一种变电站模型迁移方法
【专利摘要】本发明公开了一种变电站模型迁移方法，所述变电站模型包括基于IEC61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型，所述变电站模型迁移方法包括语义模型协同、配置协同和运行时间协同，采用本发明，可实现常规变电站模型和主站模型之间数据的无缝迁移，减轻维护工作量，方便主站与变电站之间信息核对和校验。
【专利说明】一种变电站模型迁移方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电网数据交换方法，尤其涉及一种变电站模型迁移方法。
【背景技术】
[0002]随着电力体制改革的不断推广和区域联网的不断加强，不同电网间的数据间的可互访、可操作性的要求日益增强。因此，如果整个互联电力系统中的通信没有一个统一的通信规约，就不可能在一个IT架构基础之上，有效地选择不同的自动化设备、远动系统以及数据采集装置等供货商。为此，IEC TC57制定了统一的通信系统体系，来构成电力系统的无缝通信系统体系，使得电力系统运营商和供货厂商都可以从这些标准中获益。
[0003]IEC 61850、IEC 61970系列标准是由IEC TC57开发并维护的两个重要标准，分别致力于电力系统控制中心和变电站的信息建模与信息交换，是目前最为完善、接受程度较闻的两个标准。
[0004]IEC 61850标准，于2003年9月后陆续推出，我国等同采用并转化后，标准编号为DL/T 860。与以往的IEC 60870系列标准、DNP等标准不同，IEC 61850标准已经超越了单纯的通信范畴，成为包括变电站系统功能定义、信息模型搭建、通信接口封装、配置以及一致性测试等众多特性的全新标准。
[0005]IEC 61970系列标准，包括公共信息模型(CM)和组件接口规范(CIS)两部分内容。CM描述了应用程序接口的语义(semanticsXCIS描述了应用程序接口的语法。其提出的主要目的和意义在于:(I)便于来自不同厂家的能量管理系统(EMS)系统内部各应用的集成；(2)便于EMS系统与调度中心内部其它系统的互联；(3)便于不同调度中心EMS系统之间的模型交换。IEC 61850和IEC 61970两种标准各自定义了变电站信息模型，但两者间没有无缝的映射，而实际应用中往往同时涉及到两种标准的使用，因此迫切需要提出一种可使两种变电站信息模型无缝迁移的方法。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变电站模型迁移方法，可实现常规变电站模型和主站模型之间数据的无缝迁移，减轻维护工作量，方便主站与变电站之间信息核对和校验。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变电站模型迁移方法，所述变电站模型包括基于IEC 61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型，所述变电站模型迁移方法包括语义模型协同、配置协同和运行时间协同，其中，
所述语义模型协同包括:
(O使用统一建模语言UML建立IEC 61850抽象的运行时类的模型，并将它加入公用信息模型CIM ；
(2)建立IEC61850变电站功能模型；
(3)用网络本体语言OWL建立关于所述IEC61850变电站功能模型和所述公用信息模型CIM间关系的模型；
(4)从IEC61850运行时模型中选定需要关联的元素，关联选定的元素，使用可扩展标记语言XML建立所述IEC 61850运行时模型IE61850-7-2到所述公用信息模型CM的抽象类；
(5)使用网络本体语言OWL建立从IEC61850运行时模型IEC 61850-7-3和IEC61850-7-4具体类到所述公用信息模型CIM具体类间详细关系的模型；
所述配置协同包括:
在变电站加电前，同步变电站配置模型SCL数据和CIM XML数据；
所述运行时间协同包括:
所述主站模型通过通用接口定义GID获取IEC 61850常规变电站模型数据。
[0008]作为上述方案的改进，所述配置协同具体包括通过网络本体语言OWL对所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据建立关联，从而通过网络本体语言OWL联系所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据，所述网络本体语言OWL包含其对所述公用信息模型CIM和所述变电站配置模型SCL数据的编码以及所述公用信息模型CIM的OWL元素和所述变电站配置模型SCL数据的OWL元素的关系。
[0009]作为上述方案的改进，所述通用接口定义GID支持所述公用信息模型CIM数据、所述常规变电站模型数据和所述公用信息模型CIM/所述常规变电站模型结合数据的展示。
[0010]作为上述方案的改进，所述通用接口定义GID的数据展示包括物理视图、设备视图和测量数据视图。
[0011]实施本发明，具有如下有益效果:
