基于信息需求的分布式发电系统公共信息模型扩展方法与流程

本发明涉及电力系统领域，基于IEC61968和IEC61970标准，对于分布式发电系统公共信息模型的扩展方法。

背景技术：

分布式能源大规模并网发电，是解决目前电力供应紧张以及环境污染问题的一个有效途径。但是，已并网的分布式发电多处于各自独立管理状态，配电网与分布式电源系统之间尚未进行有效地信息交换，分布式能源本身的保护未与电网侧进行协同处理，不利于配电网统筹管理和故障快速隔离。同时分布式电站接入设备控制系统由各控制厂家自行开发，其信息采集处理和异常控制策略简单且不通用，需要建立一个标准的、开放的配电网信息模型，提供通用的数据接口，以规范各管理系统的信息管理。IEC61968和IEC61970标准分别描述了配电管理系统和能量管理系统的应用程序接口，共同定义了一种电力系统可扩展的公共信息模型(Common Information Model，CIM)，CIM包含了丰富的电力系统模型，并能按照规则进行必要的扩展。但其中并没有分布式光伏发电的模型，这影响了分布式光伏与电网管理系统之间的数据共享和交换，因此，在CIM中对光伏进行充分的扩展描述是大量分布式光伏接入配电网后迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种基于信息需求的分布式发电公共信息模型扩展方法，为分布式发电的通用信息模型扩展提供方法，满足配电网对分布式发电的运行管理需求。

为实现上述目的，本发明提供的面向配电网的分布式发电CIM扩展方法具体步骤如下：

一种基于信息需求的分布式发电系统公共信息模型扩展方法，包括如下步骤 ：

1）首先通过分析配电网对分布式发电系统的管理需求，确定分布式发电系统的静态信息、遥信信息、遥测信息和遥控遥调信息；

2）其次根据公共信息模型的建模原则，分别对静态信息、遥信信息、遥测信息和遥控遥调信息进行公共信息模型扩展。

步骤2）中对分布式发电系统静态信息进行公共信息模型建模，具体为：首先对分布式发电系统实体进行模型抽象分析，提取出各抽象类的领域、属性及属性值类型，并与与IEC61968和IEC61970系列标准制定的电力系统公共信息模型进行差异化分析；如果抽象类与标准公共信息模型中已有的类对应，则不需要建立新的类，只需与标准公共信息模型中的已有类建立映射，根据需要扩建其属性；如果抽象类不能与标准公共信息模型中已有类对应，则需要扩展新的类，扩展的新类从标准公共信息模型中相应的父类派生而来，根据其功能要求确定所在的包，通过分析扩展相应的属性，如果扩展的新类与已有类或者其他新类相关，则根据实际情况建立相应的关系。

步骤2）中对分布式发电系统遥信信息进行公共信息模型建模，具体为：从IEC61970标准SCADA包中已有类CommunicationLink派生出分布式遥信类distCommunicationLink，将遥信信息的具体内容建立对应枚举类，并将枚举类作为遥信类distCommunicationLink的变量属性。

步骤2）中对分布式发电系统遥测信息进行公共信息模型建模，具体为：从IEC61970标准Meas包中已有类Measurement包中派生出遥测信息类distTelemetry，将具体遥测信息作为distTelemetry类的变量。

步骤2）中对分布式发电系统遥控遥调信息进行公共信息模型建模，具体为：从IEC61970标准SCADA包中已有类RemoteControl中派生出遥控摇调信息类distRemoteControl，将具体遥控遥调信息作为distRemoteControl类的变量或对应枚举类。

在对分布式发电系统进行公共信息模型建模时，所有扩展的新类及其属性的定义和命名均参考相关国际术语标准和文献。

本发明采用了以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提供一种基于信息需求的面向配电网的分布式发电系统公共信息模型扩展方法，本方法扩展的分布式发电系统公共信息模型能满足配电生产、配电运行监视的需求，包含了分布式发电系统的静态信息、遥信信息、遥测信息和遥控遥调信息，实现了配电网对分布式发电系统的有效管理和调控。

附图说明

图1为本发明实施例基于信息需求的分布式发电系统CIM扩展方法示意图。

图2为本发明实施例分布式发电系统静态信息CIM扩展方法流程图。

图3为本发明实施例分布式发电系统遥信信息CIM扩展方法流程图。

图4为本发明实施例分布式发电系统遥测信息CIM扩展方法流程图。

图5为本发明实施例分布式发电系统遥控摇调信息CIM扩展方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。

本发明实施例基于信息需求的分布式发电系统CIM扩展方法，参照图1，先对分布式发电系统按照配电网对其管理要求进行信息需求分析，确定分布式发电系统的静态信息、遥信信息、遥测信息和遥控遥调信息，然后分别对其进行CIM扩展。

静态信息CIM扩展方法的具体步骤如图2所示：

（1）对分布式发电系统实体进行模型抽象分析，提取出各抽象类的领域、属性及属性值类型；

（2）所提取出的类与IEC61968和IEC61970系列标准制定的电力系统公共信息模型进行差异化分析，对于在标准中已有的抽象类及属性，只需与标准CIM中的类建立映射，根据需要在已有类中扩建相应的静态信息属性；如果2中提取出的抽象类没有已有类与其对应，则从标准CIM中相应的父类派生新类，通过需要扩展新类相应的静态信息属性；

（3）根据实际情况建立新类与已有类、新类与新类之间的关系。

遥信信息CIM扩展方法的具体步骤如图3所示：

（1）从IEC61970标准SCADA包中已有类CommunicationLink派生出分布式遥信类distCommunicationLink；

（2）将遥信信息的每一项具体内容都建立对应的枚举类，根据实际内容扩展枚举类的属性及属性值类型；

（3）将（2）建立的枚举类作为遥信类distCommunicationLink的变量属性，根据实际情况建立遥信类distCommunicationLink与其他类之间的关系。

遥测信息CIM扩展方法的具体步骤如图4所示：

（1）从IEC61970标准Meas包中已有类Measurement包中派生出遥测信息类distTelemetry；

（2）将遥测信息的每一项具体内容都扩展为distTelemetry类的属性变量，并确定属性值类型；

（3）根据实际情况建立遥测类distTelemetry与其他类之间的关系。

遥控遥调信息CIM扩展方法的具体步骤如图5所示：

（1）从IEC61970标准SCADA包中已有类RemoteControl中派生出遥控摇调信息类distRemoteControl；

（2）分析根遥控遥调信息具体内容，将其分为两类：枚举类和变量类；

（3）将遥控遥调信息中的枚举信息扩展为对应的枚举类，根据实际内容扩展枚举类的属性及属性值类型；

（4）将（3）建立的枚举类作为distRemoteControl类的变量属性，同时（2）中的变量类信息扩展为遥测类distTelemetry的变量属性；

（5）根据实际情况建立distRemoteControl类与其他类的关系。

本方法扩展的分布式发电系统公共信息模型能满足配电生产、配电运行监视的需求，包含了分布式发电系统的静态信息、遥信信息、遥测信息和遥控遥调信息，实现了配电网对分布式发电系统的有效管理和调控。能实现分布式光伏发电系统与电网管理系统之间的数据共享和交换，有利于光伏发电这种环保绿色的现代能源得到大规模应用。