CN102760194A - 变电站模型与调度主站cim模型的合并方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，包括：将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；查找变电站的边界对象；将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；将查找得到的变电站的边界对象进行连接。还公开了一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统。本发明通过将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型，并且找出业务模型转换后变电站的边界对象。在业务模型合并过程之后，将不同变电站的边界对象进行连接。能将变电站的业务模型自动导入到调度主站系统中，变电站内部模型不再需要人工创建。不仅减少了模型合并过程中大量的重复工作，而且避免了人工操作所带来的风险。

Description

变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法与系统

技术领域

本发明涉及变电站业务模型技术领域，尤其涉及一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法和一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统。

背景技术

当前电力系统中，主要的自动化监控系统主要分为调度主站自动化系统以及变电站（也可称为厂站）自动化系统。调度主站自动化系统集中控制管辖区域内整个电网的运行，而变电站自动化系统则监控管理着变电站内部的设备运行。对于电力监控自动化系统而言，进行监控和管理的必要条件之一就是拥有完整和正确的业务模型。变电站自动化系统，需要对所在变电站进行完整的业务建模；调度主站系统拥有所辖区域电网的一次、二次设备模型，因此也包括所辖各个变电站内的业务模型。

当前变电站业务模型大多是基于SCD（Substation Configuration Description，变电站配置描述）框架的，并且变电站内部的边界对象数目通常很大。因此，目前在变电站业务模型与调度主站CIM（Common Information Model，公共信息模型）业务模型合并的一般做法中，变电站内部模型是人工创建的。由于在调度主站自动化系统的业务模型中，90%以上都是变电站内部的建模。因此，在业务模型的合并过程中，有很大一部分工作量是重复的，提高了人力成本。并且大量的人工创建工作也增加了业务模型合并过程中的风险。

发明内容

基于此，本发明提供了一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法和一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统。

一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，包括以下步骤：

将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

与一般技术相比，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，通过将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型，并且找出业务模型转换后变电站的边界对象。在业务模型合并过程之后，将不同变电站的边界对象进行连接。本发明能将变电站的业务模型自动导入到调度主站系统中，变电站内部模型不再需要人工创建。这样不仅减少了模型合并过程中大量的重复工作，而且避免了大量人工创建模型工作所带来的风险。

一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，包括业务模型转换模块、边界对象查找模块、业务模型合并模块和边界对象连接模块；

所述业务模型转换模块，用于将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

所述边界对象查找模块，用于根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

所述业务模型合并模块，用于将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

所述边界对象连接模块，用于将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

与一般技术相比，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，通过将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型，并且找出业务模型转换后变电站的边界对象。在业务模型合并过程之后，将不同变电站的边界对象进行连接。本发明能将变电站的业务模型自动导入到调度主站系统中，变电站内部模型不再需要人工创建。这样不仅减少了模型合并过程中大量的重复工作，而且避免了大量人工创建模型工作所带来的风险。

附图说明

图1是本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法的流程示意图；

图2是本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图1，为本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法的流程示意图。本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法包括以下步骤：

S101将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

SCL（Substation Configuration Language，变电站配置语言）是IEC61850规定的对变电站自动化系统及其构成进行描述的一种语言，它受IEC61850规定的统一的XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）Schema文件约束。

SCD（Substation Configuration Description，变电站配置描述）是指变电站导出的配置描述文件，该文件由SCL描述，其内容包括全部智能电子设备、通信配置和变电站描述等。

CIM（Common Information Model，公共信息模型）是一种抽象模型，它描述了一个电力企业中的所有主要对象，这些对象一般包含在能量管理系统模型中。通过提供一种将电力系统资源表示为对象类和属性及其它们之间的关系的标准方法，CIM便利了由不同厂商单独开发的应用程序的集成。

根据SCD的Substation段的描述，建立一次拓扑模型，并使用CIM的方式建立对象集。同时根据CIM的一次模型拓扑描述方式重建拓扑信息。由于SCD中有相当一部分数据和功能并不需要导入到主站系统中，因此仅仅根据主站系统的需要将部分二次对象转换成CIM模式。通常仅仅转换和一次设备相关联的量测对象、遥控遥调对象、保护设备、保护信息等。

作为其中一个实施例，将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型之后，按照预设的编制方法对所述CIM业务模型中各个对象的URI（Uniform ResourceIdentifier，统一资源标志符）进行重新编制。

