.62 电力系统保护与控制 变压器建模较复杂，对于高电压等级的主变压 类系统数据颗粒度的统一是CM实例化的难点所 器需要建模到绕组和分接头，而配网侧和低压侧则 在)。同时根据需求要考虑交换的量测量等实时部 可直接建立电能用户实体，己减少模型复杂度。 分。 以上反映了设备的CM拓扑连接关系。对物理 以上模型属全电网模型的不同部分，往往电力 实体设备的CM映射和连接关系的电网模型结构 系统构建时只关注于是整个电网结构下的某个专业 抽象建模，是利用CM进行各类业务应用的基础。 和方向，各业务系统需要在电网结构认知一致性的 3 电网建模 基础下，可以依照IEC61970/61968的不同模型选择 相应范围建模。如何把握统一性和灵活性，以及不 传统生产管理中的输电、变电业务和配电业务 同层模型间衔接，同层模型不同数据集拼接，是 相对独立，互相没有建立关联和交集，许多依赖全 CM建模的重要问题。 网一体化电网模型信息的业务功能难以实现。为了 改变“信息孤岛”的形成，提出了输变配模型一体 4电网业务系统集成方向 化的设计理念，通过构建输变配全网模型，在结构 电力各业务系统存在业务诉求和系统定位差 上将输电网和配电网无缝连通。输变配模型一体 异：对设备关注和建模不同、技术实现思路和手段 化技术既能满足输电、变电、配电在管理上的相对 相异，形成较独立的电力信息描述。如何针对各类 独立性，又能使需要全网一体化支持的应用需求从 业务应用进行有效整合既表述一致，覆盖全面，又 根本上得以满足。 防止过度集成，流程复杂化，是系统设计和集成所 在输配电一体化范围下，主要存在以下几个层 必须衡量的。 面的建模需求： 利用CM模型作为外模型进行业务系统间数 对主网输电设备的设备建模。高电压等级的主 据传递是国内外主流的集成方式。按照国网总体建 网设备和节点数量少，抽象程度高，结构简单，建 设思路，在一体化框架之内，分不同层面和专业， 模容易。遵循EC61970的301部分的建模方式即 对大量异构的业务数据进行梳理整合、有效集成。 可完整表达主网设备结构模型。主系统图是输变电 这种系统间耦合利用CM公共信息模型对各自领 网结构的图形化展现。在EMS和GIS中多有需求。 域内电网模型进行映射，统一进行数据表达和共享， 对主配网站室内的一次设备建模。此部分电力 提高系统间数据交互和信息共享能力。CM模型涵 设备模型元素种类繁多，涵盖高中低多个电压等级， 盖面广，但对国内电网业务支持深度有限，有必要 实体设备多样，连接关系复杂，需结合EC61970 做必需的扩展和一定的裁剪。对各业务系统也应根 和EC61968参照电力设备系统图建模10。总体来 据其业务特点和应用，选择性地进行确定交换方式 说，站室内设备主要包括进出线端，母线，变压器， 和交换范围。 断路器，隔离开关，负荷开关，设备拓扑连接线等。 按各业务系统的数据性质，可对集成需求作多 统一对设备粒度的描述和管理方式是处理的难点。 样性划分。对非实时性的图模需求，一般是按某种 如对变压器是作为单一设备建模，还是建模到高低 逻辑范围，如电气图方式进行电网模型数据的批量 压侧绕组和分接开关抽头需要结合业务综合考虑。 传输，电气图的展现方式结构直观，接线具体，反 对配网站外设备的建模：站外设备多以线路方 映某种逻辑范围内或管理单元内的局部电网结构。 式管理。线路是一个逻辑的，地理区域的电力设备 传输的数据粒度适中，又自成逻辑体系，即可单独 集合，与站房关系也是多样性的。不同系统对电网 根据业务做各类应用，又可通过拼合形成某区域电 模型的需求、构建及实现不同，对站外线路设备建 网模型。而关键在于不同范围电网结构之间的边界 模尤为明显。如EMS只用方式图进行基本图形展 处理。如站室内设备数据与电网站外出线数据的连 示山，或对较低电压等级线路基本不展现。而DAS 接边界，站外不同区域的电网数据连接边界（如联 系统则将站外线路设备作为馈线的设备单元，表现 络开关)等。无论对于输出端系统还是接受端系统， 配网线路的拓扑关系，需描述线路的开断设备和变 都需要详加考虑。此种方式多用于满足实时性不强， 压装置，而对杆塔等拓扑无关的资产设备不予关注： 变化不多的交换需求，如GIS,DAS,PMS间的数 GS系统描述的站外设备粒度更细致，在表达各类 据集成。此类集成多属于松耦合关系。 电气设备拓扑关系和连接关系的同时，反映空间位 对实时性强，需要反映量测、状态等信息的电 置信息。由于业务需求不同，导致系统对此部分设 气模型需求，以上则不能满足其时间要求，需采用 备的描述不同。站外设备与站室的关系处理以及各 更高效的紧耦合方式进行集成。