基于CIM的配电网GIS数据模型存储与维护方法研究

选定CIM模型中的核心、电线、拓扑、量测等包中的相关类和关系作为构建配电网GIS数据模型的CIM子集,并对空间数据交换模型进行了阐述。采用关系型数据库实现配电网GIS空间数据库的设计,将数据模型中的泛化、聚合和简单关联映射为关系型数据库的表间引用关系。提出的数据模型存储方法避免了类间关联全部下落于叶节点类,降低了叶节点对象之间关系的复杂度。通过对配电网GIS数据模型中的类进行适当扩展,为其添加数据维护操作和必要的属性扩展,进而生成数据维护命令,使数据和关系维护变成类对象自身的责任。通过为导电设备类增加Mount和Unmount操作来封装对导电设备的安装和拆除过程,生成拓扑维护命令,改变导电设备安装或拆除后的网络电气连接关系。实例研究表明,所提出的GIS数据模型存储与维护方法降低了配电网对象之间关系维护的复杂度。     

公共信息模型在配电网建模工具中的应用

随着公共信息模型（CIM）的不断完善,应用也逐步从能量管理系统扩展到配电管理系统和变电站自动化。文中针对CIM的配电网扩展模型,研究其在配电网建模工具中的具体应用,阐述了面向对象模型和关系型数据库设计的对应关系,并设计了高效的资源描述框架（RDF）解析器来实现通用的数据导入导出组件,该组件遵循最新的用于电力系统模型交换的简化RDF句法标准。采用IEEE 13节点配电网系统的标准数据进行了三相潮流计算的导入导出正确性验证。     

公共信息模型在配电网建模工具中的应用

随着公共信息模型(CIM)的不断完善,应用也逐步从能量管理系统扩展到配电管理系统和变电站自动化.文中针对CIM的配电网扩展模型,研究其在配电网建模工具中的具体应用,阐述了面向对象模型和关系型数据库设计的对应关系,并设计了高效的资源描述框架(RDF)解析器来实现通用的数据导入导出组件,该组件遵循最新的用于电力系统模型交换的简化RDF句法标准.采用IEEE 13节点配电网系统的标准数据进行了三相潮流计算的导入导出正确性验证.     

基于IEC 61970标准的实时数据库原型系统

调度自动化系统中采用的实时数据库主要是关系型内存数据库。能量管理系统（EMS）中广泛采用的公共信息模型（CIM）是采用类包的形式定义的,因此无法直接在关系型数据中存取CIM。分析了对象驻留在共享内存中的技术障碍,通过应用备忘录设计模式实现对象状态挂接和共享对象池技术,提出了实现进程间访问共享CIM对象的方法。利用所提出的方法实现了一个采用面向对象技术的实时数据库原型系统,并在CIM服务方面得到了初步应用。     

CIM模型与关系模型的一种映射方法的探讨

以兰州电网智能决策支持系统为背景,以实现电力软件系统的互操作为目的,分析了公共信息模型(CIM)模型和电力系统的特征,提出了基于IEC61970标准的CIM模型与关系型数据库之间的一种映射方法,解决了面向对象模型与关系型模型灵活对应的问题:CIM模型的丰富完善并不会影响映射过程和映射效果。该映射方法尽可能地采用设立外键的方法,在不影响数据库性能的情况下建立必要的关系表,确保映射的关系型数据库能够完全表达CIM模型的各种关系;其中表名对应类名,域名对应本身属性,外键、专门的关系表、表中的属性对应泛化、聚合、简单关联关系。采用RationalRose和UML来描述映射的过程。该方法使得软件系统的数据库表完全遵循IEC61970标准,具有良好的兼容性;只要外部系统的接口能够遵循IEC61970标准,就可以同软件系统进行交互。     

基于CIM的配电网线损计算

构建了基于CIM的配电网线损计算方法。首先,根据线损计算所需的数据要求,梳理了相关的模型,主要包括设备的连接关系、量测数据、线路和变压器数据等。其次,在此基础上,根据配电系统的功能模块,明确了这些数据的不同来源,并规定了不同类型数据在系统间信息交互的方式,实现了基于CIM跨平台的数据交互。最后,根据线损计算的数学模型对CIM模型进行扩展,建立配电网线损类及相关类,实现了线损的准确计算和高效管理,并为其它基于CIM的高级应用开发提供了借鉴。     