由于变电站自动化系统模型在输出时，无法针对整个电网进行处理。因此在处理变电站模型时，部分对象的URI只能保证在所提供的变电站模型内部具有唯一性。但在进行模型合并时，由于上级调度系统需要面临大量的来自不同变电站的模型，URI的重复难以避免。本发明通过URI转换技术来保证业务模型中的各个对象URI在整个电网模型中保持唯一性，也即需要重构对象URI。

所有CIM中的对象都需要有一个系统内唯一的URI。在建立的对象中，所有对象必须按照统一的规则编制对象URI。由于变电站名在系统中一定会具有唯一性，因此所有的转换的URI前均需添加变电站名进行约束。例如站内对象的URI为“220ZB1”，变电站名为“A变电站”，则转换后的URI为“A变电站/220ZB1”。

变电站SCD模型转换成CIM模型并非普通的各种对象一一映射。而是根据SCD的拓扑结构重新构造对象模型并使用CIM框架进行描述。同时对SCD模型中的二次对象信息进行过滤分析，在CIM模型中创建与SCD中相关二次信息对应的量测、遥控、遥调、保护等对象。同时，所有构造的对象将按照统一规划进行URI命名，以防止多模型合并时产生的URI冲突。

S102根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

在变电站模型合并到调度主站模型的过程中，一个复杂的过程就是将多个变电站进行连接。而多个变电进行连接时，需首先确定变电站的边界对象。通过对变电站模型进行拓扑分析，找到边界对象。然后给变电站连接提供连接点。

首先分析变电站拓扑模型，找到所有出线边界。变电站出线通常为变电站的重要边界点。变电站与变电站的连接均是通过变电站间的各个出线进行连接。找到出线可通过以下两个方法。

一种方法是在间隔内找到类型为IFL的Conducting Equipment。IFL类型标注了该设备为一个“负荷”。这并不是变电站内的物理设备，而是抽象代表了外来线路。如果找到该设备，该设备所连接的连接点（Connectivity Node）则为该间隔的边界对象。

另一种方法是在间隔内找到一个只有唯一Terminal与之相连的ConnectivityNode，则该连接点为该间隔的边界对象。

如果一个间隔同时具备上述两种情况，则以第一种方法为准。找到变电站内所有边界对象后。

作为其中一个实施例，查找所述变电站的边界对象之后，按照电压等级对查找得到的所述边界对象进行分组。供变电站间连接使用。

S103将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

将模型插入主站模型之后，进行变电站间连接。在插入模型时，变电站内部所有转换过的对象均需插入到主站系统模型中，但是对于边界对象需要另外处理。对于有IFL类型的Conducting Equipment对象的，以及具有唯一Terminal与之相连的Connectivity Node都不需要插入调度主站系统模型。该部分信息需要根据最后变电站的连接情况进行创建。

S104将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

作为其中一个实施例，将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接，可包括以下步骤：

将变电站内最高电压等级的边界对象确定为电源输入对象；

将变电站内非最高电压等级的边界对象确定为负荷输出对象；

在电压等级相同并且分别属于不同变电站的边界对象中，将电源输入对象与负荷输出对象进行连接。

在完成变电站模型与调度主站CIM模型的合并之后，便可以对电网及相关一、二次设备进行监控、管理和控制等。

与一般技术相比，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，通过将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型，并且找出业务模型转换后变电站的边界对象。在业务模型合并过程之后，将不同变电站的边界对象进行连接。本发明能将变电站的业务模型自动导入到调度主站系统中，变电站内部模型不再需要人工创建。这样不仅减少了模型合并过程中大量的重复工作，而且避免了大量人工创建模型工作所带来的风险。

此外，还公开了一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统。

请参阅图2，为本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统的结构示意图。本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，包括业务模型转换模块201、边界对象查找模块202、业务模型合并模块203和边界对象连接模块204；

所述业务模型转换模块201，用于将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

作为其中一个实施例，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统还可包括编制模块；

所述编制模块，用于在将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型之后，按照预设的编制方法对所述CIM业务模型中各个对象的URI进行重新编制。

根据SCD的Substation段的描述，建立一次拓扑模型，并使用CIM的方式建立对象集。同时根据CIM的一次模型拓扑描述方式重建拓扑信息。由于SCD中有相当一部分数据和功能并不需要导入到主站系统中，因此仅仅根据主站系统的需要将部分二次对象转换成CIM模式。通常仅仅转换和一次设备相关联的量测对象、遥控遥调对象、保护设备、保护信息等。

