DL∕T 890.456-2016 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第456部分：电力系统状态解子集

能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第456部分：电力系统状态解子集2016-01-07发布2016-06-01实施国家能源局发布I Ⅲ 12规范性引用文件 1 1 2 2 25.2EMS状态估计 2 3 4 4 5 56.2子集体系结构 5 7 7 8 86.5.2EMS实例模块化 96.5.3规划实例模块化 9 7将标准应用到业务问题 8数据模型及CIMXML示例 8.1量测接口2和3 8.2拓扑接口4 10状态变量StateVariables 10.1概述 10.2具体类 20 10.3抽象类 21 21 22 据采用XML格式，且XML基于DL/T890.552测输入(在状态估计情况下)以及解本身。第456部分：电力系统状态解子集IEC61970-452能量管理系统应用程序接managementsystemapplicationprograminterface(EMS-API)-PartIEC61970-453Ed.2能量管理系统应用程序接口(E3子集信息子集列于表1中。1http:/iec.ch/TC57/61970-456/StateVariables/C1http:/iec.ch/TC57/61970-456/Topology/C2分割成数据集的方法有两种。第一种是根据生成的数据种类进行数据模块化(即根据应用的类型来生成数据)。CIM“子集”(完整CIM的子集)定义了构成各种模块化的类和属性。第二种分割是通过“模型权限集”(MAS),即根据在互联中电力企业或部门所负责的数据将其分割为对象实例集。这个分割会在实例集出现，并生成由同一个子集支配的多个数据集，这形成该子集下的数据全集。理解分割的方法对于理解如何使用本部分●第9章“拓扑子集”定义了本部分所控制的此类数据集(此章节由CIMTool自动生成，包含了3对于一个按10s周期运行的互联大模型，如果需要存储输入和输出数据的全集，则会产生大量的数据，并对实时交换提出相当大的挑战。然而，可以根据这个问题的一些显著特点来降低数据4的模型来完成。然而，TSO只会发布对应自己区域模型的部分，这应是一个可独立求DACFDACF合并模型求解全模型边界TSONN区域边界TSOB区域区域区域区域区域国际上许多同步互联电网组织(如上面所讨论的ENTSO-E)需要其成员合作构建未来模型以支持电网互联规划。典型地，通过对各互联成员提交的断面进行组合来构建表示未来时间尺度上的“基础断面”,这个过程与图1中用于运行分析的过程很相似。与目前不同，规划断面可表达未来几年的模型；规划断面应在规划改变时进行重构而不是每日更新；与已知的运行电力系统不同，规划断面不是真实的。但是在过程和数据需求上，用于规划的基础断面合并与图1相同，而且这也是本部分的目标，即支持基础断面的构建和解断面的交换，这对于在成员之间基于这些断面进行分析是必要的。5●依据数据模型(CIM)子集的模块化(通常反2)计划子集。电力系统各种量的时变规范。3)量测规范子集。定义了电力系统量测。3)离散量(状态)量测子集。在指定时间点上的一组开关状态。6在IT系统中，对应于图2中子集的数据集在功能和(或)应用间进行交换。应用及其数据集交换7状态变量状态变量8这些图说明了与标准CIM子集一致的数据集是如何在同样的公共配置下生成的。在这些子集之上是为了在典型的执行序列中，一个完整的输入和输出记录可被保存而无需复制不必要的信息。在图6中，我们可以看到在状态估计的周期执行中会是什么样子。在第一次运行时，各类数据集将被完整记录，但在随后的运行中，只需要生成那些变化的数据集，其中一些将以增量的为了使用这个信息，用户将能够为其特定目的重新组合一套完整的输入集。一个非常普遍的例子是母线一支路网络分析应用需要一个状态估计解作为起始点。这样一个应用将需要状态变量解实例，加上用于状态估计的拓扑实例，再加上用于状态估计的设备实例。参见图6,如果一个用户想状态。当A42)产生时，它很有可能已经在处理SV3时接收了T2和E1。如果是这样的话，它唯一需要做的就是获取新的A4³,并检查拓扑和设备数据集有没有改变。通过数据集结构设计优化了这类时间2)原文是V4,但根据上下文应该是A4。3)原文是V4,但根据上下文应该是A4。9图7说明了EMS中模型的分割。八边形表示数据集。在纵向的不同点上，数据集遵循不同的子集；根据模型权限集进行分割区域模型权限区域模型权限模拟量和离散量量测状态变量拓扑设备模型根据子集数据集进行分割区域模型权限区域模型权限设备模型设备模型图7应用于EMS的实例模块化a)来自一个建模工具的稳态模型数据：1)设备模型数据集。