变电站模型的CIME表达.pdf

变电站模型的CIM/E 表达研究 变电站模型的CIM/E 表达 摘要：变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。IEC 61850 对变电站模型的描述 全面、详细，但处理效率不高，且在调度环节得不到应用。CIM 对变电站模型的描述则较 为简约，且CIM/XML 处理效率不高。CIM/E 克服了CIM/XML 效率上的问题，但模型不够 全面。本文从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6 个方面对CIM/E 规范进行了全面扩充，使之如IEC 61850 一般能够全面描述变电站模型， 并通过原型系统进行了有效验证。这样扩充后的 CIM/E 模型有望成为变电站和调度端公用 的模型描述方式。 关键词：公共信息模型；IEC 61850 ；IEC 61970 ；变电站配置描述文件；变电站配置描述 文件；CIM/E ；智能电子设备；可扩展标记语言；统一建模语言 1 变电站模型的CIM/E 表达研究 0 引言 [1] 变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础 ，从变电站当地的监控和高级应 用，到集控站自动化系统，以及调度端的EMS 系统各类应用的实现，都有赖于变电站模型 的准确、高效和实时的表达。 随着变电站自动化技术从传统变电站到综合自动化站，再到数字化变电站，直到目前的 [2~4] 智能变电站 ，变电站模型的表达也从面向点表的“四遥”信号表表达方式发展到包含网 络拓扑模型的图模库一体化系统表达，再到目前数字化和智能变电站广泛采用的 IEC 6185 [5] 0 模型表达方式 。在调度端的变电站模型表达也经历了与变电站当地类似的发展过程，但 [6] 没有采用IEC 61850 模型而是采用IEC 61970 标准规定的CIM 模型 。 随着调度和变电环节智能化研究和建设的进展，可以预见变电站模型的 IEC 61850 表 达和CIM 表达方式将在相当长时期内并存，但存在2 方面的问题：1）两种模型表达方式本 身的不足，IEC 61850 变电站模型全面而复杂，且SCL 表达格式处理效率较低，CIM 对变 电站模型描述的不够全面，仅给出了一次设备和部分采集、通信、保护模型，且其 CIM X ML 表达格式处理效率较低；2 ）两种模型表达方式相互不一致，造成了调度和变电站端重 [7] 复建模，各种自动化、智能化应用缺乏统一的模型基础等问题 。 [8] [9~ 13] 对于问题 1，随着智能调度研究的进展 ，有关机构对此进行了长期深入的研究 ， 在充分考虑了面向对象数据描述特点和基于CIM 进行数据交换需求的基础上，提出了具备 CIM 描述能力而效率更高的新型电力系统模型和数据描述语言——CIM/E 语言规范，目前 在国内许多调度系统中已经实现了基于CIM/E 规范的电网模型导入、导出功能[14~ 15] 。 对于问题2 ，国内外已经对此问题进行了长期研究，并从不同角度提出了各自的解决方 [16] [17] [18~20] [21~22] 案，包括直接统一模型 、公共语义模型 、模型映射 、无缝通信体系 等,各有其 优缺点和适用范围。 本文在研究中发现，CIM/E 规范对变电站模型的描述主要限于一次设备模型和少量关