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国家标准计划《能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第301部分:公共信息模型(CIM)基础》由 TC82(全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电力企业联合会

主要起草单位 中国电力科学研究院有限公司南瑞集团国家电力调度控制中心中国南方电网电力调度控制中心上海电力大学山东大学浙江大学南瑞继保积成电子北京科东

目录

基础信息

计划号
20221269-T-524
制修订
制定
项目周期
16个月
下达日期
2022-12-13
公示开始日期
2022-06-23
公示截止日期
2022-07-07
标准类别
方法
国际标准分类号
29.240
29 电气工程
29.240 输电网和配电网
归口单位
全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会
执行单位
全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会
主管部门
中国电力企业联合会

起草单位

采标情况

本标准等同采用IEC国际标准:IEC 61970-301:2020。

采标中文名称:能量管理系统应用程序接口(EMS-API)第301部分:公共信息模型(CIM)基础。

目的意义

一、目的:解决电力应用系统基于公共语义的互操作问题 以公共信息模型(CIM)作为交换模型的公共语义,使得不同部门、不同应用系统对所交换的模型有一致的理解,是实现系统之间互操作性的基础保障。

CIM 是一个与实现无关的模型,描述了在电力企业不同系统之间交换的信息的全面逻辑视图。

CIM是对现实世界中事物的表示,例如变压器、发电机、负荷,EMS应用需要处理、分析与存储的计划与量测等,资产跟踪、作业调度、客户账单应用需要处理的资产台账等电力企业管理对象,以及电力市场应用需处理的合同、发票、价格、竞价等市场管理对象。

基于CIM可实现多级调度统一电网建模,各级调控中心按照调度管理范围,遵循相同的建模标准,源端维护各自的电网模型。

调度中心之间交换遵循CIM的电网模型,利用电网模型拆分/合并及分解协调技术,建立多级调度统一的模型维护管理体系,实现一体化的模型共享。

在国家“双碳”能源战略背景下,“十四五”期间大量风电光伏等新能源将大规模接入电网,电网调度对象及各类主体增加,主体之间信息交换的数量及内容也快速扩展。

基于公共语义的信息交换方可保证在信息层实现应用系统、主体之间的互操作性,发挥源-网-荷-储资源的灵活协调与控制的能力。

因此,需制定各个应用系统之间实现互联互通的标准,充分调动各类资源的灵活性,实现社会总体经济效益和生态效益的最优化。

二、意义:符合国际技术趋势,有助于保障新能源消纳与系统安全稳定运行 随着电网规模的不断扩大、分布式能源的高比例渗透,电网调度控制需要基于更加全面完整、一致准确的电力系统模型,在更大的范围上优化配置源-网-荷-储资源。

调控中心之间需共享电网模型以形成完整网络模型,在此基础上进行全网络的智能决策。

采用公共信息模型(CIM)实现不同调控中心之间无缝、高效的模型交换,已在国内外的工程实践中得到验证。

CIM作为 IEC 61970、IEC 61968、IEC 62325和IEC 62746系列标准的重要组成部分,为电力运行相关的主要实体提供了面向对象、抽象化、可扩展的语义模型。

随着电力系统自动化、电网智能化、电力信息集成化的发展,CIM 已经逐渐发展成整个电力公共事业领域的集成工具,使得应用和系统之间能够实现互操作和即插即用的兼容性。

因此,结合世界科技与中国社会发展趋势、行业发展实际,制定能量管理系统应用程序接口的公共信息模型规范,具有实际应用价值,也是符合能源电力行业发展趋势的必然要求。

范围和主要技术内容

一、适用范围:本标准定义了公共信息模型(CIM)的基本包集,提供了电力企业内部各应用共享的EMS信息的功能方面的逻辑视图。 由于完整的CIM的规模较大,所以将包含在CIM中的对象类分成了几个逻辑包,每个逻辑包代表整个电力系统模型的某个部分。与301基础相关的子包有:核心(Core)包、图形布局(DiagramLayout)包、运行限值(OperationalLimits)包、拓扑(Topology)包、电线(Wires)包、发电(Generation)包、负荷模型(LoadModel)包、停运(Outage)包、辅助设备(AuxiliaryEquipment)包、保护(Protection)包、等值(Equivalents)包、量测(Meas)包、SCADA包、控制区(ControlArea)包、预想故障(Contingency)包、状态变量(StateVariables)包、直流(DC)包、故障(Faults)包、ICCP配置(ICCPConfiguration)包,以及定义数据类型的域(Domain)包。 二、技术内容 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 CIM规范 4.1 概述 4.2 CIM建模表示法 4.3 CIM类和关联 4.4 CIM模型的概念和例子 4.5 建模导则 4.6 建模工具 4.7 用户实施规则 4.8 CIM建模实例 5 详细模型 5.1 概述 5.2 上下文(Context) 6顶层包IEC 61970 6.1 概述 6.2域包(Domain) 6.3 核心包(Core) 6.4 电线包(Wires) 6.5 负荷模型包(LoadModel) 6.6发电包(Generation) 6.7 直流包(DC) 6.8 等值包(Equivalents) 6.9 辅助设备包(AuxiliaryEquipment) 6.10 量测包(Meas) 6.11 拓扑包(Topology) 6.12 图形布局包(DiagramLayout) 6.13 运行限值包(OperationalLimits) 6.14 控制区包(ControlArea) 6.15 预想故障包(Contingency) 6.16 状态变量包(StateVariables) 6.17 保护包(Protection) 6.18 故障包(Faults) 6.19 SCADA包 6.20 ICCP配置包(ICCPConfiguration) 附录A (规范性)自定义扩展 A.1 概述 A.2 欧洲扩展 附录B (资料性)PST变压器建模示例 B.1 概述 B.2 详细计算和示例 附录C (资料性)HVDC表示用例 C.1 概述 C.2 背靠背安装 C.3 大地为回路的单极 C.4 金属回路的单极 C.5 电压源型换流器 参考文献