所述边界对象查找模块202，用于根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

作为其中一个实施例，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统还可包括边界对象分组模块；

所述边界对象分组模块，用于在查找所述变电站的边界对象之后，按照电压等级对查找得到的所述边界对象进行分组。

在变电站模型合并到调度主站模型的过程中，一个复杂的过程就是将多个变电站进行连接。而多个变电进行连接时，需首先确定变电站的边界对象。通过对变电站模型进行拓扑分析，找到边界对象。然后给变电站连接提供连接点。

首先分析变电站拓扑模型，找到所有出线边界。变电站出线通常为变电站的重要边界点。变电站与变电站的连接均是通过变电站间的各个出线进行连接。

所述业务模型合并模块203，用于将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

将模型插入主站模型之后，进行变电站间连接。在插入模型时，变电站内部所有转换过的对象均需插入到主站系统模型中，但是对于边界对象需要另外处理。对于有IFL类型的Conducting Equipment对象的，以及具有唯一Terminal与之相连的Connectivity Node都不需要插入调度主站系统模型。该部分信息需要根据最后变电站的连接情况进行创建。

所述边界对象连接模块204，用于将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

作为其中一个实施例，所述边界对象连接模块204可包括电源输入对象确定模块、负荷输出对象确定模块；

所述电源输入对象确定模块，用于将变电站内最高电压等级的边界对象确定为电源输入对象；

另外，对于升压站，将变电站内最高电压等级的边界对象确定为负荷输出对象。

所述负荷输出对象确定模块，用于将变电站内非最高电压等级的边界对象确定为负荷输出对象；

另外，对于升压站，将变电站内最低电压等级的边界对象确定为电源输入对象。

所述边界对象连接模块，进一步用于在电压等级相同并且分别属于不同变电站的边界对象中，将电源输入对象与负荷输出对象进行连接。

在完成变电站模型与调度主站CIM模型的合并之后，便可以对电网及相关一、二次设备进行监控、管理和控制等。

与一般技术相比，本发明变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，通过将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型，并且找出业务模型转换后变电站的边界对象。在业务模型合并过程之后，将不同变电站的边界对象进行连接。本发明能将变电站的业务模型自动导入到调度主站系统中，变电站内部模型不再需要人工创建。这样不仅减少了模型合并过程中大量的重复工作，而且避免了大量人工创建模型工作所带来的风险。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，其特征在于，包括以下步骤：

将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

2.根据权利要求1所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，其特征在于，所述将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型的步骤之后，包括以下步骤：

按照预设的编制方法对所述CIM业务模型中各个对象的URI进行重新编制。

3.根据权利要求1所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，其特征在于，所述查找所述变电站的边界对象的步骤之后，包括以下步骤：

按照电压等级对查找得到的所述边界对象进行分组。

4.根据权利要求1所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并方法，其特征在于，所述将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接的步骤，包括以下步骤：

将变电站内最高电压等级的边界对象确定为电源输入对象；

将变电站内非最高电压等级的边界对象确定为负荷输出对象；

在电压等级相同并且分别属于不同变电站的边界对象中，将电源输入对象与负荷输出对象进行连接。

5.一种变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，其特征在于，包括业务模型转换模块、边界对象查找模块、业务模型合并模块和边界对象连接模块；

所述业务模型转换模块，用于将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型；

所述边界对象查找模块，用于根据转换得到的所述CIM业务模型，查找所述变电站的边界对象；

所述业务模型合并模块，用于将转换得到的所述CIM业务模型与调度主站的CIM业务模型进行合并；

所述边界对象连接模块，用于将查找得到的所述变电站的边界对象进行连接。

6.根据权利要求5所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，其特征在于，还包括编制模块；

所述编制模块，用于在将变电站的SCD业务模型转换为CIM业务模型之后，按照预设的编制方法对所述CIM业务模型中各个对象的URI进行重新编制。

7.根据权利要求5所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，其特征在于，还包括边界对象分组模块；

所述边界对象分组模块，用于在查找所述变电站的边界对象之后，按照电压等级对查找得到的所述边界对象进行分组。

8.根据权利要求5所述的变电站模型与调度主站CIM模型的合并系统，其特征在于，所述边界对象连接模块包括电源输入对象确定模块、负荷输出对象确定模块；

所述电源输入对象确定模块，用于将变电站内最高电压等级的边界对象确定为电源输入对象；

所述负荷输出对象确定模块，用于将变电站内非最高电压等级的边界对象确定为负荷输出对象；

所述边界对象连接模块，进一步用于在电压等级相同并且分别属于不同变电站的边界对象中，将电源输入对象与负荷输出对象进行连接。

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