DL∕T 890.456-2016 能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(EMS-API) 第456部分：電力系統(tǒng)狀態(tài)解子集

能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(EMS-API)第456部分：電力系統(tǒng)狀態(tài)解子集2016-01-07發(fā)布2016-06-01實施國家能源局發(fā)布I Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 1 2 2 25.2EMS狀態(tài)估計 2 3 4 4 5 56.2子集體系結(jié)構(gòu) 5 7 7 8 86.5.2EMS實例模塊化 96.5.3規(guī)劃實例模塊化 9 7將標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到業(yè)務(wù)問題 8數(shù)據(jù)模型及CIMXML示例 8.1量測接口2和3 8.2拓?fù)浣涌? 10狀態(tài)變量StateVariables 10.1概述 10.2具體類 20 10.3抽象類 21 21 22 據(jù)采用XML格式，且XML基于DL/T890.552測輸入(在狀態(tài)估計情況下)以及解本身。第456部分：電力系統(tǒng)狀態(tài)解子集IEC61970-452能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接managementsystemapplicationprograminterface(EMS-API)-PartIEC61970-453Ed.2能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(E3子集信息子集列于表1中。1http:/iec.ch/TC57/61970-456/StateVariables/C1http:/iec.ch/TC57/61970-456/Topology/C2分割成數(shù)據(jù)集的方法有兩種。第一種是根據(jù)生成的數(shù)據(jù)種類進(jìn)行數(shù)據(jù)模塊化(即根據(jù)應(yīng)用的類型來生成數(shù)據(jù))。CIM“子集”(完整CIM的子集)定義了構(gòu)成各種模塊化的類和屬性。第二種分割是通過“模型權(quán)限集”(MAS),即根據(jù)在互聯(lián)中電力企業(yè)或部門所負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)將其分割為對象實例集。這個分割會在實例集出現(xiàn)，并生成由同一個子集支配的多個數(shù)據(jù)集，這形成該子集下的數(shù)據(jù)全集。理解分割的方法對于理解如何使用本部分●第9章“拓?fù)渥蛹倍x了本部分所控制的此類數(shù)據(jù)集(此章節(jié)由CIMTool自動生成，包含了3對于一個按10s周期運行的互聯(lián)大模型，如果需要存儲輸入和輸出數(shù)據(jù)的全集，則會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，并對實時交換提出相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。然而，可以根據(jù)這個問題的一些顯著特點來降低數(shù)據(jù)4的模型來完成。然而，TSO只會發(fā)布對應(yīng)自己區(qū)域模型的部分，這應(yīng)是一個可獨立求DACFDACF合并模型求解全模型邊界TSONN區(qū)域邊界TSOB區(qū)域區(qū)域區(qū)域區(qū)域區(qū)域國際上許多同步互聯(lián)電網(wǎng)組織(如上面所討論的ENTSO-E)需要其成員合作構(gòu)建未來模型以支持電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)劃。典型地，通過對各互聯(lián)成員提交的斷面進(jìn)行組合來構(gòu)建表示未來時間尺度上的“基礎(chǔ)斷面”,這個過程與圖1中用于運行分析的過程很相似。與目前不同，規(guī)劃斷面可表達(dá)未來幾年的模型；規(guī)劃斷面應(yīng)在規(guī)劃改變時進(jìn)行重構(gòu)而不是每日更新；與已知的運行電力系統(tǒng)不同，規(guī)劃斷面不是真實的。但是在過程和數(shù)據(jù)需求上，用于規(guī)劃的基礎(chǔ)斷面合并與圖1相同，而且這也是本部分的目標(biāo)，即支持基礎(chǔ)斷面的構(gòu)建和解斷面的交換，這對于在成員之間基于這些斷面進(jìn)行分析是必要的。5●依據(jù)數(shù)據(jù)模型(CIM)子集的模塊化(通常反2)計劃子集。