一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法和装置与流程

1.本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法和装置。


背景技术：

2.近年来，随着国家能源战略转型和电力体制改革的不断深入，可再生能源和分布式能源“大规模、高密度”接入，终端能源消费绿电比重大幅提高，具有微量化和碎片化的趋势，极大地改变了传统配电网的形态，形成新型配电系统。
3.微电网(micro-grid)是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，以微电网的形式引导分布式能源在用户侧就地消纳，在电网末端实现多种能源形式的互补，实现提供稳定、可控的新能源。为了使电力设备能够与系统中的其他实体进行信息交换，各国专家和学者提出创建物理实体在数字世界表示的方法，即公共信息模型。分布式资源井喷式的发展规模使配网数字化、智能化发展面临巨大的转折和机遇，尤其是微电网中包含的电力设备数量庞大、形式多样、种类灵活，数字化模型逻辑复杂且建设基础相对薄弱，当前缺乏微电网统一标准化模型，亟需建立标准化信息模型，实现新型配电系统的监测、分析和控制。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法和装置，以保证不同系统间数据交互一致性。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法，包括以下步骤：
6.采用扩展microgrid类作为设备容器，建立微网容器内各设备容器的拓扑连接关系，同时建立各设备容器与微网容器的关系；
7.在每个扩展microgrid类增加外特性属性，将微网等效为电网末端的微循环整体；
8.采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型。
9.所述设备容器包括分布式光伏、风机、储能电池、小发电机、负荷、交直流线路和开关。
10.所述外特性属性包括有功最大/小出力、无功最大/小出力、对外净交换功率、额定电压、频率。
11.所述采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型具体为：
12.建立复用remoteunit类与微网的一一对应关系，然后设置每个复用remoteunit类的微网控制器信息模型，并建立微网控制器信息模型之间的关联关系，所述微网控制器信息模型包括远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络和坐标位置。
13.所述采用复用remoteunit类作为微网控制器时，以公共信息模型标准为建模依
据。
14.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立装置，包括：
15.第一建立模块，用于采用扩展microgrid类作为设备容器，建立微网容器内各设备容器的拓扑连接关系，同时建立各设备容器与微网容器的关系；
16.属性增加模块，用于在每个扩展microgrid类增加外特性属性，将微网等效为电网末端的微循环整体；
17.第二建立模块，用于采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型。
18.所述设备容器包括分布式光伏、风机、储能电池、小发电机、负荷、交直流线路和开关。
19.所述外特性属性包括有功最大/小出力、无功最大/小出力、对外净交换功率、额定电压、频率。
20.所述第二建立模块包括：第一建立单元，用于建立复用remoteunit类与微网的一一对应关系；设置单元，用于设置每个复用remoteunit类的微网控制器信息模型；第二建立单元，用于建立微网控制器信息模型之间的关联关系；所述微网控制器信息模型包括远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络和坐标位置。
21.所述第二建立模块以公共信息模型标准为建模依据，采用复用remoteunit类作为微网控制器。
22.有益效果
23.由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过扩展microgrid类为设备容器和复用remoteunit类作为微网控制器的方法，深度挖掘一次设备、二次系统和外部系统之间的模型关系，明确提出了面向新型配电系统的微电网建模逻辑，解决了微电网中包含的电力设备数量庞大、形式多样、种类灵活的问题；通过增加外特性属性，将微电网等效为电网末端的微循环整体，不考虑内部复杂的系统，提升了与外部电网交互的便捷性、快速性、稳定性；通过建立微网控制器建立了二次设备与一次设备的对应关系，明确数据接入、数据流转等环节，并提供标准化的数据输出结构，支撑提供数据运维辅助、数据流转监测等能力，解决了二次系统数据量庞大且高度复杂的技术难点，从根本上保障了数据质量的提升，能够有效支撑新型配电网智能化和透明化建设。
附图说明
24.图1是本发明第一实施方式面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法的流程图；
25.图2是本发明第一实施方式中面向新型配电系统的微电网信息模型的示意图；
26.图3是本发明第一实施方式中微网模型关系及功能示意图；
27.图4是本发明第二实施方式面向新型配电系统的微电网信息模型建立装置的方框图。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
