基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现

王东培

（重庆邮电大学，重庆　400065）

基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现

王东培

（重庆邮电大学，重庆400065）

摘要：随着计算机技术的发展，计算机应用在电力管理系统方面的协议标准越来越规范化，随着IEC 61970系列标准的制定，为电力管理系统各个子系统独立分散的的缺陷提供了解决方案，该标准主要包括公共信息模型和组件接口规范。本文主要研究对基于IEC61970协议进行电力系统软件开发时对CIM模型的管理设计。

关键词：IEC61970标准；CIM；SCADA

1　IEC61970标准与CIM概述

EC 61970国际电工委员会制定的《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）》系列国际标准，主要由接口参考模型、公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS）三部分组成。CIM是IEC61970系列标准的一个重要组成部分，CIM公共信息模型定义了信息交换的语义，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。

2　CIM模型配置功能模块

CIM模型的配置模块，IEC61970定义了电力系统中的CIM模型，以及各个模型之间的关系。

控制模块主要基于SCADA系统为例来阐述CIM模型映射的实现方法，本模块如图1主要分为两大块及原有SCADA系统和基于IEC61970中间件系统平台。原有SCADA系统内部数据格式因此要实现两个主要部分的数据内容的一致性，就必须对其进行转换。基于IEC61970的中间件系统平台是根据IEC61970的国际标准定义的CIM模型，具有通用性。因此把原有SCADA系统的数据结构转换为IEC61970标准定义的数据结构及CIM模型。

图1　CIM模型设计流向图

本模块设计了两种方式：第一种方式是通过读取SCADA系统的电力对象数据结构信息，生成CIM模型配置信息；第二种方式是在SCADA系统端将电力对象数据结构信息生成XML文档、SCHEMAL文档和XSL文档，其中XSL文档两者数据结构的中间转换介质。最终在服务器端读取XML文档解析后生成CIM模型。

3　设备模型的设计与实现

设备模型的配置可通过菜单内容的优化设计简化配置过程。本部分主要建立一次设备的CIM模型的配置。物理设备和电力系统资源类描述的是电力系统中的具体对象，如一个刀闸或一个电压等级。配置过程需要读取原有SCADA系统的DLL文件。配置流程分为以下3步：

电力系统资源配置包括电力变压器、导电设备、变电站、电压等级、间隔、模拟量、状态量以及母线在内的一系列资源对象的新建。这些对象用于划分实际系统，定位每一个具体保护设备。

在CIM模型中，变电站类、电压等级类和间隔类都是设备容器的派生类，因此变电站的资源类型为设备容器。经过建模实例化电力系统资源，在CIM类库和配置实例信息窗口显示。

电力系统资源配置包括电力变压器、导电设备、变电站、电压等级、间隔、模拟量、状态量以及母线在内的一系列资源对象的新建。这些对象用于划分实际系统，定位每一个具体保护设备。

电气设备配置需要按照实际设备所属的设备类型建立映射对象。如在对导电设备的配置过程中，设备类型来自于原有SCADA系统，通过DLL形式读取，把读取的实例根据其设备类型判断后放到相应的CIM模型中。这样就实现了CIM模型的实例化过程。同理包括设备容器实例化也跟导电设备的实例化过程一样。

新建的CIM对象各类信息均来源于原有SCADA系统。需要将CIM模型关联到原系统中的测控设备便于访问CIM属性值。用户只需在CIM模型配置窗口针对每个CIM对象录入简单的关联测控设备信息即可完成CIM完整建模。