電力系統(tǒng)各種量的時變規(guī)范。3)量測規(guī)范子集。定義了電力系統(tǒng)量測。3)離散量(狀態(tài))量測子集。在指定時間點上的一組開關(guān)狀態(tài)。6在IT系統(tǒng)中，對應(yīng)于圖2中子集的數(shù)據(jù)集在功能和(或)應(yīng)用間進(jìn)行交換。應(yīng)用及其數(shù)據(jù)集交換7狀態(tài)變量狀態(tài)變量8這些圖說明了與標(biāo)準(zhǔn)CIM子集一致的數(shù)據(jù)集是如何在同樣的公共配置下生成的。在這些子集之上是為了在典型的執(zhí)行序列中，一個完整的輸入和輸出記錄可被保存而無需復(fù)制不必要的信息。在圖6中，我們可以看到在狀態(tài)估計的周期執(zhí)行中會是什么樣子。在第一次運行時，各類數(shù)據(jù)集將被完整記錄，但在隨后的運行中，只需要生成那些變化的數(shù)據(jù)集，其中一些將以增量的為了使用這個信息，用戶將能夠為其特定目的重新組合一套完整的輸入集。一個非常普遍的例子是母線一支路網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用需要一個狀態(tài)估計解作為起始點。這樣一個應(yīng)用將需要狀態(tài)變量解實例，加上用于狀態(tài)估計的拓?fù)鋵嵗?，再加上用于狀態(tài)估計的設(shè)備實例。參見圖6,如果一個用戶想狀態(tài)。當(dāng)A42)產(chǎn)生時，它很有可能已經(jīng)在處理SV3時接收了T2和E1。如果是這樣的話，它唯一需要做的就是獲取新的A43,并檢查拓?fù)浜驮O(shè)備數(shù)據(jù)集有沒有改變。通過數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化了這類時間2)原文是V4,但根據(jù)上下文應(yīng)該是A4。3)原文是V4,但根據(jù)上下文應(yīng)該是A4。9圖7說明了EMS中模型的分割。八邊形表示數(shù)據(jù)集。在縱向的不同點上，數(shù)據(jù)集遵循不同的子集；根據(jù)模型權(quán)限集進(jìn)行分割區(qū)域模型權(quán)限區(qū)域模型權(quán)限模擬量和離散量量測狀態(tài)變量拓?fù)湓O(shè)備模型根據(jù)子集數(shù)據(jù)集進(jìn)行分割區(qū)域模型權(quán)限區(qū)域模型權(quán)限設(shè)備模型設(shè)備模型圖7應(yīng)用于EMS的實例模塊化a)來自一個建模工具的穩(wěn)態(tài)模型數(shù)據(jù)：1)設(shè)備模型數(shù)據(jù)集。如圖7所示，一些模型數(shù)據(jù)出現(xiàn)在邊界上。2)量測模型數(shù)據(jù)集(未示于圖上)。3)計劃模型數(shù)據(jù)集(未示于圖上)。b)計算數(shù)據(jù)：1)模擬量和離散量量測數(shù)據(jù)集。這些數(shù)據(jù)集包括了實際量測。2)拓?fù)鋽?shù)據(jù)集。在EMS中，這是拓?fù)浞治鰬?yīng)用計算產(chǎn)生的輸出。3)狀態(tài)變量數(shù)據(jù)集。在EMS中，這要么是一個狀態(tài)估計或者是潮流的計算輸入(用來初始化狀態(tài)變量),要么是一個網(wǎng)絡(luò)解的輸出。從左至右表示模型權(quán)限集之間的分割。邊界對象由設(shè)備模型和拓?fù)鋽?shù)據(jù)共享。圖8說明了在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)用中的模型分割。區(qū)域模型權(quán)限區(qū)域模型權(quán)限狀態(tài)變量拓?fù)湓O(shè)備模型邊界拓?fù)湓O(shè)備模型設(shè)備模型根據(jù)子集數(shù)據(jù)集進(jìn)行分割區(qū)域模型權(quán)限區(qū)域模型權(quán)限2)計劃模型數(shù)據(jù)集(未示于圖上)。3)拓?fù)鋽?shù)據(jù)集。b)解斷面的交換： ●根據(jù)對數(shù)據(jù)的責(zé)任模塊化。這為區(qū)域模型的交換及由各參與方模型拼接形成總模型提供了便CIMUML中的關(guān)系(目前)是沒有方向性的，在子集規(guī)范中的CIMXML數(shù)據(jù)集(即子圖)通常是外部消費者外部消費者2圖10傳送給外部客戶的EMS數(shù)據(jù)集●狀態(tài)變量a輸入值和b狀態(tài)估計結(jié)果。a)接口1、4、5b將支持一個外部的靜態(tài)安全分析。SubstationACLiNodeNodeACLineSegmen接口1邊界NodeNode潮流計算狀態(tài)變量外部消費者接口規(guī)范1、4、5與圖10的相同，但是在這個系統(tǒng)中沒有涉及開關(guān)(沒有連接數(shù)據(jù)集),而且拓?fù)浔砟妇€的拓?fù)涔?jié)點(TopologyNode)間的引用(在拓?fù)鋽?shù)據(jù)集中)來完成。