此种方式建立在而 C1994-201I China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net- 62 - 电力系统保护与控制 变压器建模较复杂，对于高电压等级的主变压 器需要建模到绕组和分接头，而配网侧和低压侧则 可直接建立电能用户实体，已减少模型复杂度。 以上反映了设备的 CIM 拓扑连接关系。对物理 实体设备的 CIM 映射和连接关系的电网模型结构 抽象建模，是利用 CIM 进行各类业务应用的基础。 3 电网建模 传统生产管理中的输电、变电业务和配电业务 相对独立，互相没有建立关联和交集，许多依赖全 网一体化电网模型信息的业务功能难以实现。为了 改变“信息孤岛”的形成，提出了输变配模型一体 化的设计理念，通过构建输变配全网模型，在结构 上将输电网和配电网无缝连通[9]。输变配模型一体 化技术既能满足输电、变电、配电在管理上的相对 独立性，又能使需要全网一体化支持的应用需求从 根本上得以满足。 在输配电一体化范围下，主要存在以下几个层 面的建模需求： 对主网输电设备的设备建模。高电压等级的主 网设备和节点数量少，抽象程度高，结构简单，建 模容易。遵循 IEC61970 的 301 部分的建模方式即 可完整表达主网设备结构模型。主系统图是输变电 网结构的图形化展现。在 EMS 和 GIS 中多有需求。 对主配网站室内的一次设备建模。此部分电力 设备模型元素种类繁多，涵盖高中低多个电压等级， 实体设备多样，连接关系复杂，需结合 IEC61970 和 IEC61968 参照电力设备系统图建模[10]。总体来 说，站室内设备主要包括进出线端，母线，变压器， 断路器，隔离开关，负荷开关，设备拓扑连接线等。 统一对设备粒度的描述和管理方式是处理的难点。 如对变压器是作为单一设备建模，还是建模到高低 压侧绕组和分接开关/抽头需要结合业务综合考虑。 对配网站外设备的建模：站外设备多以线路方 式管理。线路是一个逻辑的，地理区域的电力设备 集合，与站房关系也是多样性的。不同系统对电网 模型的需求、构建及实现不同，对站外线路设备建 模尤为明显。如 EMS 只用方式图进行基本图形展 示[11]，或对较低电压等级线路基本不展现。而 DAS 系统则将站外线路设备作为馈线的设备单元，表现 配网线路的拓扑关系，需描述线路的开断设备和变 压装置，而对杆塔等拓扑无关的资产设备不予关注； GIS 系统描述的站外设备粒度更细致，在表达各类 电气设备拓扑关系和连接关系的同时，反映空间位 置信息。由于业务需求不同，导致系统对此部分设 备的描述不同。站外设备与站室的关系处理以及各 类系统数据颗粒度的统一是 CIM 实例化的难点所 在[12]。同时根据需求要考虑交换的量测量等实时部 分。 以上模型属全电网模型的不同部分，往往电力 系统构建时只关注于是整个电网结构下的某个专业 和方向，各业务系统需要在电网结构认知一致性的 基础下，可以依照 IEC61970/61968 的不同模型选择 相应范围建模。如何把握统一性和灵活性，以及不 同层模型间衔接，同层模型不同数据集拼接，是 CIM 建模的重要问题。 4 电网业务系统集成方向 电力各业务系统存在业务诉求和系统定位差 异：对设备关注和建模不同、技术实现思路和手段 相异，形成较独立的电力信息描述。如何针对各类 业务应用进行有效整合既表述一致，覆盖全面，又 防止过度集成，流程复杂化，是系统设计和集成所 必须衡量的。 利用 CIM 模型作为外模型进行业务系统间数 据传递是国内外主流的集成方式。按照国网总体建 设思路，在一体化框架之内，分不同层面和专业， 对大量异构的业务数据进行梳理整合、有效集成。 这种系统间耦合利用 CIM 公共信息模型对各自领 域内电网模型进行映射，统一进行数据表达和共享， 提高系统间数据交互和信息共享能力。CIM 模型涵 盖面广，但对国内电网业务支持深度有限，有必要 做必需的扩展和一定的裁剪。对各业务系统也应根 据其业务特点和应用，选择性地进行确定交换方式 和交换范围。 按各业务系统的数据性质，可对集成需求作多 样性划分。对非实时性的图模需求，一般是按某种 逻辑范围，如电气图方式进行电网模型数据的批量 传输，电气图的展现方式结构直观，接线具体，反 映某种逻辑范围内或管理单元内的局部电网结构。 传输的数据粒度适中，又自成逻辑体系，即可单独 根据业务做各类应用，又可通过拼合形成某区域电 网模型。而关键在于不同范围电网结构之间的边界 处理。如站室内设备数据与电网站外出线数据的连 接边界，站外不同区域的电网数据连接边界（如联 络开关）等。无论对于输出端系统还是接受端系统， 都需要详加考虑。此种方式多用于满足实时性不强， 变化不多的交换需求，如 GIS，DAS，PMS 间的数 据集成。此类集成多属于松耦合关系。 对实时性强，需要反映量测、状态等信息的电 气模型需求，以上则不能满足其时间要求，需采用 更高效的紧耦合方式进行集成。此种方式建立在而