基于CIM思想的配网综合评估框架

引入了配电网CIM综合模型,根据中压配网拓扑特点和评估对模型的需求,对其进行适当扩展。借鉴CIM思想中对象类的属性和相互关系,将配网设备层层继承关联,设计了自下而上的配电网综合评估框架。最后,以某市的一座110 kV变电站为例,进行了具体的评估,结果表明,该配网评估方法达到标准化、结构化要求,能快速、针对地发现配电网的薄弱环节。     

面向电力仿真系统异构性的CIM扩展方法

针对公用信息模型(common information model,CIM)中与电力系统仿真相关的元件类及其拓扑关系,分析了CIM在机电暂态分析建模应用方面的不足,对CIM中同步电机类和能量用户类(用于负荷建模)的属性进行了扩展,并根据IEEE标准励磁系统的定义新建了励磁模型类。设计并实现了仿真信息交换测试系统,结合国内常用的BPA和PSS/E仿真软件构建了测试环境,以新英格兰10机39节点系统为对象进行了仿真测试,结果验证了模型扩展的有效性。     

一种IEC 61850通用数据类数据库信息模型的建模方法

提供了基于IEC 61850通用数据类的数据库信息模型及其接口的设计方法,该方法适用于变电站站控层设备。将数据库模型分为信息模型、设备模型和应用模型3层架构,其中信息模型和设备模型分别基于IEC 61850变电站配置文件(SCD)和IEC 61970公共信息模型(CIM)文件创建,标准的信息模型和设备模型实现了模型的复用。在IEC 61850通用数据类的基础上,设计了信息模型关系型数据库表结构及其接口的实现方法,能够直接导入变电站配置模型,自动生成数据库,并以IEC 61850数据对象引用为检索方式设计了数据库访问接口,简化了变电站工程实施流程。     

基于公共信息模型的自适应统一编码体系设计

针对当前电力调度系统基于公共信息模型(common informationmodel,CIM)的数据交互可重用性不高以及编码标准不统一的问题,提出一种基于CIM的自适应统一编码体系。该体系包括数据层、模型驱动层和编码层。采用模型驱动的方法来适应不同CIM标准版本以及不同系统CIM模型之间的差异,实现统一模型。在此基础上,通过分析电力系统资源之间的层次关系,将编码对象分为枚举型、层次关系型和拓扑关系型,然后对不同的对象类型进行编码规则定义。最后介绍了该编码体系在河南电力调度中心的应用情况。     

面向有源配电网的公共信息模型扩展

IEC61970和IEC61968标准的公共信息模型(CIM)给出了电力系统设备、用户模型及其相互关系,有效促进了管理系统间数据交互,提高了调度自动化水平。但随着有源配电网中新设备的出现,现有CIM已不能对其进行完整描述。为此本文提出了一种CIM扩展方法,在EnterPrise Architect软件环境下,根据CIM扩展的导则,对有源配电网中的分布式发电、储能设备和电动汽车充电站等新兴设备的模型进行了完整的描述。此外,与交流微网相比,直流微网具有显著的优势而受到越来越多的关注,因此本文建立了直流微网CIM模型,以满足有源配电网管理系统的信息需求。     

基于Geodatabase数据模型和Case工具设计实现配电GIS数据库

传统的地理信息系统数据模型难以表达非结构化数据和GIS中具有复杂结构的数据,也不能表达继承、聚合等在GIS中广泛使用的关系.文章概述了Geodatabase模型的结构和特点,并针对配电网数据结构的特点,在Geodatabase模型的基础上,利用UML建模语言和ArcGIS提供的Case工具,设计并实现了配电GIS数据库.这种数据模型和设计方法比传统方法直观、简单且易于修改,对配电网的描述更贴切,利于数据库设计的优化,是设计空间数据库的一种较好的方法.     

