2 模型设计研究思路
基于IEC 61970对电网物理模型进行设计研究时,从模型的角度出发,只关注与现实一一对应的电网设备模型,暂不考虑客户模型,脱离电网应用来确定模型可用的最小范围,即设计的电网物理模型尽可能精简且不被业务绑定,最后通过电网地理信息(GIS)服务平台,实现电网资源的图形化展现、空间信息服务和结构化管理。具体地,首先确定模型设计研究的范围。在电网一次设备范围内(架空、站内一次、低压、公共设施),准确描述电网一次设备的电气连接关系,地理空间位置信息、时间信息和电气元件的基本技术参数。其次,模型设计研究时遵循合理的扩展原则。据对IEC相关规范的追踪,核心部分CIM在持续变化中,我国对CIM的研究只停留在2003年国网推出的SGCIM,随后并没有跟进研究。电网物理模型设计时需基于IEC 61970-301 5. 0最新版本;电网物理模型最终应用于GIS2. 0平台,考虑借助电网GIS2. 0平台进行搭建,建模时和GIS底层数据分析比较;电网物理模型需要具有可扩展性,支持电网资源全寿命周期管理;设备对象属性字段、关联关系基于IEC 61970 CIM的规范进行扩展增加,不删除其原有属性。
电网GIS2. 0涉及到的电力系统设备共384种,在进行电网物理模型设计时,首先要基于IEC 61970 CIM对这些设备进行归类,抽象处理成34类设备实体,见表1。其次,结合GIS2. 0底层设备类型与CIM设备实体类对比,确定在构建电网物理模型时上述34类设备需扩展的属性字段。以Line类为例,Line是指厂站之间(厂站外)的一回电力传输线路所包含的设备集合,属于设备容器类。Line类的GIS2. 0底层数据及CIM底层数据分别见表2和表3。
对比表2和表3可知,Line类的GIS2. 0底层数据明显不同于CIM、GIS2.。的数据更多体现在线路空间地理位置信息,而CIM的数据更注重设备电气属性表达。在构建Line的物理模型时,关键在于要准确反映出线路在电网中的电气拓扑结构。Line类的CIM表达通过连接节点、拓扑节点及与子地理区域的关联合理恰当地体现了电气拓扑逻辑。综合分析表2和表3,构建Line类物理模型时,需考虑的完整底层数据见表4。
其它33类设备的处理方法类似。