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1、1報(bào)告內(nèi)容1.1.CIMCIM概述概述2.2.CIMCIM建模表示法建模表示法3.3.CIMCIM包包4.4.CIMCIM類和關(guān)聯(lián)類和關(guān)聯(lián)5.CIM模型的概念和例子 第1頁(yè)/共34頁(yè)2公共信息模型公共信息模型(CIM) 用對(duì)象類和屬性及它們之間的關(guān)系來描述電力企業(yè)的所有主要對(duì)象,特別是那些與電力運(yùn)行有關(guān)的對(duì)象公共信息模型(CIM)是一個(gè)抽象模型第2頁(yè)/共34頁(yè)3編制單位IEC 61970系列標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電工委員會(huì)57技術(shù)委員會(huì)(電力系統(tǒng)控制及其通信委員會(huì))制定的定義了能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用程序接口(EMS-API)。 第3頁(yè)/共34頁(yè)4內(nèi)容和意義IEC 61970系列標(biāo)準(zhǔn)主要包括公共信息模型(CIM)
2、和組件接口規(guī)范(CIS)兩方面內(nèi)容。其目的和意義在于:(1)便于來自不同廠家的EMS系統(tǒng)內(nèi)部各應(yīng)用的集成;(2)便于EMS系統(tǒng)與調(diào)度中心內(nèi)部其它系統(tǒng)的互聯(lián);(3)便于不同調(diào)度中心EMS系統(tǒng)之間的模型交換。第4頁(yè)/共34頁(yè)5組成部分第1部分:導(dǎo)則和基本要求第2部分:術(shù)語(yǔ)第301部分:公共信息模型(CIM)基礎(chǔ)第302部分:公共信息模型(CIM)財(cái)務(wù)、能量計(jì)劃和預(yù)定第303部分:公共信息模型(CIM)SCADA第401部分:組件接口規(guī)范(CIS)框架第402部分:公共服務(wù);第403部分:通用數(shù)據(jù)訪問(GDA)第404部分:高速數(shù)據(jù)訪問(HSDA)第5頁(yè)/共34頁(yè)6組成部分第405部分:通用事件和訂
3、閱(GES)第450部分:信息交換模型第451部分:SCADA CIS第452部分:CIM模型交換服務(wù)第501部分:CIM資源描述框架(RDF)模式第502部分:CDA CORBA映射第503部分:CIM XML模型交換格式第6頁(yè)/共34頁(yè)7CIM建模表示法CIM 用面向?qū)ο蟮慕<夹g(shù)定義。具體地說,CIM規(guī)范使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)表達(dá)方法將CIM定義成一組包,每一個(gè)包包含一個(gè)或多個(gè)類圖,用圖形方式展示該包中的所有類及它們的關(guān)系。根據(jù)類的屬性及與其它類的關(guān)系,用文字形式定義各個(gè)類。 第7頁(yè)/共34頁(yè)8CIM包CIM劃分為一組包。包是一種將相關(guān)模型元件分組的通用方法,沒有特殊的語(yǔ)義意義。IE
4、C 61970-301 核心包(Core) 域包(Domain) 發(fā)電包(Generation) 發(fā)電動(dòng)態(tài)包(Generation Dynamics) 負(fù)荷模型包(LoadModel) 量測(cè)包(Meas) 停運(yùn)包(Outage) 生產(chǎn)包(Production) 保護(hù)包(Protection) 拓?fù)浒═opology) 電線包(Wires)第8頁(yè)/共34頁(yè)9CIM 301 部分的包圖 第9頁(yè)/共34頁(yè)10CIM包IEC 61970-302 能量計(jì)劃包(Energy Scheduling) 財(cái)務(wù)包(Financial) 預(yù)定包(Reservation)IEC 61970-303 SCADA包IE
5、C 61968 資產(chǎn)包(Asset) 用戶包(Consumer) 核心2包(Core2) 配電包(Distribution) 文件包(Documentation)第10頁(yè)/共34頁(yè)11核心包 (Core)這個(gè)包不依賴于任何其他的包,而其他包中的大部分都具有依賴于本包的關(guān)聯(lián)和普遍化并不是所有的應(yīng)用都需要所有的Core實(shí)體包含核心命名(Naming)電力系統(tǒng)資源(PowerSystemResource)設(shè)備容器(EquipmentContainer)導(dǎo)電設(shè)備(ConductingEquipment)等實(shí)體第11頁(yè)/共34頁(yè)12拓?fù)浒?(Topology) 這個(gè)包是Core包的擴(kuò)展它與Termina