29.本发明的第一实施方式涉及一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立方法，如图1所示，包括以下步骤：
30.采用扩展microgrid类作为设备容器，建立微网容器内各设备容器的拓扑连接关系，同时建立各设备容器与微网容器的关系；
31.在每个扩展microgrid类增加外特性属性，将微网等效为电网末端的微循环整体；
32.采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型，具体为：建立复用remoteunit类与微网的一一对应关系，然后设置每个复用remoteunit类的微网控制器信息模型，并建立微网控制器信息模型之间的关联关系，所述微网控制器信息模型包括远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络和坐标位置。
33.如图2所示，本实施方式建立的微电网标准化信息模型仅涉及微电网资源模型，不涉及资产以及业务模型。本实施方式建立的面向新型配电系统的微电网信息模型，采用扩展microgrid类作为设备容器，复用remoteunit类作为微网控制器。扩展microgrid类的结构如图1所示，该类可包含任意微网内部系统元件，包括分布式光伏、风机、储能电池、小发电机、负荷、交直流线路、开关等。扩展microgrid类增加外特性属性，包括有功最大/小出力、无功最大/小出力、对外净交换功率、额定电压、频率。基于cim标准，复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型，所述微网控制器信息模型包括所述微网控制器本体、远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络、坐标位置及其之间的关联关系，并基于cim扩展了微网控制器与微网本体的关联关系。如图3所示，通过扩展和复用模型，实现微网在静态拓扑、数据采集、策略控制、数据传输方面的模型能力建设。
34.不难发现，本实施方式通过扩展microgrid类为设备容器和复用remoteunit类作为微网控制器的方法，深度挖掘一次设备、二次系统和外部系统之间的模型关系，明确提出了面向新型配电系统的微电网建模逻辑，解决了微电网中包含的电力设备数量庞大、形式多样、种类灵活的问题；通过增加外特性属性，将微电网等效为电网末端的微循环整体，不考虑内部复杂的系统，提升了与外部电网交互的便捷性、快速性、稳定性；通过建立微网控制器建立了二次设备与一次设备的对应关系，明确数据接入、数据流转等环节，并提供标准化的数据输出结构，支撑提供数据运维辅助、数据流转监测等能力，解决了二次系统数据量庞大且高度复杂的技术难点，从根本上保障了数据质量的提升，能够有效支撑新型配电网智能化和透明化建设。
35.本发明的第二实施方式涉及一种面向新型配电系统的微电网信息模型建立装置，如图4所示，包括：
36.第一建立模块，用于采用扩展microgrid类作为设备容器，建立微网容器内各设备容器的拓扑连接关系，同时建立各设备容器与微网容器的关系；
37.属性增加模块，用于在每个扩展microgrid类增加外特性属性，将微网等效为电网
末端的微循环整体；
38.第二建立模块，用于采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立面向对象的微网控制器信息模型。
39.所述设备容器包括分布式光伏、风机、储能电池、小发电机、负荷、交直流线路和开关。
40.所述外特性属性包括有功最大/小出力、无功最大/小出力、对外净交换功率、额定电压、频率。
41.所述第二建立模块包括：第一建立单元，用于建立复用remoteunit类与微网的一一对应关系；设置单元，用于设置每个复用remoteunit类的微网控制器信息模型；第二建立单元，用于建立微网控制器信息模型之间的关联关系；所述微网控制器信息模型包括远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络和坐标位置。
42.所述第二建立模块以公共信息模型标准为建模依据，采用复用remoteunit类作为微网控制器。
43.采用该面向新型配电系统的微电网信息模型建立装置建立微电网信息模型时，具体实现过程如下：
44.(1)任意微网内部系统元件，以包含分布式光伏、风机、储能电池、负荷、交直流线路、开关为例，首先采用扩展microgrid类作为设备容器，建立微网内各设备容器的拓扑连接关系，并建立设备容器与微网的关系。
45.(2)建立微网外特性属性，包括有功最大/小出力、无功最大/小出力、对外净交换功率、额定电压、频率。
46.(3)建立微网控制器信息模型，首先采用复用remoteunit类作为微网控制器，建立复用remoteunit类与微网的一一对应关系，然后设置其远程数据源、采集量测、量测值、远程控制、控制信号、通信网络、坐标位置等信息，并建立这些信息之间的关联关系。
47.由此可见，本发明通过扩展microgrid类为设备容器和复用remoteunit类作为微网控制器的方法，深度挖掘一次设备、二次系统和外部系统之间的模型关系，明确提出了面向新型配电系统的微电网建模逻辑，解决了微电网中包含的电力设备数量庞大、形式多样、种类灵活的问题；通过增加外特性属性，将微电网等效为电网末端的微循环整体，不考虑内部复杂的系统，提升了与外部电网交互的便捷性、快速性、稳定性；通过建立微网控制器建立了二次设备与一次设备的对应关系，明确数据接入、数据流转等环节，并提供标准化的数据输出结构，支撑提供数据运维辅助、数据流转监测等能力，解决了二次系统数据量庞大且高度复杂的技术难点，从根本上保障了数据质量的提升，能够有效支撑新型配电网智能化和透明化建设。