[發(fā)明專利]一種基于CIM/CIS的省地調(diào)電網(wǎng)模型拼接方法

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• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110033195A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王順江;鄭璐;張巖;王興財;高凱;趙軍;葛維春;栗鵬輝;張宏宇;紀鵬;李威;張琪;劉爽;宋清洋;杜恒;李妍;楊碩;母明赫;高武;車暢
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司葫蘆島供電公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

1.一種基于CIM/CIS的省地調(diào)電網(wǎng)模型拼接方法，其特征是：

首先對模型對象進行編碼，然后通過劃分模型調(diào)度邊界，進行模型拆分、拼接，形成完整的全電網(wǎng)模型；通過標準高速數(shù)據(jù)訪問（HSDA）接口和歷史數(shù)據(jù)訪問（TSDA）接口實現(xiàn)省地調(diào)電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的交換；

對象編碼方案：

為保證省地調(diào)系統(tǒng)間信息交換時能夠以明確的對象標識確定對象身份，首先需要對電網(wǎng)對象確定唯一、不變的對象代碼，各級調(diào)度機構(gòu)按照編碼規(guī)則對各自管轄范圍內(nèi)的模型對象進行編碼；本發(fā)明提出了一種基于信息模型路徑唯一確定對象編碼的方法，從而保證了對象編碼的唯一性、規(guī)范性；對象的層次包含關(guān)系構(gòu)成對象層級描述，對象代碼由各個層級代號經(jīng)過一定規(guī)則編制形成；

每一層級對象的單層代號描述為“前綴－類型代碼－編號”（HAAAN..N）格式；根據(jù)信息模型的組成層次結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)樹頂端下至所關(guān)注對象的每個節(jié)點所經(jīng)路徑上各個節(jié)點的單層參照代號串聯(lián)起來構(gòu)成所關(guān)注對象的代碼———多層參照代號：（HAAAN..N）1（HAAAN..N）2…（HAAAN..N）n；

調(diào)度邊界劃分原則：

調(diào)度邊界是指各級電力調(diào)度之間的管轄邊界，目前，電力系統(tǒng)調(diào)度普遍采用分級電網(wǎng)監(jiān)控的方式；省級調(diào)度機構(gòu)主要監(jiān)控省內(nèi)500 kV 及220 kV 主干網(wǎng)；地市級調(diào)度機構(gòu)負責本地區(qū)的220 kV 以下的電網(wǎng)部分；網(wǎng)級調(diào)度與省級調(diào)度的邊界通常在廠站與廠站之間的聯(lián)絡(luò)線上，而省級調(diào)度與地市級調(diào)度之間的邊界通常在廠站內(nèi)部；省調(diào)統(tǒng)一規(guī)劃各地調(diào)的調(diào)度管轄范圍，將調(diào)度邊界定義表下發(fā)給各個地調(diào)；調(diào)度邊界定義表給出邊界設(shè)備名稱和類型信息；各地調(diào)根據(jù)省調(diào)下發(fā)的調(diào)度邊界定義表，生成各自調(diào)度邊界關(guān)聯(lián)表；調(diào)度邊界關(guān)聯(lián)表包括邊界設(shè)備名稱及類型、連接設(shè)備名稱和類型等內(nèi)容；

模型拆分方法：

省調(diào)和各地調(diào)只對各自調(diào)度管轄區(qū)包含邊界設(shè)備內(nèi)的電網(wǎng)進行建模，邊界以外部分作等值處理；

模型拆分就是根據(jù)調(diào)度邊界信息表，利用拓撲關(guān)系，通過設(shè)置記錄狀態(tài)的方式裁掉各模型中外部模型信息，包括外部模型的量測信息，只保留各自內(nèi)部模型信息；省地調(diào)電網(wǎng)模型拆分的過程如下：a.首先在220 kV 廠站內(nèi)選擇一個邊界設(shè)備，獲得其所有連接端點，再獲得各端點上連接的所有設(shè)備；b.在邊界設(shè)備的所有端點中，通過模型的拓撲關(guān)系，由“端點－設(shè)備－端點－設(shè)備”的方式，逐一拆掉外部模型的設(shè)備和連接拓撲關(guān)系；