6、l類一起建立連接性(Connectivity)的模型,而連接性是設(shè)備怎樣連接在一起的物理定義。另外,它還建立了拓?fù)洌═opology)的模型,拓?fù)涫窃O(shè)備怎樣通過閉合開關(guān)連接在一起的邏輯定義。拓?fù)涠x與其它的電氣特性無關(guān)。 第12頁(yè)/共34頁(yè)13電線包 (Wires) Wires包是Core和Topology包的擴(kuò)展它建立了輸電(Transmission)和配電(Distribution)網(wǎng)絡(luò)的電氣特性的信息模型這個(gè)包用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,例如狀態(tài)估計(jì)(State Estimation)、潮流(Load Flow)及最優(yōu)潮流(Optimal Power Flow)第13頁(yè)/共34頁(yè)14停運(yùn)包 (Outa
7、ge)這個(gè)包是Core和Wires包的擴(kuò)展它建立了當(dāng)前及計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的信息模型CurveSchedule(from Core)ClearanceTagConductingEquipment(from Core)0.n1+ClearanceTags0.n+ConductingEquipment1Switch(from Wires)SwitchingOperation0.n0.n+SwitchingOperations0.n+Switches0.nOutageSchedule0.n0.1+SwitchingOperations0.n+OutageSchedule0.1PowerSystemReso
8、urce(from Core)0.11+OutageSchedule0.1+PSR1Naming(from Core)第14頁(yè)/共34頁(yè)15保護(hù)包 (Protection)保護(hù)包 (Protection) 是Core和Wires包的擴(kuò)展它建立了保護(hù)設(shè)備,例如繼電器的信息模型這些實(shí)體用于培訓(xùn)仿真器和配電網(wǎng)故障定位應(yīng)用第15頁(yè)/共34頁(yè)16量測(cè)包 (Meas)Meas包包含描述各應(yīng)用之間交換動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)體第16頁(yè)/共34頁(yè)17負(fù)荷模型包 (LoadModel)這個(gè)包以曲線及相關(guān)的曲線數(shù)據(jù)的形式為能量用戶及系統(tǒng)負(fù)荷提供模型。還包括影響負(fù)荷的特殊情況,例如季節(jié)與日類型。這一信息由負(fù)荷預(yù)測(cè)(Load
9、 Forecasting)和負(fù)荷管理(Load Management)使用。 第17頁(yè)/共34頁(yè)18發(fā)電包 (Generation)Generation包分成兩個(gè)子包:Production包和GenerationDynamics包電力生產(chǎn)包 (Production)提供了各種類型發(fā)電機(jī)的模型。它還建立了生產(chǎn)成本信息模型,用于發(fā)電機(jī)間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)需求分配及計(jì)算備用量大小。Production包用于機(jī)組組合(Unit Commitment)、水力和火力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)調(diào)度(Economic Dispatch)、負(fù)荷預(yù)測(cè)及自動(dòng)發(fā)電控制(Automatic Generation Control)等應(yīng)用。發(fā)電