母線分裂線母線分裂線路遷移8數(shù)據(jù)模型及CIMXML示例8.1量測接口2和3接口4(參見圖11和圖12)用于本部分。它的目的是提供狀態(tài)估計或任何其他基于潮流的應(yīng)用所拓?fù)浣鈱⒒趫D14所示的拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)類和端點(Terminal)類。設(shè)備(如輸電線命名規(guī)范Core::靜態(tài)模型+ConnectivityNodeContai+ConnectivityNodeCont+AngleRef_Topologic0.1+AngleRef_Topolo圖14CIM拓?fù)淠Ｐ?lt;rdf:RDFxmlns:rdf="/1999/02/22-rdf-xmlns:cim="http://iec.ch/TC57/2009/CIM-schema-c<cim:IEC61970CIMVersionrdf.I<cim:IEC61970CIMVersion.version>cim6197011v09</cim:IEC61970CIMVersi<cim:IEC61970CIMVersion.date>2007-06-12</cim:IEC61970CIMVe<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resour<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdfresou<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resou<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resour<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:TopologicalNoderd<cim:IdentifiedO>BLO0400SUBNET_7048</cim:IdentifiedO<cim:TopologicalNoderd<cim:IdentifiedO>BLO0220SUBNET_7067</cim:IdentifiedO<cim:TopologicalNoder<cim:IdentifiedO>BLO0220SUBNET_7082</cim:IdentifiedO拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)是計算出的對象，所生成的確切對象集取決于狀態(tài)輸入。然而，有許多用例需要將有不同拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)或是需要對結(jié)果進(jìn)行相互比較。因為電力系統(tǒng)幾乎一直都處在一個可識別的相似配置上，所以這是有意義的。即使在理論上它可能會偶爾到達(dá)一個完全不同的狀態(tài)。一般，這些用例的關(guān)鍵是讓各個變電站的主母線所關(guān)聯(lián)的標(biāo)識相同。CIM建模允許建模工具提供輸入數(shù)據(jù)來標(biāo)識主母線，并指導(dǎo)如何在拓?fù)浞治鏊惴ㄖ猩赡妇€標(biāo)識。如果建模工具提供這樣的標(biāo)識指導(dǎo)，只要是在母線分裂很普遍的地方，建立多個由保留邏輯設(shè)備來分隔的主母線，那么拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)就可以從一個拓?fù)鋽?shù)據(jù)集到另一個拓?fù)鋽?shù)據(jù)集有一致的標(biāo)識(rdf:ID)。注意：這不是指同一的——它指的是一般的母線集將會有同樣的標(biāo)識符，即使一些拓?fù)涔?jié)點一個拓?fù)浞治龌蛞粋€系統(tǒng)可能會增量更新母線支路模型，即僅重新計算變化了的拓?fù)涔?jié)點接口5(參見圖11和圖12)用于本部分。它的目的是將狀態(tài)估計或潮流生成的穩(wěn)態(tài)解提供給其他圖17展示了一個基于圖16中模型的CIMXML示例。