基于CIM的电网建模若干问题研究

摘要：针对省、地级电网调度系统的要求，基于IEC61970系列标准中的公共信息模型(CIM)，提出了2级电网建模系统的设计方案。通过该建模系统以及省调与各地调能量管理系统之间的互操作，可以自动生成各级调度系统所需的详细电网模型。重点介绍了在建模过程中遇到的若干实际问题，包括：电网模型范围的划分原则、CIM文件解析、电网模型层次的确定和CIM模型拼接等，并针对这些问题提出了相应的解决方案。以福建省实际电网数据进行测试，结果表明，该建模系统创建的电网模型可以满足多种电网高层应用软件的需求。

关键词：IEC61970;公共信息模型;能量管理系统;电网模型;模型拼接

随着电力行业的发展和电网规模的不断扩大，信息量越来越大，电力系统的分析和计算也越来越复杂，迫切需要建立完整准确的电力系统网络模型来模拟实际电网。各电力系统厂家都有各自的电网建模方式，但是由于开发商或系统版本的不同，创建出的模型、图形或数据库在结构上存在很大的差异，形成一定程度的“信息孤岛”，导致不同系统间的信息共享和实现某种程度上的互操作变得非常困难[1]。为此，国际电工委员会第57届技术委员会(IEC TC57)在美国电力科学院(EPRI)CCAPI项目的基础上制定了IEC 61970系列标准[2-3]，使能量管理系统(EMS)的应用软件组件化和开放化，能即插即用和互联互通，降低系统集成成本和保护用户资源。

公共信息模型(CIM)是IEC 61970系列标准的核心部分[4]，它是一个抽象模型，覆盖了电力企业运行中通常涉及的所有主要对象。通过提供一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法，CIM方便了实现不同卖方独立开发的能量管理系统(EMS)应用的集成，多个独立开发的完整的EMS系统之间的集成，以及EMS系统和其他涉及电力系统运行的不同方面的系统。通过定义一种基于CIM的公共语言(即语法和语义)，使得这些应用或系统能够不依赖于信息的内容表示而访问公用数据和交换信息。本文基IEC61970标准中的CIM规范，设计了适合省地级调度的电网建模系统，通过省调与各地调EMS之间的互操作与模型拼接操作，自动生成所需的详细电网模型。重点介绍了在建模过程中遇到的若干实际问题，并针对这些问题提出了相应的解决办法。

1 CIM建模系统设计

1.1 系统总体方案

以福建省电网为例，建模系统的方案示意图如图1。该建模系统可以根据不同需求运行于省调和地调EMS上，各地调EMS通过调度数据网向省调EMS传输本地区的电网模型数据，在省调侧进行模型拼接，建立全省的电网模型[5]。地调EMS间也可以通过调度数据网进行模型数据的交互。

1.2 建模系统体系结构

以厦门地调EMS和其他地调EMS之间的互操作为例，给出了建模系统的详细体系结构，其中iES600平台为积成电子公司的综合调度自动化系统平台(如图2)。

图1 建模系统示意图

1.2.1 地调侧