10、動(dòng)態(tài)包 (Generation dynamics) 提供原動(dòng)機(jī),例如透平和鍋爐的模型,這些模型在模擬和培訓(xùn)應(yīng)用中需要用到。這一信息用于動(dòng)態(tài)培訓(xùn)仿真器(Dynamic Training Simulator)應(yīng)用的機(jī)組建模。第18頁(yè)/共34頁(yè)19域包 (Domain)Domain包是量與單位的數(shù)據(jù)字典,定義了可能被其他任何包中的任何類使用的屬性的數(shù)據(jù)類型。此包包含原始數(shù)據(jù)類型的定義,包括量測(cè)的單位和允許的值。每一種數(shù)據(jù)類型包含一個(gè)值(value)屬性和一個(gè)可選的量測(cè)單位(unit),這個(gè)單位指定為一個(gè)被初始化為該量測(cè)單位文字描述的靜態(tài)變量。枚舉型數(shù)據(jù)的允許值在該屬性的文檔(documentatio
11、n)中用UML約束句法在大括號(hào)()內(nèi)列出。字符串長(zhǎng)度在文檔中列出,并也被指定為長(zhǎng)度屬性。 第19頁(yè)/共34頁(yè)20 Financial 包財(cái)務(wù)包支持結(jié)算和帳單。這些類代表了在正式或非正式協(xié)定中出現(xiàn)的實(shí)體。ServiceAgreementOffers0.*OfferedBy0.*ContractOrTariffHas1.1Of1.*Contains0.*Company(from Core)0.*0.*CustomInstanceOfMemberOfCompany0.*Operates0.1BusinessUnit1.11.*HasAOperatedBy0.*PowerSystemResource(
12、from Core)0.*0.*MemberOf0.10.*OperatedByOpenAccessProductCustomerConsumerOffersTransProd1.1TransmissionProviderOfferedBy1.*TransmissionProduct1.11.*OffersControlAreaOperatorTitleHeldBy0.*HoldsTitleTo0.1ResoldByResellsProdMarketerProvidedBy1.*EnergyProduct(from EnergyScheduling)0.*0.1HoldsTitleToRese
13、llsProviderOf1.1OperatedBy1.*GeneratingUnit(from Production)Operates1.1GenerationProvider1.*1.1HasA1.*1.1Operates第20頁(yè)/共34頁(yè)21EnergyScheduling(能量計(jì)劃)包EnergyScheduling包提供了公司之間電能量交換的計(jì)劃和結(jié)算能力它包含發(fā)電、用電、損耗、傳輸、售購(gòu)等電能量(兆瓦)交易這些類用于電能量、發(fā)電容量、傳輸以及輔助服務(wù)的結(jié)算和記帳。 第21頁(yè)/共34頁(yè)22Reservation (預(yù)訂)包 Reservation (預(yù)訂)包包含能量交易計(jì)劃、發(fā)電容量
14、、輸電及輔助服務(wù)等信息。第22頁(yè)/共34頁(yè)23SCADA (監(jiān)視控制及數(shù)據(jù)采集)包包含了用于SCADA的建模信息的實(shí)體。監(jiān)視控制支持操作員對(duì)設(shè)備控制,如合斷一個(gè)開關(guān),數(shù)據(jù)采集則從不同數(shù)據(jù)源采集遙測(cè)數(shù)據(jù)第23頁(yè)/共34頁(yè)24CIM類和關(guān)系 Breaker ConductingEquipment (from Core) PowerSystemResource (from Core) Switch PowerTransformer 繼承的例子第24頁(yè)/共34頁(yè)25CIM類和關(guān)系 關(guān)聯(lián)的例子第25頁(yè)/共34頁(yè)26CIM類和關(guān)系 聚合的例子第26頁(yè)/共34頁(yè)27 CIM模型的概念和例子 變壓器模型 第27頁(yè)/共34頁(yè)28 CIM模型的概念和例子 連接模型 第28頁(yè)/共34頁(yè)29 CIM模型的概念和例子 模型和包容模型 第29頁(yè)/共34頁(yè)30幾個(gè)關(guān)鍵的類連接節(jié)點(diǎn)類 (ConnectivityNode)連接節(jié)點(diǎn)是這樣的一些點(diǎn),在這些點(diǎn)上導(dǎo)電設(shè)備的端點(diǎn)通過零阻抗連接在一起。 拓?fù)鋶u類 (TopologicalIsland) 網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)電氣連接的子集。
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