+pNetInjection:Active+qNetInjection:React+SvShuntCompensatorSe1Wires::ShuntCompens<rdfRDFxmlns:rdf="/1999/02/22-rdfxmlns:cim="http://iec.ch/TC57/2009/CIM-schema-c<cim:IEC61970CIMVersio<cim:IEC61970CIMVersion.version>cim6197011v09</cim:IEC61970CIMVers<cim:IEC61970CIMVersion.date>2007-06-12</cim:IEC61970CIMVer<cim:TopologicalIslandr<cim:IdentifiedObject.localName>_1001</cim:IdentifiedObjec<cim:TopologicalIsland.TopologicalNodesrdf.reso<cim:Topologicallsland.TopologicalNodesrdf:reso<cim:TopologicalIsland.TopologicalNodesrdf.reso<cim:SvInjection.TopologicalNoderdf:resou<cim:SvInjection.pNetInjection>123</cim:SvInjection.pN<cim:SvInjection.qNetInjection>456</cim:SvInjection.qN<cim:SvInjection.TopologicalNoderdf:resou<cim:SvInjection.pNetInjection>123</cim:SvInjection.pN<cim:SvInjection.qNetInjection>456</cim:SvInjection.qN</cim:SvInjection><cim:SvVoltage.TopologicalNoderdf:res<cim:SvVoltage.v>400</cim:<cim:SvVoltage.angle>0.1</cim:SvVo<cim:SvVoltage.TopologicalNoderdfreso<cim:SvVoltage.v>400</cim:<cim:SvVoltage.angle>0.1</cim:SvVo<cim:SvPowerFlowrdf<cim:SvPowerFlow.Terminalrdf:res<cim:SvPowerFlow.p>123</cim:Sv<cim:SvPowerFlow.q>456</cim:Sv圖17CIMXML示例(續(xù))狀態(tài)變量通過它們所屬的對象來進(jìn)行標(biāo)識，且其生命周期取決于所屬的對象，即拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)、導(dǎo)電設(shè)備(ConductingEquipment)、端點(Terminal)、分接頭調(diào)節(jié)器(TapChanger)等對象。狀態(tài)變量rdf:ID只需要在一個消息中保持唯一，而且它們的rdf連接的狀態(tài)與一個母線一支路模型和TopoloTerminal關(guān)聯(lián)相關(guān)。真(true)意味著端點(Terminal)與相關(guān)的拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)相連著不相連。在一個母線一支路模型中，連接的狀態(tài)用于告知設(shè)備是否通性。一個有效的情形是導(dǎo)電設(shè)備(ConductingEquipment)可在一端連接，而在另一端斷開。特別是對于充電是至關(guān)重要的交流線路段(ACLineSegmen使用9.2.2拓?fù)涔?jié)點TopologicalNode對于一個詳細(xì)的變電站模型，一個拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)是在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下通過閉合的開等改變狀態(tài))而變化。對于一個規(guī)劃模型，不會使用開關(guān)狀態(tài)來形成拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)。拓?fù)涔?jié)點反而是在一個模型構(gòu)建工具中手工生成或刪除。這種方式維護(hù)的拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)也稱為“母線”。固有成員(ConnectivityNode)可能組合在一起形成一個拓?fù)涔?jié)點(TopologicalNode)繼承成員見IdentifiedObject見IdentifiedObject9.3抽象類一標(biāo)識對象IdentifiedObject核心Core這是一個根類，為所有需要命名屬性的類提供公共的命名屬性。固有成員description是一個描述或命名對象的可讀自由名層次結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)是唯一的，而且可能不與一個命名層次結(jié)構(gòu)相繼承屬性。然而，在數(shù)據(jù)交換中沒有IdentifiedObject類的實例，所以IdentifiedObject沒有包含在用于交10.2.1拓?fù)鋶uTopologicalIsland網(wǎng)絡(luò)