如图7所示，一些模型数据出现在边界上。2)量测模型数据集(未示于图上)。3)计划模型数据集(未示于图上)。b)计算数据：1)模拟量和离散量量测数据集。这些数据集包括了实际量测。2)拓扑数据集。在EMS中，这是拓扑分析应用计算产生的输出。3)状态变量数据集。在EMS中，这要么是一个状态估计或者是潮流的计算输入(用来初始化状态变量),要么是一个网络解的输出。从左至右表示模型权限集之间的分割。边界对象由设备模型和拓扑数据共享。图8说明了在网络规划应用中的模型分割。区域模型权限区域模型权限状态变量拓扑设备模型边界拓扑设备模型设备模型根据子集数据集进行分割区域模型权限区域模型权限2)计划模型数据集(未示于图上)。3)拓扑数据集。b)解断面的交换： ●根据对数据的责任模块化。这为区域模型的交换及由各参与方模型拼接形成总模型提供了便CIMUML中的关系(目前)是没有方向性的，在子集规范中的CIMXML数据集(即子图)通常是外部消费者外部消费者2图10传送给外部客户的EMS数据集●状态变量a输入值和b状态估计结果。a)接口1、4、5b将支持一个外部的静态安全分析。SubstationACLiNodeNodeACLineSegmen接口1边界NodeNode潮流计算状态变量外部消费者接口规范1、4、5与图10的相同，但是在这个系统中没有涉及开关(没有连接数据集),而且拓扑表母线的拓扑节点(TopologyNode)间的引用(在拓扑数据集中)来完成。母线分裂线母线分裂线路迁移8数据模型及CIMXML示例8.1量测接口2和3接口4(参见图11和图12)用于本部分。它的目的是提供状态估计或任何其他基于潮流的应用所拓扑解将基于图14所示的拓扑节点(TopologicalNode)类和端点(Terminal)类。设备(如输电线命名规范Core::静态模型+ConnectivityNodeContai+ConnectivityNodeCont+AngleRef_Topologic0.1+AngleRef_Topolo图14CIM拓扑模型<rdf:RDFxmlns:rdf="/1999/02/22-rdf-xmlns:cim="http://iec.ch/TC57/2009/CIM-schema-c<cim:IEC61970CIMVersionrdf.I<cim:IEC61970CIMVersion.version>cim6197011v09</cim:IEC61970CIMVersi<cim:IEC61970CIMVersion.date>2007-06-12</cim:IEC61970CIMVe<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resour<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdfresou<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resou<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:Terminal.TopologicalNoderdf:resour<cim:Terminal.connected>true</cim:Terminal<cim:TopologicalNoderd<cim:IdentifiedO>BLO0400SUBNET_7048</cim:IdentifiedO<cim:TopologicalNoderd<cim:IdentifiedO>BLO0220SUBNET_7067</cim:IdentifiedO<cim:TopologicalNoder<cim:IdentifiedO>BLO0220SUBNET_7082</cim:IdentifiedO拓扑节点(TopologicalNode)是计算出的对象，所生成的确切对象集取决于状态输入。然而，有许多用例需要将有不同拓扑的网络分析结果进行关联或是需要对结果进行相互比较。因为电力系统几乎一直都处在一个可识别的相似配置上，所以这是有意义的。即使在理论上它可能会偶尔到达一个完全不同的状态。一般，这些用例的关键是让各个变电站的主母线所关联的标识相同。CIM建模允许建模工具提供输入数据来标识主母线，并指导如何在拓扑分析算法中生成母线标识。如果建模工具提供这样的标识指导，只要是在母线分裂很普遍的地方，建立多个由保留逻辑设备来分隔的主母线，那么拓扑节点(TopologicalNode)就可以从一个拓扑数据集到另一个拓扑数据集有一致的标识(rdf:ID)。注意：这不是指同一的——它指的是一般的母线集将会有同样的标识符，即使一些拓扑节点一个拓扑分析或一个系统可能会增量更新母线支路模型，即仅重新计算变化了的拓扑节点接口5(参见图11和图12)用于本部分。