本发明通过基于IEC 61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型之间的语义模型协同、配置协同和运行时间协同，实现常规变电站模型和主站模型之间数据的无缝迁移，当变电站模型发生变化时，能够动态更新到主站侧。变电站与主站之间模型、信息表只需在变电站一侧进行维护，主站可以同步加载使用，减轻维护工作量，方便主站与变电站之间信息核对和校验。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种变电站模型迁移方法的流程简图；
图2是本发明一种变电站模型迁移方法的语义模型协同部分的流程图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0014]如图1本发明一种变电站模型迁移方法的流程简图所示，本发明实施例提供了一种变电站模型迁移方法，所述变电站模型包括基于IEC 61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型，上述两种标准共包含3种相对独立而需要结合的信息模型，即IEC 61970/IEC61968的CM模型，IEC 61850的配置模型(SCL文件)，IEC 61850运行时模型(Run Time Model)。所述变电站模型迁移方法包括语义模型协同、配置协同和运行时间协同，其中， 如图2本发明一种变电站模型迁移方法的语义模型协同部分的流程图所示，所述语义模型协同包括:
(O使用统一建模语言UML建立IEC 61850抽象的运行时类的模型，并将它加入公用信息模型CIM ;需要说明的是，抽象运行时模型指模型不在运行时实例化，只是作为运行时类的基类。
[0015](2)建立IEC 61850变电站功能模型；该模型是IEC 61850的配置模型SCL的一部分，运行时的OWL具体类。
[0016](3)用网络本体语言OWL建立关于所述IEC 61850变电站功能模型和所述公用信息模型CIM间关系的模型；
(4)从IEC 61850运行时模型中选定需要关联的元素，关联选定的元素，使用可扩展标记语言XML建立所述IEC 61850运行时模型IE61850-7-2到所述公用信息模型CM的抽象类；
优选地，从IEC 61850运行时模型中选定的兀素包括Server、LogicalNode和DataAttribute0
[0017](5)使用网络本体语言OWL建立从ffiC 61850运行时模型ffiC 61850-7-3和IEC61850-7-4具体类到所述公用信息模型CM具体类间详细关系的模型；例如，建立从IEC61850XCBR.Pos.stVal 到 CM Breaker 位置信息间关系。
[0018]需要说明的是，描述信息模型时有多种可用的技术。统一建模语言UML (UnifiedModeling Language )可用于描述类(classes),类属性和不同类之间的关系。另外,描述信息模型时还可以使用诸如网络本体语言(Web Ontology language, OWL)之类的本体语言。
[0019]使用XML编写的OWL提供独立于应用程序(application-1ndependent)信息描述方式。通过使用0WL，不管是集成的还是单一的信息系统，都可以分解为信息子系统。这些子系统对内部使用自己的语义(semantics),但对外看做单一的联合异构信息模型(federated heterogeneous information model)。OWL可以指出不同信息模型间的异同之处。例如，OWL可以用于表述IEC 61850和CIM间的不同之处。通常，建议同时使用UML和OffL对信息模型进行描述。
[0020]通过以上语义模型的转换，可以建立IEC 61850到CM各模块的中间模型，通过所述中间模型的转化可实现IEC 61850和CM之间的数据交换。
[0021]所述配置协同包括:
在变电站加电前，同步变电站配置模型SCL数据和CIM XML数据；
优选地，所述配置协同具体包括通过网络本体语言OWL对所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据建立关联，从而通过网络本体语言OWL联系所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据，所述网络本体语言OWL包含其对所述公用信息模型CIM和所述变电站配置模型SCL数据的编码以及所述公用信息模型CIM的OWL元素和所述变电站配置模型SCL数据的OWL元素的关系。
[0022]需要说明的是，所述公用信息模型CIM和IEC 61850常规变电站模型数据没有能够彻底融合，使得建立IEC 61850和CM的双向转换拓扑模型比较困难。例如，CM的Disconnector、LoadBreakSwitch 和 GroundDisconnector 与 IEC 61850 的 CircuitSwitch存在多对一的关系。这样，将CM模型向SCL变电站功能模型(Substation FunctionModel)转化时，一些细节信息就会丢失。
[0023]从CM XML到61850SCL的OWL映射描述了转换过程中丢失的细节，用户可以按照需要自行添加丢失的细节。另外，细节信息还可以在IEC 61850运行时数据中再次找回。
