用的接口方法和涵盖图元细化定义的图形交换规范,以及基于互操作细则的调度自动化模型互导、拆分和合并。细则的定义消除了标准应用的理解偏差,其有效实施对电网调度自动化系统的建设、维护和升级,以及各级电网调度自动化系统模型共享、信息共用起到促进作用。     

SVG技术在电网调度自动化系统中的应用

图形是电网调度自动化系统的基础,它在不同系统之间的互操作是电网发展的必然要求。 在介绍IEC 61970标准对图形交互要求的基础上,探讨了电网调度自动化系统中基于可缩放矢量 图形(SVG)/公共信息模型(CIM)的图形互操作性,即将SVG与CIM相结合,实现能量管理系统 (EMS)图形文件与SVG文件的动态转换,既提高基于Web的图形发布水平,又便于不同EMS间 图形的导出／导入,展示了SVG技术在电力系统图形交互方面的优势,并在实践中获得应用。     

调度自动化系统运行监管信息模型建模研究

针对IEC61970系列标准中公共信息模型(common information model,CIM)缺少对调度自动化系统运行监管信息描述的问题,以CIM为基础,遵循CIM的语义和扩展规范,建立了调度自动化系统运行监管信息的CIM扩展模型,并介绍了建模的基本思想和方法,分析了主站侧和变电站侧监管对象主要建模类之间的关系。将该扩展模型应用到贵州电网调度自动化运行管控系统的开发中,实现了调度自动化系统监管对象及监管信息与能量管理系统中电网一次系统CIM的统一建模,实现了省、地两级调度自动化运行管控系统间监管对象模型及监管信息的交互,应用效果说明该建模方案是有效和可行的。     

基于IEC61970的华东电网分级模型管理方法

介绍了华东电网调度实时信息系统中基于IEC 61970标准的分级模型管理方法。该系统采用CIM/XML模型文件交换和模型合并等技术,实现了电网模型的分责、分级维护,以及网、省(市)调度自动化系统间设备参数、模型信息的共享,并提供了模型版本管理功能。实践证明该系统的模型管理方法有效降低了维护成本,提高了工作效率,并保证了数据的一致性和准确性。     

基于CIM XML的电网模型合并方法在北京电力公司调度系统中的应用

针对北京电力公司调度系统的两级电网监控方式,基于IEC 61970的公共信息模型(common information model,CIM)标准提出两级电网模型合并方法。该方法采用共享内存的高效索引技术、CIM文件解析器、边界定义和内外网切分等技术提高了模型文件的合并效率,解决了相邻调度区域的模型重叠问题;同时结合可扩展向量图形(SVG)转换技术实现了全网的在线监控,为全网的状态估计、调度员培训模拟系统的联合反事故演习等提供了模型和画面支持。     

基于开放标准的电力系统图数模一体化研究

采用开放与标准化的技术是提高电网自动化系统间集成度的基础与关键。将IEC 61970标准的公共信息模型(CIM)规范与W3C推荐的可缩放矢量图形(SVG)标准结合,设计和构建标准与开放化的系统。在技术上通过Batik包与Java组件实现对SVG图形的操作,采用Hibernate框架实现CIM模型与关系数据库的映射,实现了基于SVG/XML/CIM的图数模一体化。研究结果表明图数模一体化系统对系统间数据集成、应用集成和互操作具有实际意义。     

基于CIM标准和SVG的分散式图模合并

电力系统调度一般采用分级电网监控方式，各级调度系统的电网模型及采集信息相对独立，存在一定的信息孤岛问题。基于公用信息模型（CIM）标准和可缩放矢量图形（SVG）画面格式，提出了分散式图模合成方法。该方法通过分析上下级调度系统之间的关口电网，对分散在各调度系统的电网模型和厂站画面进行合并，形成一个完整、详细的电网描述。在此基础上，提出建立一个分散式调度图模合成的在线系统，实现全网分散维护、合并建模、统一监视。测试表明，该方法可以有效解决各级调度系统间的信息孤岛问题。     

中国南方电网在线分布式建模系统研究与设计

为了满足中国南方电网全局协调控制和在线安全稳定分析的需要，基于IEC 61970标准，提出了南方电网在线分布式建模系统的设计方案。各省调能量管理系统（EMS）通过调度数据网自动向总调EMS远程在线传输各自的电网模型和图形，在总调侧完成模型和图形的自动拼接，在线自动生成包括南方电网500 kV/220 kV交流系统和高压直流输电系统的全局模型和图形。给出了总体方案，详细设计了总调侧和省调侧的软件体系结构。介绍了关键技术，包括:模型边界的确定和维护、设备命名规范和处理技术、公共信息模型（CIM）扩展、CIM拼接、可缩放矢量图形（SVG）拼接和组织、交直流混合全模型在线高级应用、校验和运行维护机制等，设计了主要性能指标。该系统的实施将为建设中的南方电网新EMS、网省协调自动电压控制（AVC）、在线安全预警和预决策系统提供完整的在线模型。     

基于CIM/G的电网调度控制系统Web图形展示技术

电网调度控制系统采用电力系统图形描述规范CIM/G语言作为系统图形存储和交换的标准。针对现有的电网调度控制系统全球广域网(Web)图形展示复杂,Web画面数据刷新不及时等问题,实现一种基于CIM/G的电网调度控制系统的Web图形展示技术,Web浏览器能够直接解析CIM/G文件并进行展示,确保Ⅰ,Ⅲ区图形画面展示的一致性。通过Web前端和后台的心跳链接机制,将后台变化数据实时推送到Web前端,提高了Web画面的刷新效率。该技术已应用到多个电网调度控制系统Ⅲ区Web中,很好地满足了在Ⅲ区通过Web浏览器浏览电网和设备实时运行信息的需求。     