基于Geodatabase数据模型和Case工具设计实现配电GIS数据库

传统的地理信息系统数据模型难以表达非结构化数据和GIS中具有复杂结构的数据,也不能表达继承、聚合等在GIS中广泛使用的关系。文章概述了Geodatabase模型的结构和特点,并针对配电网数据结构的特点,在Geodatabase模型的基础上,利用UML建模语言和ArcGIS提供的Case工具,设计并实现了配电GIS数据库。这种数据模型和设计方法比传统方法直观、简单且易于修改,对配电网的描述更贴切,利于数据库设计的优化,是设计空间数据库的一种较好的方法。     

基于公共信息模型的配电网拓扑分析算法研究

根据公共信息模型(common information model,CIM)的特点,提出基于CIM的配电网数据映射到关系数据库的一些规则,并基于建立的数据库提出一种改进的深度优先搜索算法以完成对配电网最短路径的搜索,最后以IEEE69节点系统为算例进行验证,结果表明该算法不仅搜索速度快、节省内存,而且能够满足配电网重构...     

集控站中培训仿真系统面向对象数据库的设计

描述了变电站仿真培训系统数据的特点以及IEC61970CIM公共信息模型在仿真培训系统中的应用,设计了一个常驻内存的实时面向对象数据库系统(MMRT-OODB),给出了以对象数据模型为基础的数据库体系结构。     

集控站中培训仿真系统面向对象数据库的设计

描述了变电站仿真培训系统数据的特点以及IEC 61970 CIM公共信息模型在仿真培训系统中的应用,设计了一个常驻内存的实时面向对象数据库系统(MMRT-OODB),给出了以对象数据模型为基础的数据库体系结构.     

基于CIM的配电网三维可视化关键技术研究与实现

为满足配电网三维可视化系统对资产数据来源的需求,通过构建核心包、拓扑包中各类数据模型的静态关系,建立了配电网三维可视化系统的CIM模型,并根据空间几何属性将模型的三维信息转化为数据结构,实现了与现有配电管理系统间的信息交互。并针对系统在还原CIM三维模型实际空间位置时精度较低的问题,提出了一种基于模拟退火算法的坐标转换最优参数选择方法,通过对比三种方法的转换误差结果证明了方法的可行性和有效性。最后结合实例展示了配电网三维可视化系统的实际效果和应用功能。     

基于扩展公共信息模型的配电网故障诊断研究

为解决故障信息数据庞大、信息不确定性以及故障诊断算法的选择性等问题,本文依据IEC61970的公共信息模型(CIM)以及IEC61968的CIM扩展模型,搭建故障诊断信息统一模型,并在扩展故障信息模型的基础上,提出基于拓扑搜索的配电网故障诊断算法。该算法是在故障发生后,诊断程序调用以CIM为模型的配电网拓扑结构及故障信息数据,采用简单的深度优先搜索方法实现故障诊断。文中给出实现算法的流程图,并用某配电网局部联接图验证该算法的正确性,结果表明本文提出的故障诊断算法具有一定的可行性和准确性。     

电力数据的注释式持久化技术及其重构

根据IEC61970 CIM标准最新进展,以建立完善的电力系统数据库、实现不同版本公共信息模型CIM的数据转换为目的,提出了基于CIM 3.0的电力数据存储方案。该方案采用JPA注释持久化技术与对象-关系映射技术ORM相结合设计数据库模式,用于解决国内现行CIM描述数据不精确,数据库开发过程复杂等问题。通过在电力企业实体对象中嵌入注释,简化数据库设计过程,实现了电力系统资源对象的多层继承、关联关系、复杂属性的映射。采用dom4j解析标准CIM RDF格式的电力数据,对数据重构后完成了数据导入,最后验证数据库的完整性,表明设计方案可行、有效。     

基于XML技术的电力通用CIM数据集成适配器设计

提出了一种电力通用CIM数据集成适配器的体系结构,设计了一种新颖的模型差异映射方法--基于XML技术的模型差异建模,通用适配器利用模型差异描述文件,能够将各系统的数据模型无缝的适配到基于IEC 61970的CIM数据模型.通过工程应用检验,该适配器能够高效、灵活地实现各系统间数据模型的转换.