模型拼接方法：

經(jīng)過模型拆分處理后，省地調(diào)模型中只剩下各自調(diào)度管轄范圍內(nèi)的部分以及調(diào)度邊界設(shè)備，其邊界設(shè)備變壓器在管轄區(qū)外的端點懸空，在管轄區(qū)內(nèi)的端點連接內(nèi)部設(shè)備；將拆分后的省地調(diào)模型通過邊界設(shè)備連接起來，就形成完整的全電網(wǎng)模型；首先將省調(diào)模型中的邊界設(shè)備變壓器的懸空端點設(shè)為有效，并且指定該端點關(guān)聯(lián)到地調(diào)對應(yīng)邊界設(shè)備變壓器與隔離開關(guān)連接的端點上，并將地調(diào)模型中的邊界設(shè)備變壓器及其各端點設(shè)為無效；然后將與省調(diào)模型中的邊界設(shè)備變壓器相關(guān)聯(lián)的中壓側(cè)與低壓側(cè)繞組分別指向地調(diào)模型中對應(yīng)變壓器的中壓側(cè)與低壓側(cè)繞組，并解除省調(diào)模型中邊界變壓器與原中、低壓側(cè)繞組的關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)上述方式形成完整的全電網(wǎng)模型后，模型導入程序根據(jù)設(shè)備及其拓撲關(guān)系將新的電網(wǎng)模型導入至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；

模型增量更新：

由于省地調(diào)EMS 需要實現(xiàn)多個區(qū)域電網(wǎng)模型的合并與拼接，因此，不可能每次在區(qū)域模型發(fā)生變化后都進行全部模型的更新，而應(yīng)針對該區(qū)域模型進行模型的增量更新；模型的增量包括廠站、設(shè)備對象的增量，以及設(shè)備連接關(guān)系的增量，因為廠站、設(shè)備已規(guī)范了統(tǒng)一的命名和編碼，廠站和設(shè)備的差異處理相對比較簡單；首先將新模型中廠站或設(shè)備與運行系統(tǒng)中的相同編碼廠站或設(shè)備進行比較，檢查是否存在增加、刪除或更新的情形，然后導出差異模型并對運行系統(tǒng)中的廠站或設(shè)備采取相應(yīng)的操作；增量更新的類型包括設(shè)備增加、設(shè)備刪除以及設(shè)備連接關(guān)系修改；其中設(shè)備增加將在CIM 數(shù)據(jù)庫中對所增加的設(shè)備進行入庫，并增加該設(shè)備的連接關(guān)系信息；設(shè)備刪除將在CIM 數(shù)據(jù)庫中刪除該設(shè)備的連接關(guān)系信息，并判斷受影響的設(shè)備，修改這些設(shè)備的連接關(guān)系信息；

服務(wù)器與客戶端交互數(shù)據(jù)過程：

服務(wù)器與客戶端交互數(shù)據(jù)過程，客戶端通過瀏覽接口瀏覽服務(wù)器以查明哪些數(shù)據(jù)是可用的；客戶端選擇自己所發(fā)現(xiàn)的項的一個子集，并將所發(fā)現(xiàn)的項保存下來；然后，該項被取回為1個或多個客戶端創(chuàng)建訂單對象，用于讀、寫或訂閱數(shù)據(jù)；一個訂閱或異步讀寫引發(fā)服務(wù)器對回調(diào)對象的一次回調(diào)；

對于訂閱，回調(diào)會一直進行直到客戶端取消；

基于CIS接口的省地調(diào)電網(wǎng)數(shù)據(jù)交換：

HSDA是基于IEC61970標準404部分的高速數(shù)據(jù)訪問接口服務(wù)，它包含快速訪問簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要的API服務(wù)，TSDA服務(wù)支持記錄和存檔時間序列數(shù)據(jù)；基于HSDA的實時數(shù)據(jù)交互HSDA提供了高效交換數(shù)據(jù)的一個通用接口；HSDA 數(shù)據(jù)模型包括類型、性質(zhì)、節(jié)點、項；

HSDA接口包括會話對象和回調(diào)對象：會話對象包含用于查找HSDA服務(wù)器項數(shù)據(jù)的管理會話接口、節(jié)點數(shù)據(jù)對象的瀏覽接口、簡單數(shù)據(jù)訪問接口及創(chuàng)建訂單對象的管理接口；回調(diào)對象由客戶端實現(xiàn)回調(diào)接口，服務(wù)器根據(jù)客戶端發(fā)起的異步調(diào)用或訂閱使用回調(diào)對象傳遞數(shù)據(jù)；

省地調(diào)數(shù)據(jù)交互過程：

省地調(diào)數(shù)據(jù)交互過程通過CIS 提供的標準訪問接口，不同平臺的用戶可以交叉訪問其他平臺服務(wù)器，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的共享，省地調(diào)系統(tǒng)既可以作為服務(wù)器端對外提供服務(wù)，又可以作為客戶端獲取其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)：通過省地調(diào)綜合數(shù)據(jù)平臺CIS 接口的HSDA 服務(wù)和TSDA 服務(wù)，實現(xiàn)了不同平臺中EMS實時數(shù)據(jù)、報表和歷史信息的交換、共享；同時各個地調(diào)之間通過標準的CIS 也實現(xiàn)了電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的共享與交換。