基于IEC 61970标准的电网调度自动化系统体系结构

分析了传统电网调度自动化系统的结构，提出了一种遵循IEC61970标准的新一代系统的体系结构。从横向看，该结构是基于公用对象请求代理机制的分布式集成框架；从纵向看，该结构是基于CIM/CIS标准接口的多分层开放型支撑体系。在这种体系结构下，讨论了新的支撑平台概念。特别指出：实时数据库系统宜采用集对象、关系和层次3种特性于一体的模型，同时满足CIM、用户和遗留系统的要求，CIS接口宜采用CDA、面向CIM模型的导入和导出以及专用实时CIS相结合的方法，并根据IEC61970标准的修订进展情况做相应调整。     

IEC61850与IEC61970信息共享研究

由于调度中心和变电站自动化系统各自遵循不同的标准体系,为了实现两者之间的信息共享,分析了IEC61970标准和IEC61850标准之间的差异,提出了IEC61850的SCL模型向IEC61970CIM模型的映射方法,采用G语言规范扩展SCL语法来绘制变电站自动化接线图,以及使用ACSI进行通信的实现方法。可以有效地实现数字化变电站和调度主站端电网模型、厂站接线图共享,并且进行无缝通信,实现了两者之间“一个通信协议”的目标。     

基于SVG的电力调度图形支撑平台设计与实现

可伸缩矢量图(SVG)是一种基于文本的标准图形描述语言,研究和建立一套基于SVG的图形系统是调度自动化系统图形信息共享和标准化的关键课题之一。基于图形数据一体化的思想提出了面向调度应用的图形模型,实现不同图形格式向SVG标准的转换及拓扑结构的自动生成,并探讨了SVG在调度可视化中的应用。基于SVG的图形系统可以作为不同系统间图形信息共享的平台,同时保证了图形发布的实时性,也为调度可视化提供了基础。     

广西电网省地模型拼接和数据交互的实现

广西电网省级调度自动化系统对110 k V及以下电压等级电网不建模或做等值处理,调度人员无法及时、准确地掌握全区电网的实时运行状态。为此,通过采用基于IEC 61970标准的在线模型拼接技术,在省级调度自动化系统中建设了省地模型拼接系统,实现了广西区内110 k V及以上电压等级的电网模型、图形及数据共享。针对模型拼接过程出现的问题,提出了有效的解决方法,提高了模型和数据的质量,为建设广西电网生产运行数据中心奠定了基础。     

基于公共信息模型的特高压电网信息建模及应用

智能电网的发展对特高压电网的信息集成提出了更高的要求,IEC 61970和IEC 61968系列标准中规范的公共信息模型(common information model,CIM)未涉及特高压输电领域,不能为调度中心能量管理系统的相关应用提供必要的模型支持。在当前标准CIM模型的基础上,通过差异化分析扩展了特高压电网的CIM模型;同时针对智能电网对特高压设备状态检修的业务场景求,扩展了基于IEC 61968标准的特高压电网消息,为特高压电网在智能电网设备管理和电网调度中的统表达与应用奠定了基础。     

CIM/SVG数据交互技术在电网预警和停电计划处理系统中的应用

针对电网预警和停电计划处理系统实际需求,研究开发了基于公共信息模型(CIM)和可缩放矢量图形(SVG)的电网数据交互技术。提出了根据IEC 619 70 CIM标准建立的电网数据模型,以SVG作为图形交互的操作对象,用Java语言和Batik工具包进行图形界面开发的技术方案。该方案以目前被广泛支持的CIM和SVG作为数据源,同时兼顾了跨平台和跨操作系统的需求,已应用于某地区电网预警和调度停电计划信息处理系统,实践证明了所提方案的有效性。实现的技术方案具有通用性强、操作简便等特点。     

智能电网框架下的开放式电网模型管理系统

从IEC61970标准,面向服务架构SOA和具体实现技术三个层面出发,提出了开放式电网模型管理系统的设计方案。通过直接处理CIM对象、应用CIM对象集与CIM XML互映射技术及其他业务层服务实现一体化构建和管理由CIM XML、可缩放矢量图形SVG和E文件组成的电网全模型。采用SOA设计理念,对系统内部进行“细粒度”的服务组件开发,通过企业服务总线ESB对外开放“粗粒度”的通用数据访问GDA等服务接口,为应用系统提供标准精确的模型信息,并对该系统在智能电网框架下的应用作了展望。     

基于CIM/G的电网图形维护与共享方案

介绍了电力系统图形描述规范——CIM/G技术标准,该标准解决了基于可缩放矢量图形(SVG)交换规范描述效率低且只能应用于离线交换的缺陷。基于CIM/G标准,电网图形维护与共享方案实现了控制中心内部和控制中心之间电网图形的全景存储、基于公共信息模型(CIM)自动生成厂站图和在线实时远程浏览等功能。以上功能应用于智能电网调度控制系统,实现了相邻或上下级控制中心之间电网图形的一体化维护和实时在线调阅,为电网调度业务横向集成和纵向贯通提供了技术支持。     

智能电网框架下的开放式电网模型管理系统

从IEC61970标准,面向服务架构SOA和具体实现技术三个层面出发,提出了开放式电网模型管理系统的设计方案.通过直接处理CIM对象、应用CIM对象集与CIM XML互映射技术及其他业务层服务实现一体化构建和管理由CIM XML、可缩放矢量图形SVG和E文件组成的电网全模型.采用SOA设计理念,对系统内部进行"细粒度"的服务组件开发,通过企业服务总线ESB对外开放"粗粒度"的通用数据访问GDA等服务接口,为应用系统提供标准精确的模型信息,并对该系统在智能电网框架下的应用作了展望.