它的目的是将状态估计或潮流生成的稳态解提供给其他图17展示了一个基于图16中模型的CIMXML示例。+pNetInjection:Active+qNetInjection:React+SvShuntCompensatorSe1Wires::ShuntCompens<rdfRDFxmlns:rdf="/1999/02/22-rdfxmlns:cim="http://iec.ch/TC57/2009/CIM-schema-c<cim:IEC61970CIMVersio<cim:IEC61970CIMVersion.version>cim6197011v09</cim:IEC61970CIMVers<cim:IEC61970CIMVersion.date>2007-06-12</cim:IEC61970CIMVer<cim:TopologicalIslandr<cim:IdentifiedObject.localName>_1001</cim:IdentifiedObjec<cim:TopologicalIsland.TopologicalNodesrdf.reso<cim:Topologicallsland.TopologicalNodesrdf:reso<cim:TopologicalIsland.TopologicalNodesrdf.reso<cim:SvInjection.TopologicalNoderdf:resou<cim:SvInjection.pNetInjection>123</cim:SvInjection.pN<cim:SvInjection.qNetInjection>456</cim:SvInjection.qN<cim:SvInjection.TopologicalNoderdf:resou<cim:SvInjection.pNetInjection>123</cim:SvInjection.pN<cim:SvInjection.qNetInjection>456</cim:SvInjection.qN</cim:SvInjection><cim:SvVoltage.TopologicalNoderdf:res<cim:SvVoltage.v>400</cim:<cim:SvVoltage.angle>0.1</cim:SvVo<cim:SvVoltage.TopologicalNoderdfreso<cim:SvVoltage.v>400</cim:<cim:SvVoltage.angle>0.1</cim:SvVo<cim:SvPowerFlowrdf<cim:SvPowerFlow.Terminalrdf:res<cim:SvPowerFlow.p>123</cim:Sv<cim:SvPowerFlow.q>456</cim:Sv图17CIMXML示例(续)状态变量通过它们所属的对象来进行标识，且其生命周期取决于所属的对象，即拓扑节点(TopologicalNode)、导电设备(ConductingEquipment)、端点(Terminal)、分接头调节器(TapChanger)等对象。状态变量rdf:ID只需要在一个消息中保持唯一，而且它们的rdf连接的状态与一个母线一支路模型和TopoloTerminal关联相关。真(true)意味着端点(Terminal)与相关的拓扑节点(TopologicalNode)相连着不相连。在一个母线一支路模型中，连接的状态用于告知设备是否通性。一个有效的情形是导电设备(ConductingEquipment)可在一端连接，而在另一端断开。特别是对于充电是至关重要的交流线路段(ACLineSegmen使用9.2.2拓扑节点TopologicalNode对于一个详细的变电站模型，一个拓扑节点(TopologicalNode)是在当前网络状态下通过闭合的开等改变状态)而变化。对于一个规划模型，不会使用开关状态来形成拓扑节点(TopologicalNode)。拓扑节点反而是在一个模型构建工具中手工生成或删除。这种方式维护的拓扑节点(TopologicalNode)也称为“母线”。固有成员(ConnectivityNode)可能组合在一起形成一个拓扑节点(TopologicalNode)继承成员见IdentifiedObject见IdentifiedObject9.3抽象类一标识对象IdentifiedObject核心Core这是一个根类，为所有需要命名属性的类提供公共的命名属性。固有成员description是一个描述或命名对象的可读自由名层次结构相关联是唯一的，而且可能不与一个命名层次结构相继承属性。然而，在数据交换中没有IdentifiedObject类的实例，所以IdentifiedObject没有包含在用于交10.2.1拓扑岛TopologicalIsland网络