[0024]所述运行时间协同包括:
所述主站模型通过通用接口定义GID获取IEC 61850常规变电站模型数据。
[0025]优选地，所述通用接口定义GID支持所述公用信息模型CM数据、所述常规变电站模型数据和所述公用信息模型CIM/所述常规变电站模型结合数据的展示。
[0026]优选地,所述通用接口定义GID的数据展示包括物理视图(Physical view)、设备视图(Device View)和测量数据视图(Measurement View)。
[0027]需要说明的是，所述物理视图包含CM的拓扑模型及IEC 61850提供的测量值。类似于已有的TC57 PhysicalView，但是进一步指出测量值使用IEC 61850的命名。所述设备视图包含完整的IEC 61850数据模型而不是CM拓扑模型。所述测量数据视图包括CM拓扑模型及IEC 61850提供的测量数据，但是该情况下测量值较复杂，包括IEC 61850元数据(meta data)。
[0028]综上所述，因为电网中大量存在基于IEC 61850的装置和基于CM的产品，而且不论是修订IEC 61850还是CM都会需要很长的时间，协调两种规范进行交互，应采用改动较小的稳健做法。为此，本发明将61850的配置和运行时模型与61970/61968信息模型相互联系，解决了模型结合时的语义设定(Model Harmonization Semantic Setup)问题；描述了设置运行所需的通信系统的方法，解决了配置信息流(configuration informationflow)问题；提供了装置和应用间交换实时测量信息和控制信息的方法，解决了运行时数据流(Run-time Information Flow)的协同问题,从而实现常规变电站模型和主站模型之间数据的无缝迁移。
[0029]本发明通过基于IEC 61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型之间的语义模型协同、配置协同和运行时间协同，实现常规变电站模型和主站模型之间数据的无缝迁移，当变电站模型发生变化时，能够动态更新到主站侧。变电站与主站之间模型、信息表只需在变电站一侧进行维护，主站可以同步加载使用，减轻维护工作量，方便主站与变电站之间信息核对和校验。
[0030]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种变电站模型迁移方法,所述变电站模型包括基于IEC 61850标准的常规变电站模型和基于IEC61970标准的主站模型，其特征在于，所述变电站模型迁移方法包括语义模型协同、配置协同和运行时间协同，其中， 所述语义模型协同包括: (1)使用统一建模语言UML建立IEC61850抽象的运行时类的模型，并将它加入公用信息模型CIM ； (2)建立IEC61850变电站功能模型； (3)用网络本体语言OWL建立关于所述IEC61850变电站功能模型和所述公用信息模型CIM间关系的模型； (4)从IEC61850运行时模型中选定需要关联的元素，关联选定的元素，使用可扩展标记语言XML建立所述IEC 61850运行时模型IE61850-7-2到所述公用信息模型CM的抽象类； (5)使用网络本体语言OWL建立从IEC61850运行时模型IEC 61850-7-3和IEC61850-7-4具体类到所述公用信息模型CIM具体类间详细关系的模型； 所述配置协同包括: 在变电站加电前，同步变电站配置模型SCL数据和CIM XML数据； 所述运行时间协同包括: 所述主站模型通过通用接口定义GID获取IEC 61850常规变电站模型数据。
2.如权利要求1所述的变电站模型迁移方法，其特征在于，所述配置协同具体包括通过网络本体语言OWL对所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据建立关联，从而通过网络本体语言OWL联系所述变电站配置模型SCL数据和所述CIM XML数据，所述网络本体语言OWL包含其对所述公用信息模型CIM和所述变电站配置模型SCL数据的编码以及所述公用信息模型CIM的OWL元素和所述变电站配置模型SCL数据的OWL元素的关系。
3.如权利要求1所述的变电站模型迁移方法，其特征在于，所述通用接口定义GID支持所述公用信息模型CIM数据、所述常规变电站模型数据和所述公用信息模型CIM/所述常规变电站模型结合数据的展示。
4.如权利要求3所述的变电站模型迁移方法，其特征在于，所述通用接口定义GID的数据展示包括物理视图、设备视图和测量数据视图。
【文档编号】G06F17/30GK103577563SQ201310511261
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】蒋正威, 杜奇伟, 章立宗, 肖艳炜, 刘栋, 罗少杰, 朱传柏, 刘沛, 杨俭 申请人:国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司绍兴供电公司, 杭州智光一创科技有限公司, 国家电网公司